PL237370B1 - Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania - Google Patents

Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania Download PDF

Info

Publication number
PL237370B1
PL237370B1 PL417028A PL41702816A PL237370B1 PL 237370 B1 PL237370 B1 PL 237370B1 PL 417028 A PL417028 A PL 417028A PL 41702816 A PL41702816 A PL 41702816A PL 237370 B1 PL237370 B1 PL 237370B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
implant
anchor
arms
bone
panoramic
Prior art date
Application number
PL417028A
Other languages
English (en)
Other versions
PL417028A1 (pl
Inventor
Artur FRYDRYCHEWICZ
Original Assignee
Frydrychewicz Artur Af Praktyka Stomatologiczna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frydrychewicz Artur Af Praktyka Stomatologiczna filed Critical Frydrychewicz Artur Af Praktyka Stomatologiczna
Priority to PL417028A priority Critical patent/PL237370B1/pl
Priority to PCT/PL2017/000045 priority patent/WO2017188832A1/en
Priority to US16/097,246 priority patent/US20190110871A1/en
Priority to AU2017258279A priority patent/AU2017258279A1/en
Priority to SG11201809090RA priority patent/SG11201809090RA/en
Priority to CN201780026278.8A priority patent/CN109069233A/zh
Priority to RU2018139987A priority patent/RU2747014C2/ru
Priority to KR1020187034326A priority patent/KR20190003639A/ko
Priority to BR112018071707-0A priority patent/BR112018071707B1/pt
Priority to JP2018556891A priority patent/JP2019517848A/ja
Priority to EP17789995.2A priority patent/EP3448300A4/en
Priority to CA3062759A priority patent/CA3062759A1/en
Publication of PL417028A1 publication Critical patent/PL417028A1/pl
Priority to IL262412A priority patent/IL262412A/en
Publication of PL237370B1 publication Critical patent/PL237370B1/pl
Priority to US17/551,659 priority patent/US20220175497A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0001Impression means for implants, e.g. impression coping
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0036Tooth replica
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0006Production methods
    • A61C13/0019Production methods using three dimensional printing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/08Artificial teeth; Making same
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0019Blade implants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0031Juxtaosseous implants, i.e. implants lying over the outer surface of the jaw bone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0018Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
    • A61C8/0037Details of the shape
    • A61C8/0043Details of the shape having more than one root
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0048Connecting the upper structure to the implant, e.g. bridging bars
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0093Features of implants not otherwise provided for
    • A61C8/0098Immediate loaded implants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/102Modelling of surgical devices, implants or prosthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/108Computer aided selection or customisation of medical implants or cutting guides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Description

Wynalazek dotyczy implantów bionicznych zwłaszcza stomatologicznych oraz sposobów ich wytwarzania. Implant zawiera głowicę, trzon (korpus) i kotwę. Trzon zaopatrzony jest w platformę protetyczną umożliwiającą mocowanie komponentów protetycznych lub pośrednich.
Tradycyjne implanty dokostne to: śrubowe implanty cylindryczne i stożkowe; cylindryczne implanty bez gwintu; implanty dyskowe, igłowe, żyletkowe. Nazwy tych grup implantów są powiązane z kształtami kotwy, czyli tej części implantu, która mocowana jest do tkanki kostnej. Wspólną ich cechą jest prosta forma geometryczna zwykle projektowana pod kątem łatwości produkcji przy wykorzystaniu tradycyjnych metod obróbki materiału (toczenie, gwintowanie, wycinanie z odcinków blachy). Implanty mogą być jednoczęściowe lub wieloczęściowe. Materiał, z którego produkuje się implanty to tradycyjnie tytan, zaś najnowsze implanty są cyrkonowe lub z materiałów syntetycznych np. PEKK - polieteroketonketon. Większość z tych implantów jest wprowadzana do wyrostka zębodołowego za pomocą wkręcania kotwy implantu w kość.
Najpopularniejsze są obecnie kotwy implantu w kształcie śruby albo wkrętu. Ten ostatni zwęża się w kierunku kości ułatwiając wkręcanie, np. KR200416306(Y1). W celu utrudnienia obrotu implantu wokół osi podłużnej stosuje się różne nacięcia, wgłębienia, otwory przecinające, jak ujawniono np. w opisach patentowych CN101297772 (A), CN1565390(A).
Najnowszą odmianą implantów są implanty bioniczne i biomimetyczne. Implantami bionicznymi na potrzeby niniejszego opisu określa się implanty projektowane z wykorzystaniem funkcji form obecnych w naturze w odróżnieniu od implantów biomimetycznych odwzorowujących kształty zastępowanych struktur. Najbardziej znane implanty biomimetyczne naśladują kształtem korzeń zęba (np.: Replicate albo Bioimplant). Najczęściej od czystej repliki zęba kotwa stworzeniu przestrzeni dla wrastania kości. Implanty takie znajdują zastosowanie tylko w implantacjach natychmiastowych i służą wyłącznie wykonywaniu uzupełnień cementowanych. Przed zabiegiem, na podstawie analizy badań tomograficznych, formuje się kształt zbliżony do korzenia zęba, który ma zastąpić. Takie kotwy wykonuje się za pomocą frezowania albo metodami CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacture) lub SLM (Selective Laser Melting).
Koncepcje implantów bionicznych idą w kierunku stworzenia szerokiej podstawy implantu, co ma na celu poprawę stabilności i możliwość stworzenia wielu punktów podparcia. Były w związku z tym podejmowane próby stosowania implantów igłowych, których kotwy składały się z oddzielnych igieł łączonych, po ich niezależnym osadzeniu w kość, za pomocą klejenia albo spawania do trzonu. Istnieją rozwiązania upodabniające implant do korzenia zęba, ale posiadające regularne geometryczne kształty, jak na przykład implant ujawniony we wzorze użytkowym CN203468769 (U). Kotwa tego implantu jest w kształcie walca, który rozwidla się na dwa ramiona o jednakowym przekroju na całej swej długości.
Nieco innym przykładem implantu bionicznego jest przedstawiony w opisie patentowym US2009061387 (A1) implant wielokorzeniowy. Z trzonu wychodzą regularnego kształtu 2-4 odrębne korzenie zwężające się w stronę wierzchołka, ale zakończone tępo. Ilość korzeni kotwy implantu odpowiada ilości korzeni zęba, który jest zastępowany przez implant.
Implantami bionicznymi można również nazwać takie implanty podokostnowe (leżące na kości), które odwzorowują powierzchnię kości. Dawniej formowane na modelu kości przygotowanym na podstawie wycisku (niezwykle uciążliwa procedura zabiegowa) metodami traconego wosku. Obecnie powstają w oparciu o modele pochodzące z badań tomograficznych (3D) metodami CAD/CAM lub SLM.
Implant częściowo podokostnowy jest ujawniony w opisie patentowym KR101469648 (B1) przedstawiającym implant zawierający tytanową powłokę w kształcie sieci, w której znajdują się otwory na wkręty. Tytanową sieć umieszcza się na tkance kostnej odwzorowując jej kształt, a tkanka miękka nałożona jest na tytanową sieć. Wkręty służą do wkręcania w tkankę kostną celem przytwierdzenia do niej tej tytanowej sieci, na której znajdują się również pierścienie platformy protetycznej.
