CN114072095A - 具有改进的螺纹的牙科植入物 - Google Patents
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Abstract
牙科植入物(1)包括沿纵向轴线(I‑I)在冠状端(2a)与顶端(2b)之间延伸的植入物主体(2)，该植入物主体(2)包括芯部(3)，具有至少一个螺线(F1，F2)的螺旋状螺纹(4)沿该芯部延伸，该牙科植入物(1)具有至少一个部段(T2，T3)，其中螺纹(4)具有在冠状端(2a)的方向上逐渐减小的高度(H)并且芯部(3)在顶端(2b)的方向上逐渐变细，所述至少一个螺线(F1，F2)具有朝向牙科植入物的顶端(2b)定向的顶面(SA1，SA2)、朝向牙科植入物(1)的冠状端(2a)定向的冠状面(SC1，SC2)以及连接所述至少一个螺线(F1，F2)的顶面(SA1，SA2)和冠状面(SC1，SC2)的外围侧面(SLP1，SLP2)，其中：‑所述至少一个螺线(F1，F2)的顶面(SA1，SA2)在沿纵向轴线(I‑I)的截面中具有根据顶距重复的第一轮廓；‑所述至少一个螺线(F1，F2)的冠状面(SC1，SC2)在沿纵向轴线(I‑I)的截面中具有根据冠距重复的第二轮廓。根据本发明，在所述至少一个部段(T2，T3)中，顶距大于冠距。
Description
技术领域
本发明涉及牙科植入物领域，更具体地涉及一种旨在插入到患者的上颌骨或下颌骨中以接纳和承载牙科假体的牙科植入物。
背景技术
当将植入物插入到患者的上颌骨或下颌骨时，重要的是获得尽可能好的植入后稳定性(也称为初级稳定性)以便能尽快或甚至立即—也就是说在骨定植植入物的侧面之前—装载所述植入物。
植入物的初级稳定性尤其取决于它被植入其中的骨的密度。
当骨为低密度(根据Misch分类通常为密度D3或D4)时，借助于钻头在上颌骨或下颌骨中产生柱形孔，然后将牙科植入物的骨内部分插入到该孔中，该骨内部分具有比形成在骨内形成的孔的体积大的体积。例如，可以使用已知的牙科植入物，其包括沿着纵向轴线在冠状端与顶端之间延伸的植入物主体，所述植入物体部具有芯部，具有至少一个螺线的螺旋状螺纹沿着该芯部延伸，所述牙科植入物具有至少一个部段，其中螺纹的高度沿冠状端的方向逐渐减小，并且芯部沿顶端的方向逐渐变细，所述至少一个螺线具有朝牙科植入物的顶端定向的顶面、朝牙科植入物的冠状端定向的冠状面和连接所述至少一个螺线的顶面和冠状面的外围侧面。例如文献EP 1 624 826中描述了这种牙科植入物。该牙科植入物通常具有顶端，其截面基本上等于柱形孔的截面。在其插入期间，牙科植入物在骨内形成的孔的外围逐渐压缩骨，使得初级稳定性提高。
然而，当这种牙科植入物插入到更大密度(根据Misch分类通常为密度D1或D2)的骨内时，骨的密度使得骨更不容易被压缩，结果牙科植入物的穿透需要高得多的旋拧扭矩，有时扭矩太高而无法由牙科植入物在不损坏的情况下承受(特别是在其允许通过旋转驱动将其拧入的连接装置处)。
文献EP 1 624 826描述了一种根据权利要求1的前序部分的牙科植入物。该牙科植入物的所述至少一个螺线因此包括朝牙科植入物的顶端定向的顶面、朝牙科植入物的冠状端定向的冠状面以及连接所述至少一个螺线的顶面和冠状面的外围侧面。所述至少一个螺线的顶面在沿着牙科植入物的纵向轴线的截面中隐含地具有根据顶距重复的第一轮廓，而所述至少一个螺线的冠状面在沿着牙科植入物的纵向轴线的截面中隐含地具有根据冠距重复的第二轮廓。然而，在上述文献中没有明确提及在本发明的上下文中的螺线的顶距和冠距。也没有对顶距与冠距之间可能存在的任何差异或将具有引起顶距与冠距之间的差异的结果的任何特征有任何提及。相反，上述种植体的螺线的顶距和冠距似乎相等。也从未解释过上述牙科植入物是如何制造的。这同样适用于文献US 2008/261175、WO 2017/129826和EP 2 570 096。
