CN112654328A - 经牙槽的牙种植体的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及单齿或全弓牙修复。在患者的骨存量不足以用于常规的牙根形牙种植体的情况下，当前的解决方案通常无法对功能进行恢复。本公开描述了用于单牙或全弓牙修复的经牙槽的牙种植体。经牙槽的牙种植体包含基台和骨板，所述骨板具有被制作成与所述面部骨骼的骨表面的形貌相匹配的轮廓部分。通过初步固定所述骨板的所述轮廓部分，经牙槽的牙种植体改善了患病患者的功能和预后。

Description

经牙槽的牙种植体的装置和方法
背景
技术领域
本公开涉及口腔和颌面外科手术领域，并且具体地涉及用于牙列修复的牙种植体外科手术。
背景技术
部分缺牙症，或在严重情况下完全缺牙症，所有牙齿脱落，可对咀嚼、言语和美学产生严重影响。牙种植体外科手术是义齿或桥齿的替代方法，它用金属基台替代牙根，并用功能和美学上与天然牙齿相似的人造牙替代受损或缺失的牙齿。与天然牙齿一样，这些人造牙齿通过基台或螺钉状组件固定在牙槽骨中，该螺钉状组件通过骨整合提供牢固地固定，此外，还分散负荷并维持修复体周围的骨质。
然而，典型的牙根形牙种植体需要足够的牙槽骨，以促进骨整合并实现适当的负荷和功能。如果由于重度骨质流失或骨骼易位而导致牙槽骨不足，则必须采用通常耗时且成功率可变的替代策略。尚未开发出稳健的牙齿重建方法。
前述“背景”描述是为了总体上呈现本公开的目的。在本背景技术部分中所描述的范围内，发明人的工作以及说明书在提交时可能不具有其他限定的方面，均未明确或暗含为与本发明相反的现有技术。
发明内容
根据实施方式，本公开涉及一种牙种植体，所述牙种植体包括骨板，所述骨板具有平面部分和轮廓部分；以及基台，其中，所述骨板的平面部分和基台在垂直槽截骨术中定位，其中，所述骨板的轮廓部分的一个或多个表面相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
根据实施方式，本公开进一步涉及一种牙种植体的生产方法，所述生产方法包括通过处理电路获取对应于面部骨骼的结构数据；基于对皮质骨厚度的确定，通过所述处理电路选择所述面部骨骼的骨表面；基于对所述面部骨骼的骨表面的选择，通过所述处理电路生成轮廓表面；以及基于通过所述处理电路发送的指令，基于生成的轮廓表面制作骨板，其中，所述骨板包括平面部分和轮廓部分，所述骨板的所述平面部分在垂直槽截骨术中定位，并且所述轮廓部分定位于靠近所述面部骨骼的选定骨表面，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
根据实施方式，本公开进一步涉及一种牙种植体，所述牙种植体包括骨板，所述骨板具有一个或多个相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化的表面；以及突出部分，所述牙种植体的突出部分从骨板开始并在其下方延伸，其中，所述突出部分被配置成联接至牙修复体，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
前述段落通过一般介绍的方式提供，并不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将更好地理解描述的实施方式以及其他优点。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下具体实施方式将更好理解，因此将容易获得对本公开的更完整的理解及其许多附带的优点，其中：
图1A是牙种植体系统的示意图；
图1B是体内牙种植体系统的射线照片；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的截面示意图；
图3A是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的前视图的示意图；
图3B是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的侧视图的示意图；
图4A是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的前视图的示意图；
图4B是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的侧视图的示意图；
图4C是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的透视图；
图5是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的制作流程图；
图6是根据本公开的示例性实施方式的经牙槽的牙种植体的植入的流程图；
图7是根据本公开的示例性实施方式的从前方透视的一种或多种植入的经牙槽的牙种植体的体外图示；
图8是根据本公开的示例性实施方式的从下视角的一种或多种植入的经牙槽的牙种植体的体外图示；
图9是根据本公开的示例性实施方式的从侧面透视的一个或多个植入的经牙槽的牙种植体的体外图示；
图10是根据本公开的示例性实施方式的数据处理设备的硬件描述；
图11是示出根据本发明的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的截面示意图；
图12A是根据本公开的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的前视图的示意图；
图12B是根据本公开的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的透视图的示意图；
图13是示出根据本发明的示例性实施方式的经腓骨牙种植体的截面示意图；
图14是根据本公开的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的植入的流程图；以及
