CN109640504A - 一种多孔射流种植体活化亲水装置 - Google Patents

一种多孔射流种植体活化亲水装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多孔射流种植体活化亲水装置，属于口腔种植体活化领域，包括等离子体发生器、驱动机构、种植体和携带体；所述等离子体发生器包括内到外依次嵌套的均为类空心圆柱体的内电极、绝缘介质体、外电极和绝缘外壳；所述绝缘外壳内设有环绕外电极的圆柱空腔，绝缘外壳表面设有可从外界向圆柱空腔通气的通气管；所述圆柱空腔内设有若干个贯穿外电极、绝缘介质体和内电极上的贯穿孔，用于气体喷射；所述内电极中心可设有种植体；所述种植体可固定在携带体上；所述携带体可固定在驱动机构上；所述驱动机构用于驱动携带体自转。由于该结构，使放电等离子体处理种植体表面后，活性物质分布均匀，产生亲水性表面。

Description

一种多孔射流种植体活化亲水装置
技术领域
本发明属于口腔种植体活化领域，具体地说涉及一种多孔射流种植体活化亲水装置。
背景技术
当前口腔种植修复广泛应用于口腔临床工作当中，已成为代替缺失天然牙的最流行的技术之一。目前大多数上市的种植体表面都是疏水性表面，而疏水性表面对种植体的骨整合并非最佳，亲水性种植体因其能优化骨整合过程，提高种植早期生物稳定性并扩大种植修复适应证，减少术后并发症，为患者提供了更加便捷，舒适的就诊体验，从而深受广大口腔工作者的青睐。
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，等离子又被称为物质的第四态，是气体通过电离后形成的各种离子基团的集合。低温等离子体可通过释放大量羟基和氧自由基增加了材料表面亲水性，减少碳污染，不改变表面的结构，提高材料表面能和湿润性，促进表面的生物学反应（蛋白质吸附，细胞附着，细胞增殖和分化）和细胞反应，有利于种植体表面骨整合和血管形成，进一步提高种植体周围骨整合速度，缩短愈合时间。
目前，市场上需要一种能够利用低温等离子体使种植体表面产生亲水性的设备，等离子体本身具有抗菌性和直接促进种植体周围的生物学反应，有利于亲水性种植体的推广应用。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种多孔射流种植体活化亲水装置，拟解决如何使放电等离子体处理的种植体表面形成均匀分布的活性物质，产生亲水性表面的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多孔射流种植体活化亲水装置，包括等离子体发生器1、驱动机构2、种植体3和携带体4；所述等离子体发生器1包括内到外依次嵌套的均为类空心圆柱体的内电极11、绝缘介质体12、外电极13和绝缘外壳14；所述绝缘外壳14内设有环绕外电极13的圆柱空腔15，绝缘外壳14表面设有可从外界向圆柱空腔15通气的通气管16；所述圆柱空腔15内设有若干个贯穿外电极13、绝缘介质体12和内电极11的贯穿孔17，用于气体喷射；所述内电极11中心可设有种植体3；所述种植体3可固定在携带体4上；所述携带体4可固定在驱动机构2上；所述驱动机构2用于驱动携带体4自转。
由于上述结构，工作气体从通气管16通入圆柱空腔15，在圆柱空腔15的作用下形成均匀气层，然后被挤压进入紧密均布的贯穿孔17中，之后喷射向位于内电极11中心的种植体3，驱动机构2用于驱动携带体4自转，使表面均匀活化处理。工作气体一般为Ar、He等惰性气体与O2等辅助气体的混合物，特定条件下，也可采用空气充当工作气体；外电极13与内电极11之间施加高频电压，例如采用辉光放电形式，对挤压进入贯穿孔17中的工作气体行电离激发，从而产生活性物质（ROS、RNS）等；驱动电压形式可为高频交流电，脉冲直流、脉冲交流电，其中脉冲宽度为us级或以下（ns）;典型的使用形式为3~30kV，频率为20~50kHz的高频交流电。内电极11和外电极13可选为金属材料，例如：银、铜或银铜合金，典型使用材料为铜；内电极11和外电极13均可为阴阳极，或者一电极接地；绝缘介质体12的材料可选为聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂，典型使用材料为聚四氟乙烯; 内电极11外径为8~20m，例如采用12mm，壁厚为1~4mm，例如采用1.5mm；内电极11的空腔深度在可选在15~40mm，以适应不同长度的种植体3；外电极13外径在15~30mm，例如采用17mm,壁厚为1~4mm,例如采用1mm；内电极11、绝缘介质体12和外电极13可通过在柱面上设有螺纹孔,并穿有绝缘螺钉使三者装配成一体。
