CN109938854A - 一种仿生植入物、人工牙根及其制作方法 - Google Patents

Abstract

仿生植入物、人工牙根及其制作方法，属于外科手术领域。仿生植入物在预设方向延伸给定长度，且包括沿预设方向依次连接的第一本体和第二本体。第一本体与第二本体的弹性模量不同。其中，第一本体由第一前端至第一后端延伸第一预设长度而成；第二本体由第二前端至第二后端延伸第二预设长度而成。给定长度等于第一预设长度和第二预设长度之和。第一本体与第二本体的连接方式如下限定：第一后端与第二前端连接。对于人体的具有不同弹性模量的骨骼而言，仿生植入物具有不同的弹性模量的两部分，因此，将仿生植入物嵌入该骨骼时，可以使骨骼的不同部分与植入物的不同弹性模量部分对应，从而提高嵌合牢固性。

Description

一种仿生植入物、人工牙根及其制作方法

技术领域

本申请涉及外科手术领域，具体而言，涉及一种仿生植入物、人工牙根及其制作方法。

背景技术

种植牙一种通过外科手术的方式修复缺失、损坏牙齿的方法。其主要通过外科手术的方式将人工牙根(牙科种植体)植入人体缺牙部位的颌骨内，待手术伤口愈合后，在人工牙根上部(通过基台)安装修复假牙，形成的修复装置。

然而，目前种植牙的实践中，在一段时间以后往往会发生人工牙根松动，进而导致种植失败的问题。

发明内容

为改善、甚至解决现有技术中的至少一个问题，本申请提出了一种仿生植入物、人工牙根及其制作方法。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种仿生植入物。

仿生植入物在预设方向延伸给定长度。

仿生植入物包括沿预设方向依次连接的第一本体和第二本体，并且第一本体的第一弹性模量与第二本体的第二弹性模量不同。

其中，第一本体由第一前端至第一后端延伸第一预设长度而成，第二本体，第二本体由第二前端至第二后端延伸第二预设长度而成；

给定长度等于第一预设长度和第二预设长度之和；

第一本体与第二本体的连接方式如下限定：第一后端与第二前端连接。

由于仿生植入物具有弹性模量不同的两部分，因此，当该植入物受到不同的挤压作用力时，其会产生不同的受力情况。对于在断层面上具有不同的弹性模量的人体部分(如特定区域的骨骼)，将该植入物嵌入其中可以与之相适应，从而避免植入物弹性模量过大而导致过度挤压。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，第一弹性模量大于第二弹性模量；

或者，第一预设长度小于第二预设长度。

对应于人体骨骼或组织等不同的部位，其可能具有不同的相对弹性模量大小或厚度，因此，仿生植入物对应进行适应性的设置可以使其更有针对性地被使用。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方式中，第一弹性模量与第二弹性模量的不同通过如下方式实现：

第一本体与第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成；

或，第一本体与第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成，且第一本体和第二本体具有不同的孔隙率；

或，第一本体和第二本体具有不同的孔隙率；

或，第一本体与第二本体分别采用具有相同弹性模量的材料制作而成，且第一本体和第二本体具有不同的孔隙率；

可选地，第一本体和第二本体均采用钛合金制作而成。

由于第一本体和第二本体具有不同的弹性模量，而不同的弹性模量的实现方式可以对其制作和使用产生影响。以上给出的不同的弹性模量实现方式可以使仿生植入物的制作和使用的选择更多，有利于控制使用和制作成本。

在第二方面，本申请的示例提供了一种人工牙根。

上述人工牙根用于嵌入至人体牙槽骨中，且该人工牙根包括依次连接的头部和体部，头部被构造来对应嵌入至骨皮质内，体部被构造来对应嵌入至骨松质内。

其中，头部具有第一长度，体部具有第二长度，且第一长度小于第二长度。头部的弹性模量大于体部的弹性模量。

人体牙槽骨的断面包括外侧的骨皮质和内侧的骨松质。并且，在空间位置上，骨皮质邻近牙冠、骨松质远离牙冠。骨皮质的弹性模量大于骨松质的弹性模量，且骨皮质的厚度小于骨松质的厚度。因此，利用具有上述结构的人工牙根嵌入至牙槽骨，两者具有相适应的弹性模量，从而使人工牙根和牙槽骨紧密、稳定地结合。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第一种可能的实施方式中，人工牙根从头部至体部呈由粗至细变化。