图15是根据本公开的示例性实施方式的一种或多种植入的经腓骨的牙种植体的图示。
具体实施方式
如本文所用，术语“一种(a)”或“一个(an)”被定义为一个或多个。如本文所使用的，术语“多个”被定义为两个或两个以上。如本文所使用的，术语“另一”被定义为至少第二或更多。本文所使用的术语“包括”和/或“具有”被定义为包括(即，开放性用语)。在整个文档中，对“一个实施方式”、“某些实施方式”、“实施方式”、“实施”、“实例”或类似术语的引用表示结合实施方式描述的特定部件、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在整个说明书中这些短语的出现或在各个地方的出现不一定均指的是同一实施方式。此外，可以在一个或多个实施方式中以任何合适的方式组合特定部件、结构或特性，而没有限制。
如图1A所示的牙根形牙种植体是当有足够的牙槽骨时的有效牙齿重建策略。与牙齿支撑的牙桥相比，固定在牙槽骨内的牙根形牙种植体能够通过保留骨负荷以保持下层骨健康。参考图1A，牙根形牙种植体最初包括固定在面部骨骼的牙槽骨内的基台105或螺钉状金属组件。基牙110，用作随后加入的牙冠150的平台，机械地联接至基台106的基部。在射线照片中，如图1B所示，类似于天然牙121的根部120的布置，基台105被牢固地固定在牙槽骨内。在大多数情况下，患者可进行功能性置换后回家，在种植体整合后(ˉ4-12周)接受永久性牙冠修复，并能够通过改善咀嚼、言语和美感恢复正常功能。
然而，在骨量不足的情况下，由于骨萎缩或骨骼易位，如上所述，牙根形牙种植体不是外科手术选择。在这种情况下，可能有必要采取特殊技术，包括但不限于针对骨萎缩的骨移植、牙槽骨牵引成骨、上颌窦充填骨抬高、下颌骨神经侧倾、骨皮质切开术和牙槽扩张，伴有或未伴有移植。尽管上述方法给某些患者带来希望，但每个方法都带有各自的缺点。通常，这些技术增加椅旁时间，并增加安装牙修复体所需的相关实验室步骤数。具体地，如在骨移植的情况下，在植入牙种植体硬件之前，供体部位发病的风险和时间密集型恢复期对获得成功结局提出了重大挑战。
为此，如本公开中所述并在图2中介绍的经牙槽的牙种植体通过减轻与替代策略有关的上述缺点，同时保留了牙根形牙种植体的益处，改善骨量不足患者的护理。简言之，本公开的经牙槽的牙种植体(TDI)包括轮廓化的骨板，其经牙槽骨延伸穿过牙槽骨垂直槽截骨术至面部骨骼的相邻骨，从而为TDI提供主要稳定性。通过骨移植实施具有新置入基台的牙槽骨垂直槽截骨术，以确保基台的再生和稳定。在实例中，在牙弓周围植入四个TDI的情况下，可以将完整的牙弓修复体联接至TDI以实现即时功能。
包括示例性实施方式的本公开的更详细描述如下所示。
为了描述目的示例性显示，图2描述了本公开的TDI 201。TDI 201定向于面部骨骼的称为牙槽骨的区域，该区域是支撑牙根系统的加厚骨区域。本公开的TDI 201包括基台205。基台205包括基台基部207和基台尖部206。基台基部207被设计成容纳基牙。后尖部206不是联接至牙槽尖部的小梁，而是联接至骨板215的面。骨板215包括两个部分。第一部分是平面部分217，其用于与后尖部206联接并且用于与截骨术的捕获表面物理相互作用，在本公开的上牙弓实施方式中，该捕获表面是截骨术的上部。第二部分是轮廓部分216。轮廓部分216相对于面部骨骼的选定区域轮廓化，该选定区域被确定为具有足够用于固定的骨质量。在实施方式中，轮廓部分216的轴可以通过前角213与骨板215的纵轴211相关。沿骨板215的轮廓部分216的长度，从前表面202到后表面203设置多个具有锁定螺纹并根据适当的螺丝尺寸确定的通孔218，用于通过后表面203将TDI 201固定至面部骨骼。在另一实施方式中，可以沿骨板215的轮廓部分216的长度，从前表面202到后表面203设置多个缺少螺纹并根据适当的螺钉尺寸确定的通孔218，用于通过后表面203将TDI 201固定至面部骨骼。
固定骨板215的轮廓部分216所需的骨质量与选定的固定螺钉部分相关，并且与预定的最小皮质骨厚度有关。在实例中，预定的最小皮质骨厚度为1.5mm。在另一实例中，预定的最小皮质骨厚度基于选定的螺钉的特性，包括但不限于直径、螺距和螺钉长度。
简述之，TDI 201的轮廓部分216在个体患者的骨骼结构的背景下设计。在获取和重建医学图像之后，通过具有处理电路的数据处理设备，通过包括但不限于微型计算机断层扫描、锥束计算机断层扫描和高分辨率磁分辨率成像技术，反映面部骨骼的骨骼宏观结构和显微镜结构，选择面部骨骼的一个或多个区域以接受骨板固定。根据实施方式，并且如上所述，该确定基于局部皮质骨厚度进行，其中需要足够的皮质骨，即骨的致密外表面，以防止在骨板固定期间断裂。在区域选择之后，如本领域普通技术人员将理解的，然后通过软件(例如，Mimics、SolidWorks)进一步操纵一个或多个目标区域的重建模型，并制备用于生产。根据实施方式，骨板215的后表面203相对于选定的面部骨骼区域轮廓化，并且骨板215的前表面202基本上为平面。应当理解，骨板215的前表面202可以以非限制性的方式具有各种轮廓，使得可以实现通过螺钉穿过多个通孔218牢固地固定。
生产每个骨板215以实现牢固地固定到患者的面部骨骼并促进TDI 201和修复体周围骨之间的骨整合。为此，并根据实施方式，本公开的TDI 201可以由包括但不限于钛、钴-铬、钴-铬-钼、钴-铬-镍、钴-镍-铬-钼-钛、磷酸钙衍生物涂覆的金属、氧化锆、锆涂覆的金属、钛涂覆的金属和其他生物相容性金属的一组材料中的一种生产。在实例中，为TDI201的每个组件选择的材料相似。此外，并根据实施方式，本公开的TDI 201可以通过多种增材生产或减材生产技术进行生产，包括但不限于直接金属激光烧结、注射成型、迭代板弯曲和计算机辅助生产。在另一实施方式中，骨板215和基台205单独生产，骨板215根据上述技术生产，而基台205根据本领域普通技术人员所理解的技术生产。在另一实施方式中，骨板215和基台205通过三维金属打印一起生产。制作之后，TDI 201的两个组件可以在由骨板215的平面部分217和基台205的基台尖部206组成的接合处联接。可以通过多种方法形成联接，包括但不限于焊接、摩擦联接和结构粘合剂。在本公开的上下文中，为多个通孔218选择螺钉，或者可以根据预定的规格来制作螺钉，以确保骨板215牢固地固定在面部骨骼上。
