CN1299651C - 医疗植入物 - Google Patents

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Abstract

一个用以接纳医疗元件的连接塞(17，17’，17”)的植入物(1)，它具有一个纵轴(9)，一个远端(3)和一个近端(4)。从该近端开始，用于接纳连接塞(17，17’，17”)的接纳卯眼(10)伸入植入物(1)的内部。植入物(1)可以用加力或弹性锁定的方式，使一个骨头上钻孔的内表面与其外表面相连接，而同接纳卯眼(10)相匹配的连接塞(17，17’，17”)则可通过夹紧、收缩、粘接或凝结而被固定在接纳卯眼(10)内。医疗元件在固定状态时，植入物(1)近端接纳卯眼(10)上面的横截面在径向上向外伸出的头部(16)的接触面(18)，是完全贴放在植入物(1)近端(4)的接触面(5)上的。接纳卯眼有一个柱形段(10Z)，靠近它的上面是截面逐渐变小的一段(10V)，同样连接塞(17，17’，17”)也有一个柱形段(17Z)，靠近它的上面也是截面逐渐变小的一段(17V)。

Description

医疗植入物
技术领域
本发明涉及一种医疗植入物，具体涉及一个用来接纳带有医疗元件的连接塞的植入物。
背景技术
这种类型的植入物系统，已经广泛地应用于牙科医疗领域。在这种情况下，采用的医疗元件，可以是一个替补牙，一个封闭帽或一个齿龈成形物。这种植入物一般又可植入到颌骨中。
上述类型的植入物系统，在US 5.961.328中早已公开。医疗元件的连接塞颌植入物的接纳卯眼是按照锁和钥匙的原则相互连接的，扭转的安全性则是借助于连接塞上径向向外伸出的锁定元件来实现的。而在医疗元件植入的状态下，插入到植入物头部与之相配的卯眼中，该接纳卯眼从植入物近端开始首先是一个锥形段，接着是横截面同这个锥形段终端横截面相应的圆柱段。插入到接纳卯眼内的医疗元件的连接塞的横截面在向远端方向上逐渐变小，同时连接塞的外轮廓在纵截面上凹陷延伸，并且具有锯齿形的表面结构。但这个连接塞的横截面也不是圆形的，而且不如说是非常缺少旋转对称的单面是长带，这样就形成了一个外表面平行于连接塞纵轴的很平的平面。
一方面，生产这个著名的植入物系统的耗费是很大的，因此也很昂贵，另一方面，同医疗元件相连接的锥形段向其头部上的力传导方式也不是最佳的。由于逐渐变小的横截面的形状有可能产生成一个横穿连接塞纵轴的力，特别是在医疗元件单侧负荷时会使该力增大，以至于在不利的情况可能发生医疗元件的倾斜移动。
按WO 99/29255制成的著名的替补牙是由有下部，中部和上部的一个连接塞和一个伸向上部的冠部构成的。这个替补牙作为整体通过其锥形下部被植进植入物内和与其相配的锥形接纳卯眼内，植入物事先已栽进颌骨，并且在里面必须是达到足够的愈合。连接塞和接纳卯眼之间的连接是应用钳锥原理。一个替补牙围绕连接塞纵轴扭转的可能性是有的，也就是说在植入过程中，替补牙对围绕它的主轴旋转的角度设置是准确相配，这样就产生一个缺欠，特别是在负荷较大时，不能保证在植入物中的替补牙有足够的扭转可靠性。
对于上述植入物系统的另一种选择是，将替补牙和植入物之间用螺丝连接，由于撤出时十分简单，它已成为一种广泛流传的连接方法。但这也有一个明显的缺点，即固定螺丝的旋进需要很长时间，尤其是在多个替补牙的情况下。同样也常常碰到这种系统的不能令人满意的持续时间，为加工条件所限，基本上螺丝的所有螺纹不可能都有同样的负担，有些段承受的力或力矩的传导较高而另一些段则承受的较小，因此而产生一个不确定的负荷状态，并由此可能导致意外的变形和产生压力尖峰，要么损坏螺丝连接，要么超过植入物和骨头之间的连接负荷，甚至在最糟的情况下能引起整个植入物的完全脱落。
