ES2903424T3

ES2903424T3 - Superficie de adherencia de tejido biológico, implante, método de formación de superficie de adhesión de tejido biológico y método de fabricación del implante

Info

Publication number: ES2903424T3
Application number: ES17868814T
Authority: ES
Inventors: Teruo Ishiwata
Original assignee: NANTOH CO Ltd
Current assignee: NANTOH CO Ltd
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2037-11-07
Also published as: IL276562A; EP3539502B1; EP3539502A1; KR102085312B1; US11051915B2; US11596505B2; US20200038150A1; AU2020200112B9; AU2017356025B2; KR20190052689A; IL266454B; JP6531301B2; JP2019188197A; AU2020200112A1; AU2020200112B2; JP6574963B2; IL276562B; US20200345465A1; IL266454A; JP2019034177A

Abstract

Un implante (1, 1A, 1B), que comprende: una superficie procesada de forma no térmica con láser (30, 31, 32, 33, 34, 35) dispuesta sobre una superficie exterior (11) de un compacto sinterizado cerámico compuesto por un material cerámico biocompatible; y donde la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene numerosas microvellosidades (41) en forma de puntas de los dedos; donde la forma de punta de los dedos significa una forma con una punta redondeada; y donde cada una de las microvellosidades en forma de punta de los dedos tiene un diámetro de la punta de 1 nanómetro o más y de menos de 1.000 nanómetros.

Description

DESCRIPCIÓN

Superficie de adherencia de tejido biológico, implante, método de formación de superficie de adhesión de tejido biológico y método de fabricación del implante

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para formar un implante, un implante, a un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico y a un método para producir un implante.

Técnica anterior

Los implantes para implantes corporales han atraído la atención. Los implantes incluyen implantes dentales, articulaciones artificiales, huesos artificiales y similares.

Los implantes dentales están formados por un material biocompatible, tal como un material metálico biocompatible o un material cerámico biocompatible. Los materiales metálicos biocompatibles incluyen titanio, una aleación de titanio, una aleación de cobalto-cromo y similares. Los materiales cerámicos biocompatibles incluyen alúmina, circonita y similares.

Una prótesis de cadera, un hueso artificial y similares están formados por un material metálico biocompatible y un material cerámico biocompatible, así como un material de resina biocompatible.

Una superficie exterior del implante se adhiere estrechamente a un hueso (tejido duro). La superficie exterior del implante está rugosa (porosificación, etc.), de modo que se mejora el crecimiento óseo hacia adentro y se puede obtener una alta osteointegración.

Un implante de resina puede ilustrarse mediante un implante preparado revistiendo una superficie de resina con un metal o una cerámica y raspando este revestimiento.

La figura 19 presenta imágenes (4 elementos) de superficies externas de elementos fijos de titanio convencionales tomadas mediante SEM (aumento: 2.000 veces). Estas superficies exteriores se raspan (porosifican) mediante un tratamiento de grabado con ácido clorhídrico o similar, o un tratamiento de granallado.

Documentos de la técnica anterior

Documento de Patente 1: Solicitud japonesa abierta a inspección pública N.° 2010-5379

El documento: R. A. Delgado-Ruiz et al.: "Femtosecond laser microstructuring of zirconia dental implants", Journal of Biomedical Materials Research, parte B: Applied Biomaterials, vol. 96B, n.° 1, lunes, 8 de noviembre de 2010, páginas 91 - 100, EE.UU., ISSN: 1552-4973 menciona que la microestructuración con láser de femtosegundos ofrece una alternativa interesante a los tratamientos superficiales convencionales de los implantes de circonia como resultado de su precisión y daño mínimo de las áreas circundantes.

A. Y. Vorobyev, C. Guo: "Femtosecond laser structuring of titanium implants", Applied Surface Science, Elsevier, Ámsterdam, NL, vol. 253, n.° 17, jueves, 24 de mayo de 2007, páginas 7272 - 7280, ISSN: 0169-4332 menciona que el tratamiento con láser de femtosegundos puede producir una variedad más rica de estructuras de superficie en titanio para implantes y otras aplicaciones biomédicas que los tratamientos con láser de pulso largo.

El documento WO 01/58374 A2 proporciona elementos quirúrgicos maxilofaciales que tienen patrones de superficie microgeométricos ordenados. Un sistema de implante dental comprende un elemento de implante para la inserción quirúrgica en un hueso o tejido maxilofacial de un paciente, teniendo el implante una sección de cuello y una sección distal similar a un ancla, teniendo dicha sección de cuello un patrón de superficie repetitivo microgeométrico ordenado en forma, o una multiplicidad, de crestas y ranuras alternas.

El documento WO 2014/103653 A1 proporciona un cuerpo de implante, cuerpo de apoyo, implante y método para producir un implante. Un cuerpo de implante, que está incrustado en un hueso y osteointegrado, tiene ranuras que se forman de modo que sean mayores o iguales a 1 pm y menores o iguales a 1 mm de anchura en la superficie exterior.

Sumario de la invención

Problema a resolver

Incluso cuando la superficie exterior de un implante está rugosa, la osteointegración del implante tarda de varias semanas a varios meses. Si se aplica una fuerza excesiva al implante durante este período, la osteointegración se vuelve difícil, por ejemplo, los huesos circundantes o similares están dañados o se retrasa la osteointegración. Por lo tanto, es necesario mejorar aún más la osteointegración del implante (adherencia a tejidos duros).

Dado que el implante está estrechamente unido no solo a un hueso sino también a los tejidos mucosos (tejidos blandos) que rodean el hueso, la propiedad de conglutinación (afinidad) con los tejidos blandos también es importante. Cuando la adherencia del implante dental a una encía es insuficiente, la encía tiene inflamación y puede que la encía se contraiga o que un hueso alveolar se reduzca (reabsorción ósea). Por ese motivo, la propiedad de conglutinación del implante dental con la encía (propiedad de conglutinación con tejidos blandos) debe mejorarse para prevenir (bloquear) la invasión bacteriana.

Los implantes requieren la mejora de la capacidad de enraizamiento en los tejidos biológicos (capacidad de unión con tejidos duros y propiedad de conglutinación con tejidos blandos) y la aceleración de la fusión del tejido biológico. Un objeto de la presente invención es proporcionar una cara de enraizamiento de tejido biológico capaz de mejorar la capacidad de enraizamiento en tejidos biológicos, un implante, un método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico y un método para producir el implante.

Solución al problema

La presente invención proporciona un implante de acuerdo con la reivindicación 1, un método para formar un implante de acuerdo con la reivindicación 5, un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico según la reivindicación 9 y un método para producir un implante según la reivindicación 12.

Una cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención se caracteriza por que la cara de enraizamiento de tejido biológico es capaz de enraizar en un tejido biológico, está compuesta por un material cerámico biocompatible y tiene numerosas microvellosidades en forma de puntas de dedos, donde la forma de la punta del dedo significa una forma con una punta redondeada y donde cada una de las microvellosidades con forma de la punta del dedo tiene un diámetro de punta de 1 nanómetro o más y menos de 1.000 nanómetros.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, los diámetros de la punta son 50 nm o más y menos de 500 nm.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, la cara de enraizamiento de tejido biológico tiene una pluralidad de primeras ranuras que tienen anchuras de 1 pm o más y 50 pm o menos.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, dichas primeras ranuras tienen profundidades de 1 pm o más y 20 pm o menos.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, dichas primeras ranuras están dispuestas en paralelo o en un patrón de rejilla.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, la cara de enraizamiento de tejido biológico tiene una pluralidad de segundas ranuras que tienen anchuras de 10 pm o más y 500 pm o menos.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, dichas segundas ranuras tienen profundidades de 5 pm o más y 500 pm o menos.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, dichas segundas ranuras están dispuestas en paralelo o en un patrón de rejilla.

En una realización de la cara de enraizamiento de tejido biológico formada según la presente invención, dicho material cerámico biocompatible contiene circonia.

En un ejemplo de una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, el material biocompatible es un material metálico biocompatible.

En un ejemplo de una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, el material biocompatible contiene titanio, una aleación de titanio o una aleación de cobalto-cromo.

En un ejemplo de una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, el material biocompatible es un material de resina biocompatible.

En un ejemplo de una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, el material de resina biocompatible contiene una resina de polieteretercetona.

Una primera realización del implante según la presente invención se caracteriza por que el implante es capaz de enraizar en un tejido biológico y tiene cualquiera de las realizaciones anteriores de la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención en una superficie configurada para enraizar en un tejido biológico.

Una segunda realización del implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un elemento fijo de tipo tornillo de un implante dental y la cara de enraizamiento de tejido biológico se proporciona en al menos una de las caras del tornillo, una cara de cuello y una cara de punta.

Una tercera realización del implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un elemento fijo de tipo cilíndrico del implante dental y la cara de enraizamiento de tejido biológico se proporciona en al menos una de las caras de punta y una cara periférica exterior.