此外，并根据实施方式，根据每名患者的选定骨骼部件的物理尺寸来生产本公开的TDI 201。如上所述，根据每名患者的选定骨骼区域(轮廓部分216的尺寸取决于其)来生产骨板215的轮廓部分216。同样，通孔218的数量取决于选定骨骼区域和将骨板215固定至面部骨骼所需的最小螺钉数量。在实施方式中，骨板215的基台205和平面部分217可以选自一组预定尺寸，其尺寸在其中确定。在另一实施方式中，可以根据患者的需要(骨板215和基台216的平面部分217的尺寸取决于其)定制生产骨板215的基台216和平面部分217。应当理解的是，使用上述技术和方法，本公开提供了基于个体患者的需求来制作具有必要尺寸的TDI 201的灵活性。
根据实施方式，骨板215的宽度等于基台205的直径。骨板215的厚度根据骨板215的长度确定，其中，较长的骨板215需要增加骨板215的厚度以支撑基台205并防止过度的微运动。在实例中，骨板215的厚度范围为1.00mm至3.00mm，并且优选地为1.25mm至2.00mm。因此，根据局部足够的皮质骨确定骨板215的长度。
根据实施方式，基台205和骨板215的轮廓部分216沿骨板轴的相对位置，该骨板线定义为包括骨板215的纵向轴211的轴，应具有足够提供给TDI以承受垂直负荷的机械结构。在实例中，基台205与骨板215的轮廓部分216之间沿板轴的前角213范围为90°至180°，并且优选地为135°至180°。
根据实施方式，并且根据美国食品和药物管理局关于牙根形骨内牙种植体和骨内基牙的第2类特殊控制指南，基台205的直径可以不小于3.25mm，基台的长度不小于7.00mm，并且基牙与基台的纵轴偏移不超过30°。
为此，图3A和图3B是本公开的TDI的示例性实施方式。如图3A前视图所示，TDI可以包括具有选定的骨骼部件特有的轮廓部分316的骨板315和基台305。如图3B侧视图所示，TDI可以进一步包括根据相应的多个通孔的尺寸配置的多个螺钉312。在实施方式中，骨板322的平面部分的厚度可以为1.00mm至2.00mm，并且骨板323的平面部分的长度可以为3.00mm至5.00mm。在实例中，骨板322的平面部分的厚度可以为2.00mm，并且骨板323的平面部分的长度可以为4.00mm。在另一实施方式中，如上所述，基台308的长度可以为7.00mm至12.00mm。在实例中，基台308的长度可以为8.00mm。
而且，骨板315的轮廓部分316可以相对于基台305成角度。图4A、图4B和图4C是骨板的轮廓部分的各种角度配置的图示。在实施方式中，如图4A所示，在第一平面中，骨板415的轮廓部分416的外侧角414可以相对于骨板415的纵轴411介于-60°与+60°之间。在另一实施方式中，骨板415的轮廓部分416的外侧角414可以介于-45°与+45°之间。在实例中，骨板415的轮廓部分416的外侧角414可以为+25°。在另一实施方式中，如图4B所示，在第二平面中，骨板415的轮廓部分416的前角413可以相对于骨板415的纵轴411介于-60°与+60°之间。在另一实施方式中，骨板415的轮廓部分416的前角413可以介于-45°与+45°之间。在实例中，骨板415的轮廓部分416的前角413可以为+15°。图4C是本公开的TDI的透视图的示意图，其中，骨板415的轮廓部分416的位置范围可以可视化。在实施方式中，可以同时实现各种前角413和外侧角414。
根据实施方式，确定前角413和外侧角414的上述范围，使得骨板415可以在承受嘴部运动(包括咀嚼)期间正常的加载力，其中，近似为0°的前角413和外侧角414(或在不同方向上为180°)是负载转移的理想选择。
根据示例性实施方式的TDI的生产图5的流程图所述。首先，在S530执行面部骨骼(例如，上颌骨、下颌骨)的锥形束计算机断层摄影(CBCT或C臂CT)。通过使用不透射线的支架来辅助CBCT，该支架可以提供相对于相邻结构的最终修复体的预览，从而在知情的情况下进行手术计划。不透射线的一个或多个支架还将颌部定位成具有适当的垂直阻塞尺寸的中心关系。接下来，通过数据处理设备执行的虚拟外科手术计划将TDI位置S531定位为沿相邻面部骨骼的足够厚的皮质骨骼对齐自定义轮廓的骨板。根据实施方式，相邻的面部骨骼包括但不限于鼻上颌骨柱和颧骨支撑。在选择目标区域之后，并且在通过数据处理设备将三维解剖数据合并到软件S533中之后，可以根据上述方法在S532中生产骨板的平面部分和轮廓部分。在实例中，通过增加钛激光烧结以促进骨整合来生产骨板。在组装S534期间，将基台尖部焊接到骨板的平面部分的表面，使得基台的纵轴垂直于骨板的平面部分的表面。根据上述方法生产从基台尖部延伸并突出穿过牙槽骨的中嵴，以接纳牙种植体基牙。骨板和相关的螺钉均提供锁定技术，以防止在加载过程中松动。除TDI外，还可通过计算机辅助设计/计算机辅助加工技术来生产聚乙烯模板、钻头导向器和钻头止动衬套，以引导截骨术。例如，上述聚乙烯模板、钻头导向器和钻头止动衬套可以被定制生产，使得截骨术的角度、直径和深度根据个体患者的骨骼结构来控制。在实例中，截骨术通过侧面和末端切割的手术钻进行。
根据实施方式，在TDI的生产过程中目标区域的选择可以由处理电路根据骨骼参数(例如，最小皮质骨厚度)来执行。在另一实施方式中，在TDI的生产过程中目标区域的选择可以由外科医生执行。
图5生产的上述TDI的形状和再次参考图2，实现将TDI牢固地固定在面部骨骼上，并且将基台定位在靠近牙槽骨的区域，使得可以将基牙和随后的牙冠联接在适当的位置上，以实现正常的牙齿功能。为了实现这一点，并且根据本公开的实施方式，植入遵循图6中描述的流程图。