发明内容
本发明的目的就是提出一个植入物系统，在这个系统中医疗元件和植入物之间的连接可采用简单的方法建立，同时医疗元件和植入物之间的连接特点应当有匀称的，大面积的力的传导和扭转保险。
从上述类型的植入物出发，本发明的目的是这样实现的，在植入物近端向外延伸的接纳卯眼处有一个柱状段，在该柱状段上连接着横截面逐渐变小的一段，同样从医疗元件的头部向外延伸的连接塞也有一个柱状段，在这段上也连接着横截面逐渐变小的一段。
在接触面范围内完全贴面接触的设计，使医疗元件向植入物的力的传导是均匀的，因此避免了压力集中和由此引起的材料超荷和损坏。特别是可使同接纳卯眼相匹配的柱状段相连的连接塞的柱状段之间能可靠地固定，这样，一个侧面很强的力会传到医疗元件上，而在医疗元件和植入物的内表面之间的分离面上就不会引起拉力，因此本发明制做的植入物，抗解脱的可靠性特别高，并且不管医疗元件是通过收缩、粘接或者凝固而被植入的。
一个非圆形的横截面，比如一个(被倒圆了的)多边形(三角形，四边形，五角形等等)、一个椭圆形、一个卵形或者任何其它的构形均能阻止植入物的连接塞可能绕纵轴旋转。另外由于医疗元件对于绕主轴旋转所确定的角度设置也会额外引起在植入过程中医疗元件定位的费用。事实上植入物和连接塞之间的真正的连接是通过卡钳，收缩，粘接或凝固实现的。
按照本发明提出的设计是，在植入物纵轴方向上连接塞柱形段的实际长度要稍小于接纳卯眼柱状段在植入物纵轴方向上的实际长度。因此，医疗元件的接触面和植入物的接触面达到了可靠的贴面接触，一种真正地达到了均匀的，大面积的力的传导。长度上的差别是应当这样确定的，既要考虑到在单个元件加工误差即使在最不利的条件下也能在接触面的范围内达到设计要求，也应当在长度差别上避免较大的选择，只有这样才能防止在横截面逐渐变小的范围内，连接塞和接纳卯眼之间产生不必要的大的缝隙。
有一种设计是非常有益的，就是接触表面是圆环形的，并在一个垂直于植入物纵轴的平面内延伸。利用这个设计可使植入物的生产费用特别低廉。
在连接塞插入接纳卯眼时，为了防止有插入移动的压力产生，在连接塞到位的状态下，可在连接塞和接纳卯眼的壁之间，至少做一个排气通道，这个通道从连接塞远端的端面开始，一直延伸到植入物的近端为止。
特别有益的是，如果在植入物的接触面上至少设置一个排气沟槽，使这个沟槽从排气通道开始延伸至植入物的外表面，这样就能保证由连接塞挤出的空气毫无阻碍地被排出。
有效的方法是，同接纳卯眼相比，连接塞的尺寸应当这样决定：无论任何情况下使连接塞都能插进接纳卯眼内，一直到连接塞的头部接触表面同植入物的接触表面完全接触到位。
本发明的植入物的进一步结构是，接纳卯眼的壁上有多条环状凹槽，这些凹槽分别分布在垂直于植入物纵轴的平面内，或者有一个螺旋状的凹槽。环状凹槽以及螺旋状凹槽的作用是使安装过程特别是在最后阶段的安装变得容易，尤其是可以避免在各面相互到位时相互之间产生的排斥，实现连接塞顺利地插入。除此以外，在用粘合剂固定连接塞时，在环状凹槽中或者螺旋状凹槽中会生成粘合剂环或者螺旋状粘合剂的环形突起，它们能够承担轴向力。
本发明进一步提出的是，在接纳卯眼的壁上至少装有一个凹槽，使医疗元件上的弹性卡件卡进该凹槽内，实现锁定到位的连接，医疗元件可以是一个封闭帽，一个齿龈成形物，一个模柱或者一个临时替补牙。这样，凡必须临时性地连接在植入物上的元件都能用简单的方式植入接纳卯眼内，并且被准确地连接到植入物的预定接触位置上。采用这种卡件，有一个合适的轴向力便可解开这个弹性锁定的连接。如果所有卡件都有益地稍许倒圆一些，可能会做到无损分离。在过渡时期，力的传导是通过顶面大大减少用来建立暂时应用的组件和植入物之间的连接时间的，特别是在同时处理大量的植入物时，会赢得不少时间。