Jeżeli trzeba odwzorować implantem układ korzeni zęba wielokorzeniowego, w którym korzenie rozwidlają się na zewnątrz tworząc szerszą podstawę w głębi tkanki kostnej, aby nie rozwiercać nadmiernie zębodołu poekstrakcyjnego rozwiązania idą w stronę konstrukcji kotwy składającej się z co najmniej dwóch części, które montowane są w czasie implantowania. Według CN 100571651 C (WO2008125049 (A1)) w kotwie posiadającej część główną w kształcie śruby wydrążone są otwory, w których podczas implantacji umieszcza się ramiona usytuowane pod kątem ostrym względem osi części głównej kotwy. Ramiona posiadają regularny kształt walca zakończonego częścią śrubową. Kotwa implantu złożona z dwóch części o regularnych kształtach, których usytuowanie nawiązuje
PL 237 370 B1 do ramion korzeni zęba, przedstawiona jest również we wzorze użytkowym CN201404302 (Y). Według podobnej idei zbudowane są bioniczne implanty opisane w zgłoszeniach patentowych US20130288201 (A1), US5984681 (A) oraz CN101249023 (A). Istotną wadą rozwiązania, w którym kotwa składa się z dwóch lub więcej części i jest montowana w jedną całość in situ, jest możliwość powstawania szczelin, przez które bakterie mogą się dostać do kości powodując stan zapalny wokół implantów (periimplantitis).
Do postępu w implantologii bardzo wiele wniosły nowoczesne techniki radiologiczne, zwłaszcza tomografia komputerowa (obecnie najbardziej wskazana ze względu na niskie wartości dawek promieniowania jest tomografia typu wiązki stożkowej - CBCT). Do analizy tomografii w radiologii stosuje się warstwy. Można uzyskać obraz warstwy przechodzącej przez dowolny wycinek ciała np. głowy. W zastosowaniu do stomatologii, sporządza się tomografię szczęki i żuchwy. Obecnie w zaawansowanych aparatach tomograficznych najmniejsza grubość warstwy wynosi 70 gm - tyle co wielkość woksela w tych aparatach. Największa grubość takiej warstwy to pełny zakres badania (warstwa sumacyjna). W tradycyjnej radiologii rozróżnia się trzy podstawowe płaszczyzny: czołową, strzałkową i osiową. Odpowiadają one ustawieniu głównych warstw tomograficznych - warstw ortogonalnych (prostych), natomiast aktualne oprogramowanie służące do analizy pozwala również na dowolne odchylenie warstw od tradycyjnych płaszczyzn o zadany kąt uzyskując warstwy skośne. Istnieje też możliwość wyznaczenia warstwy złożonej z kolejnych krótkich fragmentów warstw skośnych stycznych do tzw. krzywej panoramicznej. Krzywe panoramiczne wyznacza się arbitralnie z uwagi na obiekty, które są przedmiotem zainteresowania. Pozwala to uzyskać płaski obraz dowolnego przekroju przestrzennego fragmentu, zwany warstwą panoramiczną. Warstwa panoramiczna służy stworzeniu na podstawie tomografii komputerowej obrazu podobnego do tradycyjnego badania pantomograficznego zwanego inaczej panoramicznym. Bazując na warstwie panoramicznej wykonuje się również przekroje poprzeczne względem warstwy panoramicznej (cross section). Pozwalają one na sprawdzenie dostępności tkanki niezbędnej do prawidłowego umieszczenia implantu przed wykonaniem zabiegu i umożliwiają lepsze przygotowanie do planowanych zabiegów, m.in. poprzez możliwość nałożenia na obraz wirtualnych modeli obecnie stosowanych implantów, co służy doborowi odpowiedniego rozmiaru.
Nowoczesną metodą w implantologii jest również nawigacja implantologiczna, którą stosuje obecnie wielu producentów. Polega ona na wykorzystaniu badań tomograficzych i druku 3D do stworzenia szablonów zabiegowych. Stosuje się ją celem precyzyjnego umieszczenia implantu, co wymaga dokładnego ustalenia jego położenia w kości względem zarówno tkanek jak i przyszłych uzupełnień protetycznych, przy użyciu służącego temu oprogramowania do analizy tomografii. Aby implantacja była zgodna z planem wykonuje się szablon metodami druku 3D do wprowadzania narzędzi chirurgicznych (na przykład wierteł) oraz samego implantu/implantów.
Zastosowanie tradycyjnych implantów wiąże się z wieloma problemami.
Największym problemem w implantologii są sytuacje deficytu kości, gdyż bez zachowania odpowiedniego marginesu tkanki kostnej nie ma możliwości uzyskania stabilizacji pierwotnej. Dodatkowo sprawę utrudniają newralgiczne struktury tkankowe przebiegające wewnątrz kości, przykładowo nerw. W stanie techniki w przypadku żuchwy problem taki rozwiązuje się dwojako. Pierwsza metoda polega na tym, że drogą augmentacji obudowuje się kość nad kanałem nerwu, co jest skomplikowanym zabiegiem niosącym ryzyko powikłań oraz znaczny wzrost kosztów ze względu na konieczność zastosowania dodatkowych materiałów. W drugiej metodzie przeprowadza się zabieg lateralizacji nerwu polegający na tym, że chirurgicznie preparując kość tworzy się dostęp do nerwu i przesuwa się go w inne miejsce. Jest to jednak znowu ryzykowna procedura, która może prowadzić do porażenia nerwu, przy czym zakres samego zabiegu jest bardzo rozległy. Obie metody przedłużają proces leczenia ze względu na dodatkowy czas rehabilitacji. W przypadku szczęki aby umożliwić zabieg implantologiczny, konieczne jest wykonanie zabiegów augmentacyjnych (podniesienie dna zatoki, przeszczep kości z talerza kości biodrowej, czy różne inne techniki odbudowy wyrostka zębodołowego) wraz z ich niepożądanymi konsekwencjami. Prowadzi to często do zaniechania przez pacjenta podjęcia leczenia. Kompromisem jest zastosowanie gwintowanych implantów o niewielkich rozmiarach, co powoduje duże obciążenia jednostkowe powierzchni kontaktu implantu z tkanką kostną. Remodeling kości pod wpływem zwiększonych obciążeń prowadzi do zagęszczenia kości wraz ze spadkiem objętości, co powoduje, że implanty zaprojektowane jako dokostne funkcjonują jako częściowo podokostnowe pozostając jedynie częściowo pogrążone w kości. Jest to szczególnie niekorzystne w przypadku, gdy geometria implantu tworzy ostre krawędzie (na przykład gwint), które niepogrążone w kości urażają tkankę miękką powodując jej uszkadzanie i prowadząc często do zapaleń tzw. periimplantitis.
PL 237 370 B1
Wynalazek wprowadza nowe podejście do konstrukcji i sposobu wykonania implantów bionicznych.
Według wynalazku implant bioniczny, indywidualny albo standardowy, zwłaszcza do zastosowań stomatologicznych, zawierający co najmniej jedną kotwę i co najmniej jeden obły trzon, który zaopatrzony jest w platformę protetyczną charakteryzuje się tym, że jest to implant typu dokostnego, przy czym jednoczęściowa kotwa posiada co najmniej dwa bioniczne ramiona do penetracji kości, zwężające się w kierunku obwodowym, tworząc na każdym co najmniej jedno ostrze liniowe wzdłużne względem osi ramienia, która jest linią krzywą.
Co najmniej dwa ramiona co najmniej jednej kotwy przenikają się tworząc obszar wspólny. Ponadto, co najmniej jedno ramię posiada korzystnie co najmniej jedno ostrze punktowe.
Korzystnie jest, gdy jedno ramię zakończone jest ostrzem punktowym stanowiącym kolec centralny. Korzystnie jest również, gdy ramię kotwy implantu rozwidla się na co najmniej dwa ramiona.
Według korzystnego wykonania wynalazku oś trzonu implantu jest linią krzywą.