图6描述了全弓牙修复的方法。应该理解的是，尽管图6描述了多个TDI的植入和完整的牙弓(例如，上或下)的修复，但是根据本公开的实施方式，单个TDI的植入可以在必要的修改下类似地执行。
最初，如图6中所并且根据本公开的实施方式，在中嵴全弓齿龈切口和粘膜龈瓣反射S640之后暴露牙槽骨和面部骨骼。在准备好牙槽嵴之后，用相应的模板导向器S641完成四个垂直槽截骨术。四个TDI中的每一个均定位在它们各自的垂直截骨术槽中，并且被定位成与面部骨骼S642的皮质骨靠近。接下来，将牙弓形钛对齐棒放置在TDI的基台基部的上方，并通过基牙螺钉将其固定到基台，从而使TDI与面部骨骼S643最终对齐。然后可以通过骨板的轮廓部分的多个通孔来固定锁定自钻螺钉，以将TDI固定在面部骨骼上的精确对齐的位置S644上。垂直槽截骨术移植有由此产生的皮质骨颗粒，埋入TDI的基台。随后将胶原或其他可接受的膜放置在移植部位上，以限制皮质骨颗粒并增强骨再生(S645)。最后，将粘膜牙龈瓣重新定位在骨上方，并在基台周围圆周定位，并缝合S646以将口腔环境与骨头/种植体界面密封，同时保持基台基部暴露以进行进一步修改。
在全弓牙修复的实施方式中，并且由于负荷分担和跨弓形稳定性，在TDI植入之后，立即进一步将对齐棒配备修复体。根据示例性实施方式，在粘膜牙龈瓣的重新定位之后，将钛套筒定位在对齐弓棒上方，并且将具有腭裂部件的预制的(即，聚甲基丙烯酸甲酯)研磨修复体附接到对齐弓棒和套筒。然后，使用普通的牙科粘合剂技术将套筒连接到修复体上。在实施方式中，并且为了防止牙科粘合剂直接接触伤口环境，包括软组织屏障。接下来，去除修复体和连接的套筒，并用牙科材料填充套筒和修复体的底侧之间的空隙，并完成直到光滑S648。最后，完成的修复体然后用机械装置或粘合剂固定到对齐棒上。
根据另一实施方式，其中植入一个或多个单独的TDI而不是全牙弓，在手术后评估每个TDI的稳定性，以确定种植体固定的强度以及是否可能立即加载。在评估种植体稳定性时，可以使用多种用于确定ISQ或种植体稳定性商(Osstell)的方法中的一种。如果单个TDI的ISQ低于用于充分种植体固定的最小值，则可能需要4至12周的恢复期。
在本公开的另一实施方式中，并且部分地遵循图6的流程图，上述经牙槽的牙种植体可以在先前失效的骨内牙种植体(已作必要修改)的情况下使用。在示例性实施方式中，一个或多个支撑全牙弓牙修复体的骨内牙种植体处于失效状态。在通过射线照相种植体匹配确定种植体尺寸和种植体类型之后，使用虚拟手术计划和计算机辅助设计/计算机辅助制造来设计和生产适当的TDI替代品，在此称为“救援”TDI(rTDI)。类似于图6的流程图，在通过粘膜龈瓣的反射暴露手术部位之后，将失效的一种或多种骨内牙种植体去除并清创。通过模板(包括衬套)在牙槽嵴中进行一个或多个垂直槽截骨术，以为每个rTDI提供途径，使其靠近正确的牙弓位置。通过将rTDI的基台与修复体设备的原始硬件接合，可以实现精确对齐的rTDI。类似于本公开的上述实施方式的对齐棒，在通过基牙与修复体设备接合时，每个rTDI通过穿过骨板的轮廓部分的相应多个通孔放置的多个螺钉被固定到面部骨骼。将种植体固定到面部骨骼后，每个垂直槽截骨术都进行骨移植和密封，以防止与口腔环境的不良相互作用，并促进与每个rTDI基台的骨整合。然后可以将粘膜牙龈瓣重新定位和缝合，使每个基台的基牙暴露，以便与修复体设备联接。
根据实施方式，上述衬套以及相关的聚乙烯模板和钻头导向器可以被定制生产，使得截骨术的角度、直径和深度根据个体患者的骨骼结构来控制。
图6所示的全牙弓修复体的成分的体外演示如图7、图8和图9所示。
图7是根据本公开的示例性实施方式的从前方透视的一种或多种植入的TDI的体外图示。对于一个或多个植入的TDI中的每一个，通过插入骨板715轮廓部分的通孔718中的螺钉将骨板715固定到面部骨骼上。基台705联接到骨板715的平面部分，延伸穿过牙槽嵴725中的垂直槽截骨术的深度。
图8是根据本公开的示例性实施方式的从下方透视的一种或多种植入的TDI的体外图示。对于一个或多个植入的TDI中的每一个，通过插入骨板815轮廓部分的通孔中的螺钉将骨板815固定到面部骨骼上。具有基台基部807的基台805联接到骨板815的平面部分，延伸穿过牙槽嵴825中的垂直槽截骨术的深度。从下方透视，可以观察到上颌弓内植入的TDI的大致相对位置。此外，基台基部807，用于基牙联接，对齐棒以及最终的修复体是可观察到和可接近的。
图9是根据本公开的示例性实施方式的从侧面透视的一种或多种植入的TDI的体外图示。对于一个或多个植入的TDI中的每一个，通过插入骨板915轮廓部分的通孔918中的螺钉将骨板915固定到面部骨骼上。基台905联接到骨板915的平面部分并延伸穿过牙槽嵴925中的垂直槽截骨术927的深度。从侧面透视，根据实施方式，可以观察到骨板915的轮廓部分在面部骨骼上的相对尺寸和位置。此外，可观察到基台905在垂直槽截骨术927内的相对位置，以及基台基部907相对于牙槽嵴925下部的位置。
接下来，参考图10描述根据示例性实施方式描述数据处理设备的硬件描述。在图10中，数据处理设备包括CPU 1070，其执行以上和以下所述的处理。过程数据和指令可以存储在存储器1072中。这些处理和指令还可以存储在诸如硬盘驱动器(HDD)或便携式存储介质的存储介质盘1074上，或者可以远程存储。此外，要求保护的进步不受存储本发明过程的指令的计算机可读介质的形式的限制。例如，指令可以存储在CD、DVD、FLASH存储器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、硬盘或与数据处理设备进行通信的任何其他信息处理设备(诸如服务器或计算机)中。
此外，可以与CPU 1070和诸如Microsoft Windows 7、UNIX、Solaris、LINUX、AppleMAC-OS和其他本领域技术人员已知的系统一起执行，以实用程序应用程序、后台守护程序或操作系统的组件或其组合的形式提供要求保护的进步。