发明内容
本发明提出的一个问题是提供一种牙科植入物，它可以插入到低密度骨内并压缩骨以获得良好的初级稳定性，而且能插入到更大密度的骨内而不会使拧紧插入扭矩因此变得过高。
为实现上述和其它目的，本发明提出一种沿着纵向轴线在冠状端与顶端之间的延伸的牙科植入物主体，所述牙科植入物主体具有芯部，具有至少一个螺线的螺旋状螺纹沿该芯部延伸，所述牙科植入物具有至少一个部段，在所述部段中螺纹的高度在冠状端的方向上逐渐减小并且芯部在顶端的方向上逐渐变细，所述至少一个螺线具有朝向牙科植入物的顶端定向的顶面、朝向牙科植入物的冠状端定向的冠状面以及连接所述至少一个螺线的顶面和冠状面的外围侧面，其中：
-所述至少一个螺线的顶面在沿着纵向轴线的截面中具有根据顶距重复的第一轮廓，
-所述至少一个螺线的冠状面在沿着纵向轴线的截面中具有根据冠距重复的第二轮廓，
其特征在于，在所述至少一个部段中，顶距大于冠距。
在文献EP 1 624 826、US 2008/261175、WO2017/129826和EP 2 570 096中描述的现有技术植入物中，冠距和顶距相等。在其中螺纹的高度在冠状端的方向上逐渐减小并且芯部在顶端的方向上逐渐变细的部段中，螺线的外围侧面(沿纵向轴线)的宽度在冠状端的方向上增大。其结果是，在该部段中，螺纹在冠状端附近比在顶端附近更多地径向压缩骨，这显著增加了牙科植入物的所述部段插入骨内时的旋拧扭矩。
在根据本发明的牙科植入物中，在其中螺纹具有在(朝向)冠状端的方向上逐渐减小的高度并且其中芯部在顶端的方向上逐渐变细的部段中设置顶距大于冠距的螺纹导致外围侧面(沿纵向轴线)的宽度在冠状端的方向上增加较少。因此，这降低了旋拧插入扭矩。
为了有利于植入物的制造，在第一实施例中，冠距和顶距有利地可以是恒定的。
可以优选地选择顶距和冠距，使得顶距和冠距中较大者与较小者的比率属于区间[1；1.1]。因此在减小旋拧扭矩方面获得了良好的结果。
在第二实施例中，冠距和顶距中的一者是恒定的，而冠距和顶距中的另一者逐渐增大。因此，可以改变冠距或顶距，以便在其中螺纹具有在冠状端的方向上逐渐减小的高度并且其中芯部在顶端的方向上逐渐变细的部段中获得外围侧面的大致恒定的宽度(沿纵向轴线)。
为了逐渐压缩骨，芯部可以有利地在植入物的长度的所述至少一个部段上在顶端的方向上以锥形逐渐变细。
在植入物的长度的其中芯部在顶端的方向上逐渐变细的所述至少一个部段中，螺纹可以有利地在顶端的方向上逐渐变细，优选呈锥形(圆锥形)。
在植入物的长度的所述至少一个部段中：
-芯部和螺纹优选呈锥形，
-芯部的锥度有利地大于螺纹的锥度。
根据另一方面，本发明提出一种用于制造牙科植入物的方法，该牙科植入物包括沿着纵向轴线在冠状端与顶端之间延伸的植入物主体，所述植入物主体具有芯部，具有至少一个螺线的螺旋状螺纹沿着该芯部延伸，其特征在于：
a)在第一螺纹加工循环期间，通过根据第一节距进行纵向相对移动的螺纹加工工具形成至少一个螺线，使得：
-在牙科植入物的至少一个部段中，所述至少一个螺线具有在冠状端的方向上逐渐减小的高度，并且芯部在顶端的方向上逐渐变细，
-所述至少一个螺线具有基本上在冠状端的方向上定向的冠状面，
-所述至少一个螺线具有基本上在顶端的方向上定向的顶面，