Una cuarta realización del implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un apoyo del implante dental y la cara de enraizamiento de tejido biológico se proporciona en una cara del margen gingival.

Una quinta realización del implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un vástago de una prótesis de cadera y la cara de enraizamiento de tejido biológico se proporciona en una superficie de un sitio implantado en un fémur.

Una primera realización de un método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención se caracteriza por que el método es un método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico capaz de enraizar en un tejido biológico, donde una superficie de un material cerámico biocompatible se somete a un procesamiento no térmico con láser realizado mediante la emisión de un rayo láser en el aire donde se usa un láser de pulso con un ancho de tiempo de un pulso que varía de varios picosegundos a varios femtosegundos, para formar numerosas microvellosidades en forma de puntas de los dedos, donde la forma de la punta del dedo significa una forma con una punta redondeada y donde cada una de las microvellosidades con forma de la punta del dedo tiene un diámetro de punta de 1 nanómetro o más y menos de 1.000 nanómetros.

El método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención se caracteriza por que un compacto cerámico sinterizado compuesto por un material cerámico biocompatible se procesa no térmicamente con láser.

En una realización del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención, el material cerámico biocompatible contiene circonia.

En un ejemplo de un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, una pieza de trabajo metálica grabada con ácido compuesta por un material metálico biocompatible no se procesa térmicamente con láser.

En un ejemplo de un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, el material metálico biocompatible contiene titanio, una aleación de titanio o una aleación de cobalto-cromo.

En un ejemplo de un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, un compacto de resina compuesto por un material de resina biocompatible no se procesa térmicamente con láser. En un ejemplo de un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico que no es según la invención, un material de resina biocompatible contiene una resina de polieteretercetona.

En una realización del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según el presente documento, se forma una pluralidad de primeras ranuras que tienen anchuras de 1 pm a 50 pm y profundidades de 1 pm a 20 pm escaneando la superficie del material biocompatible con el rayo láser.

En una realización del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención, dichas primeras ranuras se disponen en paralelo o en un patrón de rejilla escaneando la superficie del material biocompatible con el rayo láser en una dirección paralela o en una dirección de intersección.

En una realización del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención, se forman una pluralidad de segundas ranuras que tienen anchuras de 10 pm a 500 pm y profundidades de 5 pm a 500 pm escaneando la superficie del material biocompatible con el rayo láser.

En una realización del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención, dichas segundas ranuras se disponen en paralelo o en un patrón de rejilla escaneando la superficie del material biocompatible con el rayo láser en una dirección paralela o en una dirección de intersección.

Una primera realización de un método para producir el implante según la presente invención se caracteriza por que el método es un método para producir el implante capaz de enraizar en un tejido biológico, donde una etapa de formación de la superficie capaz de enraizar el tejido biológico incluye cualquiera de las realizaciones anteriores del método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la presente invención.

Una segunda realización del método para producir el implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un elemento fijo de un implante dental.

Una tercera realización del método para producir el implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un apoyo del implante dental.

Una cuarta realización del método para producir el implante según la presente invención se caracteriza por que, en la primera realización, el implante es un vástago de una prótesis de cadera.

Efectos de la invención

La cara de enraizamiento de tejido biológico, el implante, el método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico y el método para producir el implante según la presente invención pueden mejorar la capacidad de enraizamiento en el tejido biológico.

Descripción de los dibujos

La figura 1 presenta dibujos de un implante dental 1 según la primera realización de la presente invención, incluidos (a) un implante dental de tipo tornillo 1A y (b) un implante dental de tipo cilindro 1B.

La figura 2 presenta imágenes de una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 31 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 30 veces, (b) una imagen con un aumento de 200 veces y (c) una imagen con un aumento de 500 veces.

La figura 3 presenta imágenes de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 31 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (d) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (e) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (f) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 4 presenta imágenes de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 32 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces y (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces.

La figura 5 presenta imágenes de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 32 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces, (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces y (f) una imagen con un aumento de 20.000 veces.

La figura 6 presenta imágenes referenciales de una superficie del intestino delgado tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de aproximadamente 100 veces, (b) una imagen con un aumento de aproximadamente 5.000 veces y (c) una imagen con un aumento de aproximadamente 10.000 veces.

La figura 7 presenta imágenes de una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 33 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (c) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (d) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 8 presenta imágenes de una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 34 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces y (c) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 9 presenta imágenes de una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 35 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 500 veces y (b) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 10 presenta dibujos de un implante dental 3 que no pertenece a la presente invención, incluidos (a) implante dental de tipo tornillo 3A y (b) implante dental de tipo cilindro 3B.

La figura 11 presenta imágenes de una cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) que no pertenecen a la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces y (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces.

La figura 12 presenta imágenes de una cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) que no pertenecen a la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 13 presenta imágenes de una superficie exterior 51 de una pieza de titanio grabada al ácido tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces y (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces.

La figura 14 presenta imágenes de la superficie exterior 51 de la pieza de titanio grabada al ácido tomadas mediante SEM, incluidas (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 15 presenta un dibujo de una prótesis 101 de cadera según la tercera realización de la presente invención.

La figura 16 presenta imágenes de una cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) que no pertenecen a la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces y (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces.

La figura 17 presenta imágenes de la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) que no pertenecen a la presente invención tomadas mediante SEM', incluidas (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La figura 18 presenta imágenes que muestran los resultados de un experimento con animales, incluidos (a) una imagen de rayos X de un hueso alveolar H en una mandíbula izquierda, (b) una imagen de una encía S en una mandíbula derecha, (c) una imagen de rayos X del hueso alveolar H de la mandíbula izquierda y (d) una imagen de la encía S en la mandíbula derecha.

La figura 19 presenta imágenes de superficies exteriores de elementos fijos de titanio convencionales tomadas mediante SEM (aumento: 2.000 veces), incluidos (a) un producto fabricado por la Compañía A, (b) un producto fabricado por la Compañía B, (c) un producto fabricado por la Compañía C y (d) un producto fabricado por la Compañía D.

Descripción de las realizaciones

Las realizaciones de la presente invención se explicará con referencia a las figuras. Cada uno de los tamaños y similares en la siguiente explicación se describe como un ejemplo.

[Implante dental 1, Elemento fijo 10]

El implante dental 1 es un implante de circonia. El implante dental 1 incluye un implante dental de tipo tornillo 1A y un implante dental de tipo cilindro 1B.

El implante dental 1 comprende un elemento fijo 10 fijado a un hueso alveolar H (tejido biológico, tejido duro) y un apoyo 20 encajado en el elemento fijo 10.

Una corona 6 llamada corona artificial se une al apoyo 20. Un lado del extremo del apoyo 20 opuesto a la corona 6 está cubierto con una encía S (tejido biológico, tejido blando).

Una dirección longitudinal (dirección a lo largo del eje central) del implante dental 1 se denomina "vertical". En la dirección vertical, un lado de la corona 6 se denomina lado de la punta. La punta también se conoce como primer extremo. En la dirección vertical, un lado del elemento fijo 10 se denomina lado del extremo de la raíz. El extremo de la raíz también se denomina segundo extremo.

Una dirección perpendicular a la dirección vertical se denomina "horizontal".

Una dirección alrededor del eje central del implante dental 1 se denomina dirección circunferencial.

El elemento fijo (implante) 10 es un miembro en forma de eje que tiene un orificio central (no ilustrado en las figuras) y está formado por una cerámica (material biocompatible, material cerámico biocompatible) que incluye circonia.

El elemento fijo 10 incluye un elemento fijo 10A de tipo tornillo que tiene un tornillo macho 15 formado en una superficie exterior 11 y un elemento fijo 10B de tipo cilindro que no tiene tornillo macho 15. Entre el elemento fijo 10A de tipo tornillo y el elemento fijo 10B de tipo cilindro, solo hay una diferencia en la presencia del tornillo macho 15.

El elemento fijo tipo tornillo 10A se atornilla en un orificio para tornillo formado en el hueso alveolar H, de modo que el elemento fijo 10A se fija al hueso alveolar H.

El elemento fijo 10B de tipo cilindro se encaja en un orificio circular formado en el hueso alveolar H, de modo que el elemento fijo 10B se fija al hueso alveolar II.

Se forma un orificio central en el centro de la cara 13 de la punta del elemento fijo 10. El orificio central se forma a lo largo de la dirección vertical.

El elemento fijo 10 puede tener cualquier forma (longitud, espesor, etc.). El elemento fijo 10 puede no tener un orificio central.

[Superficie 30 de activación de tejido biológico]

El elemento fijo 10 tiene una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico). La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10.

En el elemento fijo 10A, la superficie exterior 11 incluye la cara 13 de la punta, una cara 12 de cuello y una cara de tornillo (tornillo macho 15).