进一步的，所述内电极11上可固定有内电极引线，所述外电极13上可固定有外电极引线；所述内电极引线和外电极引线用于电压输入，使通入圆柱空腔15的气体放电。
由于上述结构，内电极引线可通过螺钉固定在内电极11上；外电极引线可通过螺钉固定在外电极13上。
进一步的，所述内电极11上端设有内电极端面5，所述内电极端面5上设有排气孔51；所述内电极引线可固定在内电极端面5上。
由于上述结构，可将内电极11上端通过内电极端面5进行封闭，在内电极端面5上设有排气孔51，用于工作气体后续排出内电极11；内电极引线可通过螺钉固定在内电极11的内电极端面5上。
进一步的，所述外电极13上端设有限位端面6；所述绝缘外壳14上端设有与限位端面6相配合的凹槽7；所述外电极引线可固定在限位端面6上。
由于上述结构，外电极13可通过限位端面6，与绝缘外壳14的凹槽7相契合；限位端面6外径为25~40mm，例如22mm；外电极引线可通过螺钉固定在外电极13的限位端面6上。
进一步的，所述若干个贯穿孔17在外电极13的圆柱面上的排列形式为一定高度设置至少一个贯穿孔17；所述不同高度的贯穿孔17在外电极13的俯视圆面上的相位可以均不同或均相同或部分相同。
由于上述结构，同一圆柱横截面的上，可设有一个或多个相位的贯穿孔17，例如外电极13在10mm高度位置，仅在0度相位设有一个贯穿外电极13、绝缘介质体12和内电极11的贯穿孔17；或者0度相位设置一个贯穿孔17，90度也设置一个贯穿孔17，180度也设置一个贯穿孔17，从而在10mm高度位置有3个不同相位的贯穿孔17。不同高度的贯穿孔17相位可以均不同或均相同或部分相同；例如10mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，9 mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，8 mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，则这3个高度的贯穿孔17相位均相同；再例如10mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，9 mm高度位置90度相位设置一个贯穿孔17，8 mm高度位置180度相位设置一个贯穿孔17，则这3个高度的贯穿孔17相位均不相同。所述相位是为了方便表述贯穿孔17在俯视外电极13的圆面上所处的角度位置，所建立的一个角度坐标系。
进一步的，所述一定高度设置一个贯穿孔17，相邻高度的贯穿孔17高度差均相同，且相位相差180度。
由于上述结构，一定高度设置一个贯穿孔17，相邻高度的贯穿孔17高度差均相同，且相位相差180度。例如高度差以0.5mm为例子，10mm的高度位置0度相位设有一个贯穿孔17，9.5 mm的高度位置180度相位设有一个贯穿孔17，9 mm的高度位置0度相位设有一个贯穿孔17，8.5 mm的高度位置180度相位设有一个贯穿孔17，依次类推，形成左右各一排贯穿孔17，在高度位置上相对交叉；高度差可为0~2.5mm,典型选用0.75mm；贯穿孔17孔径在0~5mm，如采用2mm为孔径。贯穿孔17与通气管16相位可选为90度。
进一步的，所述绝缘外壳14内的圆柱空腔15上下两侧设有密封槽71；所述密封槽71内设有密封圈72，所述密封圈72用于密封圆柱空腔15的上下两侧。
由于上述结构，保证圆柱空腔15上下两侧密封，工作气体经贯穿孔17喷射出。
进一步的，所述绝缘介质体12两端与内电极11和/或外电极13两端不平齐。
由于上述结构，使内电极11和外电极13避免发生爬弧拉电现象；绝缘介质体12外伸出的长度在3~8mm。
进一步的，所述贯穿孔17在绝缘介质体12和/或外电极13的孔径大于在内电极11的孔径。
由于上述结构，例如贯穿孔17在内电极11的孔径小于在绝缘介质体12和外电极13上的孔径，例如小于0~1.5mm，优选1mm；目的在于提高等离子体射流的流速，减少活性物质（ROS、RNS）的衰减。
进一步的，所述驱动机构2包括基台21、调速电机22、调节板23、联轴器24、螺杆25和自锁螺母26；所述调速电机22固定在基台21上；所述基台21上竖直固定有螺杆25；所述螺杆25上穿有调节板23；所述调节板23通过自锁螺母26锁定在螺杆25上的适应高度位置；所述等离子体发生器1固定在调节板23上；所述调速电机22通过驱动联轴器24带动携带体4自转。