-所述至少一个螺线具有连接顶面和冠状面的外围侧面，
b)在第二螺纹加工循环期间，在牙科植入物的所述至少一个长度部段中，使用根据第二节距进行纵向相对移动的螺纹加工工具重新切割：
-顶面，其中第二节距大于第一节距，和/或
-冠状面，其中第二节距小于第一节距。
这种方法能获得一种牙科植入物，其相对于其中第一和第二节距在其中螺纹的高度在冠状端的方向上逐渐减小并且其中芯部在顶端的方向上逐渐变细的所述部段中相等的牙科植入物减小了旋拧插入扭矩。
为便于制造，第一和第二节距有利地可以是恒定的。
第一和第二节距中的较大者与较小者的比率优选地属于区间[1；1.1]。
第一和第二节距有利地可以在0.6mm与3mm之间。
附图说明
本发明的其它目的、特征和优点将从以下参考附图给出的特定实施例的描述中显现，在附图中：
图1是根据本发明的牙科植入物的一个特定实施例在第一制造步骤之后的侧视图；
图2是根据本发明的牙科植入物的一个特定实施例在第二制造步骤之后的侧视图；
图3是根据本发明的牙科植入物的特定实施例在制造完成时的侧视图；
图4是图3的牙科植入物的局部纵向截面图；以及
图5是示出了图3的牙科植入物和非根据本发明的牙科植入物的插入扭矩的曲线图。
具体实施方式
图3和图4中示出了根据本发明的牙科植入物1的一个特定实施例。
牙科植入物1包括沿着纵向轴线I-I在冠状端2a与顶端2b之间延伸的植入物主体2，所述植入物主体2具有芯部3，具有至少一个螺线的螺旋状螺纹4沿该芯部延伸。在此螺纹4包括两个螺线F1和F2。
螺线F1和F2分别包括朝牙科植入物1的顶端2b定向的顶面SA1和SA2、朝向牙科植入物1的冠状端2a定向的冠状面SC1和SC2。外围侧面SLP1将顶面SA1和冠状面SC1连接。外围侧面SLP2将顶面SA2和冠状面SC2连接。
植入物主体2的外部形状和其芯部3的外部形状在图1至4中借助于植入物主体2的包络线5和虚线更具体地强调。因此可以看出，植入物主体2从其冠状端2a到其顶端2b包括五个连续的(相继的)部段T1至T5。
在部段Tl中，芯部3基本上为柱形(圆柱形)，而螺纹4呈具有朝向冠状端2a定向的锥度的锥形。因此，螺线F1和F2的高度H(在基本上垂直于纵向轴线I-I的平面中)在冠状端2a的方向上减小。牙科植入物1的截面在其冠状端2a的方向上的这种逐渐减小使得能够考虑在前庭-腭方向上在上颌骨或下颌骨的骨嵴附近变薄的骨体积。这能够实现牙科植入物1的美学整合。
在部段T2中，芯部3在顶端2b的方向上逐渐变细，从而以朝顶端2b定向的锥角A3逐渐变细，而螺纹4呈具有恒定半径R的大致柱形。因此，螺线F1和F2的高度H(在大致垂直于纵向轴线I-I的平面中)在顶端2b的方向上逐渐增大，而螺线F1和F2的外围侧面SLP1和SLP2的宽度L(沿着纵向轴线)在冠状端2a的方向上逐渐增大。
在部段T3中，芯部3也呈锥形。它的锥度与在部段T2中相同。螺纹4也在顶端2b的方向上逐渐变细，从而呈具有朝顶端2b定向的锥度的锥形。螺纹4的高度H的变化取决于芯部3和螺纹4的相应锥角A3和A4之间的关系：
-如果芯部3的锥角A3大于螺纹4的锥角A4，则螺纹4的高度H在顶端2b的方向上增大，
-如果芯部3的锥角A3等于螺纹4的锥角A4，则螺纹4的高度H在顶端2b的方向上是基本上恒定的，
-如果芯部3的锥角A3小于螺纹4的锥角A4，则螺纹4的高度H在顶端2b的方向上减小。
在附图所示的特定实施例中，锥角A3大于锥角A4，因此螺纹4的高度H在顶端2b的方向上增大。