En el elemento fijo 10B, la superficie exterior 11 incluye la cara 13 de la punta y una cara 14 periférica exterior.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico tiene una excelente capacidad de unión con el hueso alveolar H y la propiedad de conglutinación con la encía S. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41 que se describen más adelante. Las microvellosidades 41 están abarrotadas.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico es una cara con microvellosidades densas.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede tener una o ambas ranuras 43 pequeñas y ranuras 45 grandes descritas más adelante además de las microvellosidades 41.

El elemento fijo 10 está estrechamente unido no solo al hueso alveolar H sino también a los tejidos mucosos (tejidos blandos) que rodean el hueso alveolar H. La cara 13 de la punta está estrechamente unida a la encía S. Por lo tanto, el elemento fijo 10 también es importante para la propiedad de conglutinación (afinidad) con el tejido blando. Si la propiedad de conglutinación del elemento fijo 10 con la encía S es baja, la encía S tiene inflamación, lo que da como resultado la contracción de la encía S y la reducción del hueso alveolar H (resorción ósea). Por lo tanto, la propiedad de conglutinación entre el elemento fijo 10 y las encías S (propiedad de conglutinación con los tejidos blandos) debe mejorarse para prevenir (bloquear) la invasión bacteriana.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico mejora la osteointegración y la adhesión de las encías del elemento fijo 10 por las microvellosidades 41, las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico mejora la capacidad de enraizamiento del elemento fijo 10 en el tejido biológico (capacidad de unión con tejidos duros y propiedad de conglutinación con tejidos blandos) y acelera la fusión del tejido biológico.

(Cara 31 del enraizamiento de tejido biológico)

Las figuras 2 y 3 presentan imágenes de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 31 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 30 veces, (b) una imagen con un aumento de 200 veces, (c) una imagen con un aumento de 500 veces, (d) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (e) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (f) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La cara 31 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico y está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10A.

La cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41 que tienen puntas en forma de puntas de los dedos. Las numerosas microvellosidades 41 están densamente dispuestas. La forma de la punta del dedo significa una forma con una punta redondeada (forma hemisférica) como la punta de un dedo. La punta de la microvellosidad 41 es una protuberancia hemisférica pero no puntiaguda.

La microvellosidad 41 tiene un diámetro exterior de la punta (diámetro) del orden de nanómetros. El tamaño nanométrico también se conoce como "orden nanométrico", "escala nanométrica" o "clase nanométrica" en algunos casos. La expresión "orden de magnitud" en inglés se traduce como "grado", "clase", "escala", "dígito" o similar en japonés.

El diámetro de la punta de la microvellosidad 41 es de 1 nm o más y menos de 1.000 nm. El diámetro de la punta de la microvellosidad 41 es, por ejemplo, 50 nm o más y menos de 500 nm, y también puede ser, por ejemplo, 100 nm o más y menos de 300 nm.

Además, la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una rugosidad superficial tridimensional Sa del orden de nanómetros (1 nm o más y menos de 1.000 nm) (altura promedio aritmética: ISO 25178). Por ejemplo, la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una rugosidad tridimensional Sa de 500 nm o más y menos de 800 nm.

La cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una relación de área desarrollada de interfaz Sdr (ISO 25178) de 0,1 o más y 2,0 o menos. La cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene la relación de área desarrollada en la interfaz Sdr de, por ejemplo, 0,5 o más y 1,0 o menos.

La cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una pluralidad de ranuras 45 grandes. La pluralidad de ranuras 45 grandes están dispuestas de modo que se cruzan entre sí. La pluralidad de ranuras 45 grandes están dispuestas en un patrón de rejilla. Esto se debe a que los osteoblastos en forma de huevo de aproximadamente 20 a 30 pm de tamaño están fijados de forma segura dentro de las ranuras 45 grandes.

Las ranuras 57 grandes (segundas ranuras) tienen anchuras de 10 pm o más y 500 pm o menos. Las anchuras de las ranuras 45 grandes son, por ejemplo, 20 pm o más y 100 pm o menos, y también pueden ser de 30 pm o más y 50 pm o menos. Esto se debe a que se evita que los osteoblastos se extiendan demasiado.

Las profundidades de las ranuras 45 grandes son de 5 pm o más y 500 pm o menos, y también pueden ser, por ejemplo, 10 pm o más y 100 pm o menos. Esto se debe a que se impide que los osteoblastos pasen por las ranuras 45 grandes.

Las ranuras 45 grandes yuxtapuestas en una dirección longitudinal y las ranuras 45 grandes yuxtapuestas en dirección lateral (dirección circunferencial) se cruzan entre sí. Un ángulo de intersección de las ranuras 45 grandes puede ser cualquier ángulo de 60° o mayor.

(Cara 32 del enraizamiento de tejido biológico)

Las figuras 4 y 5 presentan imágenes de una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (cara 32 de enraizamiento de tejido biológico) según la primera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces, (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces, (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces y (f) una imagen con un aumento de 20.000 veces.

La cara 32 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico y está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10B.

La cara 32 de enraizamiento de tejido biológico se forma de la misma manera que para la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico.

(Referencia: vellosidad y microvellosidad del intestino delgado)

Como se muestra en la figura 6(a), la superficie interna del intestino delgado tiene numerosas vellosidades (vellosidad). La vellosidad se refiere a protuberancias finas que sobresalen de una superficie de un órgano y existen en el intestino delgado, la placenta y similares.

Como se muestra en las Figuras 6(b) y 6(c), en las superficies de las vellosidades, existe la presencia más densa todavía de microvellosidades (microvellosidad). La propia microvellosidad también puede ser pelo blando o una protuberancia blanda en algunos casos.

Las puntas de la vellosidad y la microvellosidad son protuberancias con forma de punta de dedo. El diámetro de la punta de la microvellosidad es inferior a 1 pm. En el intestino delgado, la placenta o similares, el área de superficie se ve significativamente aumentada por las vellosidades y microvellosidades y la absorción y la unión se realizan de forma eficiente y eficaz.

Las caras 31 y 32 de enraizamiento de tejido biológico tienen una estructura similar a la de la superficie interior del intestino delgado o similar. Las ranuras 45 grandes son similares a las vellosidades del tejido biológico y las microvellosidades 41 son similares a las microvellosidades del tejido biológico.

Por ese motivo, la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una alta capacidad de unión y propiedades de conglutinación con el tejido biológico (tejidos duros, tales como huesos, tejidos blandos, tales como tejido mucoso). Se considera que la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico tiene una forma casi ideal como superficie configurada para unirse estrechamente a los tejidos biológicos y la raíz en los mismos.

(Cara 33 del enraizamiento de tejido biológico)

La cara 33 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico y está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10B.

Al igual que las caras 31 y 32 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 33 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41. La cara 33 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma rugosidad tridimensional Sa y la misma relación de área desarrollada de interfaz Sdr que las de las caras 31 y 32 de enraizamiento de tejido biológico.

La cara 33 de enraizamiento de tejido biológico tiene una pluralidad de ranuras 45 grandes dispuestas en paralelo. La forma y similares de la ranura 45 grande son las descritas anteriormente.

(Cara 34 del enraizamiento de tejido biológico)

La cara 34 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico y está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10B.

Al igual que las caras 31 a 33 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 34 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41. La cara 34 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma rugosidad tridimensional Sa y la misma relación de área desarrollada de interfaz Sdr que las de las caras 31 a 33 de enraizamiento de tejido biológico.

La cara 34 de enraizamiento de tejido biológico tiene la pluralidad de ranuras 43 pequeñas y ranuras 45 grandes. La pluralidad de ranuras 43 pequeñas están dispuestas en paralelo. La pluralidad de ranuras 45 grandes también están dispuestas en paralelo. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se cruzan entre sí en un patrón de rejilla. Un ángulo de intersección de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes puede ser cualquier ángulo de 60° o mayor.

La forma y similares de la ranura 45 grande son las descritas anteriormente.

Las ranuras 43 pequeñas (primeras ranuras) tienen anchuras de 1 pm o más y 50 pm o menos y están dispuestas en paralelo. Por ejemplo, las anchuras de las ranuras 43 pequeñas son de 1 pm o más y de 20 pm o menos, y pueden ser, por ejemplo, 5 pm o más y 10 pm o menos. Las profundidades de las ranuras 43 pequeñas son de 1 pm o más y de 20 pm o menos, y pueden ser, por ejemplo, 2 pm o más y 5 pm o menos. Esto se debe a que se aplica una estimulación mecánica (estrés mecánico) a los osteoblastos.

(Cara 35 del enraizamiento de tejido biológico)

La cara 35 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico y está formada en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10A.

Al igual que las caras 31 a 34 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 35 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41. La cara 35 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma rugosidad tridimensional Sa y la misma relación de área desarrollada de interfaz Sdr que las de las caras 31 a 34 de enraizamiento de tejido biológico.