为了实现数据处理设备的硬件元件可以通过本领域技术人员已知的各种电路元件来实现。例如，CPU 1070可以是美国英特尔的Xenon或Core处理器，或者美国AMD的Opteron处理器，或者可以是本领域普通技术人员可以识别的其他处理器类型。可替代地，如本领域普通技术人员所认识的，CPU 1070可以在FPGA、ASIC、PLD上或使用分立逻辑电路来实现。此外，CPU 1070可以被实现为并行地协同工作以执行上述发明过程的指令的多个处理器。
图10中的数据处理设备还包括网络控制器1076，诸如来自美国英特尔公司的英特尔以太网PRO网络接口卡，用于与网络1100接口。可以理解，网络1100可以是公共网络(诸如因特网)，或者专用网络(诸如LAN或WAN网络)，或其任何组合，并且还可以包括PSTN或ISDN子网络。网络1100还可以是有线的，诸如以太网络，或者可以是无线的，诸如包括EDGE、3G和4G无线蜂窝系统的蜂窝网络。无线网络也可以是WiFi、蓝牙或任何其他已知的无线通信形式。
数据处理设备进一步包括显示控制器1078，诸如来自NVIDIA Corporation ofAmerica的NVIDIA GeForce GTX或Quadro图形适配器，用于与显示器1080(诸如HewlettPackard HPL2445w LCD监视器)接口。通用I/O接口1082与在显示器1080上的或与显示器1080分离的键盘和/或鼠标1084以及触摸屏面板1086相接口。通用I/O接口1082还连接到各种外围设备1088，包括打印机和扫描仪，诸如来自Hewlett Packard的OfficeJet或DeskJet。
声音控制器1090还设置在数据处理设备中，诸如Creative的Sound Blaster X-FiTitanium，以与扬声器1092或麦克风接口，从而提供声音和/或音乐。
通用存储控制器1094将存储介质盘1074与通信总线1096相连接，该通信总线可以是ISA、EISA、VESA、PCI或类似物，用于互连数据处理设备的所有组件。为了简洁起见，省略了显示器1080、键盘和/或鼠标1084以及显示器控制器1078、存储控制器1094、网络控制器1076、声音控制器1090和通用I/O接口1082的一般部件和功能的描述，本文中这些部件是已知的。
除了上述的全弓牙修复体(其中可能会立即加载牙修复体)以外，还需要临时固定骨内种植体或进行软组织重建。在这些情况下，当需要将咬合负荷从骨内牙种植体转移到骨骼(颧骨和鼻上颌)固定点时，可以采用本发明的TDI以及修改。在实施方式中，经修改的本公开的TDI是经腓骨的牙种植体(TVI)。
图11是示出根据本发明的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的截面示意图。在实施方式中，将经腓骨的牙种植体(TVI)1151引导至面部骨骼的皮质区域。TVI 1151包括骨板1115和突出部分1155。在实例中，突出部分1155是具有与牙修复体联接的长度的支撑杆1156。支撑杆1156包括支撑杆基部1157和支撑杆尖部1158。支撑杆基部1157被配置成骨板1115的形状。骨板1115相对于面部骨骼的选定区域轮廓化，该选定区域被确定为具有足够用于固定的骨质量。支撑杆尖部1158可以被配置成与牙修复体联接。在实例中，支撑杆尖部1158可以通过多种技术与牙修复体联接，包括但不限于粘合剂、树脂或机械联接。
根据实施方式，突出部1155的横截面形状是圆形的，如本公开的支撑杆1156所描述的。可替代地，支撑杆1156的突出部分1155的横截面形状可以是选自包括但不限于三角形、矩形、五边形和六边形的多边形组中的一种。在实施方式中，支撑杆1156的横截面尺寸根据所需的结构或机械充分性来确定。支撑杆1156的长度根据局部皮质骨的充分性和修复体的轴向位置来确定。在示例性实施方式中，支撑杆1156具有圆形横截面形状，其直径为1.50mm至2.50mm并且长度为15mm至40mm。
根据实施方式，沿骨板1115的长度方向设置多个从螺纹孔1118，这些螺纹孔缺少螺纹并且根据适当的螺钉尺寸设置，从前表面1102到后表面1103，用于通过后表面1103将TVI 1151固定至面部骨骼。在另一实施方式中，多个通孔1118可以是螺纹的，根据适当的螺钉确定尺寸，并且沿骨板1115的长度设置，从前表面1102到达后表面1103，用于通过后表面1103将TVI 1151固定至面部骨骼。
固定骨板1115所需的骨质量与选定的固定螺钉部分相关，并且与预定的最小皮质骨厚度有关。在实例中，预定的最小皮质骨厚度为1.5mm。在另一实例中，预定的最小皮质骨厚度基于选定的螺钉的特性，包括但不限于直径、螺距和螺钉长度。
如简要描述的那样，TVI 1151的骨板1115是根据个体患者的骨骼结构设计的。在获取和重建医学图像之后，通过数据处理设备，通过包括但不限于微型计算机断层扫描、锥束计算机断层扫描和高分辨率磁分辨率成像技术，反映面部骨骼的骨骼宏观结构和显微镜结构，选择面部骨骼的一个或多个区域以接受骨板固定。根据实施方式，并且如上所述，该确定基于局部皮质骨厚度进行，其中需要足够的皮质骨，即骨的致密外表面，以防止在骨板固定期间断裂。在区域选择之后，如本领域普通技术人员将理解的，然后通过软件(例如，Mimics、SolidWorks)进一步操纵一个或多个目标区域的重建模型，并制备用于生产。根据实施方式，骨板1115的后表面1103相对于选定的面部骨骼区域轮廓化，并且骨板1115的前表面1102基本上为平面。应当理解，骨板1115的前表面1102可以以非限制性的方式具有各种轮廓，使得可以实现通过螺钉穿过多个通孔1118牢固地固定。