Na fragmencie ramienia występuje korzystnie wypukłość, zaś co najmniej jedno całe ramię jest w swych przekrojach poprzecznych obłe.
Według korzystnego wykonania wynalazku, trzon posiada wnękę tworzącą czaszę do napełniania materiałem utwardzalnym, przy czym przekrój otworu czaszy jest mniejszy niż przekrój jej części wewnętrznej.
Powyżej zdefiniowane implanty mogą być produkowane indywidualnie dla poszczególnego pacjenta dwoma sposobami, przy czym w każdym z nich, przy zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania na bazie danych pochodzących z tomografii komputerowej 3D, wykonuje się obraz tomograficzny podłoża biologicznego, projektuje się wirtualnie implant i drukuje się go w drukarce 3D, następnie poddaje się obróbce mechanicznej i chemicznej oraz wykonuje kondycjonowanie powierzchni. Postępując pierwszym sposobem według wynalazku, dysponując obrazem tomograficznym podłoża biologicznego oraz przewidywanymi kształtami uzupełnień protetycznych, dla których projektuje się co najmniej jeden implant, wykonuje się następujące czynności:
- określa się położenie platformy protetycznej względem przyszłego uzupełnienia protetycznego, - określa się rozmiar platformy protetycznej i kierunek jej osi,
- określa się położenie i kształt osi trzonu implantu względem platformy protetycznej i podłoża biologicznego,
- ustala się kształt trzonu,
- wyznacza się wstępnie położenie i kształt osi ramion kotwy implantu wychodzących z punktu albo punktów na osi trzonu, przy czym osie ramion kotwy są tożsame z krzywymi panoramicznymi, na których tworzy się powierzchnie panoramiczne,
- przy zastosowaniu co najmniej jednej powierzchni panoramicznej, ustala się docelowe kształty i wymiary ramion kotwy implantu,
- drukuje się implant,
- poddaje się go obróbkom wykańczającym.
Drugi sposób wytwarzania implantu indywidualnego, różni się od pierwszego sposobu tym, że nie tyle projektuje się implant, co modyfikuje się predefiniowany model, a więc po określeniu położenia i rozmiaru platformy protetycznej względem przyszłego uzupełnienia protetycznego z biblioteki kształtów implantów bionicznych wybiera się model implantu predefiniowany pod względem kształtu trzonu i kotwy implantu, następnie
- ustala się rozmiar implantu,
- optymalizuje się wybrany model implantu modyfikując:
a) kierunek platformy protetycznej,
b) przebieg osi trzonu,
c) przebieg osi ramion, przy czym osie ramion kotwy są tożsame z krzywymi panoramicznymi, na których tworzy się powierzchnie panoramiczne,
- drukuje się implant,
- poddaje się go obróbkom wykańczającym.
W obydwu sposobach wytwarzania implantu indywidualnego geometrię implantu korzystnie optymalizuje się projektując co najmniej jeden fragment co najmniej jednego z ramion ze zwężeniem na przekroju poprzecznym w kierunku obwodowym, które tworzy ostrze liniowe do korekcji głównego kierunku wprowadzenia implantu. Korzystnie jest, gdy finalna optymalizacja kształtu implantu odbywa się drogą badania jego struktury metodą elementów skończonych.
PL 237 370 B1
Ramiona bioniczne to, w rozumieniu niniejszego wynalazku, wzorowane na formach biologicznych, ramiona inspirowane występującymi w naturze formami pazurów, kłów (np. kieł rekina), ostrzy (pazur niedźwiedzi), palców, kolców, elementów czepnych (np. rzep), korzeni, ryzomorfów, łusek, bulw. Wykorzystano przy tym spostrzeżenie, że natura dostosowuje formę do funkcji niezależnie od skali. Stąd również przy projektowaniu implantów bionicznych według wynalazku dąży się do stosowania symetrii nieparzystej występującej w świecie roślin, co służy zwiększeniu wytrzymałości. Zwrócono także uwagę na możliwość wykorzystania, w celu poszukiwania nowych form, biologicznych procesów rozwojowych (morfogenezy). Morfogeneza w procesach cyfrowych daje możliwość dokonywania przekształceń dostosowujących formę i strukturę do potrzeb użytkowych. Pozwala to budować skomplikowane, krzywoliniowe struktury przestrzenne podnosząc parametry konstrukcyjne.
Kotwa bioniczna może dzięki ramionom pełnić funkcję zarówno implantu dokostnego jak i podokostnowego. Równocześnie uzyskuje się wzrost stabilizacji pierwotnej pod wpływem obciążania.
Ramiona kotwy implantu według wynalazku posiadają szereg funkcji i wynikających z nich zalet, takich jak: powiększenie powierzchni kotwy, uzyskanie stabilizacji pierwotnej implantu wzmagane wyeliminowaniem możliwości rotacji, także ustalenie toru wprowadzania implantu dzięki wrzynaniu i wklinowywaniu się w kość, opieranie się o kość i zaklinowanie eliminujące głębsze pogrążanie, a również podpieranie kości. Ramiona mogą pełnić albo poszczególne funkcje albo też pojedyncze ramię może pełnić kilka różnych funkcji, na przykład ostrym zakończeniem wrzynać się w kość, a wybrzuszeniem w części bliższej trzonu implantu hamować dalsze wrzynanie się.
Dla potrzeb niniejszego wynalazku wychodząc z pojęcia krzywej panoramicznej i warstwy panoramicznej stosowanych w radiologii, zdefiniowano powierzchnie panoramiczne. Najprostsze powierzchnie panoramiczne (tożsame z warstwami panoramicznymi o hipotetycznej zerowej grubości) uzyskuje się, gdy przez krzywe panoramiczne prowadzi się proste równoległe, które tną obraz przestrzenny, a powierzchnię tego przecięcia rozkłada się na płaskiej powierzchni uzyskując płaski obraz przeciętego wnętrza. Krzywa panoramiczna może składać się z odcinków prostych, wtedy powierzchnia panoramiczna jest rodzajem przekroju wielopłaszczyznowego.
Powierzchnie panoramiczne, w przeciwieństwie do warstwy mogą być utworzone w inny bardziej skomplikowany sposób. Powierzchnia panoramiczna może powstać również na kanwie trójkątów łączących dwie lub więcej krzywych panoramicznych.
Podstawowe kryteria, na których opiera się wyznaczanie krzywych i powierzchni panoramicznych to, ukazanie dostępnej objętości kości do wpisania ramion kotwy implantu, ewentualne ominięcie struktur newralgicznych oraz optymalizacja powierzchni kotwy celem zapewnienia stabilności implantu.
Kotwa według wynalazku daje możliwość bardzo płynnego zakotwiczenia w kości oraz płynne przejście w czasie od funkcji implantu dokostnego do funkcji implantu częściowo podokostnowego. Ramiona służą również modelowaniu przestrzeni tkanek wokół implantu. Pozwalają także na dopasowanie geometrii implantu do dowolnego kształtu ubytku kostnego.
Jak wspomniano wyżej, ramiona kotwy implantu mogą być wykorzystane jako przestrzeń dla odbudowy kostnej. Ostrza i kolce ramion stanowią elementy retencyjne zapewniające stabilizację pierwotną. Pełnią funkcje podporowe, antyrotacyjne, przejmują główne obciążenia wstępne na etapie gojenia.
Wynalazek znajduje zastosowanie zwłaszcza w implantach jednofazowych. Można go też zastosować do implantu, którego trzon posiada wewnętrzną platformę protetyczną.