可选地，人工牙根至少在体部设置有外螺纹。

采用粗细变化的人工牙根更易于嵌入至牙槽骨。进一步，结合人工牙根设置的外螺纹可以牙槽骨连接更稳固。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方式中，头部的弹性模量为30～70GPa，体部的弹性模量为小于30GPa。

骨皮质的弹性模量大致为20-30GPa，而骨松质的弹性模量大致为2-10GPa。对应于此，通过对人工牙根的两部分进行特定的弹性模量选择可以更大化其与牙槽骨的结合性，增加两者匹配程度。

结合第二方面，在本申请的第二方面的第三种可能的实施方式中，头部采用β型钛合金与单质钛制作而成，体部采用β型钛合金制作而成；

或者，头部采用β型钛合金制作而成，体部采用β型钛合金与生物非金属成分制作而成；

或者，头部和体部采用相同的钛合金制作而成，且体部的孔隙率高于头部的孔隙率；

可选地，β型钛合金包括Ti-35Nb-7Zr-5Ta、Ti-13Nb-13Zr、Ti-45Nb、Ti-35Zr-10Nb、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr中的任意一种；

可选地，生物非金属成分包括羟基灰石。

基于与人体的相容性、硬度以及耐久性等方便考虑，采用钛合金具有更好的医用价值和优势。

另外，使人工牙根的头部和体部以相同材料制作，且通过具备不同的孔隙率，可以在减少材料的选择难度和使用成本的同时，在一定程度上减少用量或重量。

第三方面，本申请的示例提供了一种前述的人工牙根的制作方法。

该制作方法包括：

使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部，头部具有由材质和/或孔隙率限定的第一弹性模量；

将受热熔化的第二材料以大于第一长度的第二长度转移至头部的一个端部并形成连接的体部，体部具有由材质和/或孔隙率限定且小于第一弹性模量的第二弹性模量。

上述方法能够以相对合理且易于实施的方案制作人工牙根，从而满足种植牙的需要。

结合第三方面，在本申请的第三方面的第一种可能的实施方式中，使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部的方法包括：对以粉末状铺展第一长度的第一材料进行激光加热；

可选地，将受热熔化的第二材料以大于第一长度的第二长度转移至头部的一个端部并形成连接的体部的方法包括：对在头部的一个端部以粉末状铺展第二长度的第二材料进行激光加热；

可选地，第一材料和/或第二材料的铺展厚度为30微米；

可选地，激光加热第一材料的方法包括：

以给定功率的激光沿第一材料的铺展长度方向以给定速度运动；

可选地，激光加热第二材料的方法包括：

以给定功率的激光沿第二材料的铺展长度方向以给定速度运动。

激光具有发散性小、能量高等优点，其可以更聚焦、高效地将材料加热，从而可以在一定程度上缩短人工牙根的制作周期。

结合第三方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第三方面的第二种可能的实施方式中，激光的给定功率为200～500W、给定速度为400～2000mm/s；

可选地，激光的给定功率为230～480W、给定速度为500～1800mm/s；

可选地，激光的给定功率为260～420W、给定速度为7000～1500mm/s；

可选地，激光的给定功率为300～400W、给定速度为1000～1200mm/s。

结合一定的功率和移动速度可以使人工牙根的制作材料快速熔融至适当的状态，以便于不同部分成型和熔接，从而可以提高质量。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的仿生植入物具有梯度弹性模量分布。即，其具有相对较硬的部分或相对较软的部分，该两部分可以与人体各部位的断面的硬度分布相匹配，从而可以减小对人体相应部位的伤害，由此能够与人体较好地相容。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种人工牙根的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种人工牙根的结构示意图；

图3本申请实施例提供的第二种人工牙根与假牙组合形成的组合体的结构示意图；

图4示出了组合体种植于人体牙槽骨中的结构示意图。

图标：101-头部；102-体部；103-基台；104-假牙。

具体实施方式

在本申请中，在不矛盾或冲突的情况下，本申请的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本申请中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本申请公开的内容自制。在本申请中，为了突出本申请的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