根据实施方式，TVI 1151的突出部分1155的纵向形状可以是直的，反映了图2中所述的基台，或成角度地靠近跟随面部骨骼的轮廓。在另一实施方式中，并且以类似于上述骨板1115的方式，TVI 1151的突出部分1155可以在个体患者的骨骼结构的背景下设计。通常，TVI 1151的突出部分1155的尺寸是预定的，以最大化机械性能并且最小化美学失调。具体地，本文描述的定制方法允许TVI 1151的突出部分1155的患者特定设计，从而在提供改善的修复体稳定性的同时保留面部美感。在实例中，在面部美学的情况下，突出部分115的患者特定设计在面部骨骼和牙修复体之间保持1.00mm至2.00mm范围的间隙。
生产每个骨板1115以实现牢固地固定到患者的面部骨骼。为此，并根据实施方式，本公开的TVI 1151可以由包括但不限于钛、钴-铬、钴-铬-钼、钴-铬-镍、钴-镍-铬-钼-钛、磷酸钙衍生物涂覆的金属、氧化锆、锆涂覆的金属、钛涂覆的金属和其他生物相容性金属的一组材料中的一种生产。根据另一实施方式，本公开的TVI 1151可以由具有允许弯曲的机械特性的材料生产，使得用户可以根据需要原位修改结构，以匹配面部骨骼的轮廓。在实例中，为TVI 1151的每个组件选择的材料相似。此外，并根据实施方式，本公开的TVI 1151可以通过多种增材生产或减材生产技术进行生产，包括但不限于直接金属激光烧结、注射成型、迭代板弯曲和计算机辅助生产。在实例中，TVI 1151由单个阳极氧化的钛棒生产，其中，骨板1115是钛棒的冲压或铣削面。在另一实施方式中，骨板1115和支撑杆1156单独生产，骨板1115根据上述技术生产，而支撑杆1156根据本领域普通技术人员所理解的技术生产。除了上述的TVI 1151之外，可以类似地生产模拟模板TVI 1151。制作之后，TVI 1151的两个组件可以在将骨板1115的一端与支撑杆基部1157相连的颈部1154接合处联接。可以通过多种方法形成联接，包括但不限于焊接、摩擦联接和结构粘合剂。在本公开的上下文中，为多个通孔1118选择螺钉，或者可以根据预定的规格来制作螺钉，以确保骨板1115牢固地固定在面部骨骼上。
此外，并根据实施方式，根据每名患者的选定骨骼部件的物理尺寸来生产本公开的TVI 1151。如上所述，TVI 1151的骨板1115和突出部1155可以根据每名患者的选定骨骼区域(骨板1115的后部1103的尺寸和突出部分1155取决于其)来生产。同样，骨板1115的通孔1118的数量取决于选定骨骼区域以及将骨板1115牢固地固定至面部骨骼所需的最小螺钉数量。在实施方式中，并且如上所述，支撑杆1156和骨板1115的前部1102可以选自一组预定尺寸，其尺寸在其中确定。在另一实施方式中，可以根据患者的需要(骨板1115的前部1102和支撑杆1156的尺寸取决于其)定制生产支撑杆1156和骨板1115的前部1102。应当理解的是，使用上述技术和方法，本公开提供了基于个体患者的需求来制作具有尺寸的TVI1151的灵活性。
根据实施方式，根据选择的螺钉尺寸确定骨板1115的宽度。骨板1115的长度根据局部皮质骨的充足性来确定。骨板1115的厚度根据骨板1115的长度来确定。在示例性实施方式中，取决于皮质骨的充足性，骨板1115的宽度为3.00mm至5.00mm，厚度为1.50mm至3.50mm，长度为6.00mm至12.00mm。
基于牙齿的位置、局部皮质骨的充足性以及支持预期咬合负荷的其他骨内牙种植体的稳定性，可能需要多于一个TVI来稳定牙修复体。在实施方式中，在整个牙弓上放置四到六个TVI，以支撑完整的牙弓修复体。在使用六个TVI的实例中，位于牙弓两侧的居中位置的TVI可以对角定向以提高稳定性。
根据示例性实施方式，TVI的生产方法与本公开的图5的流程图中先前针对TDI所述的方法基本相似，进行了必要的修改。
图12A和图12B分别是TVI的前视图和透视图的示意图。在实施方式中，如图12A所示，骨板1215的长度1236可以为15mm至40mm。在另一实施方式中，骨板1215的长度1236可以为15mm至25mm。在实例中，骨板1215的长度1236可以为20mm。此外，根据患者的选定骨骼特征的尺寸，骨板1215的轮廓部分1237的长度可以为10mm至15mm。在实例中，骨板1215的轮廓部分1237的长度可以为12mm。而且，根据患者的选定骨骼部件的尺寸，骨板1215的轮廓部分1239的宽度可以为3.00mm至5.00mm。在实例中，骨板1239的轮廓部分的宽度可以为4.00mm。结果，骨板1215的轮廓部分的多个通孔1218的直径可以为1.75mm至2.00mm。在实例中，骨板1215的轮廓部分的多个通孔1218中的每一个的直径可以是1.85mm。如图12B所示，可以根据每个组件的厚度进一步限定骨板1215。在实施方式中，支撑杆1268的厚度或例如支撑杆1268的直径可以为2.00mm至2.50mm。在实例中，支撑杆1268的厚度可以是2.25mm。在另一个实施方式中，骨板1238的轮廓部分的厚度可以为1.50mm至3.50mm。在实例中，骨板1238的轮廓部分的厚度可以是2.50mm。
根据实施方式，骨板415的轮廓部分的上述尺寸可以根据患者的选定骨骼部件而变化。此外，骨板415的轮廓部分的上述尺寸可以局部地变化，该骨板已经被轮廓化为患者的面部骨骼的局部部件。
图13是示出根据本发明的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的截面示意图。在实施方式中，如图11所述，TVI 1351包括骨板1315和突出部分1355。在实例中，突出部分1355是具有与牙修复体联接的长度的支撑杆1356。支撑杆1356包括支撑杆基部1357和支撑杆尖部1358。支撑杆基部1357被配置成与骨板1315的一端联接。骨板1315相对于面部骨骼的选定区域轮廓化，该选定区域被确定为具有足够用于固定的骨质量。支撑杆尖部1358被配置成用于与牙修复体联接。在实施方式中，沿骨板1315的长度方向设置多个从螺纹孔1318，这些螺纹孔缺少螺纹并且根据适当的螺钉尺寸设置，从前表面1302到后表面1303，用于通过后表面1303将TVI 1351固定至面部骨骼。在另一实施方式中，多个通孔1318可以是螺纹的，根据适当的螺钉确定尺寸，并且沿骨板1315的长度设置，从前表面1302到达后表面1303，用于通过后表面1303将TVI 1351固定至面部骨骼。