La cara 35 de enraizamiento de tejido biológico tiene la pluralidad de ranuras 43 pequeñas dispuestas en paralelo y la pluralidad de ranuras 45 grandes dispuestas en paralelo. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes están dispuestas en paralelo. La pluralidad de ranuras 43 pequeñas están dispuestas (superpuestas) dentro de las ranuras 45 grandes. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes son paralelas entre sí. Un ángulo de intersección de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes puede ser cualquier ángulo de 30° o menor.

Las formas y similares de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes son las descritas anteriormente.

La figura 19 presenta imágenes de referencia de superficies exteriores de elementos fijos de titanio convencionales tomadas mediante SEM (aumento: 2.000 veces), incluidos (a) un producto fabricado por la Compañía A, (b) un producto fabricado por la Compañía B, (c) un producto fabricado por la Compañía C y (d) un producto fabricado por la Compañía D.

Como se muestra en la figura 19, la superficie exterior del elemento fijo convencional está raspada (porosificada). Estas superficies exteriores se raspan mediante un tratamiento de grabado con ácido clorhídrico o similar, o un tratamiento de granallado. Estas superficies exteriores tienen numerosos poros y además tienen numerosos salientes con puntas puntiagudas alrededor de los poros. Las superficies exteriores de los elementos fijos convencionales tienen rugosidades tridimensionales Sa de 2 pm o más.

Sin embargo, no hay protuberancia (microvellosidad) con una punta semiesférica (en forma de punta de un dedo) en ninguna de las superficies exteriores de los elementos fijos convencionales, y las superficies no pueden considerarse superficies densas en microvellosidades.

[Apoyo 20]

El apoyo (implante) 20 es un miembro en forma de eje y está formado por una cerámica que contiene circonia.

El apoyo 20 tiene una sección 23 de cuerpo y una sección 25 de eje cónica. La sección 25 de eje cónica se encaja en un orificio central del elemento fijo 10, y la sección 23 de cuerpo está dispuesta de modo que quede expuesta desde el lado de la punta del elemento fijo 10.

La sección 23 de cuerpo tiene una forma troncocónica o similar, a la que se fija la corona 6 con un adhesivo, cemento o similares. En la sección 23 de cuerpo, el lado del extremo del apoyo 20 opuesto a la corona 6 (una región no cubierta con la corona 6) se denomina margen gingival 24. El margen gingival 24 queda expuesto entre el elemento fijo 10 y la corona 6.

El apoyo 20 tiene la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico). La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico está formada sobre una superficie exterior 21 del apoyo 20. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico se forma en una cara del margen gingival (margen gingival 24).

Al igual que la cara 13 de la punta del elemento fijo 10, el margen gingival 24 está estrechamente unido a la encía S. Por esta razón, la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) se proporciona en el margen gingival 24 para facilitar la adhesión de la encía S. Por lo tanto, la fusión del apoyo 20 con la encía. S se vuelve firme en comparación con antes.

El elemento fijo 10 (10A, 10B) tiene una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) en la superficie exterior 11. Esto puede mejorar la fijación (adherencia) de preosteoblastos y osteoblastos a la superficie exterior 11.

Dado que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41, el área superficial de la superficie exterior 11 aumenta. El área en contacto con la sangre aumenta significativamente y los preosteoblastos y osteoblastos entran fácilmente en la superficie exterior 11. En particular, dado que la punta de la microvellosidad 41 no es puntiaguda sino que tiene forma de dedo, los preosteoblastos y osteoblastos pueden entrar suavemente en la superficie exterior 11. Por lo tanto, los osteoblastos proliferan, dando como resultado una osteointegración firme.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) tiene numerosas ranuras 43 pequeños y ranuras 45 grandes. Esto puede mejorar la proliferación de los osteoblastos.

Dado que los aspectos (número, forma, disposición) de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se pueden ajustar de diversas maneras, se puede aplicar eficazmente una estimulación mecánica (estrés mecánico) a los preosteoblastos. En consecuencia, se mejora la diferenciación en osteoblastos y se acorta la duración de la osteointegración.

En particular, la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico tiene una pluralidad de altibajos con diferentes tamaños. Las microvellosidades 41 forman altibajos del orden de nanómetros. Las ranuras 43 pequeñas forman altibajos con un tamaño de 1 a 9 micrómetros. Los ranuras 45 grandes forman altibajos con tamaños más grandes que los de las microvellosidades 41 y las ranuras 43 pequeñas. Por lo tanto, la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede aplicar de manera eficiente y efectiva una estimulación mecánica a los preosteoblastos. En consecuencia, la unión entre el elemento fijo 10 y el hueso alveolar H se vuelve firme en comparación con antes y la duración de la osteointegración también se acorta.

Incluso si el elemento fijo 10B no tiene el tornillo macho 15, el elemento fijo 10B ejerce la misma acción y efecto que los del elemento fijo 10A. Dado que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico ejerce un alto rendimiento de osteointegración, el elemento fijo 10B puede unirse suficientemente al hueso alveolar H.

El apoyo 20 tiene una cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) en la superficie exterior 21 (margen gingival 24). Dado que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 41, la propiedad de conglutinación con la encía (propiedad de conglutinación con los tejidos blandos) se puede mejorar para prevenir (bloquear) la invasión bacteriana.

Para el implante dental 1 (10A, 10B), la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico se forma en la superficie exterior 11 del elemento fijo 10 y la superficie exterior 21 del apoyo 20 respectivamente, y, por lo tanto, la capacidad de unión con el cuerpo humano se vuelve más firme. El implante dental 1A y el implante dental 1B ejercen la misma acción y efecto.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico se forma en regiones que se unen estrechamente (enraízan) a los tejidos biológicos en las superficies exteriores 11 y 21. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse en una región o en varias regiones, siempre que las regiones estén estrechamente unidas a los tejidos biológicos. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede tener cualquier área.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse sustancialmente en todas las superficies exteriores 11 y 21.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse sobre la totalidad de cara de las regiones que se unirán estrechamente al hueso alveolar H (cara 12 de cuello, cara periférica exterior 14, tornillo macho 15) en la superficie exterior 11. La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse sobre la totalidad de la cara de las regiones que se unirán estrechamente a la encía S (cara 13 de la punta) en la superficie exterior 11.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse solo en la superficie exterior 11 o solo en la superficie exterior 21.

Las caras 30 de enraizamiento de tejido biológico sobre la cara 12 de cuello, la cara 13 de punta, la cara periférica exterior 14 y el tornillo macho 15 pueden tener diferentes propiedades de superficie (rugosidades superficiales). Esto se debe a que el hueso alveolar H está unido a la cara 12 de cuello y al tornillo macho 15, y la encía S está conglutinada con la cara 13 de punta.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico del margen gingival 24 puede formarse de modo que tenga la misma propiedad de superficie (rugosidad de la superficie) que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico de la cara 13 de punta. Esto se debe a que ambas caras 30 de enraizamiento de tejido biológico están conglutinadas con la encía S.

Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes están formadas de modo que tengan secciones transversales semicirculares. Las formas de la sección transversal pueden ser, por ejemplo, un triángulo (triángulo isósceles), un rectángulo o similar.

Cada una de la ranura 43 pequeña y la ranura 45 grande pueden tener una anchura uniforme en la dirección de extensión o pueden tener diferentes anchuras y, además, pueden tener una profundidad uniforme en la dirección de extensión o pueden tener diferentes profundidades.

Cada una de las múltiples ranuras 43 pequeñas y ranuras 45 grandes puede tener una anchura uniforme o puede tener diferentes anchuras y, además, puede tener una profundidad uniforme o puede tener diferentes profundidades.

El número de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes es arbitrario. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden formarse no solo en línea recta sino también en línea curva. Preferentemente, las ranuras 43 pequeñas adyacentes y las ranuras 45 grandes adyacentes están dispuestas en un intervalo lo más pequeño posible.

La dirección de extensión de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes forma cualquier ángulo con respecto a la dirección vertical del elemento fijo 10.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) puede formarse en ambas superficies exteriores 11 y 21. Es suficiente que una o más de las superficies 31 a 35 de activación de tejido biológico.

Para la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico, los números, las formas y las disposiciones de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden ajustarse arbitrariamente. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden tener formas distintas a las formas de las caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico.

La pluralidad de ranuras 45 grandes puede disponerse en un patrón de rejilla, sobre el cual, además, la pluralidad de ranuras 43 pequeñas puede disponerse en un patrón de rejilla (las ranuras 45 grandes y las ranuras 43 pequeñas se cruzan entre sí y se superponen entre sí).

La pluralidad de ranuras 45 grandes puede disponerse en paralelo, sobre el cual, además, la pluralidad de ranuras 43 pequeñas puede disponerse en un patrón de rejilla (las ranuras 45 grandes y las ranuras 43 pequeñas se cruzan entre sí y se superponen entre sí).