在外科手术中，将外来物体植入到人体骨骼中是一种常见的操作方式。通过该植入的外来物体可以对人体骨骼起到加固、连接作用。显然地，该手术的成败以及其固定效果通常是与人体骨骼-外来物体之间的结合稳定性为前提和依据的。换言之，当外来物体与人体骨骼接触不紧密时，可能会引起严重的不适和手术失败。

对于该问题，目前的一些主要手段包括：

1、增加辅助固定结构。例如，将通过螺钉、薄片等构件进行辅助固定。

2、使外来物体表面更加粗糙，以增加其与人体骨骼相对运动的难度。

虽然这样的一些手段可以起到一定的加固作用，但是其也存在一定的问题，例如，操作并不易于实施。对于第一种方式，需要对人体骨骼额外的操作和处理，也需要更多器具。对于第二种方式，被植入的外来物体需要被改造，但是却可能导致其植入过程的不便和困难。

因此，如何更好地将外来物体更稳定地植入到人体骨骼中就是一种亟待解决的难题。

对于此，经过研究，发明人发现该问题(用于植入的外来物体与人体骨骼结合不稳固)主要是由于，外来物体与人体骨骼之间的相对硬度并不能很好地匹配。这种问题在牙科手术中表现的尤为突出和明显。

在牙科手术中，常常会涉及到种植牙。而其主要是通过在人体的颌骨中植入固定物，再于该固定物安装假牙。而其中关键的步骤在于，固定物与颌骨之间的相互稳定和牢固的连接。发明人据信，现有的种植牙手术中，有相当部分的患者在术后出现了不同程度的种植牙松动的情况，甚至可能出现较大的脱落风险。

经过分析，发明人认识到，这一问题的主要成因之一在于：

从生理结构而言，人体颌骨具有邻近牙龈的骨皮质和远离牙龈的骨松质。固定物常常需要穿透牙龈、骨皮质并进入到骨松质中，并且主要通过骨松质进行固定。然而，由于骨皮质和骨松质的硬度(或弹性模量)是不同的或者说是存在相当程度的差异。因此，骨皮质和骨松质对外来物会做出不同的反应。例如，当外来物相对更软时，颌骨可能挤压外来物使其收缩、变形等；而当外来物相对更硬时，颌骨可能受到外来物的挤压而产生收缩、变形等。以上两种情况都会导致固定物与颌骨的相互固着稳定性被破坏，从而出现种植牙松动等情况。

针对这样的现状，发明人提出设计一种针对颌骨不同部分的弹性模量的差异具有相应不同的弹性模量的固定物，以便使其能够与颌骨的硬度分布匹配，从而避免两者之间相对竞争挤压，进而避免出现变形等情况，以实现固定物与人体颌骨的稳定固着。

有鉴于此，示例中，提出了一种仿生植入物。该植入物主要仿照了人体骨骼(可以是手臂骨骼、牙槽骨、腿骨等，但不限于骨骼)的硬度分布而具有相似的弹性模量分布。在此，弹性模量分布包括某一弹性模量值或范围的分布区域的面积、深度/厚度等等，不同区域的弹性模量的相对大小，不同区域的弹性模量的数值或数值范围。通过这样的设计，仿生植入物具有与人体近似的特点和优点，从而更好地与人体配合。显然地，作为进一步的调整方案，还可以对其仿生植入物的材质进行设计，以便其与人体相容性更好，更不易出现排异问题。

根据适用仿生植入物的人体部位的不同，仿生植入物具有不同的构造。换言之，该仿生植入物的长度、形状可以按需设计，本申请中对其并无特别的限定。通常地，仿生植入物是纵向地穿入人体骨骼的，因此，其可能需要适当的厚度，以便进入确定的位置。那么，仿生植入物会在预设方向延伸给定长度。

总体而言，仿生植入物包括沿预设方向依次连接的第一本体和第二本体。其中，第一本体由第一前端至第一后端延伸第一预设长度而成，第二本体由第二前端至第二后端延伸第二预设长度而成。第一本体与第二本体的连接方式如下限定：第一后端与第二前端连接。