Implant według wynalazku sprawdza się w implantacjach natychmiastowych jak i odroczonych, w implantacji skrajnie płytkiej oraz głębokiej, w konfiguracjach indywidualnych lub standaryzowanych.
Implanty według wynalazku są możliwe do wykonania metodami tradycyjnymi lub nowszymi CAD-CAM lub CAD-SLM.
Do realizacji wynalazku wystarczają powszechnie przyjęte w implantologii materiały - cyrkon, tytan, PEKK, stopy Ti. Również powierzchnię wykańcza się znanymi sposobami.
Możliwe jest piezochirurgiczne preparowanie łoża pod implant ostrzami tożsamymi z implantem, wprowadzenie implantu przy pomocy wbijania (manualnego lub z użyciem narzędzi np. młotka magnetycznego).
Istnieje tendencja wprowadzania coraz krótszych implantów. Przy zastosowaniu wynalazku jest możliwość implantacji w trudnych warunkach anatomicznych bez konieczności odbudowy kości. Dzięki wynalazkowi oś przytwierdzania uzupełnień protetycznych lub elementów pośrednich jest niezależna od osi wprowadzenia implantu.
Zastosowanie wynalazku pozwala na obniżenie ceny i zwiększa możliwości spersonalizowania rozwiązań w medycynie.
PL 237 370 B1
Istnieją też inne korzyści zastosowania wynalazku: eliminacja rozbudowanego interfejsu wewnętrznego (połączenia), spadek awaryjności, eliminacja obszarów retencji bakterii, możliwość stworzenia stabilizacji wielowymiarowej (wielopunktowe podparcie). Wynalazek ułatwia stabilizację pierwotną i wtórną, redukuje naprężenia w kości okalającej implant dzięki korzystnemu rozkładowi sił. Jednocześnie wynalazek nie determinuje form wykonania głowicy i trzonu.
Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania zostanie wyjaśniony na podstawie schematycznego rysunku, na którym:
Fig. 1 przedstawia I przykład wykonania implantu standardowego;
Fig. 2 przedstawia II przykład wykonania implantu standardowego;
Fig. 3a , 3b przedstawia III przykład wykonania implantu standardowego odpowiednio w przekroju podłużnym oraz widoku od spodu;
Fig. 4 przedstawia IV przykład wykonania implantu standardowego;
Fig. 5 przedstawia V przykład wykonania implantu znajdującego zastosowanie zarówno jako implant standardowy, jak i indywidualny;
Fig. 6 przedstawia różne wersje przykładowej odmiany implantu standardowego albo indywidualnego;
Fig. 7 przedstawia przykład implantu z przekrojami kotwy na różnych wysokościach;
Fig. 8 przedstawia widok przykładowych ramion kotwy implantu;
Fig. 9 przedstawia implant z zastosowaniem ramion z fig. 8;
Fig. 10 przedstawia przykładowe widoki przekrojów kotew implantów;
Fig. 11 przedstawia przykłady różnych pojedynczych ramion kotew implantów;
Fig. 12 przedstawia przekroje poprzeczne przykładowych ramion;
Fig. 13, 14 przedstawiają implanty z różnymi formami kotew;
Fig. 16 przedstawia przekrój poprzeczny przez wyrostek zębodołowy przy zatoce szczękowej z implantem oraz widoki różnych przykładów wykonania kotwy implantu do zastosowania w takim przypadku;
Fig. 17, 18 przedstawiają widok odpowiednio szczęki i żuchwy z wrysowanymi przykładowymi implantami oraz postaci tych implantów.
Fig. 19a przedstawia widok perspektywiczny fragmentu żuchwy z zaznaczonym wycięciem powierzchnią panoramiczną, fig. 19b przedstawia widok z góry fragmentu żuchwy z fig. 19a, zaś fig. 19c przedstawia powierzchnię panoramiczną z fig. 19a na płaszczyźnie;
Fig. 20a przedstawia widok perspektywiczny fragmentu żuchwy z zaznaczonym wycięciem powierzchnią panoramiczną, fig. 20b przedstawia widok z góry fragmentu żuchwy z fig. 20a, zaś fig. 20c przedstawia powierzchnię panoramiczną z fig. 20a na płaszczyźnie;
Fig. 21 a przedstawia widok z góry fragmentu żuchwy z wrysowaną przykładową kotwą implantu; fig. 21 b przedstawia fragment żuchwy z wrysowaną kotwą implantu z fig. 21a w widoku perspektywicznym;
Fig. 22 przedstawia widok z góry fragmentu żuchwy z kotwą implantu w innym przykładzie wykonania.
Fig. 1-4 przedstawiają przykłady implantów standardowych, które można poddać skalowaniu tworząc ofertę implantów gotowych do założenia.
Na fig. 1 kotwa zbudowana jest z szeregu ramion 2 w kształcie krótkich pazurków zakończonych ostrzami punktowymi 5 oraz liniowymi 6. Implant taki może być bardzo płytko zakotwiczony np. na 2 mm. Nawet to niewielkie zagłębienie w kości wielu krótkich ramion wystarczy, ze względu na możliwie dużą uzyskaną w takich warunkach powierzchnię kotwy, jak również relatywnie duże pole podstawy implantu, by zapewnić wysoki poziom stabilizacji pierwotnej. Na fig. 1 oraz fig. 2 trzon implantu posiada czaszę 1. Pozwala ona na umieszczanie wewnątrz implantu różnych materiałów. Mogą to być przykładowo materiały elastomerowe, czy ferromagnetyczne. Fig. 2 przedstawia implant o budowie standardowej, którego geometria jest znacznie uproszczona. Posiada trzon sferyczny zaopatrzony w czaszę 1 i kolec centralny 3 oraz trzy ostre ramiona 2, które będą wbijały się w kość jak pinezka. Implantacja w takim wykonaniu implantu jest maksymalnie prosta. Może on być też zastosowany do implantacji tymczasowej, gdyż usunięcie tego typu implantu byłoby proste, zwłaszcza jeżeli zastosujemy mniejszą ilość ramion oraz powierzchnia ramion będzie gładka.
Inny przykład podobnej do tej z fig. 1 kotwy implantu standardowego przeznaczonego do płytkiego zakotwiczenia, z dużą ilością drobnych ramion 2 ilustrują fig 3a i 3b. Na fig. 3a przedstawiony jest przekrój wzdłużny kotwy implantu, zaś na fig. 3b widok od spodu. W kotwie widać charakterystyczne,
PL 237 370 B1 zakończone punktowym ostrzem ramię w postaci kolca centralnego 3, który nadaje kotwie główny kierunek zagłębia się w kość.
Implanty przedstawione na fig. 1 i 2 nadają się do zastosowania w przypadkach, gdy nie można preparować kości zbyt głęboko np. tylko na 2 mm. Problemem w stanie techniki było uzyskanie wówczas stabilizacji, zwłaszcza pierwotnej. Implanty śrubowe słabo nadają się do zastosowania przy możliwości zagłębienia mniejszej niż 4 mm. W stanie techniki stosuje się wtedy śruby o dużej średnicy gwintu (talerzowy), jednak mają one powierzchnię znacznie mniejszą niż ta, którą możemy uzyskać dzięki kotwie według wynalazku. Dla tych samych warunków przy zastosowaniu implantu z ramionami według wynalazku możemy uzyskać kilkakrotnie większą powierzchnię wprowadzonej w kość kotwy implantu, co skutkuje uzyskaniem wysokich parametrów stabilizacji zarówno pierwotnej jak i wtórnej.