由于上述结构，调节板23可选为由表面绝缘处理的金属（如阳极氧化处理后的铝件）或绝缘材料制成（如聚四氟乙烯、聚酰亚胺）；等离子体发生器1固定在调节板23上的方式，例如调节板23侧面可设有螺纹孔，绝缘外壳14的圆柱面上设有螺纹孔，二者通过螺钉固定；调节板23顶面设有圆槽，便于绝缘外壳14嵌入；圆槽中间可设有小孔，用于种植体3和携带体4穿过，调速电机22通过驱动联轴器24带动携带体4自转，以实现种植体3整个表面的活化处理。调节板23上设有穿孔，例如四个穿孔，螺杆25穿过穿孔，再通过调节自锁螺母26使调节板23锁定在螺杆25的适应高度位置，以实现调整种植体3相对等离子体发生器1的位置。
本发明的有益效果是：
1. 处理均匀。采用均布的贯穿孔17和种植体3自转的方式，避免了传统射流处理种植体3表面后活性物质分布不均的问题；
2. 适应性好。调节自锁螺母26使调节板23锁定在螺杆25的适应高度位置，以实现调整种植体3相对等离子体发生器1的位置，可以对不同公司生产的的不同型号的种植体3进行表面处理，适应性更好。
3. 活化效率较高。种植体3置于内电极11中心，射流产生后在极短的时间即可附着于种植体3表面，ROS/RNS物质可保持较高的活性。
附图说明
图1是本发明的等离子体发生器A-A剖开示意图；
图2是本发明的等离子体发生器示意图；
图3是本发明的整体示意图；
图4是本发明的B-B剖开示意图；
图5是本发明的调节板俯视示意图；
图6是本发明的调节板左视示意图；
附图中：1-等离子体发生器、2-驱动机构、3-种植体、4-携带体、11-内电极、12-绝缘介质体、13-外电极、14-绝缘外壳、15-圆柱空腔、16-通气管、17-贯穿孔、5-内电极端面、51-排气孔、6-限位端面、7-凹槽、71-密封槽、72-密封圈、21-基台、22-调速电机、23-调节板、24-联轴器、25-螺杆、26-自锁螺母。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明，但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一：
见附图1-4。一种多孔射流种植体活化亲水装置，包括等离子体发生器1、驱动机构2、种植体3和携带体4；所述等离子体发生器1包括内到外依次嵌套的均为类空心圆柱体的内电极11、绝缘介质体12、外电极13和绝缘外壳14；所述绝缘外壳14内设有环绕外电极13的圆柱空腔15，绝缘外壳14表面设有可从外界向圆柱空腔15通气的通气管16；所述圆柱空腔15内设有若干个贯穿外电极13、绝缘介质体12和内电极11的贯穿孔17，用于气体喷射；所述内电极11中心可设有种植体3；所述种植体3可固定在携带体4上；所述携带体4可固定在驱动机构2上；所述驱动机构2用于驱动携带体4自转。
工作气体从通气管16通入圆柱空腔15，在圆柱空腔15的作用下形成均匀气层，然后被挤压进入紧密均布的贯穿孔17中，之后喷射向位于内电极11中心的种植体3，驱动机构2用于驱动携带体4自转，使表面均匀活化处理。工作气体一般为Ar、He等惰性气体与O2等辅助气体的混合物，特定条件下，也可采用空气充当工作气体；外电极13与内电极11之间施加高频电压，例如采用辉光放电形式，对挤压进入贯穿孔17中的工作气体行电离激发，从而产生活性物质（ROS、RNS）等；驱动电压形式可为高频交流电，脉冲直流、脉冲交流电，其中脉冲宽度为us级或以下（ns）;典型的使用形式为3~30kV，频率为20~50kHz的高频交流电。内电极11和外电极13可选为金属材料，例如：银、铜或银铜合金，典型使用材料为铜；内电极11和外电极13均可为阴阳极，或者一电极接地；绝缘介质体12的材料可选为聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂，典型使用材料为聚四氟乙烯; 内电极11外径为8~20m，例如采用12mm，壁厚为1~4mm，例如采用1.5mm；内电极11的空腔深度在可选在15~40mm，以适应不同长度的种植体3；外电极13外径在15~30mm，例如采用17mm,壁厚为1~4mm,例如采用1mm；内电极11、绝缘介质体12和外电极13可通过在柱面上设有螺纹孔,并穿有绝缘螺钉使三者装配成一体。
所述内电极11上可固定有内电极引线，所述外电极13上可固定有外电极引线；所述内电极引线和外电极引线用于电压输入，使通入圆柱空腔15的气体放电。内电极引线可通过螺钉固定在内电极11上；外电极引线可通过螺钉固定在外电极13上。