因此，仿生植入物的给定长度等于第一预设长度和第二预设长度之和——其在预设方向的总长度为第一本体和第二本体的长度之和。显然地，当仿生植入物具有三部分(如第一本体、第二本体以及第三本体)时，其总长度则为该三部分的长度之和。更重要的是，仿生植入物的第一本体的第一弹性模量与第二本体的第二弹性模量不同。

在一种方案中，第一本体的弹性模量小于第二本体的弹性模量。或者，在另一种方案中，第一本体的弹性模量大于第二本体的弹性模量，即第一弹性模量大于第二弹性模量。另外，对于长度而言，第一本体的第一预设长度可以大于或等于或小于第二预设长度。长度设置根据需要被进行了不同的设计。

另外，应当指出的是，仿生植入物通常可以被设计为线性结构，例如直线结构或者具有适当弧度的结构。但是，这并不排除仿生植入物具有其他形状和构造，后文中主要以直线型结构进行举例说明。

因此，前述“仿生植入物在预设方向延伸的给定长度”的表述中，预设方向可以是一直线表示的方向，也可以是一曲线表示的方向；同样地，给定长度可以是沿直线延伸的长度，也可以沿曲线延伸的长度。例如，对于圆柱直管，其沿直线方向(轴向)延伸，且在该方向的延伸长度即为其上底和下底之间的垂直距离。对于断面为圆形的弯管而言，其沿曲线方向(轴向)延伸，且在该方向的延伸长度即为其上底和下底之间的弯曲的轴线的轨迹的长度。

换言之，基于上述分析可以知晓，仿生植入物的外形、尺寸并不需要被特别地设计(虽然也很重要)，但是，对于本申请示例而言，其具有不同的弹性模量梯度是一个基本的要求。在具有这样的弹性模量梯度的前提下，可以进一步地对结构、形状进行调整。

前述的弹性模量梯度可以是一个渐变的弹性模量分布，也可以是多个不同点值的弹性模量的分布。以上述具有第一本体和第二本体的仿生植入物为例，第一本体可以具有确定点值的弹性模量，第二本体可以具有另一不同于前述点值的另一点值的弹性模量。或者，第一本体具有一个范围变化的弹性模量，第二本体具有一个与前述第一本体弹性模量不同的范围变化的弹性模量。

简而言之，第一本体的弹性模量可以是点值，也可以是范围值；第二本体的弹性模量可以是点值，也可以是范围值。两者可以自由选择进行组合弹性模量的方式，从而形成弹性模量变化。另外，在第一本体和第二本体之间也可形成过渡区，过渡区的弹性模量可以介于两者的弹性模量之间，也可以是点值或范围值。

为了使仿生植入物具有前述的不同的弹性模量梯度，其可以选择多种方式进行实施。例如，包括于仿生植入物的第一本体与第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成。或者，第一本体与第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成，且第一本体和第二本体具有不同的孔隙率。或者，第一本体和第二本体具有不同的孔隙率。或者，第一本体与第二本体分别采用具有相同弹性模量的材料(例如，第一本体和第二本体均采用钛合金制作而成)制作而成，且第一本体和第二本体具有不同的孔隙率。其中孔隙率的不同可以是通过在第一本体和第二本体中形成中空网架结构来体现，并且不同的孔隙率往往可以通过对孔隙的密度、孔径、分布方式等进行选择性的调控。

作为一种可以预见的应用，正如前文所述，该仿生植入物可以被用于种植牙的牙科手术中。基于此，在本申请的示例中提出了一种人工牙根，该人工牙根可以用于嵌入至人体牙槽骨(属于颌骨)中。

参阅图1至图4。

示例中，如图1所示，人工牙根包括依次连接的头部101和体部102。其中头部101被构造来对应嵌入至骨皮质内，体部102被构造来对应嵌入至骨松质内。进一步地，头部101具有第一长度，同时体部102具有第二长度，且第一长度小于第二长度。对于其硬度而言，头部101的弹性模量大于体部102的弹性模量。如此，人工牙根的头部101与骨皮质的弹性模量相适应、体部102与骨松质的弹性模量向适应，不会出现明显和强烈的彼此挤压，从而可以更好地与牙槽骨相结合。