Kotwa implantu z fig. 4 posiada ramiona 2 boczne w formie pazurów i wyraźnie dłuższy kolec centralny 3 pozwalający ustalić pierwotną oś wprowadzania. Ramiona 2 są zwężone łukowato. Nie jest konieczne aby wszystkie ramiona 2 boczne wbiły się w kość. Duża przestrzeń w obrysie kotwy implantu jest pozostawiona w tym celu, aby kość mogła wrastać w przestrzenie pomiędzy ramionami kotwy, a na krańcach ramion 2 bocznych uzyskamy oparcie o kość. Kość na etapie gojenia będzie mogła narosnąć również ponad kotwą.
Fig. 5 przedstawia kotwę implantu przeznaczoną do zębodołu po zębie trzonowym dolnym. Implant tego rodzaju jest dedykowany do implantacji natychmiastowej. Pomiędzy korzeniami zęba trzonowego znajduje się przegroda międzykorzeniowa. Kotwa implantu posiada kolec centralny 3, który po usunięciu zęba wkłuwa się w przegrodę międzykorzeniową. Kolec centralny 3 nie niszczy tej przegrody aż tak, jak implant śrubowy (w stanie techniki), gdzie nawierca się otwór, który posiada znacznie większą średnicę niż średnica otworu po wkłuciu kolca centralnego 3. Wkłucie się w przegrodę międzykorzeniową zapewnia stabilizację pierwotną i wyznacza kierunek osi wprowadzenia implantu. Inne ramiona 2, które wchodzą w zębodół, są znacznie bardziej rozgałęzione niż pierwotny naturalny ząb oraz wszelkie stosowane w takich przypadkach implanty tradycyjne. Te rozgałęzione ramiona 2 zwiększają powierzchnię przyrastania kości i objętość wewnątrz bryły implantu, w którą będzie wrastała kość. Ramiona 2 posiadają także ostrza liniowe 6 skierowane do wnętrza bryły implantu, którymi również dodają stabilizacji pierwotnej wrzynając się od zewnątrz w rozepchniętą kolcem centralnym 3 przegrodę międzykorzeniową. Zaostrzone końce ramion 2 - ostrza punktowe 5 zakotwiczają się w dnie zębodołu. Skomplikowanie powierzchni kotwy umożliwia mocniejsze zrośnięcie kotwy implantu według wynalazku z kością, niż implantu tradycyjnego według stanu techniki.
Fig. 6, 7 oraz fig. 9 pokazują inne przykłady kotew implantów znajdujących zastosowanie przy implantacji natychmiastowej. Kotwa implantu skonfigurowana jest do pewnego stopnia na wzór zęba własnego, ale różniąca się od oryginalnego zęba tym, że posiada ramiona 2, które przy wierzchołku korzenia tworzą ostrza punktowe 5, zaś w części przyszyjkowej wypukłości 4. Ostrza służą do tego, żeby po wciśnięciu implantu w zębodół zaklinować go tymi ostrzami i utrzymać w zębodole, natomiast wypukłości 4 sprawiają, że nie wytwarza się zbyt dużego nacisku na kość w strefie, gdzie kość jest najcieńsza, a docelowe obciążenia są największe. Zanim kotwa implantu się nie zrośnie, zapewniona jest już stabilizacja pierwotna, bo kotwa implantu będzie się utrzymywała w rejonie ostrzy, które wychodzą już poza pierwotny zębodół wbite w kość. Każde z bocznych ramion 2 może rozwidlać się na np. dwa kolejne ramiona, których ostrza wprowadzić mogą pewną korekcję kierunku wprowadzania implantu. Ponadto, jeżeli kotwa będzie miała również ramiona 2 z ostrzami liniowymi 6 na krawędzi/krawędziach bocznych, jak na fig. 8, 9 może się wciąć tymi ostrzami liniowymi 6 w ściany zębodołu tworząc dodatkową stabilizację. Natomiast w rejonie, gdzie wymagane jest, aby warunki do gojenia były jak najbardziej stabilne nie ma już ostrzy tylko gładkie powierzchnie - wypukłości 4, tworząc zredukowane wypełnienie zębodołu. W trakcie remodelingu tkanka kostna wrasta w przestrzenie pomiędzy ramionami 2 w strefie największych obciążeń wtórnych.
Ponadto w tej strefie ramiona 2, pozostają bezpośrednio po implantacji w łagodnym kontakcie na większej powierzchni z tkanką kostną na szczytach wypukłości 4 rozpierając zębodół poniżej samego brzegu kości, pozwalając na gojenie tkanek bez kompresji z zachowaniem ich pierwotnego zarysu. Elastyczność kości pozwala na równomierne rozłożenie nacisku na obwodzie zębodołu.
Na fig. 8 pokazano przykłady ramion, które mogą być zastosowane w kotwach typu przedstawionego na fig. 6, fig. 7 oraz fig. 9. Widoczne wypukłości 4 przechodzą w pogrubione części ramienia zapewniające sztywność struktury, zaś dalej jest część ramienia z ostrzem/ostrzami liniowym/liniowymi 6. Wypukłości 4 odpowiedzialne są za przyjmowanie największych obciążeń wtórnych - tam będzie stabilizacja wtórna wynikająca z przyrośnięcia kości. Ostrze liniowe 6 w przykładach przedstawionych
PL 237 370 B1 na fig. 8 znajduje się albo do wewnątrz bryły implantu (w stronę przegrody międzykorzeniowej zębodołu - przykład 8a) albo jest skierowane na zewnątrz bryły implantu (w stronę kości zębodołu - przykład 8b) albo na jednym ramieniu są dwa ostrza skierowane w dwie przeciwne strony (przykład 8c). Na przykładzie 8c uwidoczniono sytuację gdy większa część ostrza skierowanego do wnętrza bryły implantu łączy się z trzonem implantu.
Na fig. 9 przedstawiono implant mogący zastąpić np. ząb dwukorzeniowy, lub jednokorzeniowy o eliptycznym przekroju korzenia. Kotwa implantu posiada ramiona z fig. 8c. W tym przykładzie zaopatrzona jest ona w kolec centralny 3 usytuowany w osi trzonu implantu, spełniając rolę stabilizatora toru wprowadzania implantu nadaje mu kierunek wprowadzania. W przykładzie z fig. 9 ramiona przenikają się tworząc obszar wspólny - widzimy zewnętrzny obrys.
Fig. 10 przedstawia widoki przekrojów kotew implantów. Są to przekroje poprzeczne względem osi trzonu implantu. Kotwy implantów są wieloramienne. Przekroje są na różnej wysokości, widoczne są boczne ostrza liniowe 6 jak również wypukłości 4.
Fig. 11 przedstawia przykłady różnych pojedynczych ramion, posiadających rozmaite złożone kształty. Profil ramienia może być wypukły, wklęsły a również wypukło-wklęsły.
Ramiona kotew implantów według wynalazku są bardzo zróżnicowane, tak jak różne są potrzeby z uwagi na różnice w budowie kości szczęki i żuchwy. Ramiona implantów pozwalają na optymalne wykorzystanie objętości kości przy zachowaniu niskiego wskaźnika nacisku jednostkowego oraz wkomponowanie w tkankę pozwalające na jej stymulację równomiernymi obciążeniami. Niektóre ostrza liniowe 6 przy wprowadzaniu implantu, w momencie gdy nastąpi ich kontakt z kością pełnią rolę stateczników - ruch całego implantu będzie dodatkowo sterowany i skierowany zgodnie z ukierunkowaniem tych ostrzy. Tymi ostrzami liniowymi 6 można zatem kontrolować i korygować zachowanie implantu podczas wprowadzania go w tkankę. Metoda elementów skończonych zastosowana do tych ramion i do całej kotwy czy implantu pozwala na optymalne ukształtowanie geometrii ramion i kotwy pod kątem analizy strukturalnej i dynamiki penetracji tkanek.