实施例二：
见附图1-4。在实施例一的基础上，本发明装置所述内电极11上端设有内电极端面5，所述内电极端面5上设有排气孔51；所述内电极引线可固定在内电极端面5上。可将内电极11上端通过内电极端面5进行封闭，在内电极端面5上设有排气孔51，用于工作气体后续排出内电极11；内电极引线可通过螺钉固定在内电极11的内电极端面5上。所述外电极13上端设有限位端面6；所述绝缘外壳14上端设有与限位端面6相配合的凹槽7；所述外电极引线可固定在限位端面6上。外电极13可通过限位端面6，与绝缘外壳14的凹槽7相契合；限位端面6外径为25~40mm，例如22mm；外电极引线可通过螺钉固定在外电极13的限位端面6上。
所述若干个贯穿孔17在外电极13的圆柱面上的排列形式为一定高度设置至少一个贯穿孔17；所述不同高度的贯穿孔17在外电极13的俯视圆面上的相位可以均不同或均相同或部分相同。同一圆柱横截面的上，可设有一个或多个相位的贯穿孔17，例如外电极13在10mm高度位置，仅在0度相位设有一个贯穿外电极13、绝缘介质体12和内电极11的贯穿孔17；或者0度相位设置一个贯穿孔17，90度也设置一个贯穿孔17，180度也设置一个贯穿孔17，从而在10mm高度位置有3个不同相位的贯穿孔17。不同高度的贯穿孔17相位可以均不同或均相同或部分相同；例如10mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，9 mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，8 mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，则这3个高度的贯穿孔17相位均相同；再例如10mm高度位置0度相位设置一个贯穿孔17，9 mm高度位置90度相位设置一个贯穿孔17，8 mm高度位置180度相位设置一个贯穿孔17，则这3个高度的贯穿孔17相位均不相同。所述相位是为了方便表述贯穿孔17在俯视外电极13的圆面上所处的角度位置，所建立的一个角度坐标系。
优选的，所述一定高度设置一个贯穿孔17，相邻高度的贯穿孔17高度差均相同，且相位相差180度。例如高度差以0.5mm为例子，10mm的高度位置0度相位设有一个贯穿孔17，9.5 mm的高度位置180度相位设有一个贯穿孔17，9 mm的高度位置0度相位设有一个贯穿孔17，8.5 mm的高度位置180度相位设有一个贯穿孔17，依次类推，形成左右各一排贯穿孔17，在高度位置上相对交叉；高度差可为0~2.5mm,典型选用0.75mm；贯穿孔17孔径在0~5mm，如采用2mm为孔径。贯穿孔17与通气管16相位可选为90度。
所述绝缘外壳14内的圆柱空腔15上下两侧设有密封槽71；所述密封槽71内设有密封圈72，所述密封圈72用于密封圆柱空腔15的上下两侧。保证圆柱空腔15上下两侧密封，工作气体经贯穿孔17喷射出。
所述绝缘介质体12两端与内电极11和/或外电极13两端不平齐。使内电极11和外电极13避免发生爬弧拉电现象；绝缘介质体12外伸出的长度在3~8mm。
所述贯穿孔17在绝缘介质体12和/或外电极13的孔径大于在内电极11的孔径。例如贯穿孔17在内电极11的孔径小于在绝缘介质体12和外电极13上的孔径，例如小于0~1.5mm，优选1mm；目的在于提高等离子体射流的流速，减少活性物质（ROS、RNS）的衰减。
实施例三：
见附图1-6。在实施例二的基础上，本发明装置所述驱动机构2包括基台21、调速电机22、调节板23、联轴器24、螺杆25和自锁螺母26；所述调速电机22固定在基台21上；所述基台21上竖直固定有螺杆25；所述螺杆25上穿有调节板23；所述调节板23通过自锁螺母26锁定在螺杆25上的适应高度位置；所述等离子体发生器1固定在调节板23上；所述调速电机22通过驱动联轴器24带动携带体4自转。
调节板23可选为由表面绝缘处理的金属（如阳极氧化处理后的铝件）或绝缘材料制成（如聚四氟乙烯、聚酰亚胺）；等离子体发生器1固定在调节板23上的方式，例如调节板23侧面可设有螺纹孔，绝缘外壳14的圆柱面上设有螺纹孔，二者通过螺钉固定；调节板23顶面设有圆槽，便于绝缘外壳14嵌入；圆槽中间可设有小孔，用于种植体3和携带体4穿过，调速电机22通过驱动联轴器24带动携带体4自转，以实现种植体3整个表面的活化处理。调节板23上设有穿孔，例如四个穿孔，螺杆25穿过穿孔，再通过调节自锁螺母26使调节板23锁定在螺杆25的适应高度位置，以实现调整种植体3相对等离子体发生器1的位置。