通常而言，牙槽骨由外向内分为骨皮质(厚度0.7～1.2mm，弹性模量20～30GPa)和骨松质(弹性模量2～10GPa)两层，形成了弹性模量的梯度分布。种植体(人工牙根)与牙槽骨之间弹性模量的差异很小，并不足以引起应力屏蔽效应，从而使人工牙根周围牙槽骨吸收应力的现象被消除，避免了远期的松动，确保种植成功。

与之相适应的是，本申请的一些示例中，头部101的弹性模量为30～70GPa，或者35～65GPa、40～60GPa、45～55GPa、38～46GPa、50～69GPa。体部102的弹性模量为小于30GPa，或者，小于26GPa、小于20GPa、小于10GPa等等。

目前一些整体弹性模量达到110GPa的种植体，其不仅弹性模量太大，且并不存在弹性模量梯度，从而使其与人体牙槽骨难以匹配，容易发生松动、脱落。而与之相比，本申请中的人工牙根不具有梯度分布的弹性模量，并且弹性模量也与人体牙槽骨更接近，从而改善、甚至解决了以上问题。

而为了获得本申请示例中的人工牙根，可以对其材质进行限定，例如，头部101采用β型钛合金与单质钛制作而成，体部102采用β型钛合金制作而成。或者，头部101采用β型钛合金制作而成，体部102采用β型钛合金与生物非金属成分制作而成。或者，头部101和体部102采用相同的钛合金制作而成，且体部102的孔隙率高于头部101的孔隙率。

其中，β型钛合金包括Ti-35Nb-7Zr-5Ta、Ti-13Nb-13Zr、Ti-45Nb、Ti-35Zr-10Nb、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr中的任意一种；生物非金属成分包括羟基灰石。其中单质钛可以采用钛粉，β型钛合金可以是粉末，粉末粒径10～45μm，形态为球形。对于钛粉和β型钛合金粉配合的方案，两者可以按照1:1的重量比配料使用。

由于人工牙根的头部101和体部102均主要采用钛合金或钛制作而成，因此，两者具有较高的同一性，具有一体化延续的特点。例如两者更易于结合形成完整的结构，不会产生将如铁和铝两种材料焊接因此材料差异导致结合稳固或者结合部质地脆、易断裂和破损的情况。

从另一方面考虑，为了使人工牙根更易于嵌入至牙槽骨，其形状可以是锥形，或者，从头部101至体部102呈由粗至细变化。进一笔，人工牙根至少在体部102设置有外螺纹(或者，体部102和头部101均设置外螺纹)，螺纹不仅可以更易于钻入到牙槽骨，还利于与牙槽骨“绑定”而不易脱落。正如前述，螺纹可以是遍及人工牙根整体或全部的或者局部(如仅位于头部101或体部102)。另外，头部101也可以仅仅部分区域分布有螺纹；或者，体部102仅仅部分区域分布有螺纹。

进一步地，设计者也可以根据需要对螺纹进行其他的改进设计。例如，头部101的螺纹和体部102的螺纹具有不同的特性。其中螺纹的特性包括牙型(三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹)、内径、外径、螺距等等。

作为一种可选的示例，示例中给出一个人工牙根的实例——牙科种植体。该牙科种植体在长度为6～14mm、直径为3～6mm的范围内，并且因此具有一系列不同的固定规格以适应前/后牙不同种植区域大小的需要。将种植体划分为靠近冠方(头部101)的区域1和靠近根方(体部102)的区域2。其中，区域1对应牙槽骨的骨皮质层，具有0.7～1.5mm(其他规格如0.9mm、1.2mm)范围内的多个厚度规格，以与不同的种植区域骨皮质厚度相适应。区域2对应牙槽骨的骨松质层。

进一步，基于使用的方便性考虑，本申请示例中还可以给出一种人工假牙，参阅图2和图3，其包括人工牙根以及结合于人工牙根的头部101的假牙104。其中，人工牙根与假牙104可以直接连接，或者通过中间连接件作为过渡进行连接，例如基台103。

另外，考虑到牙齿(包括假牙104)可能产生非期望的严重磨损或损坏，从而导致其需要更换才能继续服役工作，因此，基于重复利用方面考虑，人工牙根与假牙104通过可拆卸连接的方式结合。