在部段T4中，芯部3也呈锥形。它的锥度与在部段T2和T3中的锥度相同。螺纹4本身也呈圆形。
部段T5是凸形的，具有半透镜形状。它完全是可选的。
因此，芯部3在牙科植入物1的长度的至少一个部段上—在此在部段T2至T4上—沿顶端2b的方向逐渐变细。
在部段T2中，螺纹4具有在冠状端2a的方向上逐渐减小的高度H(沿着与纵向轴线I-I垂直的径向轴线)。在该处，芯部在顶端2b的方向上逐渐变细，并且更具体地呈具有锥角A3的锥形。所有这些尤其在图4中可见，该图是图3的牙科植入物1的部段T2的纵向截面的详细视图。
在该图4中可以看出：
-螺线F1和F2的顶面SA1和SA2在沿着纵向轴线I-I的截面中具有根据顶距PA重复的第一轮廓PP1和PP2，
-螺线F1和F2的冠状面SC1和SC2在沿着纵向轴线I-I的截面中具有根据冠距PC重复的第二轮廓DP1和DP2，
-顶距PA大于冠距PC。
这里冠距PC和顶距PA是恒定的。顶距PA与冠距PC的比率在区间[1；1.1]内。在图4所示的示例中，顶距为2.03mm，而冠距为2mm。因此，顶距PA与冠距PC的比率更具体地为1.015。
或者，冠距PC或顶距PA中的一者可以是恒定的，而冠距PC或顶距PA中的另一者逐渐增大。
在图3中可以看出，在部段T3中，芯部3在顶端2b的方向上逐渐变细(更具体地以角度A3呈锥形)，并且螺纹4也在顶端2b的方向上逐渐变细，以角度A4呈锥形。为了在部段T3中具有在冠状端2a的方向上逐渐减小的螺纹4的高度H(沿着与纵向轴线I-I垂直的径向轴线)，芯部3具有比螺纹4的锥度大的锥度，也就是说实际上角度A3大于角度A4。在部段T3中，螺线F1和F2具有相同的冠距PC和顶距PA特征，也就是说顶距大于冠距PC。
借助于图1和2更具体地解释牙科植入物的制造。
在图1中，可见按照第一螺纹加工循环制成的植入物主体2。在该第一螺纹加工循环期间，螺线F1和F2由螺纹加工工具以第一节距P1在纵向相对移动中形成，使得：
-在牙科植入物1的长度的部段T2和T3中，螺线F1和F2具有在冠状端2a的方向上逐渐减小的高度H(沿着与纵向轴线I-I垂直的径向轴线)，并且芯部3在顶端2b的方向上逐渐变细，
-螺线F1和F2分别包括基本上沿着冠状端2a的方向定向的冠状面SC1和SC2，
-螺线F1和F2分别包括基本上沿着顶端2b的方向定向的顶面SA1和SA2，
-螺线F1和F2分别包括各自的外围侧面SLP1和SLP2，其中一个连接顶面SA1和冠状面SC1，另一个连接顶面SA2和冠状面SC2。
在该图1中可以看出，在部段T2和T3中，外围侧面SLP1和SLP2的宽度L(在包含纵向轴线I-I的径向平面中)在冠状端2a的方向上相对强烈地增大。这在部段T2和T3插入骨内时极大地增加了牙科植入物1的旋拧插入扭矩。
为了到达图2中的牙科植入物1，在第二螺纹加工循环期间，在牙科植入物1的长度的部段T2和T3中，螺线F1和F2的顶面SA1和SA2和/或冠状面SC1和SC2由螺纹加工工具以与第一节距P1不同的第二节距P2在纵向相对移动中重新切削。
更准确地说：
-如果第二节距P2大于第一节距P1，则重新切割顶面SA1和SA2。因此，第二节距P2等于顶距PA并且大于作为冠距PC(由未被重新切割的冠状面SC1和SC2限定，如图4所示)的第一节距P1；
-如果第二节距P2小于第一节距P1，则重新切割冠状面SC1和SC2。因此，第二节距P2等于冠距PC并且小于作为顶距PA(由未被重新切割的顶面SA1和SA2限定)的第一节距P1。