Fig. 12 przedstawia przykłady kształtów przekrojów poprzecznych poszczególnych ramion, przy czym niektóre z tych przekrojów mogą być przekrojami poprzecznymi tego samego ramienia na różnych jego wysokościach. Czyli przykładowo przy końcu ramię jest z jednej strony zaostrzone, z drugiej jest obłe, a wyżej ostrze jest coraz bardziej tępe aż ramię staje się obłe z obu stron. Możliwości kształtów ramion jest bardzo dużo.
Fig. 13 i fig. 14 przedstawiają wiele form kotew implantów według wynalazku. Różne kształty kotew przeznaczone są do implantacji w różnych przypadkach w zależności od kształtu wyrostków zębodołowych i dostępnej głębokości pogrążenia implantu. Fig. 14a przedstawia kotwę implantu do zastosowania dla płytkiego pogrążenia, fig. 14b przedstawia kotwę implantu do zastosowania w sytuacji wąskiego wyrostka zębodołowego. Obydwa przykłady do zastosowania z techniką dystrakcji kości (ramiona wprowadzane w szczelinę dystrakcyjną). Fig 14c przedstawia implant do zastosowania natychmiastowego w zastępstwie zęba jednokorzeniowego. Fig. 14d przedstawia implant do zastosowania natychmiastowego w zastępstwie zęba trzonowego górnego.
Przykłady pokazane na fig.15a i 15b przedstawiają przekroje przez tkanki z umieszczonym implantem i ilustrują możliwość optymalnego umieszczenia kotwy w marginesie wąskiego wyrostka zębodołowego oraz elastyczność pozycji platformy protetycznej względem szczytu tegoż wyrostka w zależności od ukształtowania trzonu implantu. Linia przerywana na fig. 15b obrazuje pierwotny obrys tkanek. Platforma protetyczna jest umieszczona w położeniu optymalnym dla rekonstrukcji protetycznej. Wykorzystując cechy wynalazku można, przy zachowaniu optymalnego położenia kotwy względem otaczającej tkanki kostnej w sposób elastyczny dopasować pozycje platformy protetycznej do potrzeb uzupełnienia protetycznego. Kołem oznaczono symbolicznie platformę protetyczną 7. Pozwala to na najkorzystniejsze rozłożenie sił w kompleksie kość-implant-proteza. Według wynalazku można tak kształtować ramiona kotwy, aby cały czas utrzymać równy margines tkanek wokół kotwy, bądź równą odległość od powierzchni tkanki kostnej. Największe obciążenia występują blisko wyjścia kotwy z kości w bezpośredniej bliskości punktów przyłożenia sił. Kotwy implantu posiadają ostrza tak skierowane, że wyznaczają kierunek penetracji kości. Jeżeli ostrze jest wygięte, ramię jest wprowadzane po krzywiźnie ostrza. Wypreparowanie łoża pod kotwę implantu może odbywać się albo za pomocą narzędzia tożsamego kształtem z tą kotwą i z ostrzami zaopatrzonymi w dodatkowe ząbki, które to narzędzie przymocowane jest do urządzenia oscylacyjnego piezoelektrycznego lub sonicznego, jakiego używa się do preparacji kości. Łoże będzie przebiegało przez zewnętrzną zbitą warstwę korową kości natomiast dalsza preparacja będzie się odbywała podczas zakładania implantu, czyli sama kotwa będzie się wbijać swymi
PL 237 370 B1 ostrzami dalej w głębszą warstwę kości gąbczastej, umożliwiając przez stopniową ekspansję kontrolowanie propagacji szczeliny dystrakcyjnej. Ważne jest, aby siły docelowo oddziałowujące na kość poprzez implant przenoszone były przez gładką powierzchnię, aby nawet w wypadku przeciążeń i związanego z nim zaniku kości nie tworzyć ostrymi krawędziami węzłów urazowych zarówno dla tkanki kostnej jak i miękkiej ją pokrywającej, jak dzieje się w przypadku implantów zaopatrzonych w gwint.
Fig. 16 przedstawia przekrój boczny przez wyrostek zębodołowy 9 szczęki z założonym implantem, przy czym zaznaczone jest również dno zatoki szczękowej 8. Przykład ten dotyczy sytuacji, gdy jest mało miejsca w szczęce w głąb wyrostka zębodołowego z uwagi na groźbę przebicia się do zatoki szczękowej 8. Pokazano również przykładowe przekroje kotew do zastosowania w takim przypadku. Dają one możliwości wykorzystania objętości kości w każdym kierunku poprzez różne konfiguracje ramion, które można wpisać w kość zwiększając powierzchnię kotwy implantu. Charakterystyczne jest, że sam trzon implantu zachowuje dystans od dna zatoki, co nie jest możliwe przy tradycyjnych implantach śrubowych i grozi wpadnięciem implantu do zatoki. Taki implant śrubowy nawet jeżeli nie przebił się podczas zakładania, ale jest osadzony płytko pod dnem zatoki, nie może być poddawany dużym obciążeniom zanim kość się z nim nie zrośnie.
Fig. 17 przedstawia przykład rozmieszczenia różnych form implantów w bezzębnej szczęce oraz przykłady możliwych form takich implantów, podobnie fig. 18 przedstawia przykład rozmieszczenia różnych form implantów w bezzębnej żuchwie oraz widok takich implantów. Zastosowanie przedstawionych form wraz z ich rozmieszczeniem pozwala na optymalizację rozkładu sił pod uzupełnieniami protetycznymi o charakterze pełnych łuków zębowych.
Fig. 19a i 20a przedstawiają schematy widoku perspektywicznego tomograficznego obrazu fragmentu żuchwy z uwidocznionym przebiegiem kanału 10 żuchwy (miejsce przebiegu nerwu i naczyń), przy czym w obrazach tych wycięto pewne fragmenty przy zastosowaniu różnych powierzchni panoramicznych.
W stanie techniki, do analizy warunków środowiskowych do implantacji, stosuje się, jak wspomniano wyżej, przekroje warstwowe, które w przypadku niskiej ich grubości można traktować jak powierzchnie panoramiczne. Są one zwykle prowadzone wzdłuż przebiegu kości (a zatem także przebiegu kanału żuchwy) w sytuacjach deficytu kości wskazując brak miejsca dla zastosowania tradycyjnych implantów.
Na fig. 19a i 20a pokazano poprowadzenie powierzchni panoramicznej w dwojaki sposób. Na fig. 19a powierzchnia panoramiczna jest powierzchnią opartą na krzywej panoramicznej będącej półokręgiem. Na fig.19b przedstawiono widok z góry takiego przecięcia, zaś na fig. 19c przedstawiono uzyskaną powierzchnię panoramiczną po położeniu jej na płaszczyźnie. Taka powierzchnia panoramiczna tworzy obraz podobny do tradycyjnej warstwy panoramicznej i sugerowałaby, że kanał nerwu jest przeszkodą niemal niemożliwą do ominięcia bez dodatkowych zabiegów. W dalszym poszukiwaniu dogodnej dla rozpięcia ramion kotwy powierzchni panoramicznej przecięto wirtualnie ten schematyczny fragment żuchwy powierzchnią rozpostartą na liniach równoległych poprowadzonych na krzywej zbudowanej z dwóch ćwierć okręgów odwróconych względem siebie jak lustrzane odbicie, co uwidoczniono na fig. 20a. W obu przypadkach, dla prostoty, krzywe panoramiczne są elementami prostych figur geometrycznych. Podobnie jak fig 19b, fig. 20b przedstawia widok z góry uproszczonego fragmentu żuchwy z krzywą panoramiczną i podobnie jak fig. 19c, fig. 20c przedstawia otrzymaną w wyniku opisanego cięcia powierzchnię panoramiczną rozłożoną na płaszczyźnie. W przykładzie uwidocznionym na fig. 20a, 20b i 20c kanał nerwowy jest widoczny na bardzo małym odcinku w miejscu planowanego trzonu. Tylko na tym krótkim odcinku kotwa implantu wyjdzie ponad kość tworząc „most” podokostnowy, na którym będzie umieszczony trzon. Dalsza część przekroju wykazuje wolną od przeszkód przestrzeń w obrębie tkanki kostnej pozwalającą na swobodne ukształtowanie ramion kotwy.