上述的TVI 1351旨在成为临时设备，在初步种植体稳定后即可将其移除。在实施方式中，TVI 1351可通过反向手术程序被移除，其中TVI 1351的整个硬件被移除。在另一实施方式中，如图13中所述，支撑杆1356可进一步包括靠近骨板1315与支撑杆1356之间的联接的偏置部件或例如刻痕1359。在施加足够的力时，刻痕1359可断裂或变形，从而导致支撑杆1356从TVI 1351的颈部1351处的骨板1315脱离。尽管这种方法不能完全从患者身上移除TVI 1351硬件，但可以避免额外的外科手术干预。在实施方式中，TVI的刻痕1359可以通过经由镊子的手动施力来操纵。在实例中，TVI的刻痕1359是延伸支撑杆1356的周边的横向刻痕1359。
图14是根据本公开的示例性实施方式的经腓骨的牙种植体的植入的流程图。应该理解的是，尽管图14描述了多个TVI的植入和完整的牙弓牙修复体(例如上部或下部)的稳定化，根据本公开的实施方式，单个TVI的植入可以在必要的修改下类似地进行。
在骨内牙种植体失效的情况下，有可能保留原始的牙齿修复体以用于稳定方法，诸如本公开的TVI。为此，TVI的植入基本上类似于上述TDI的植入方法。最初，如图14中所并且根据本公开的实施方式，在中嵴全弓齿龈切口和粘膜龈瓣反射S1461之后暴露牙槽骨和面部骨骼。在准备好脸部骨骼之后，将四个TVI中的每一个放置在脸部骨骼的选定皮质骨附近(S1462)，在其中放置骨板的后部。如果合适的话，可以进一步将骨板原位成形，以便适当地安置骨板的后部。在将TVI适当地放置在面部骨骼上之后，通过插入穿过骨骼板的相应的多个通孔的多个螺钉将骨骼板固定到面部骨骼上(S1463)。如有需要，并且为了将突出部分尖部联接到初级牙修复体上，则可以对突出部分进行成形S1464。TVI突出部分的定位和调整可通过原始牙修复体的定位获知。一旦经调节并且处于最终位置，则可以将粘膜龈瓣重新定位并缝合在TVI的骨板和突出部分周围，使得在口腔S1465中仅观察到牙修复体联接所需的突出部分的长度。一旦缝合粘膜龈瓣并恢复口腔环境，就可以通过先前描述的方法将原始的牙修复体固定在TVI上。
图15是根据本公开的示例性实施方式的一种或多种植入的经腓骨的牙种植体的图示。对于一个或多个植入的TVI 1551中的每一个，通过插入骨板通孔的螺钉将骨板固定到面部骨骼。支撑杆1556联接至骨板的端部，并从面部骨骼延伸至牙修复体1500。从所描述的角度，根据实施方式，可以观察到骨板在面部骨骼上的相对尺寸和位置。此外，可观察到支撑杆1556的配置，以及经调节的支撑杆1560，其成一定角度以跟随面部骨骼的轮廓。图15是牙弓的一部分的两个TVI 1551的图示，但是应当理解，可以适当地将类似的固定策略应用于牙弓的其余部分。
本公开的实施方式还可以如以下括号中所述。
(1)一种牙种植体，所述牙种植体包括骨板，所述骨板具有平面部分和轮廓部分；以及基台，其中，所述骨板的平面部分和基台在垂直槽截骨术中定位，其中，所述骨板的轮廓部分的一个或多个表面相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
(2)根据(1)所述的牙种植体，其中，所述骨板由钛制成。
(3)根据(1)或(2)中的任一项的牙种植体，其中，所述骨板的所述轮廓部分被配置成联接至所述面部骨骼。
(4)根据(1)至(3)中的任一项的牙种植体，其中，基于对皮质骨厚度的确定选择所述面部骨骼的选定骨表面。
(5)根据(1)至(4)中的任一项的牙种植体，其中，所述骨板进一步包括用于将所述牙种植体固定至所述面部骨骼的多个通孔。
(6)根据(1)至(5)中的任一项的牙种植体，其中，在所述垂直槽截骨术中所述基台的基台尖部垂直联接至所述骨板的平面部分的表面。
(7)根据(1)至(6)中的任一项的牙种植体，其中，在所述牙槽骨内进行所述垂直槽截骨术。
(8)根据(1)至(7)中任一项的牙种植体，其中，所述骨板的外侧角介于-60°与+60°之间，所述外侧角定义为所述骨板的纵轴与第一平面中所述骨板的所述轮廓部分的轴之间的夹角。
(9)根据(1)至(8)中任一项的牙种植体，其中，所述骨板的前角介于-60°与+60°之间，所述前角定义为所述骨板的纵轴与第二平面中所述骨板的所述轮廓部分的轴之间的夹角。
(10)根据(1)至(9)中任一项的牙种植体，其中，所述垂直槽截骨术通过胶原膜密封。
(11)一种牙种植体的生产方法，所述生产方法包括通过处理电路获取对应于面部骨骼的结构数据；通过所述处理电路，基于对皮质骨厚度的确定选择所述面部骨骼的骨表面；基于对所述面部骨骼的骨表面的选择，通过所述处理电路生成轮廓表面；以及基于通过所述处理电路发送的指令，基于生成的轮廓表面制作骨板，其中，所述骨板包括平面部分和轮廓部分，所述骨板的所述平面部分在垂直槽截骨术中定位，并且所述轮廓部分定位于靠近所述面部骨骼的选定骨表面，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
(12)根据(11)的生产方法，其中所述骨板通过直接金属激光烧结进行制作。
(13)根据(11)或(12)中的任一项的生产方法，其中，基于所述面部骨骼的选定骨表面，所述垂直槽截骨术通过一个或多个模板进行。
(14)一种牙种植体，所述牙种植体包括骨板，所述骨板具有一个或多个相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化的表面；以及突出部分，所述牙种植体的突出部分从骨板开始并在其下方延伸，其中，所述突出部分被配置成联接至牙修复体，以及其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
(15)根据(14)的牙种植体，其中，所述牙种植体由钛制成。