在本发明植入物的上述描述中，在植入物近端的附近，接纳卯眼的横截面具有被倒圆的长方形形状，而它的底部却是一个被倒圆的正方形形状，同时从被倒圆的长方形形状向被倒圆的正方形形状横截面之间的过渡是无间断的。有益的是，选择长方形的短棱长度和正方形的棱长度相同。
本发明进一步提出了一个医疗元件，该元件用在近端接纳卯眼的横截面上径向向外延伸的头部横截面的接触面，完全贴面接触地放在植入物近端的预定接触面上。在所述医疗元件中，连接塞的横截面的外轮廓至少在一段上不是圆形的。这样便可用这种简单的方法获得扭转保险并能接纳很大的转动力矩了。如果没有这个连接那是很危险的，有了该连接便有可能使植入物同预先装好了的封闭帽或齿龈成形物一起被植入骨头中。
在一项有益的设计中，连接塞在近端附近具有一个长方形的截面，截面所有的角都被强力倒圆或去掉，同固定状态下的接纳卯眼横截面上长方形的角的形状一样，同时这个连接塞在远端附近还具有一个横截面被倒圆的正方形，它的所有角都按固定状态下预定位置接纳卯眼横截面的正方形角一样，被强力倒圆。
还进一步提出的是，在连接塞的远端至少有一个轴向突出的卡件，这个卡件在安装时是可以弹性地锁定在接纳卯眼上的凹槽里的。该设计所用的安装时间，和采用螺丝连接及临时性的粘接及凝固连接所用时间相比，要显著减少。
如果在安装状态下在接纳卯眼外面一段的外表面上至少装上两个相对的深沟，那么采用卡件的弹性锁定连接便可非常容易地拆开，如用一个钳子形状的工具的钩状接触元件伸进该深沟内，施加一个合适的轴向力，就能很容易地将一个卡进的封闭帽，一个卡进的齿龈成形物，一个模柱或一个临时替补牙从植入物中取出来。
如果这些深沟由一个V形横截面的环状沟槽构成，那么用来拆下封闭帽，齿龈成形物，压模支柱或临时替补牙的工具和植入物之间的连接形状的制造也非常容易。
本发明进一步说明，一个永久替补牙是应当这样设计的，连接塞的外表面有多个环状凹槽，这些环状凹槽分别分布在垂直于连接塞纵轴的平面内，同时在替补牙固定的状态下，这些环状凹槽同接纳卯眼壁中的环状凹槽是一致的。
下面结合附图描述实施方案的实例，对本发明的医疗植入物作进一步的解释。
附图说明
图1是带卡进封闭帽的植入物的纵剖面图；
图2是封闭帽的顶视图；
图3是去掉封闭帽的植入物的顶视图；
图4是按图1中沿IV-IV线穿过植入物的横截面图；
图5是按图1中沿V-V线穿过植入物的横截面图；
图6是一个卡件插入部分的放大剖面图；
图7是植入物和连接塞横截面变细的不同起点段的放大剖面图；
图8同图1，但卡进一个齿龈成形物；
图9同图8，但带用于促进齿龈痊愈切口的齿龈成形物；
图10是一个实验用临时替补牙的毛坯图；
图11同图10，但它是一个做好的临时替补牙；
图12同图11，但它是装在本发明的植入物中；
图13同图10，但它是一个永久性的替补牙图；
图14同图11，但它是一个永久性的替补牙图；
图15同图12，但它是一个永久替补牙；
图16同图15，但它是一个表面上带有环形凹槽的连接塞。
具体实施方式
图1至图5揭示的是一个由钛制成的植入物1，它具有一个近似圆锥的外形，外表面上有外螺纹2。植入物1还有一个被倒圆的远端3和近端4，该近端是由一个真正的圆环形的接触面5构成的。在同接触面5相接的一段6中，植入物1具有一个外表面7被高度抛光的圆柱状。在接下来的螺纹段8中，植入物1被做成锥形。从接触面5开始，有一个接纳卯眼10沿平行于植入物1的纵轴9延伸，并通过段6的总长度以及螺纹段8的长度的一部分。