综上，本发明采用均布的贯穿孔17和种植体3自转的方式，避免了传统射流处理种植体3表面后活性物质分布不均的问题；调节自锁螺母26使调节板23锁定在螺杆25的适应高度位置，以实现调整种植体3相对等离子体发生器1的位置，可以对不同公司生产的的不同型号的种植体3进行表面处理，适应性更好。种植体3置于内电极11中心，射流产生后在极短的时间即可附着于种植体3表面，ROS/RNS物质可保持较高的活性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，包括等离子体发生器（1）、驱动机构（2）、种植体（3）和携带体（4）；所述等离子体发生器（1）包括内到外依次嵌套的均为类空心圆柱体的内电极（11）、绝缘介质体（12）、外电极（13）和绝缘外壳（14）；所述绝缘外壳（14）内设有环绕外电极（13）的圆柱空腔（15），绝缘外壳（14）表面设有可从外界向圆柱空腔（15）通气的通气管（16）；所述圆柱空腔（15）内设有若干个贯穿外电极（13）、绝缘介质体（12）和内电极（11）的贯穿孔（17），用于气体喷射；所述内电极（11）中心可设有种植体（3）；所述种植体（3）可固定在携带体（4）上；所述携带体（4）可固定在驱动机构（2）上；所述驱动机构（2）用于驱动携带体（4）自转。
2.根据权利要求1所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述内电极（11）上可固定有内电极引线，所述外电极（13）上可固定有外电极引线；所述内电极引线和外电极引线用于电压输入，使通入圆柱空腔（15）的气体放电。
3.根据权利要求2所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述内电极（11）上端设有内电极端面（5），所述内电极端面（5）上设有排气孔（51）；所述内电极引线可固定在内电极端面（5）上。
4.根据权利要求2所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述外电极上端设有限位端面（6）；所述绝缘外壳（14）上端设有与限位端面（6）相配合的凹槽（7）；所述外电极引线可固定在限位端面（6）上。
5.根据权利要求1所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述若干个贯穿孔（17）在外电极（13）的圆柱面上的排列形式为一定高度设置至少一个贯穿孔（17）；所述不同高度的贯穿孔（17）在外电极（13）的俯视圆面上的相位可以均不同或均相同或部分相同。
6.根据权利要求5所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，一定高度设置一个贯穿孔（17），所述相邻高度的贯穿孔（17）高度差均相同，且相位相差180度。
7.根据权利要求1所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述绝缘外壳（14）内的圆柱空腔（15）上下两侧设有密封槽（71）；所述密封槽（71）内设有密封圈（72），所述密封圈（72）用于密封圆柱空腔（15）的上下两侧。
8.根据权利要求1所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述绝缘介质体（12）两端与内电极（11）和/或外电极（13）两端不平齐。
9.根据权利要求1所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述贯穿孔（17）在绝缘介质体（12）和/或外电极（13）的孔径大于在内电极（11）的孔径。
10.根据权利要求1~9之一所述的一种多孔射流种植体活化亲水装置，其特征在于，所述驱动机构（2）包括基台（21）、调速电机（22）、调节板（23）、联轴器（24）、螺杆（25）和自锁螺母（26）；所述调速电机（22）固定在基台（21）上；所述基台（21）上竖直固定有螺杆（25）；所述螺杆（25）上穿有调节板（23）；所述调节板（23）通过自锁螺母（26）锁定在螺杆（25）上的适应高度位置；所述等离子体发生器（1）固定在调节板（23）上；所述调速电机（22）通过驱动联轴器（24）带动携带体（4）自转。
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