Solo la pluralidad de ranuras 43 pequeñas puede disponerse en un patrón de rejilla.

La cara 30 de enraizamiento de tejido biológico puede tener solamente numerosas microvellosidades 41 y no tener ranuras 43 pequeñas ni ranuras 45 grandes (véase una cara 131 de enraizamiento de tejido biológico de la tercera realización).

[Método para producir el implante dental 1 y método para formar la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico]

El implante dental 1 (1A, 1B) está formado por un material cerámico biocompatible.

El elemento fijo 10 (10A, 10B) y el apoyo 20 se forman a partir de un material cerámico que contiene óxido de circonio.

El proceso de fabricación del elemento fijo 10 (10A, 10B) incluye una etapa de moldeo, una etapa de sinterización y una etapa de procesamiento de la superficie. La etapa de procesamiento de la superficie es una etapa de formación de una cara de enraizamiento de tejido biológico que incluye una etapa de procesamiento no térmico con láser.

Dado que el proceso de fabricación del apoyo 20 es el mismo que el proceso de fabricación del elemento fijo 10, se omite la explicación del mismo.

(Etapa de moldeo y etapa de sinterización)

En primer lugar, en la etapa de moldeo, se moldea por inyección un gránulo que contiene un polvo de circonia para obtener un compacto de circonia (compacto cerámico).

A continuación, en la etapa de sinterización, el compacto de circonia se somete a presinterización y sinterización principal para obtener un compacto sinterizado de circonia (compacto sinterizado de cerámica).

(Etapa de procesamiento de superficie: etapa de procesamiento no térmico con láser)

A continuación, en la etapa de procesamiento de la superficie, la superficie exterior 11 del compacto sinterizado de circonia se irradia con un rayo láser para formar la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) en la superficie exterior 11.

Para el rayo láser, se utiliza un rayo láser de un láser de pulso ultracorto. Se utiliza un rayo láser de un láser de picosegundos o un láser de femtosegundos.

El láser de pulso ultracorto es un láser de pulso extremadamente corto con una anchura de pulso (anchura de tiempo) que varía de varios picosegundos a varios femtosegundos. Un láser de varios picosegundos es un láser con un anchura de pulso de una trillonésima de segundo. Un láser de femtosegundos es un láser con una anchura de pulso de una cuadrillonésima parte de un segundo.

Cuando la superficie exterior 11 del compacto sinterizado de circonia se irradia con un rayo láser de un láser de femtosegundos o similar, la superficie exterior 11 no se procesa térmicamente (procesamiento no térmico con láser).

El procesamiento no térmico se refiere a un proceso en el que el compacto sinterizado se irradia con un rayo láser a presión atmosférica (en aire que contiene humedad) para fundir instantáneamente, evaporar y esparcir el compacto sinterizado. Dado que el sitio derretido se evapora instantáneamente, se esparce y se retira, la influencia térmica (daño térmico) en los alrededores de la porción procesada es extremadamente pequeña. Para el procesamiento no térmico, se utiliza un láser pulsado con una alta potencia de rayo láser (densidad de energía o potencia máxima).

La superficie exterior 11 se procesa no térmicamente con un rayo láser para formar la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico que tiene numerosas microvellosidades 41. La morfología, tal como el número y la forma (tamaño) de las microvellosidades 41 se puede cambiar ajustando la salida y similares del rayo láser.

Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se excavan en la superficie exterior 11 escaneando la superficie mientras se emite el rayo láser. La pluralidad de ranuras 43 pequeñas y se forman ranuras 45 grandes mediante múltiples exploraciones con el rayo láser.

La anchura de mecanizado (diámetro de la luz) del rayo láser puede cambiarse ajustando la salida del rayo láser. Las anchuras y las profundidades de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden. cambiarse dependiendo de la salida (anchura de mecanizado) del rayo láser. También, las anchuras y las profundidades de las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden cambiarse dependiendo del número de irradiación en la misma porción, la velocidad de escaneado, la salida del rayo láser y similares.

Cuando las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se forman individualmente, en primer lugar, se disponen las ranuras 45 grandes y después se forman las ranuras 43 pequeñas.

Cuando las ranuras 43 pequeñas están dispuestas, o las ranuras 45 grandes están dispuestas, o las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se forman en un patrón de rejilla, el escaneo se lleva a cabo con un rayo láser en dos direcciones de intersección (ortogonales). En este momento, el ángulo de intersección en el escaneo es un ángulo de intersección entre las ranuras 43 pequeñas, entre las ranuras 45 grandes o entre las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes,

Cuando la superficie exterior 11 se raspa con un rayo láser para formar las ranuras 45 grandes y las ranuras 43 pequeñas, numerosas microvellosidades 41 se forman simultáneamente en las superficies internas de las ranuras 45 grandes y las ranuras 43 pequeñas. Cuando la superficie exterior 11 se procesa no térmicamente con láser, las microvellosidades 41, las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se forman al mismo tiempo para formar la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico).

En la etapa de procesamiento de la superficie, los procesamientos no térmico con láser en la cara 12 de cuello, la cara 13 de punta y el tornillo macho 15 pueden realizarse con diferentes salidas de rayo láser. De ese modo, la cara 12 de cuello, la cara 13 de punta y el tornillo macho 15 tienen diferentes propiedades de superficie (rugosidades superficiales) de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico. Esto se debe a que el hueso alveolar H está unido a la cara 12 de cuello y al tornillo macho 15, y la encía S está conglutinada con la cara 13 de punta.

La formación de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) va seguida de limpieza, esterilización y similares.

De esta manera, se produce el elemento fijo 10.

La etapa de procesamiento de la superficie (formación de la cara de enraizamiento de tejido biológico) no se lleva a cabo necesariamente después de la sinterización principal del elemento fijo 10.

La presinterización del compacto de circonia puede ir seguido de la etapa de procesamiento de la superficie del compacto sinterizado de circonia, y luego la sinterización principal. A través de esta sinterización principal, el compacto sinterizado de circonia se contrae y también las microvellosidades 41, las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes se vuelven pequeñas. Por lo tanto, teniendo en cuenta la contracción del compacto sinterizado de circonia, la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico se forma más grande. De ese modo, puede obtenerse un elemento fijo 10 (cara 30 de enraizamiento de tejido biológico) que tiene la misma forma que en el caso de la formación después de la sinterización principal.

Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes no están necesariamente formadas por el procesamiento no térmico con láser. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden formarse en la superficie exterior 11 durante la etapa de moldeo. Las ranuras 43 pequeñas y las ranuras 45 grandes pueden formarse procesando térmicamente la superficie exterior 11 con láser antes del procesamiento no térmico con láser.

Como se ha descrito anteriormente, la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico (caras 31 a 35 de enraizamiento de tejido biológico) puede formarse sobre el elemento fijo de circonia 10 o similar mediante el procesamiento no térmico con láser.

[Implante dental 3 y elemento fijo 50]

La figura 10 presenta dibujos de un implante dental 3 de ejemplo que no pertenece a la invención, incluidos (a) implante dental de tipo tornillo 3A y (b) implante dental de tipo cilindro 3B.

Los mismos símbolos se fijan a los miembros y similares que tienen las mismas formas que los miembros de la primera realización y se omite la explicación de los mismos.

El implante dental 3 es un implante de metal (aleación de titanio). El implante dental 3 incluye el implante dental de tipo tornillo 3A y el implante dental de tipo cilindro 3B.

El implante dental 3 tiene un elemento fijo 50 fijado al hueso alveolar H y un apoyo 60 encajado en el elemento fijo 50. El elemento fijo (implante) 50 es un miembro en forma de eje que tiene un orificio central (no ilustrado en las figuras) y está formado por una aleación de titanio (material biocompatible, material metálico biocompatible).

El elemento fijo 50 es diferente del elemento fijo 10 solo en los materiales.

El elemento fijo 50 incluye un elemento fijo 50A de tipo tornillo que tiene un tornillo macho 15 formado en una superficie exterior 51 y un elemento fijo 50B de tipo cilindro que no tiene tornillo macho 15. El elemento fijo 50A de tipo tornillo es diferente del elemento fijo 50B de tipo cilindro solo en presencia del tornillo macho 15.

[Cara 70 de enraizamiento de tejido biológico]

El elemento fijo 50 tiene una cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico). La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico está formada en la superficie exterior 51 del elemento fijo 50.

En el elemento fijo 50A, la superficie exterior 51 incluye la cara 13 de la punta, la cara 12 de cuello y la cara de tornillo (tornillo macho 15).

En el elemento fijo 50B, la superficie exterior 51 incluye la cara 13 de punta y la cara periférica exterior 14.