图7的原理性描述表明，接纳卯眼10从植入物1的近端开始是一个圆柱段10Z，在这个圆柱段连接着横截面逐渐变细的一段10V，同这个圆柱段相匹配的一个被植进的替补牙的连接塞17从头部16开始一样，首先是一个圆柱段17Z，它的直径略小于接纳卯眼10在圆柱段10Z中的直径，在连接塞17的圆柱段17Z上邻接一个横截面逐渐变细的一段17V。因为连接塞17的圆柱段17Z的长度6a略小于接纳卯眼10的圆柱段10Z的长度6b，这样就可以实现，在逐渐变细的段10V，17V范围内，连接塞17在接纳卯眼10的壁12上到位。通过这样的元件匹配方式，可靠地设置，在植入物1的近端上，接触面5和18达到完全面接触。6a和6b的长度差，也就是连接塞17上的外围棱12a和植入物1接纳卯眼10的外围棱12b之间的轴向距离，可以这样确定：在加工误差最差的情况下，在段10V和17V之间仍保持一个最小的距离，也就是长度差尽可能的小，使在逐渐变细的段10V和17V的范围内保持一个很小的缝隙。
如图3和图7所示，接纳卯眼10在圆柱段10Z范围内都是被倒圆的长方形。从螺纹部分8开始，接纳卯眼10下面的一段10V的横截面，一直连续地变细，在接纳卯眼10的底11上，接纳卯眼10的横截面呈现被倒圆的正方形(见图5)。在螺纹部分8内，从被倒圆的长方形向被倒圆的正方形横截面的过渡是连续的，没有跳跃。
从图1可以明显看出，接纳卯眼10的壁12有多个垂直于纵轴9的环形凹槽13。除此之外，这个壁12还带有一个上凹槽14o和一个下凹槽14u，它们的作用将在下面通过图6进行解释。
在图1中，有一个封闭帽15被植进植入物1内，它是由一个近似圆柱形的头部16和一个同轴并由头部向外伸出的连接塞17组成的，这个连接塞伸进接纳卯眼10内，头部16的接触面18紧密地被固定在植入物1的接触面5上。
如图3所示，连接塞17的上段有一个近似长方形的横截面，在这里，它的所有的棱角部分均被去掉，而在接纳卯眼10横截面被倒圆，以保证在连接塞17和接纳卯眼10的壁12之间形成四个排气的通道19a。因此，在连接塞17插进接纳卯眼10中时，被排挤的空气能从四个径向通道往上导出，否则将会生成阻碍安装的压力，接着，这些空气能通过设在植入物1上顶面上的同排气通道19a相通的、向外伸展的排气沟槽19b，向外流出。
因为封闭帽15在植进植入物1之后，只是临时性的留在里面，所以它仅仅是借助于卡进到上面环形凹槽14o里的四个卡件20被连接到植入物1上的，取代图1的卡件20插进上面凹槽14o，而相应延长连接塞17，也可以有一个插销插进下面的凹槽14u中。
封闭帽15是事先被植入物1的厂商植入的，它的一个作用是在骨头里做好一个相应的钻孔后，用螺丝刀从图2所示的切口21插进，将植入物1旋进拧紧。由于连接塞17及同它相匹配的接纳卯眼10的横截面近似长方形，因此通过封闭帽15到植入物1的力矩传导是可能的。封闭帽15的另一个作用是，植入以后，它可以留在植入物1内，用来保护接纳卯眼10不受外界污染。
在植入物装进颌骨中大约3至6个月之后，痊愈过程已经结束，封闭帽15覆盖的粘膜在第二次手术中就能够被再次打开了。将封闭帽15取出时，是利用钳类工具插入头部16中的V形环状凹槽22内，用一个很小的轴向力网上快拉，整个封闭帽15很容易地从植入物1中取了出来，一个齿龈成形物23的连接塞17植进植入物1的接纳卯眼10内，如图8所示，固定的原理如同固定封闭帽15的一样，如图8中的典型显示，齿龈成形物23的卡件20进到下面的环形凹槽14u中，可以想像，齿龈成形物23的卡件也可以插进上面的环形凹槽14o内。
图9显示一个带切口的齿龈成形物，该切口在齿龈治愈过程中是有用处的。
图10是一个实验室植入物1L，一个临时替补牙的毛坯24同样借助于一个连接塞17被植入该植入物中。这个毛坯24是截角圆锥形的，并以15°α角从实验植入物1L的顶面5L开始扩大。按照这种方式，植入物1以及1L对于邻近的牙齿或者远处的植入物在很大的角度范围内和所有的方向上的倾斜是保持一致的。毛坯24的连接塞17同样带有卡件20，它保证毛坯24克毫不麻烦地进行固定和拆卸。