第二螺纹加工循环导致外围侧面SLP1和SLP2的宽度L(在包含纵向轴线I-I的径向平面中)的减小，该减小在冠状端2a的方向上逐渐增加。因此可以至少部分地削弱在第一螺纹加工循环(图1)之后牙科植入物1所包括的外围侧面SLP1和SLP2在冠状端2a的方向上的宽度L(在包含纵向轴线I-I的径向平面中)的增大。
在图2中可以看出，在部段T2和T3中，外围侧面SLP1和SLP2的宽度L(沿纵向轴线I-I)在冠状端2a的方向上的增大不如图1中那么强烈。这显著削弱了部段T2和T3(以及因此牙科植入物1)在它们刺入骨中时的插入扭矩的增大。
在第二螺纹加工循环之后，可以在螺纹4中形成多个攻丝沟槽，例如沟槽Rl和R2(图3)，以使牙科植入物1具有自攻丝能力。
本发明在旋拧插入扭矩的削弱方面的效果在图5的曲线图中被示出，该图示出了随着通过将两个牙科植入物插入到代表高密度骨的密度为40PCF(磅每立方英尺)的聚氨酯生物力学测试块中进行的刺入(单位为mm)变化的插入扭矩(单位为N.cm)。
曲线C1涉及最大外径(在部段T2中)为4mm并且总长度为12mm的类似于图1的牙科植入物(但进一步设置有类似于图3中的攻丝沟槽R1和R2的三个攻丝沟槽)。该牙科植入物已通过将其拧入内径为3.6mm的孔内而被插入。
曲线C2涉及最大外径(在部段T2中)为4mm并且总长度为12mm的如图3所示的根据本发明的牙科植入物1(具有类似于图3中的攻丝沟槽R1和R2的三个攻丝沟槽)。该牙科植入物已通过将其拧入内径为3.6mm的孔内而被插入。
可以看出，对于非常轻微地小于10mm的刺入行程，由曲线C1示出的插入扭矩迅速增大至80N.cm。然后在80N.cm处中断旋拧，以免损坏牙科植入物的内部连接器装置，从而使其能被旋转驱动以将其拧入。这实际上意味着牙科植入物的插入已失败：它已不可能在其全部12mm的长度上在该块中做到这一点。
可以看出，由曲线C2示出的根据本发明的牙科植入物1的插入扭矩较慢地增大。对于约10mm的刺入，插入扭矩大约为50N.cm，这比没有本发明的植入物的80N.cm小得多。这成功地在不超过70N.cm的插入扭矩的情况下将牙科植入物1以其全部长度12mm插入，这不太可能损坏牙科植入物1的内部连接器装置，从而使其能被旋转驱动以将其拧入。
曲线C2具有比曲线C1小的斜率：归功于本发明，旋拧插入扭矩的增大被大大减弱。
本发明不限于已经明确描述的实施例，而是包括包含在以下权利要求的范围内的本发明的各种变型和概括。
Claims (11)
1.一种牙科植入物(1)，包括沿着纵向轴线(I-I)在冠状端(2a)与顶端(2b)之间延伸的植入物主体(2)，所述植入物主体(2)具有芯部(3)，具有至少一个螺线(F1，F2)的螺旋状螺纹(4)沿着所述芯部延伸，所述牙科植入物(1)具有至少一个部段(T2，T3)，在所述至少一个部段中所述螺纹(4)具有在所述冠状端(2a)的方向上逐渐减小的高度(H)并且所述芯部(3)在所述顶端(2b)的方向上逐渐变细，所述至少一个螺线(F1，F2)具有朝向牙科植入物的顶端(2b)定向的顶面(SA1，SA2)、朝向牙科植入物(1)的冠状端(2a)定向的冠状面(SC1，SC2)以及连接所述至少一个螺线(F1，F2)的顶面(SA1，SA2)和冠状面(SC1，SC2)的外围侧面(SLP1，SLP2)，其中：
-所述至少一个螺线(F1，F2)的顶面(SA1，SA2)在沿着所述纵向轴线(I-I)的截面中具有根据顶距(PA)重复的第一轮廓(PP1，PP2)，
-所述至少一个螺线(F1，F2)的冠状面(SC1，SC2)在沿着所述纵向轴线(I-I)的截面中具有根据冠距(PC)重复的第二轮廓(DP1，DP2)，