Tak więc według wynalazku, w przypadku, gdy np. kanał nerwowy jest położony w taki sposób, że nie pozostawia miejsca dla zastosowania implantów tradycyjnych można tak poprowadzić powierzchnie panoramiczne, aby zbudować implant, którego ramiona omijają nerw, mogą biec równolegle do niego, choć nawet całkiem blisko, w sumie jednak w bezpiecznym marginesie odległości, zapewniając przy tym wysoki poziom stabilizacji implantu.
Według sposobu zgodnie z wynalazkiem powierzchnie panoramiczne prowadzimy arbitralnie szukając możliwości najdogodniejszego przebiegu ramion kotwy. Korzystając z tej procedury mamy również możliwość zwymiarowania dostępnej przestrzeni dla stworzenia kotwy implantu o indywidualnych wymiarach. Kotwa zaprojektowana przy pomocy powierzchni panoramicznej z fig. 20a, b, c jest przedstawiona na fig. 21a i 21b. Fig. 21a przedstawia widok z góry fragmentu żuchwy z wrysowaną kotwą
PL 237 370 B1 implantu, zaś fig. 21b przedstawia fragment żuchwy z wrysowaną kotwą implantu w widoku perspektywicznym. Widać, że trzon znajduje się bezpośrednio nad kanałem nerwowym nie zagrażając mu jednak. Ramiona 2 kotwy biegną po obu stronach względem kanału nerwowego 10 zagłębiając się bardziej tam, gdzie jest większa objętość kości - podobnie jak korzenie rośliny wrastają w glebę omijając kamienie.
Fig. 22 przedstawia schematycznie rzut innego przykładowego implantu na płaszczyznę prostopadłą do osi trzonu na tle kości. Implant taki może być zastosowany w sytuacji bezzębia nawet przy skrajnym zaniku wyrostka zębodołowego. Kotwa implantu posiada dwa ramiona rozwidlające się kolejno na trzy dalsze ramiona, przy czym punkt na osi trzonu jest miejscem przecięcia krzywych panoramicznych, które zaznaczone są liniami kropkowanymi. Ramiona kotwy opisane są na powierzchniach panoramicznych zaczynających się na tych krzywych panoramicznych.
Dysponując przedstawioną metodologią oraz narzędziami w postaci nowoczesnych metod obrazowania diagnostycznego (np. tomografii komputerowej czy rezonansu magnetycznego) oraz druku 3D uzyskujemy możliwość tworzenia implantów zoptymalizowanych pod względem funkcji dzięki bionicznym ramionom kotwy.

Claims (15)

1. Implant bioniczny, indywidualny albo standardowy, zwłaszcza do zastosowań stomatologicznych, zawierający co najmniej jedną kotwę i co najmniej jeden obły trzon, który zaopatrzony jest w platformę protetyczną, znamienny tym, że jest to implant typu dokostnego, przy czym jednoczęściowa kotwa posiada co najmniej dwa bioniczne ramiona (2) do penetracji kości, zwężające się w kierunku obwodowym, tworząc na każdym co najmniej jedno ostrze liniowe (6) wzdłużne względem osi ramienia, która jest linią krzywą.
2. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej dwa ramiona (2) co najmniej jednej kotwy przenikają się tworząc obszar wspólny.
3. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedno ramię (2) posiada co najmniej jedno ostrze punktowe (5).
4. Implant według zastrz. 3, znamienny tym, że posiada jedno ramię (2) zakończone ostrzem punktowym (5) stanowiące kolec centralny (3).
5. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że ramię (2) kotwy implantu rozwidla się na co najmniej dwa ramiona (2).
6. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że oś trzonu implantu jest linią krzywą.
7. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że na fragmencie ramienia (2) występuje wypukłość (4).
8. Implant według zastrz. 1 albo 7, znamienny tym, że co najmniej jedno całe ramię (2) jest w swych przekrojach poprzecznych obłe.
9. Implant według zastrz. 1, znamienny tym, że trzon posiada wnękę tworzącą czaszę do napełniania materiałem utwardzalnym, przy czym przekrój otworu czaszy jest mniejszy niż przekrój jej części wewnętrznej.
10. Sposób wytwarzania implantu indywidualnego, którego konstrukcja zdefiniowana jest przez co najmniej jedno z zastrz. 1-9, przy czym przy użyciu stosownego oprogramowania na bazie danych pochodzących z tomografii komputerowej 3D wykonuje się obraz tomograficzny podłoża biologicznego, projektuje się wirtualnie implant i drukuje się go w drukarce 3D, następnie poddaje się obróbce mechanicznej i chemicznej oraz wykonuje kondycjonowanie powierzchni, znamienny tym, że dysponując obrazem tomograficznym podłoża biologicznego oraz przewidywanymi kształtami uzupełnień protetycznych, dla których projektuje się co najmniej jeden implant, wykonuje się następujące czynności:
- określa się położenie platformy protetycznej względem przyszłego uzupełnienia protetycznego,
- określa się rozmiar platformy protetycznej i kierunek jej osi,
- określa się położenie i kształt osi trzonu implantu względem platformy protetycznej i podłoża biologicznego,
- ustala się kształt trzonu,
PL 237 370 B1
- wyznacza się wstępnie położenie i kształt osi ramion (2) kotwy implantu wychodzących z punktu albo punktów na osi trzonu, przy czym osie ramion (2) kotwy są tożsame z krzywymi panoramicznymi, na których tworzy się powierzchnie panoramiczne,
- przy zastosowaniu co najmniej jednej powierzchni panoramicznej, ustala się docelowe kształty i wymiary ramion kotwy implantu,
- drukuje się implant,
- poddaje się go obróbkom wykańczającym.
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że optymalizuje się geometrię implantu projektując co najmniej jeden fragment co najmniej jednego z ramion (2) ze zwężeniem na przekroju poprzecznym w kierunku obwodowym, które tworzy ostrze liniowe (6) do korekcji głównego kierunku wprowadzenia implantu.
12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że finalna optymalizacja kształtu implantu odbywa się drogą badania jego struktury metodą elementów skończonych.