图11是一个做好了的临时替补牙25，它是在一个牙科技术试验室，通过对毛坯24的认真加工而被制成的。在已抛光了的毛坯上被烧结了一个外陶瓷层26。
这个做好了的临时替补牙25最后可装入病人用的植入物1中，这里借助于卡夹20可以一直固定到病人得到永久替补牙28时为止(图12)。
和临时替补牙25一样，这个永久替补牙28也是由一个头部为截角圆锥形的毛坯27(图13)做成的，它能在所有方向上和很大的角度范围内做倾斜调整。永久替补牙28的连接塞17’和永久替补牙28的毛坯27没有卡件，但是看起来在整个变圆的范围内，接纳卯眼10的截面形状同连接塞17在整个长度上是相匹配的。由于接纳卯眼10的壁12上有环形凹槽13，使连接塞17毫无问题地被插入，一直到毛坯27头部的顶面在实验室植入物1L的顶面5L上接触到位为止。开始有不同的“锥度”，就保证了接触面5和18紧密的连接(见图7)。从实验植入物1L中的毛坯27的安装位置出发，又烧结了陶瓷层26，替补牙的最终形状也制作出来了(图11)。
最后的处理是，永久替补牙28从实验植入物1L中取出，并植入到颌骨上的植入物1内。在安装的状态下，两个接触面5和18是紧密相接的。同时在连接塞17的外表面和接纳卯眼10的内壁12之间也是利用粘合剂或凝固粉被牢固地连接或者通过卡力而达到牢固的连接。
按照图15，连接塞17’的外表面29和头部的接触面18都涂上了专用的粘合剂或粘合粉，在连接塞17’植入时，这个粘合剂或粘合粉完全充满了接纳卯眼10上的环形凹槽13中。在粘合剂固化后形成了粘在连接塞17’上的粘合剂环形突起，因而同植入物1构成了外形锁定连接，接触面5和接触面18也形成了强有力的锁定连接，当然在这里粘合剂应当涂得薄薄的一层，只需充满接触面的粗糙表面即可，虽然有粘合剂毕竟是植入物和替补牙的材料接触，无论如何必须避免粘合剂从接触面5和18从侧面流出。
如果在连接塞17”的表面上准备多个环形凹槽13”，而环形凹槽13”同接纳卯眼10的壁12内的环形凹槽相适应，那么替补牙28和植入物1之间连接的坚固性还可以得到进一步的改进。图16就显示了这种设计。这里形成了横截面为圆形或者卵形的粘合剂环，制造了替补牙28和植入物1之间的外形锁定的连接。

Claims (17)

1.用于接纳医疗元件的连接塞(17，17’，17”)的植入物(1)，具有一个纵轴(9)，一个远端(3)和一个近端(4)，用于连接塞(17，17’，17”)的接纳卯眼(10)，从近端开始沿纵轴(9)的方向伸入植入物(1)内部，通过加力或弹性锁定的方法，使植入物(1)的外表面同人体或动物体内骨头上钻孔的内表面相连接，这个与接纳卯眼(10)相匹配的连接塞(17，17’，17”)通过夹紧，收缩，粘接或凝结而被固定，在固定状态下的医疗元件同在植入物(1)近端(4)的接纳卯眼的横截面上，有径向向外伸展的头部(16)的接触面(18)，它完全紧贴在植入物(1)近端(4)的接触面(5)上，接纳卯眼(10)的横截面的外轮廓至少有一段不是圆形的，其特征在于，接纳卯眼(10)从植入物(1)的近端(4)开始有一个柱状段(10Z)，在它上面连接横截面逐渐变细的一段(10V)，从医疗元件的头部(16)伸出的连接塞(17，17’，17”)也有一个柱状段(17Z)，接在它上面的是横截面逐渐变细的一段(17V)，且末段圆锥形部分和位于其上的部分之间设有一无台阶过渡。
2.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，在植入物(1)的纵轴(9)方向上，连接塞(17，17’，17”)的柱状段(17Z)的实际长度(6a)，应当略小于同样在植入物(1)的纵轴(9)方向上的接纳卯眼(10)的柱状段(10Z)的实际长度(6b)。
