CN110811874A

CN110811874A - 一种纯钛金属牙冠、修复体及加工方法

Info

Publication number: CN110811874A
Application number: CN201911112764.9A
Authority: CN
Inventors: 史振宇; 蒋森河; 邹斌; 王继来
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明涉及一种纯钛金属牙冠、修复体及加工方法，包括由纯钛制作而成的牙冠本体，所述牙冠本体的咬合面设有多个凹坑，相邻凹坑的圆心距大于凹坑的自身直径，本发明的纯钛金属牙冠使用寿命长。

Description

一种纯钛金属牙冠、修复体及加工方法

技术领域

本发明涉及口腔修复技术领域，具体涉及一种纯钛金属牙冠、修复体及其加工方法。

背景技术

纯钛作为一种生物惰性材料，密度低，耐腐蚀，具有良好的生物相容性，自上世纪60年代开始应用于口腔修复临床，发明人发现，由于其维氏硬度仅为HV50g150-200，与牙釉质的硬度HV50g320-380相差较大，造成纯牙冠与牙釉质的磨耗性能相差较大，在日常咀嚼过程中金属牙冠与对颌牙间易产生各种磨屑，无法及时排除出而易发生黏着磨损导致修复体失败，极大地缩短了修复体使用寿命。为了解决修复材料与天然牙釉质磨损性能不一致，导致自身过度磨耗的问题，目前常用的方式为采用钴铬合金、镍铬合金等与牙釉质硬度和磨耗性能接近的合金材料制备牙冠、牙桥等修复体，发明人发现，采用合金元素以提升口腔修复体的耐磨性，但是游离出的重金属离子易造成造成牙龈边缘变黑等并发症。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种纯钛金属牙冠，提高了牙冠的摩擦磨损性能，延长了牙冠的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种纯钛金属牙冠，包括由纯钛制作而成的牙冠本体，所述牙冠本体的咬合面设有多个凹坑，相邻凹坑的圆心距大于凹坑的自身直径。

所述凹坑能够存储咀嚼过程中产生的磨屑，避免进一步加剧咬合面上的磨损，凹坑内的磨屑能够在口腔唾液的作用下冲出，使凹坑重新具备存储功能。

进一步的，所述凹坑的直径为45um-50um，凹坑的深度为20um-30um，相邻凹坑的圆心距为100um-200um。

进一步的，所述凹坑的坑壁垂直与凹坑所在位置的咬合面。

本发明还公开了一种修复体，包括种植体及所述的牙冠，所述种植体与牙冠连接，种植体用于植入人体缺牙部位的上下颌骨内。

本发明还公开了一种纯钛金属牙冠的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：将纯钛金属的牙冠本体浸没于酒精溶液中清洗设定时间。

步骤2：将清洗后的纯钛金属牙冠进行干燥。

步骤3：在牙冠本体的咬合面上均匀涂覆光刻胶，形成光刻胶膜，并进行烘烤直至光刻胶膜与牙冠本体的咬合面粘附固定。

步骤4：将掩模板压紧在光刻胶膜的上表面上，所述掩模板设置有与待开设的凹坑向对应的通孔。

步骤5：利用紫外光进行照射，并进行显影处理，紫外线去除被光线照射的光刻胶膜，使牙冠本体咬合面上需要开设凹坑的对应部分暴露。

步骤6：将步骤5完成的咬合面带有光刻胶膜的牙冠本体浸入电解液中进行电解，在牙冠本体的咬合面形成凹坑。

步骤7：将牙冠本体从电解液中取出，并去除咬合面的光刻胶膜。

进一步的，所述步骤1中，将牙冠本体浸入酒精溶液中利用超声清洗8分钟-12分钟。

进一步的，所述步骤3中，将干燥后的牙冠本体放入旋转型匀胶台，利用离心力将光刻胶涂覆在牙冠本体的咬合面表面。

进一步的，所述光刻胶膜的厚度为3um-5um。

进一步的，所述步骤3中，将涂覆有光刻胶膜的牙冠本体置入100℃的干燥箱中烘烤18分钟-22分钟，完成光刻胶膜与牙冠本体的咬合面的粘附固定。

进一步的，所述步骤5中，待加工的牙冠本体接电源的阳极，电解液中的导电铜片与电源阴极连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的纯钛金属的牙冠，其咬合面上设置有多个凹坑，并未破坏牙冠本体的表面强度，也未增加牙冠咬合面的粗糙度，牙齿咀嚼过程中，牙冠与磨牙牙尖磨损产生的磨屑在咀嚼运动的作用下会及时进入凹坑中，在凹坑中进行存储，避免了停留在牙冠与颌牙的摩擦表面，加剧对牙冠的磨砺磨损和粘着磨损，同时在唾液的作用下，凹坑中的磨屑能够及时被唾液带走，重新恢复存储功能，在循环往复中，保证了咬合面始终处于相对光滑状态，提高了纯钛金属牙冠的使用寿命，利于修复体与对颌牙之间形成稳定良好的咬合关系。