(16)根据(14)或(15)中的任一项的牙种植体，其中，所述牙种植体的骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
(17)根据(14)至(16)中的任一项的牙种植体，其中，基于对皮质骨厚度的确定选择所述面部骨骼的选定骨表面。
(18)根据(14)至(17)中的任一项的牙种植体，其中，所述牙种植体的骨板进一步包括用于将所述牙种植体固定至所述面部骨骼的多个通孔。
(19)根据(14)至(18)中的任一项的牙种植体，其中，突出面进一步包括靠近所述牙种植体的突出部分与所述骨板之间的联接的偏置部件。
(20)根据(14)至(19)中任一项的牙种植体，其中，所述偏置部件被配置成响应于施加到所述牙种植体的突出部分的力而断裂。
显而易见地，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于本文具体描述的方式实施。
因此，前述讨论仅公开和描述了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将理解的，在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式进行实施。因此，本发明的公开意图是说明性的，而不是限制本发明以及其他权利要求的范围。本公开包括本文中的教导的任何容易识别的变型，其部分地限定了前述权利要求术语的范围，使得无创造性的主题未向公众公开。

Claims (20)

1.一种牙种植体，包括：
骨板，所述骨板具有平面部分和轮廓部分；以及
基台，
其中，所述骨板的所述平面部分和所述基台在垂直槽截骨术中定位，
其中，所述骨板的所述轮廓部分的一个或多个表面相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化，并且
其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
2.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述骨板由钛制成。
3.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述骨板的所述轮廓部分被配置成联接至所述面部骨骼。
4.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述面部骨骼的所述选定骨表面是基于对皮质骨厚度的确定选择的。
5.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述骨板还包括用于将所述牙种植体固定至所述面部骨骼的多个通孔。
6.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述基台的基台尖部在所述垂直槽截骨术中垂直联接至所述骨板的所述平面部分的表面。
7.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，在所述牙槽骨内进行所述垂直槽截骨术。
8.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述骨板的外侧角为介于-60°与+60°之间，所述外侧角定义为所述骨板的纵轴与第一平面中所述骨板的所述轮廓部分的轴之间的夹角。
9.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述骨板的前角为介于-60°与+60°之间，所述前角定义为所述骨板的纵轴与第二平面中所述骨板的所述轮廓部分的轴之间的夹角。
10.根据权利要求1所述的牙种植体，其中，所述垂直槽截骨术通过胶原膜密封。
11.一种牙种植体的生产方法，所述生产方法包括：
通过处理电路获取对应于面部骨骼的结构数据；
基于对皮质骨厚度的确定，通过所述处理电路选择所述面部骨骼的骨表面；
基于对所述面部骨骼的所述骨表面的选择，通过所述处理电路生成轮廓表面；以及
基于通过所述处理电路发送的指令，基于生成的轮廓表面制作骨板，
其中，所述骨板包括平面部分和轮廓部分，所述骨板的所述平面部分在垂直槽截骨术中定位，并且所述轮廓部分定位于靠近所述面部骨骼的所述选定骨表面，并且
其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
12.根据权利要求11所述的生产方法，其中，所述骨板通过直接金属激光烧结进行制作。
13.根据权利要求11所述的生产方法，其中，基于所述面部骨骼的所述选定骨表面，所述垂直槽截骨术通过一个或多个模板进行。
14.一种牙种植体，所述牙种植体包括：
骨板，所述骨板具有一个或多个相对于面部骨骼的选定骨表面轮廓化的表面；以及
突出部分，所述牙种植体的所述突出部分从所述骨板开始并在其下方延伸，
其中，所述突出部分被配置成联接至牙修复体，并且
其中，所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
15.根据权利要求14所述的牙种植体，其中，所述牙种植体由钛制成。
16.根据权利要求14所述的牙种植体，其中，所述牙种植体的所述骨板被配置成联接至所述面部骨骼。
17.根据权利要求14所述的牙种植体，其中，所述面部骨骼的所述骨的所述选定表面是基于对皮质骨厚度的确定选择的。
18.根据权利要求14所述的牙种植体，其中，所述牙种植体的所述骨板还包括用于将所述牙种植体固定至所述面部骨骼的多个通孔。
19.根据权利要求14所述的牙种植体，其中，所述突出面还包括靠近所述牙种植体的所述突出部分与所述骨板之间的联接的偏置部件。
20.根据权利要求19所述的牙种植体，其中，所述偏置部件被配置成响应于施加到所述牙种植体的所述突出部分的力而断裂。
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