3.根据权利要求1或2所述的植入物，其特征在于，接触面(5)是圆环形的，并延伸在垂直于植入物(1)纵轴(9)的平面内。
4.根据权利要求1至3中的任一所述的植入物，其特征在于，在固定状态下，在连接塞(17，17’，17”)和接纳卯眼(10)的壁(12)之间，至少构成一个排气道(19a)，这个通道从连接塞(17，17’，17”)的一个远端端面开始一直延伸到植入物(1)的近端(4)。
5.根据权利要求4所述的植入物，其特征在于，在植入物(1)的接触面(5)内至少要有一个排气的沟槽(19b)，该沟槽从排气道(19a)一直延伸到植入物(1)的外表面。
6.根据权利要求1至5中的任一所述的植入物，其特征在于，接纳卯眼(10)的壁(12)上有多个环形凹槽(13)，这些凹槽分布在垂直于植入物(1)纵轴(9)的平面上，或者有一个螺旋形的凹槽。
7.根据权利要求1至6中的任一所述的植入物，其特征在于，接纳凹槽(10)的壁上至少有一个凹槽，一个医疗元件的弹性卡件可以与该凹槽弹性锁定定位。
8.根据权利要求1至7中的任一所述的植入物，其特征在于，在植入物(1)的近端(4)附近，接纳卯眼(10)的横截面具有被倒圆的长方形形状，在其底部(11)附近具有被倒圆的正方形形状，从长方形形状向正方形形状的过渡是连续的。
9.根据权利要求8所述的植入物，其特征在于，长方形的短棱长度同正方形的棱长相等。
10.根据权利要求1至9中的任一所述的植入物，其特征在于，植入物是用来安装一个替补牙(25)的。
11.医疗元件，其特征在于，在位于植入物(1)近端(4)的接纳卯眼(10)的横截面上，有一个径向向外伸展的头部(16)的接触面(18)，它完全紧贴在植入物(1)近端(4)的接触面(5)上，连接塞(17，17’，17”)横截面的外轮廓至少有一段不是圆形的，而连接塞(17，17’，17”)从头部(16)向外有一个圆柱段(17Z)，在它上面连接着横截面逐渐变细的一段(17V)，且末段圆锥形部分和位于其上的部分之间设有一无台阶过渡。
12.根据权利要求11所述的医疗元件，其特征在于，该连接塞(17，17’，17”)的近端附近有一个长方形的横截面，这个横截面的角是按照接纳卯眼(10)在组装状态时横截面的长方形的位置被强力倒圆或去掉的，而在连接塞的远端附近有一个正方形的横截面，这个横截面的角是按照接纳卯眼在组装状态时横截面的正长方形的位置而被强力倒圆或去掉的。
13.根据权利要求11或12所述的医疗元件，其特征在于，连接塞(17)的远端至少有一个轴向突出的卡件(20)，在组装状态时，同一个植入物(1)的接纳卯眼(10)的凹槽形成弹性锁定。
14.根据权利要求13所述的医疗元件，其特征在丁，在组装状态时，位于接纳卯眼外面的一段的表面上，至少应有两个相对的深沟。
15.根据权利要求14所述的医疗元件，其特征在于，该深沟构成一个有V形横截面的环状沟槽(22)。
16.根据权利要求11至15中的任一所述的医疗元件，其特征在于，医疗元件是一个封闭帽(15)，一个齿龈成形物(23)，一个模柱和/或一个替补牙(25)。
17.根据权利要求11至16中的任一所述的替补牙(28)，其特征在于，该连接塞(17”)的外表面有多个环形凹槽(13”)，分别在一个垂直于连接塞(17”)纵轴的平面内，在替补牙(28)固定的状态下，多个环形凹槽(13”)是同接纳卯眼(10)的壁(12)中的环形凹槽相一致的。
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