Al igual que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico es excelente en la capacidad de unión con el hueso alveolar H y la propiedad de conglutinación con la encía S.

La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 81 que se describen más adelante. Las microvellosidades 81 están abarrotadas. Al igual que la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico es una cara con microvellosidades densas.

La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico puede tener una o ambas ranuras 83 pequeñas y ranuras 85 grandes descritas más adelante además de las microvellosidades 81.

La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico es diferente de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico solo en los materiales. Las microvellosidades 81 corresponden a las microvellosidades 41, las ranuras 83 pequeñas a las ranuras 43 pequeñas, y las ranuras 85 grandes a las ranuras 45 grandes.

(Superficie 71 de activación de tejido biológico)

Las figuras 11 y 12 presentan imágenes de la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) según la segunda realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces, (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces. La cara 71 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico y tiene numerosas microvellosidades 81. La forma y similares de las microvellosidades 81 son las mismas que las de las microvellosidades 41.

La cara 71 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma rugosidad tridimensional Sa y la misma relación de área desarrollada de interfaz Sdr que las de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico.

La cara 71 de enraizamiento de tejido biológico tiene la pluralidad de ranuras 85 grandes dispuestas de modo que se cruzan entre sí. La pluralidad de ranuras 85 grandes están dispuestas en un patrón de rejilla. El número, la forma y similares de las ranuras 85 grandes son las mismas que las de las ranuras 45 grandes. La cara 71 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma morfología que la cara 31 de enraizamiento de tejido biológico.

Como otro ejemplo de la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico, se puede formar una cara con la misma morfología que las de las caras 32 a 35 de enraizamiento de tejido biológico.

El número, la forma y similares de las ranuras 83 pequeñas son las mismas que las de las ranuras 43 pequeñas.

La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico puede tener solo numerosas microvellosidades 81 y no tener ranuras 83 pequeñas ni ranuras 85 grandes (véase la cara 131 de enraizamiento de tejido biológico de la tercera realización).

[Apoyo 60]

El apoyo (implante) 60 está formado por una aleación de titanio.

El apoyo 60 tiene la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico). La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico está formada sobre una superficie exterior 61 del apoyo 60. La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico se forma en la cara del margen gingival (margen gingival 24).

El apoyo 60 es diferente del apoyo 20 solo en los materiales.

El elemento fijo 50 (50A, 50B) y el apoyo 60 ejercen la misma acción y efecto que los del elemento fijo 10 (10A, 10B) y el apoyo 20.

En particular, la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico ejerce la misma acción y efecto que los de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico. La cara 70 de enraizamiento de tejido biológico mejora la capacidad de enraizamiento en el tejido biológico (capacidad de unión con tejidos duros y propiedad de conglutinación con tejido blando) para acelerar la fusión del tejido biológico.

En consecuencia, el implante dental 3 (3A, 3B) ejerce la misma acción y efecto que el implante dental 1 (1A, 1B). [Método para producir implante dental 3, método para formar la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico] El implante dental 3 (3A, 3B) está formado por un material metálico biocompatible. El elemento fijo 50 (50A, SOB) y el apoyo 60 se forman a partir de un material de aleación de titanio.

El proceso para el elemento fijo 50 (50A, SOB) incluye una etapa de mecanizado y una etapa de procesamiento de superficie. La etapa de procesamiento de la superficie es una etapa de formación de la cara de enraizamiento de tejido biológico e incluye una etapa de grabado con ácido y una etapa de procesamiento no térmico con láser.

Dado que el proceso de fabricación del apoyo 60 es el mismo que el proceso de fabricación del elemento fijo 50, se omite la explicación.

(Etapa de mecanizado)

En la etapa de mecanizado, el material de aleación de titanio se corta usando un torno combinado o similar o se procesa plásticamente para formar una pieza de trabajo de titanio (pieza de trabajo de metal).

Se aplica un chorro sobre la superficie exterior 51 de la pieza de titanio. Esto se debe a que se mejora la eficacia del grabado con ácido posterior. El tratamiento de granallado en la pieza de titanio se lleva a cabo de forma arbitraria. Después del mecanizado, la pieza de trabajo de titanio se lava con agua o alcohol.

(Etapa de procesamiento de la superficie: etapa de grabado con ácido)

En la etapa de procesamiento de la superficie, en primer lugar, la superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio está grabada con ácido.

La pieza de trabajo de titanio se graba sumergiéndola en ácido clorhídrico. La concentración del ácido clorhídrico es, por ejemplo, del 1 % al 20 %, la temperatura del líquido es, por ejemplo, de 30 °C a 80 °C y el tiempo de inmersión es, por ejemplo, de 10 minutos a 60 minutos. El ácido utilizado para el grabado puede ser un ácido distinto del ácido clorhídrico. Se pueden usar ácido sulfúrico, ácido fluorhídrico, ácido nítrico, etc. y ácidos mixtos de los mismos. Después de la etapa de grabado con ácido, la pieza de trabajo de titanio se lava ultrasónicamente con agua pura. Las figuras 13 y 14 presentan imágenes de la superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio grabada con ácido tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces, (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

Las figuras 13 y 14 presentan imágenes de la superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio grabada con ácido tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces, (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (d) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio grabada con ácido (pieza de trabajo de metal grabada con ácido) tiene numerosos poros y además tiene numerosos salientes que tienen puntas puntiagudas alrededor de los poros. Esta superficie exterior 51 es rugosa (porosa) y es la misma que la superficie exterior del elemento fijo convencional (véase la figura 19).

Sobre la superficie externa 51, todavía no hay microvellosidades 41.

A continuación, la superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio se irradia con un rayo láser para formar una cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) en la superficie exterior 51. Esta etapa de procesamiento no térmico con láser es la misma que la etapa de procesamiento no térmico con láser de la cara 30 de enraizamiento de tejido biológico.

Cuando la superficie exterior 51 de la pieza de trabajo de titanio grabada con ácido se irradia con un rayo láser de un láser de femtosegundos o similar, la superficie exterior 51 no se procesa térmicamente (procesamiento no térmico con láser). La superficie exterior 51 no se procesa térmicamente con un rayo láser para formar las numerosas microvellosidades 81.

Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes se excavan en la superficie exterior 51 escaneando la superficie mientras se emite el rayo láser. Cuando la superficie exterior 51 se procesa no térmicamente con láser, las microvellosidades 81, las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes se forman al mismo tiempo para formar la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico).

La formación de la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) va seguida de limpieza, esterilización y similares.

De esta manera, se produce el elemento fijo 50.

Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes no están necesariamente formadas por el procesamiento no térmico con láser. Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes pueden formarse en la superficie exterior 51 en la etapa de mecanizado. Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes pueden formarse procesando térmicamente la superficie exterior 51 con láser antes del procesamiento no térmico con láser.

Como se ha descrito anteriormente, la cara 70 de enraizamiento de tejido biológico (cara 71 de enraizamiento de tejido biológico) se puede formar sobre el elemento fijo de aleación de titanio 50 o similar mediante el grabado con ácido y el procesamiento no térmico con láser.

[Prótesis 101 de cadera, Vástago 103]

La figura 15 presenta un dibujo de una prótesis 101 de cadera según la segunda realización de la presente invención. Cuando se daña una articulación de la cadera, la prótesis 101 de cadera reemplaza a la articulación de la cadera para restaurar la función de la articulación de la cadera. La prótesis 101 de cadera está compuesta por un componente femoral 102 implantado en un fémur J y un componente acetabular 106 implantado en un acetábulo K.

El componente femoral 102 comprende un vástago 103 y una cabeza 104.

El vástago 103 se implanta en el fémur J (tejido biológico, tejido duro) para sostener la cabeza 104.

La cabeza 104 es un miembro esférico que desempeña un papel de epífisis del fémur J y está formada por un material cerámico biocompatible tal como circonia.

El componente acetabular 106 comprende una copa 107 y un revestimiento 108.

La copa 107 es un miembro en forma de cuenco implantado en un acetábulo K (tejido biológico, tejido duro) y está formado por un material cerámico biocompatible tal como circonia. Las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico pueden formarse en la superficie exterior de la copa 107.

El revestimiento 108 es un miembro en forma de cuenco fijado dentro de la copa 107 y está formado, por ejemplo, por una resina de polietileno de peso molecular ultraalto. El revestimiento 108 soporta de forma deslizante la cabeza 104 y desempeña un papel de superficie articular.

Una dirección de extensión del componente femoral 102 se denomina dirección vertical. En la dirección vertical, el lado de la cabeza 104 se denomina punta (primer extremo) y el lado del vástago 103 se denomina extremo distal (segundo extremo).

La dirección de la anchura del vástago 103 se denomina dirección lateral. La dirección del espesor del vástago 103 se denomina dirección anteroposterior.