其特征在于，在所述至少一个部段(T2，T3)中，所述顶距(PA)大于所述冠距(PC)。
2.根据权利要求1所述的牙科植入物(1)，其特征在于，所述冠距(PC)和顶距(PA)是恒定的。
3.根据权利要求2所述的牙科植入物(1)，其特征在于，所述顶距(PA)和所述冠距(PC)的比率属于区间[1；1.1]。
4.根据权利要求1所述的牙科植入物(1)，其特征在于，所述冠距(PC)和顶距(PA)中的一者是恒定的，而所述冠距(PC)和顶距(PA)中的另一者逐渐增大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的牙科植入物(1)，其特征在于，所述芯部(3)在牙科植入物(1)的所述至少一个部段(T2，T3)上在所述顶端(2b)的方向上呈锥形地逐渐变细。
6.根据权利要求5所述的牙科植入物(1)，其特征在于，在牙科植入物(1)的其中所述芯部(3)在所述顶端(2b)的方向上逐渐变细的所述至少一个部段(T2，T3)中，所述螺纹(4)在所述顶端(2b)的方向上逐渐变细、优选呈锥形。
7.根据权利要求6所述的牙科植入物(1)，其特征在于，在牙科植入物(1)的所述至少一个部段(T2，T3)中：
-所述芯部(3)和所述螺纹(4)呈锥形，
-所述芯部(3)的锥度(A3)大于所述螺纹(4)的锥度(A4)。
8.一种用于制造牙科植入物(1)的方法，所述牙科植入物包括沿着纵向轴线(I-I)在冠状端(2a)与顶端(2b)之间延伸的植入物主体(2)，所述植入物主体(2)具有芯部(3)，具有至少一个螺线(F1，F2)的螺旋状螺纹(4)沿着所述芯部延伸，其特征在于：
a)在第一螺纹加工循环期间，通过按照第一节距(P1)进行纵向相对移动的螺纹加工工具形成至少一个螺线(F1，F2)，使得：
-在牙科植入物(1)的至少一个部段(T2，T3)中，所述至少一个螺线(F1，F2)具有在冠状端(2a)的方向上逐渐减小的高度(H)，并且所述芯部(3)在顶端(2b)的方向上逐渐变细，
-所述至少一个螺线(F1，F2)具有基本上在所述冠状端(2a)的方向上定向的冠状面(SC1，SC2)，
-所述至少一个螺线(F1，F2)具有基本上在所述顶端(2b)的方向上定向的顶面(SA1，SA2)，
-所述至少一个螺线(F1，F2)具有连接所述顶面(SA1，SA2)和所述冠状面(SC1，SC2)的外围侧面(SLP1，SLP2)，
b)在第二螺纹加工循环期间，在牙科植入物(1)的所述至少一个长度部段(T2，T3)中，使用按照第二节距(P2)进行纵向相对移动的螺纹加工工具重新切割：
-所述顶面(SA1，SA2)，所述第二节距(P2)大于所述第一节距(P1)，和/或
-所述冠状面(SC1，SC2)，所述第二节距(P2)小于所述第一节距(P1)。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一节距(P1)和第二节距(P2)是恒定的。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述第一节距(P1)和所述第二节距(P2)中最大的一者与最小的一者的比率属于区间[1；1.1]。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述第一节距(P1)和第二节距(P2)介于0.6mm与3mm之间。
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