2.本发明的纯钛金属的牙冠，凹坑采用电解的方式进行加工，牙冠本体能够完全浸入电解液中，且电解液对牙冠本体进行溶解蚀除比较均匀，形成的凹坑尺寸大小均匀，加工效果好。

3.本发明的纯钛金属的牙冠，相邻凹坑的圆心距大于凹坑自身的直径，避免在电化学腐蚀过程中相邻凹坑的边沿互相重叠，而导致咬合面的完整性和平滑性遭到破坏。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1整体结构截面示意图；

图3为本发明实施例1工作原理示意图；

图4为本发明实施例3加工过程示意图；

其中，1.牙冠本体，1-1.咬合面，2.凹坑，3.磨牙牙尖，4.唾液，5.光刻胶膜，6.掩模板，6-1.通孔，7.玻璃基片。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的纯钛金属牙冠使用时易发生黏着磨损，使用寿命短，针对上述问题，本申请提出了一种纯钛金属牙冠。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-2所示，一种纯钛金属牙冠，包括牙冠本体1，所述牙冠本体由纯钛材质制成，所述牙冠本体的咬合面1-1上均匀分布有多个凹坑2，所述凹坑的直径d为50um，凹坑的深度h为25um，相邻两个凹坑的圆心距s为150um，凹坑直径和深度设置为45um-50um和20um-30um，既保证凹坑在咬合过程中对磨屑的存储作用，同时又避免由于直径或深度过大而造成咬合面过于粗糙度，降低牙冠本体的强度，相邻两个凹坑的圆心距大于凹坑自身的直径,避免在电化学腐蚀过程中相邻凹坑的边沿互相重叠，而导致咬合面的完整性和平滑性遭到破坏,所述凹坑的坑壁垂直于凹坑所在位置处的牙冠咬合面，即凹坑在垂直于牙冠咬合面上的投影为矩形面。

采用本实施例的牙冠，如图3所示，口腔牙齿咀嚼过程中，牙冠本体与磨牙牙尖3磨损产生的磨屑在咀嚼运动的带动下会及时存储在凹坑中，避免停留在磨牙牙尖和牙冠的摩擦副表面，避免了牙冠的磨砺磨损和粘着磨损，同时在口腔内唾液4的冲刷下，凹坑中的磨屑能够及时被唾液带走，重新恢复存储功能，在循环往复中，可以保证牙冠的咬合面处于相对的光滑状态，同时开设多个凹坑不会影响牙冠的表面强度，也不会影响牙冠的表面粗糙度，提高了纯钛金属牙冠的使用寿命，有利于修复体与对颌牙之间形成稳定良好的咬合关系。本实施例的牙冠本体使用摩擦磨损试验机进行试验，在模拟的口腔唾液环境下，进行了18000次循环往复的磨损试验，模拟正常咀嚼状态下6个月的咬合次数。使用白光干涉仪观测磨损试验后的纯钛金属冠的体积损失量，实验结果表明未制凹坑的纯钛牙冠磨损量为0.47±0.17mm³,而制备有凹坑的纯钛牙冠本体磨损量为0.31±0.24mm³,磨损量降低34.04％，具有较好的延长纯钛金属牙冠使用寿命的作用。

实施例2：

本实施例公开了一种修复体，包括种植体和实施例1所述的纯钛金属牙冠，所述种植体与纯钛金属牙冠连接，种植体采用现有的修复体用种植体即可，能够植入人体缺牙部位的上下颌骨中，其具体结构在此不进行详细叙述，所述种植体与纯钛金属牙冠的连接方式采用现有的种植体和牙冠连接方式即可，在此不进行详细叙述。

实施例3：

本实施例公开了一种纯钛金属牙冠的加工方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤1：将由纯钛制成的牙冠本体1浸入酒精溶液中，进行超声清洗10分钟。