El vástago, (implante) 103 se inserta en un orificio de estrechamiento Ja formado en el fémur J y osteointegrado. El vástago 103 sostiene la cabeza 104 y transmite una carga al fémur J.

El vástago 103 está formado por un material de resina biocompatible (material biocompatible). El vástago 103 está formado por una resina de polieteretercetona (PEKK: polietercetonacetona).

El vástago 103 tiene una sección de cuerpo. 111, una sección de pierna 112 y una sección de cuello 113, que están formadas integralmente por una resina de polieteretercetona.

La sección de cuerpo 111 es una porción en forma de bloque que se extiende en la dirección vertical, insertada en el orificio de estrechamiento Ja y osteointegrada.

La sección de cuerpo 111 tiene una longitud de aproximadamente 50 mm en dirección vertical. La sección de cuerpo 111 tiene una anchura que se estrecha gradualmente desde la punta hacia el extremo distal.

El lado de la punta tiene una anchura de aproximadamente 33 mm y el lado del extremo distal tiene una anchura de aproximadamente 15 mm. La sección de cuerpo 111 tiene un grosor que es sustancialmente constante desde el lado de la punta al lado del extremo distal. El lado de la punta tiene un grosor de aproximadamente 13 mm y el lado del extremo distal tiene un grosor de aproximadamente 11 mm.

La sección de pata 112 es una parte sustancialmente cuadrada en forma de poste que se extiende en la dirección vertical y está dispuesta en el lado del extremo de la sección de cuerpo 111. La sección de pata 112 guía la sección de cuerpo 111 dentro del orificio ahusado Ja y mantiene la postura del vástago 103 implantado.

La sección de pata 112 tiene una longitud de aproximadamente 90 mm en la dirección vertical. La sección de pata 112 se estrecha gradualmente desde la punta hacia el extremo distal.

La sección de cuello 113 es una parte sustancialmente cilíndrica que se extiende en la dirección vertical y está dispuesta en el lado de la punta de la sección de cuerpo 111. La sección de cuello 113 sobresale del orificio ahusado Ja e introduce una carga desde el lado del acetábulo.

La sección de cuello 113 tiene una longitud de aproximadamente 22 mm. La sección de cuello 113 se engrosa gradualmente desde la punta hacia el extremo distal. Sobre la punta de la sección de cuello 113, se forma una sección de unión a la cabeza.

[Cara 130 de enraizamiento de tejido biológico]

El vástago 103 tiene una cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico). La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico se forma sobre una superficie exterior 115 de los sitios implantados en el orificio ahusado Ja (sección del cuerpo 111, sección de pata 112) sobre la superficie exterior del vástago 103. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico también se forma sobre al menos la superficie exterior 115 de la sección de cuerpo 111.

Al igual que las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico tiene una excelente capacidad de unión con huesos naturales (fémur J). La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico tiene numerosas microvellosidades 141 que se describen más adelante. Las microvellosidades 141 están abarrotadas. Al igual que las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico, la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico es una cara con microvellosidades densas.

La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico tiene las microvellosidades 141 y puede tener además una o ambas ranuras pequeñas y ranuras grandes.

La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico es diferente de las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico solo en los materiales. Las microvellosidades 141 corresponden a las microvellosidades 41 y 81, las ranuras pequeñas corresponden a las ranuras 43 y 83 pequeñas y las ranuras grandes corresponden a las ranuras 45 y 85 grandes.

(Cara 131 del enraizamiento de tejido biológico)

Las figuras 16 y 17 presentan imágenes de una cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) según la tercera realización de la presente invención tomadas mediante SEM, incluidas (a) una imagen con un aumento de 200 veces, (b) una imagen con un aumento de 500 veces, (c) una imagen con un aumento de 2.000 veces, (d.) una imagen con un aumento de 5.000 veces y (e) una imagen con un aumento de 10.000 veces.

La cara 131 de enraizamiento de tejido biológico es un ejemplo de la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico y tiene numerosas microvellosidades 141. La forma y similares de las microvellosidades 141 son las mismas que las de las microvellosidades 41 y 81.

La cara 131 de enraizamiento de tejido biológico tiene la misma rugosidad de superficie tridimensional Sa y la misma relación de área desarrollada de interfaz Sdr que las de las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico. Como otro ejemplo de la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico, se puede formar una cara que tenga la misma morfología que la de las caras 31 a 35, 71 de enraizamiento de tejido biológico y similares. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico puede tener ranuras pequeñas o ranuras grandes. Las ranuras pequeñas y las ranuras grandes corresponden a las ranuras 43 y 83 pequeñas y a las ranuras 45 y 85 grandes, respectivamente. Los números, las formas y similares de las ranuras pequeñas y las ranuras grandes de la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico son las mismas que las de las ranuras 43 y 83 pequeñas y las ranuras 45 y 85 grandes, respectivamente.

El vástago 103 ejerce la misma acción y efecto que los de los elemento fijos 10 y 50.

La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico ejerce la misma acción y efecto que los de las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico mejora la capacidad de enraizamiento en el tejido biológico (capacidad de unión con tejidos duros) para acelerar la fusión del tejido biológico. En particular, incluso si la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico está compuesta únicamente por una cara de resina, la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico puede ejercer la capacidad de enraizamiento en el tejido biológico. Por ese motivo, no es necesario recubrir la cara de resina con un metal o una cerámica o mezclar el material de resina con un metal o una cerámica.

Para la prótesis 101 de cadera, la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico se forma en la superficie exterior 115 del vástago 103 y, por lo tanto, la capacidad de unión con el cuerpo humano se vuelve firme.

En consecuencia, la prótesis 101 de cadera ejerce la misma acción y efecto que los implantes dentales 1 y 3.

[Método para producir prótesis 101 de cadera y método para formar la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico] La prótesis 101 de cadera está formada por un material de resina biocompatible. El vástago 103 está formado por resina de polieteretercetona.

El proceso de fabricación del vástago 103 incluye una etapa de moldeo y una etapa de procesamiento de la superficie. La etapa de procesamiento de la superficie es una etapa de formación de la cara de enraizamiento de tejido biológico e incluye una etapa de procesamiento no térmico con láser.

Dado que los procesos de fabricación del cabezal 104, la copa 107 y el revestimiento 108 son los mismos que los del método convencional, se omitirá su explicación.

(Etapa de moldeo)

En la etapa de moldeo, un gránulo de resina de polieteretercetona se moldea por inyección para obtener un compacto de polieteretercetona (compacto de resina).

A continuación, en la etapa de procesamiento de la superficie, la superficie exterior 115 del compacto de polieteretercetona se irradia con un rayo láser para formar la cara 1 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) sobre la superficie exterior 115.

Esta etapa de procesamiento no térmico con láser es la misma que las etapas de procesamiento no térmico con láser de las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico.

Cuando la superficie exterior 115 del compacto de polieteretercetona se irradia con un rayo láser de un láser de femtosegundos o similar, la superficie exterior 115 no se procesa térmicamente (procesamiento no térmico con láser). La superficie exterior 115 se procesa de forma no térmica con un rayo láser para formar la cara 131 de enraizamiento de tejido biológico que tiene las numerosas microvellosidades 141.

Las ranuras pequeñas y las ranuras grandes pueden formarse en la superficie exterior 115 escaneando la superficie mientras se emite el rayo láser. Cuando la superficie exterior 115 se procesa no térmicamente con láser, las microvellosidades 141, las ranuras pequeñas y las ranuras grandes se forman al mismo tiempo para formar la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico.

La formación de la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) va seguida de limpieza, esterilización y similares.

De esta manera, se produce el vástago 103.

Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes no están necesariamente formadas por el procesamiento no térmico con láser. Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes pueden formarse sobre la superficie exterior 51 durante la etapa de mecanizado. Las ranuras 83 pequeñas y las ranuras 85 grandes pueden formarse procesando térmicamente la superficie exterior 51 con láser antes del procesamiento no térmico con láser.

La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico está formada en una región (superficie exterior 115) que se une estrechamente (enraíza) el fémur J sobre la superficie exterior del tallo 103. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse en una región o en varias regiones, siempre que las regiones sean caras capaces de unirse estrechamente al fémur J. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico puede tener cualquier área.

La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico puede formarse sustancialmente en toda la superficie exterior 115. La cara 130 de enraizamiento de tejido biológico se puede formar solo en la superficie exterior de la parte de cuerpo 111 (la cara excluye la superficie exterior de la sección de pata 112) en la superficie exterior 115.

Como se ha descrito anteriormente, la cara 130 de enraizamiento de tejido biológico (cara 131 de enraizamiento de tejido biológico) se puede formar en el vástago 103 hecho de la resina de polieteretercetona mediante el procesamiento no térmico con láser.