这样的示例中，设计者更倾向于通过前述的中间连接件将假牙104和人工牙根连接。其中，中间连接件与人工牙根通过螺纹或卡接等适当的方式连接。但是，应当理解的是，虽然人工牙根与假牙104可拆卸连接，但是，鉴于牙齿的使用情况，假牙104与人工牙根仍然期望具有更好的连接牢固性。即其兼具可拆卸功能的同时，还能够在平时的使用中不会轻易发生相互脱离的情况。

进一步地，在一些示例中，假牙104可能是与基台103结合为一体被制作且使用的。因此，假牙104可能包括牙齿本体和基台103。其中，牙齿本体可采用如陶瓷、金属类材料如合金及纯金制作，其中的合金如镍铬合金、钴铬合金、铜合金、不锈钢、钛合金等。基台103通常采用如金属等质地硬且具有适当韧性的材料制作而成。

基于上述假牙104和人工牙根结合方式，可以提出这样一种产品，即种植牙。该种植牙包括人工牙根和假牙104，两者可以是分别被独立地提供的两部分，在使用时直接将两者结合即可；或者，人工牙根和假牙104结合为一体，在使用时通常并不需要特别的操作和处理(基于卫生安全考虑的消毒、杀菌等除外)。

其相对于人体口腔中的安装位置，即种植牙完成后的构造和牙槽骨的相对位置分布可以参阅图4。

为了使本领域技术人员更易于实施本申请示例中的人工牙根，以下给出了该人工牙根(未涉及基座和假牙104的安装)的制作方法。

制作方法包括：

步骤S1、使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部101，头部101具有由材质和/或孔隙率限定的第一弹性模量。

为了方便、高效地热熔第一材料，可以选择通过激光加热。即使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部101的方法包括：对以粉末状铺展第一长度的第一材料进行激光加热。

例如，将第一材料放置于一具有所需形状的容器中再通过加热使其熔化从而被约束为所需形状，待其冷却成型即可。

或者，激光加热第一材料的方法包括：以给定功率的激光沿第一材料的铺展长度方向以给定速度运动。示例性地，将第一材料粉末堆放于圆柱形槽内，为了方便控制和原料的使用更高效，可以使第一材料铺展厚度为30微米，然后通过高能激光照射加热使其熔化。

步骤S2、将受热熔化的第二材料以大于第一长度的第二长度转移至头部101的一个端部并形成连接的体部102，体部102具有由材质和/或孔隙率限定且小于第一弹性模量的第二弹性模量。

与前述第一本体制作的方法类似，将受热熔化的第二材料以大于第一长度的第二长度转移至头部101的一个端部并形成连接的体部102的方法包括：对在头部101的一个端部以粉末状铺展第二长度的第二材料进行激光加热。

例如，将第二材料放置于一具有所需形状的容器中再通过加热使其熔化从而被约束为所需形状，待其冷却成型即可。

激光加热第二材料的方法包括：以给定功率的激光沿第二材料的铺展长度方向以给定速度运动。为了方便控制和原料的使用更高效，可以使第二材料的铺展厚度为30微米。

激光的给定功率为200～500W、给定速度为400～2000mm/s沿材料的铺展方向运动。或者，激光的给定功率为230～480W、给定速度为500～1800mm/s；或者，激光的给定功率为260～420W、给定速度为7000～1500mm/s；或者，激光的给定功率为300～400W、给定速度为1000～1200mm/s。通过适当地选择激光的功率和速度可以达到各种适当加工效果。

以上通过使用粉末材料制作人工牙根，因此，其也可以通过增材工艺实施，例如3D打印。或者，该人工牙根也可以通过减材工艺制作，例如，首先将分别用于形成头部101和体部102材料结合(如均采用棒材、块材等材料，之后再进行熔接)为一体，然后通过如切削、打磨、铣、挤压、冲压等方式进行精加工制作。

对于涉及假牙104的结构，在按照上述方式操作制作完成人工牙根后，可以在人工牙根的头部101连接基座(基台103)，而假牙104则安装于基座上。其中，基台103通常选用与人工牙根相类似的材料制作而成，例如钛合金。基座和人工牙根可以采取螺纹连接的方式结合；或者，基座和人工牙根也可以采取过盈配合或螺栓连接等等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仿生植入物，所述仿生植入物在预设方向延伸给定长度，其特征在于，所述仿生植入物包括沿所述预设方向依次连接的第一本体和第二本体，且所述第一本体的第一弹性模量与所述第二本体的第二弹性模量不同；