步骤2：将清洗后的牙冠本体放入干燥箱内，在100℃下烘烤至表面完全干燥。

步骤3：将干燥的牙冠本体放置在1500r/min的旋转型匀胶台上进行涂胶，利用离心力的作用将光刻胶均匀涂覆在牙冠本体的咬合面上，形成3um-5um厚的光刻胶膜5，将涂覆光刻胶膜的牙冠本体置入100℃的干燥箱烘烤20分钟，提高牙冠本体与光刻胶膜的粘附力，保证牙冠本体和光刻胶膜粘附固定。

步骤4：将掩模板6压紧在光刻胶膜的上表面上，所述掩模板预先开设与待加工的凹坑相匹配的通孔6-1。

步骤5：在掩模板的上表面放置玻璃基片7，利用紫外光向牙冠本体的咬合面进行照射，持续照射15s，将掩膜板上的通孔复制到光刻胶膜上，并对光刻后的牙冠本体咬合面进行曝光显影处理，去除被紫外光照射的光刻胶膜部分，使牙冠的咬合面上待加工凹坑的部分直接暴露出来。

步骤6：将步骤5完成后带有光刻胶膜的牙冠本体浸入电解设备的电解液中，所述电解设备采用现有的电解设备即可，其具体结构在此不进行详细叙述，将牙冠本体与电源的阳极连接，将电解设备的浸入电解液的导电铜片与电源的阴极连接，电解液从两极间隙流过形成导电通路，暴露在电解液中的牙冠本体咬合面部分被不断的溶解蚀除，在牙冠的咬合面逐渐形成设定尺寸的凹坑。

采用电解的方法对牙冠本体咬合面的凹坑进行加工，牙冠本体能够完全浸入电解液中，每个凹坑对应位置处牙冠本体的溶解蚀除程度相同，能够形成尺寸相同的凹坑，加工效果好。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种纯钛金属牙冠，其特征在于，包括由纯钛制作而成的牙冠本体，所述牙冠本体的咬合面设有多个凹坑，相邻凹坑的圆心距大于凹坑的自身直径。

2.如权利要求1所述的一种纯钛金属牙冠，其特征在于，所述凹坑的直径为45um-50um，凹坑的深度为20um-30um，相邻凹坑的圆心距为100um-200um。

3.如权利要求1所述的一种纯钛金属牙冠，其特征在于，所述凹坑的坑壁垂直与凹坑所在位置的咬合面。

4.一种修复体，其特征在于，包括种植体及权利要求1-3任一项所述的牙冠，所述种植体与牙冠连接，种植体用于植入人体缺牙部位的上下颌骨内。

5.一种权利要求1-3任一项所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将纯钛金属的牙冠本体浸没于酒精溶液中清洗设定时间；

步骤2：将清洗后的纯钛金属牙冠进行干燥；

步骤3：在牙冠本体的咬合面上均匀涂覆光刻胶，形成光刻胶膜，并进行烘烤直至光刻胶膜与牙冠本体的咬合面粘附固定；

步骤4：将掩模板压紧在光刻胶膜的上表面上，所述掩模板设置有与待开设的凹坑向对应的通孔；

步骤5：利用紫外光进行照射，并进行显影处理，紫外线去除被光线照射的光刻胶膜，使牙冠本体咬合面上需要开设凹坑的对应部分暴露；

步骤6：将步骤5完成的咬合面带有光刻胶膜的牙冠本体浸入电解液中进行电解，在牙冠本体的咬合面形成凹坑；

6.如权利要求5所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，所述步骤1中，将牙冠本体浸入酒精溶液中利用超声清洗8分钟-12分钟。

7.如权利要求5所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，所述步骤3中，将干燥后的牙冠本体放入旋转型匀胶台，利用离心力将光刻胶涂覆在牙冠本体的咬合面表面。

8.如权利要求5所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，所述光刻胶膜的厚度为3um-5um。

9.如权利要求5所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，所述步骤3中，将涂覆有光刻胶膜的牙冠本体置入100℃的干燥箱中烘烤18分钟-22分钟，完成光刻胶膜与牙冠本体的咬合面的粘附固定。

10.如权利要求5所述的纯钛金属牙冠的加工方法，其特征在于，所述步骤5中，待加工的牙冠本体接电源的阳极，电解液中的导电铜片与电源阴极连接。