El vástago 103 puede estar formado no solo por la resina de polieteretercetona sino también por un material cerámico biocompatible y biocompatible, tal como circonia o un material metálico biocompatible tal como una aleación de titanio. Las caras 30 y 70 de enraizamiento de tejido biológico pueden formarse sobre la superficie exterior 115 del vástago 103.

[Experimentos con animales]

Se implantaron, respectivamente, un elemento fijo 10A y un elemento fijo 10B en los huesos alveolares H derecho e izquierdo de la mandíbula de un perro. Cuatro semanas después de la implantación, se tomó una imagen del estado del elemento fijo 10 con un dispositivo Roentgen o similar.

Como resultado del experimento con animales, se confirmó que la encía S (encía) no presentaba inflamación. También, se confirmó que la encía S no se contrajo y el hueso alveolar H no se redujo.

La propiedad de conglutinación del elemento fijo 10 (10A, 10B) con la encía S (propiedad de conglutinación de tejidos blandos) podría mejorarse para prevenir (bloquear) la invasión bacteriana.

El elemento fijo (10A, 10B) se osteointegró hasta el punto de no poder retirarlos del hueso alveolar H mediante fuerza humana. La osteointegración del elemento fijo (10A, 10B) con el hueso alveolar H (capacidad de unión con tejidos duros) podría mejorarse para acortar la duración de la osteointegración.

De esta manera, la capacidad de enraizamiento (capacidad de unión con tejidos duros y propiedad de conglutinación con tejidos blandos) del elemento fijo 10 (10A, 10B) podría mejorarse para mejorar (acelerar) la fusión del tejido biológico.

La presente invención no se limita a las realizaciones descritas anteriormente, sino que incluye las realizaciones con diversas modificaciones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Es decir, las formas específicas, las configuraciones y similares citadas en las realizaciones son simplemente ejemplos y pueden cambiarse de manera apropiada.

En las realizaciones anteriores, se ha explicado el implante dental 1 a implantar en el hueso alveolar H y la prótesis 101 de cadera implantada en el fémur J, pero la presente invención no se limita a los mismos.

El implante de la presente invención puede ser un hueso artificial, un material protésico óseo o similar. El hueso artificial y el material protésico óseo se utilizan para compensar un sitio óseo defectuoso debido a una fractura, resección de tumor o similar, un cartílago extirpado mediante cirugía lumbar y similares.

El implante según la presente invención puede ser miembro de una articulación artificial, un material de osteointegración utilizado para fijar un sitio de fractura, un elemento fijo para la columna vertebral o similar (un implante espinal o un implante lumbar).

El implante no se implanta necesariamente en un cuerpo vivo (en un organismo), pero puede fijarse a la superficie del cuerpo. El implante se puede aplicar no solo a seres humanos sino también a mascotas, ganado y similares.

La cara de enraizamiento de tejido biológico puede tener partes salientes y partes hundidas, tales como otras ranuras y crestas, además o en lugar de las ranuras pequeñas y las ranuras grandes.

En las realizaciones anteriores, aunque se ha descrito el caso de la circonia (óxido de circonio) para el material cerámico biocompatible, el material puede ser un material combinado de circonia con carbono, resina, vidrio o similares. Es suficiente que la circonia (óxido de circonio) esté contenida en una proporción de volumen de al menos el 50 % con respecto al implante. La circonia (óxido de circonio) está contenida en una proporción de volumen del 90 % o más en relación con el implante.

Como material cerámico biocompatible, se pueden adoptar alúmina (óxido de aluminio), óxido de itrio, óxido de hafnio, óxido de silicio, óxido de magnesio, óxido de cerio o similares.

Un material metálico biocompatible puede ser cobre, titanio, una aleación de titanio, una aleación de cobalto-cromo o similar. Un material de resina biocompatible puede ser silicio, nylon, POM, un material compuesto o similar.

[Números de referencia]

1, 1A, 1B, 3, 3A, 3B implante dental

10, 10A, 10B elemento fijo (implante)

11 superficie exterior

12 cara de cuello

13 cara de punta

14 cara periférica exterior

15 tornillo macho (cara del tornillo)

20 apoyo (implante)

21 superficie exterior

24 margen gingival (cara del margen gingival)

30 (31, 32, 33, 34) cara de enraizamiento de tejido biológico

41 microvellosidades

43 ranura pequeña (primera ranura)

45 ranura grande (segundo surco)

50, 50A, 50B elemento fijo (implante)

60 apoyo (implante)

70 (71) cara de enraizamiento de tejido biológico

81 microvellosidades

83 ranura pequeña (primera ranura)

85 ranura grande (segundo surco)

101 prótesis de cadera

103 vástago (implante)

111 sección del cuerpo

112 sección de pata

115 superficie exterior

130, 131 cara de enraizamiento de tejido biológico

141 microvellosidades

H hueso alveolar (tejido biológico, tejido duro)

S encía (tejido biológico, tejidos blandos)

J fémur (tejido biológico, tejido duro)

K acetábulo (tejido biológico, tejido duro)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un implante (1, 1A, 1B), que comprende:

una superficie procesada de forma no térmica con láser (30, 31, 32, 33, 34, 35) dispuesta sobre una superficie exterior (11) de un compacto sinterizado cerámico compuesto por un material cerámico biocompatible; y donde la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene numerosas microvellosidades (41) en forma de puntas de los dedos;

donde la forma de punta de los dedos significa una forma con una punta redondeada; y

donde cada una de las microvellosidades en forma de punta de los dedos tiene un diámetro de la punta de 1 nanómetro o más y de menos de 1.000 nanómetros.

2. Un implante de acuerdo con la reivindicación 1, donde:

la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene:

una ranura (43) pequeña que tiene una anchura de 1 pm o más y 50 pm o menos y una profundidad de 1 pm o más y 20 pm o menos; y

las numerosas microvellosidades en forma de puntas de los dedos dispuestas en una superficie interna de la ranura pequeña.

3. Un implante de acuerdo con la reivindicación 1, donde:

la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene:

una ranura (45) grande que tiene una anchura de 10 pm o más y 500 pm o menos y una profundidad de 5 pm o más y 100 pm o menos; y

las numerosas microvellosidades en forma de puntas de los dedos dispuestas en una superficie interna de la ranura grande.

4. Un implante de acuerdo con la reivindicación 1, donde:

la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene:

una ranura (45) grande que tiene una anchura de 10 pm o más y 500 pm o menos y una profundidad de 5 pm o más y 100 pm o menos;

una ranura (43) pequeña superpuesta dentro de la ranura grande y que tiene una anchura de 1 pm o más y 50 pm o menos y una profundidad de 1 pm o más y 20 pm o menos; y

5. Un método para formar un implante (1, 1A, 1B), que comprende:

una etapa de formación de un compacto sinterizado de cerámica compuesto por un material cerámico biocompatible; y

una etapa de someter una superficie exterior (11) del compacto sinterizado cerámico a un proceso no térmico con láser llevado a cabo mediante la emisión de un rayo láser en aire;

donde se usa un láser de pulso con un ancho de tiempo de un pulso que varía de varios picosegundos a varios femtosegundos;

donde el proceso no térmico con láser forma una superficie procesada de forma no térmica con láser (30, 31, 32, 33, 34, 35) en la superficie exterior (11), donde dicha superficie procesada de forma no térmica con láser (30, 31, 32, 33, 34, 35) tiene numerosas microvellosidades en forma de punta de los dedos (41);

6. Un método para formar un implante de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende:

la etapa de someter una superficie exterior del compacto sinterizado cerámico al proceso no térmico con láser para formar una superficie procesada de forma no térmica con láser en una superficie de la superficie exterior, donde la superficie procesada de forma no térmica con láser tiene:

7. Un método para formar un implante de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende:

8. Un método para formar un implante de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende:

9. Un método para formar una cara de enraizamiento de tejido biológico (30, 31,32, 33, 34, 35, 70, 71, 130, 131) capaz de enraizarse en un tejido biológico, que comprende:

una etapa de someter una superficie (11, 51, 115) de un material compacto sinterizado de circonia biocompatible a un proceso no térmico con láser llevado a cabo emitiendo un rayo láser en el aire para formar una ranura (43, 83) y simultáneamente formar una superficie rugosa que tiene numerosas microvellosidades en forma de punta de los dedos (41, 81, 141) en una superficie interior de la ranura;

10. El método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la reivindicación 9, donde el proceso no térmico con láser utiliza un láser de pulso ultracorto.

11. El método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico según la reivindicación 10, donde el láser de pulso ultracorto es un láser de picosegundos o un láser de femtosegundos.

12. Un método para producir un implante (1, 1A, 1B, 3, 3A, 3B, 101) capaz de enraizar en un tejido biológico, donde una etapa de formar una superficie (30, 31, 32, 33, 34, 35, 70, 71, 130, 131) capaz de enraizar el tejido biológico incluye el método para formar la cara de enraizamiento de tejido biológico (11, 51, 115) según la reivindicación 9.