其中，所述第一本体由第一前端至第一后端延伸第一预设长度而成，所述第二本体由第二前端至第二后端延伸第二预设长度而成；

所述给定长度等于所述第一预设长度和所述第二预设长度之和；

所述第一本体与所述第二本体的连接方式如下限定：所述第一后端与所述第二前端连接。

2.根据权利要求1所述的仿生植入物，其特征在于，所述第一弹性模量大于所述第二弹性模量；

或者，所述第一预设长度小于所述第二预设长度。

3.根据权利要求1或2所述的仿生植入物，其特征在于，所述第一弹性模量与所述第二弹性模量的不同通过如下方式实现：

所述第一本体与所述第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成；

或，所述第一本体与所述第二本体分别采用具有不同弹性模量的材料制作而成，且所述第一本体和所述第二本体具有不同的孔隙率；

或，所述第一本体和所述第二本体具有不同的孔隙率；

或，所述第一本体与所述第二本体分别采用具有相同弹性模量的材料制作而成，且所述第一本体和所述第二本体具有不同的孔隙率；

可选地，所述第一本体和所述第二本体均采用钛合金制作而成。

4.一种人工牙根，用于嵌入至人体牙槽骨中，其特征在于，所述人工牙根包括依次连接的头部和体部，其中所述头部被构造来对应嵌入至骨皮质内，所述体部被构造来对应嵌入至骨松质内：

所述头部具有第一长度，所述体部具有第二长度，且所述第一长度小于所述第二长度；

所述头部的弹性模量大于所述体部的弹性模量。

5.根据权利要求4所述的人工牙根，其特征在于，所述人工牙根从所述头部至所述体部呈由粗至细变化；

可选地，所述人工牙根至少在所述体部设置有外螺纹。

6.根据权利要求4或5所述的人工牙根，其特征在于，所述头部的弹性模量为30～70GPa，所述体部的弹性模量为小于30GPa。

7.根据权利要求4所述的人工牙根，其特征在于，所述头部采用β型钛合金与单质钛制作而成，所述体部采用β型钛合金制作而成；

或者，所述头部采用β型钛合金制作而成，所述体部采用β型钛合金与生物非金属成分制作而成；

或者，所述头部和所述体部采用相同的钛合金制作而成，且所述体部的孔隙率高于所述头部的孔隙率；

可选地，所述β型钛合金包括Ti-35Nb-7Zr-5Ta、Ti-13Nb-13Zr、Ti-45Nb、Ti-35Zr-10Nb、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr中的任意一种；

可选地，所述生物非金属成分包括羟基灰石。

8.如权利要求4～7中任意一项所述的人工牙根的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部，所述头部具有由材质和/或孔隙率限定的第一弹性模量；

将受热熔化的第二材料以大于所述第一长度的第二长度转移至所述头部的一个端部并形成连接的体部，所述体部具有由材质和/或孔隙率限定且小于所述第一弹性模量的第二弹性模量。

9.根据权利要求8所述的人工牙根的制作方法，其特征在于，使受热熔化的第一材料被约束至第一长度以形成头部的方法包括：对以粉末状铺展所述第一长度的所述第一材料进行激光加热；

可选地，将受热熔化的第二材料以大于所述第一长度的第二长度转移至所述头部的一个端部并形成连接的体部的方法包括：对在所述头部的一个端部以粉末状铺展所述第二长度的所述第二材料进行激光加热；

可选地，第一材料和/或所述第二材料的铺展厚度为30微米；

可选地，激光加热第一材料的方法包括：

以给定功率的激光沿第一材料的铺展长度方向以给定速度运动；

可选地，激光加热第二材料的方法包括：

以给定功率的激光沿第二材料的铺展长度方向以给定速度运动。

10.根据权利要求9所述的人工牙根的制作方法，其特征在于，所述激光的给定功率为200～500W、给定速度为400～2000mm/s；

可选地，所述激光的给定功率为230～480W、给定速度为500～1800mm/s；

可选地，所述激光的给定功率为260～420W、给定速度为7000～1500mm/s；

可选地，所述激光的给定功率为300～400W、给定速度为1000～1200mm/s。