13. Sposób wytwarzania implantu indywidualnego, którego konstrukcja zdefiniowana jest przez co najmniej jedno z zastrz. 1-9, przy czym przy użyciu stosownego oprogramowania na bazie danych pochodzących z tomografii komputerowej 3D wykonuje się obraz tomograficzny podłoża biologicznego, projektuje się wirtualnie implant i drukuje się go w drukarce 3D, następnie poddaje się obróbce mechanicznej i chemicznej oraz wykonuje kondycjonowanie powierzchni, znamienny tym, te dysponując obrazem tomograficznym podłoża biologicznego oraz przewidywanymi kształtami uzupełnień protetycznych, dla których modyfikuje się predefiniowany model co najmniej jednego implantu, wykonuje się następujące czynności:
- określa się położenie i rozmiar platformy protetycznej względem przyszłego uzupełnienia protetycznego,
- z biblioteki kształtów implantów bionicznych wybiera się model implantu predefiniowany pod względem kształtu trzonu i kotwy implantu,
- ustala się rozmiar implantu,
- optymalizuje się wybrany model implantu modyfikując:
a) kierunek platformy protetycznej,
b) przebieg osi trzonu,
c) przebieg osi ramion (2), przy czym osie ramion (2) kotwy są tożsame z krzywymi panoramicznymi, na których tworzy się powierzchnie panoramiczne,
- drukuje się implant,
- poddaje się go obróbkom wykańczającym.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że optymalizuje się geometrię implantu projektując co najmniej jeden fragment co najmniej jednego z ramion (2) ze zwężeniem na przekroju poprzecznym w kierunku obwodowym, które tworzy ostrze liniowe (6) do korekcji głównego kierunku wprowadzenia implantu.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że finalna optymalizacja kształtu implantu odbywa się drogą badania jego struktury metodą elementów skończonych.
PL417028A 2016-04-28 2016-04-28 Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania PL237370B1 (pl)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417028A PL237370B1 (pl) 2016-04-28 2016-04-28 Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania
KR1020187034326A KR20190003639A (ko) 2016-04-28 2017-04-28 생체 공학적 임플란트 및 그 제조 방법
BR112018071707-0A BR112018071707B1 (pt) 2016-04-28 2017-04-28 Implantes biônicos e seus métodos de fabricação
AU2017258279A AU2017258279A1 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Bionic implants and manufacturing methods thereof
SG11201809090RA SG11201809090RA (en) 2016-04-28 2017-04-28 Bionic implants and manufacturing methods thereof
CN201780026278.8A CN109069233A (zh) 2016-04-28 2017-04-28 仿生种植体及其制造方法
RU2018139987A RU2747014C2 (ru) 2016-04-28 2017-04-28 Бионические имплантаты и способы их изготовления
PCT/PL2017/000045 WO2017188832A1 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Bionic implants and manufacturing methods thereof
US16/097,246 US20190110871A1 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Bionic implants and manufacturing methods thereof
JP2018556891A JP2019517848A (ja) 2016-04-28 2017-04-28 バイオニックインプラント及びそれらの製造方法
EP17789995.2A EP3448300A4 (en) 2016-04-28 2017-04-28 BIONIC IMPLANTS AND PRODUCTION PROCESSES THEREFOR
CA3062759A CA3062759A1 (en) 2016-04-28 2017-04-28 Bionic implants and their manufacturing methods
IL262412A IL262412A (en) 2016-04-28 2018-10-16 Biological implants and their production methods
US17/551,659 US20220175497A1 (en) 2016-04-28 2021-12-15 Bionic implants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL417028A PL237370B1 (pl) 2016-04-28 2016-04-28 Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL417028A1 PL417028A1 (pl) 2017-06-05
PL237370B1 true PL237370B1 (pl) 2021-04-06

Family

ID=58793781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL417028A PL237370B1 (pl) 2016-04-28 2016-04-28 Implanty bioniczne i sposoby ich wytwarzania

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20190110871A1 (pl)
EP (1) EP3448300A4 (pl)
JP (1) JP2019517848A (pl)
KR (1) KR20190003639A (pl)
CN (1) CN109069233A (pl)
AU (1) AU2017258279A1 (pl)
BR (1) BR112018071707B1 (pl)
CA (1) CA3062759A1 (pl)
IL (1) IL262412A (pl)
PL (1) PL237370B1 (pl)
RU (1) RU2747014C2 (pl)
SG (1) SG11201809090RA (pl)
WO (1) WO2017188832A1 (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3015903C (en) * 2018-08-30 2023-11-28 Michael Lowe Dental insert
US12038803B2 (en) * 2019-03-29 2024-07-16 Biomet 3I, Llc Optimized library solution for dental implants
WO2022126594A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 中国科学院深圳先进技术研究院 骨组织工程分形状支架构建方法
CN112974843B (zh) * 2021-02-07 2021-10-22 江苏创英医疗器械有限公司 一种3d打印种植体的表面处理工艺
CN114028010B (zh) * 2021-09-17 2024-10-18 杭州数也医疗科技有限公司 一种种植牙导板的制作方法及采用该方法制作的导板
JP7292572B1 (ja) * 2022-12-15 2023-06-19 諒 大槻 人工歯牙製造方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2721387A (en) * 1953-07-13 1955-10-25 Edward S Ashuckian Artificial tooth
JPS56136545A (en) * 1980-03-31 1981-10-24 Nippon Chemical Ind Dental implant under bone membrane
DE3723643A1 (de) * 1987-07-17 1989-01-26 Gerd Rienks Zahnveredelung
JPH02114026U (pl) * 1989-02-27 1990-09-12
JPH07102217B2 (ja) * 1991-05-23 1995-11-08 克成 西原 天然歯根の機能を持つ人工歯根
US5873721A (en) * 1993-12-23 1999-02-23 Adt Advanced Dental Technologies, Ltd. Implant abutment systems, devices, and techniques
JPH08196547A (ja) * 1995-01-26 1996-08-06 Nakanishi:Kk 義歯固定装置
US5984681A (en) 1997-09-02 1999-11-16 Huang; Barney K. Dental implant and method of implanting
SE9802571D0 (sv) 1998-07-17 1998-07-17 Astra Ab Implant
US7008226B2 (en) * 2002-08-23 2006-03-07 Woodwelding Ag Implant, in particular a dental implant
AU2003279506A1 (en) * 2002-11-12 2004-06-03 Regenex Ltd. Expandable devices and methods for tissue expansion, regenerationand fixation
US8911234B2 (en) * 2004-02-20 2014-12-16 Woodwelding Ag Implant that can be implanted in osseous tissue, method for producing said implant and corresponding implant
US20070264612A1 (en) * 2004-11-23 2007-11-15 Mount K T Dental implant and method for making and installing same
KR200416306Y1 (ko) 2006-02-22 2006-05-12 (주)덴타임 치과용 임플란트
US8403667B2 (en) * 2006-11-22 2013-03-26 Ch Scientific, Llc Dental implant
CN100571651C (zh) * 2007-04-12 2009-12-23 赵大国 一种仿生牙种植体
WO2009003130A2 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Reactive Nanotechnologies, Inc. Gasketless low-temperature hermetic sealing with solder
US9149345B2 (en) 2007-08-30 2015-10-06 Zimmer Dental, Inc. Multiple root implant
CN100591300C (zh) 2008-06-12 2010-02-24 方巍 一种管套防旋牙科种植体
CN201404302Y (zh) * 2009-04-21 2010-02-17 赵大国 一种仿生牙种植体及其主根
US8317515B2 (en) * 2009-07-16 2012-11-27 Rodo Medical, Inc. Shape memory dental retention systems
JP2012034831A (ja) * 2010-08-06 2012-02-23 Hi-Lex Corporation インプラント材料
CN101947139B (zh) 2010-10-21 2013-10-23 赵大国 一种仿生牙种植体及其基台和子根
US20130209961A1 (en) * 2011-03-18 2013-08-15 Natural Dental Implants Ag Dental Implant Assembly, Implant, and Prosthesis to Replace a Nonfunctional Natural Tooth and Related Methods
JP6284169B2 (ja) * 2013-05-07 2018-02-28 ジョイント ストック カンパニー ”アルティミッド” 多孔質な3次元構造を有するインプラント用材料
CN203468769U (zh) 2013-06-26 2014-03-12 重庆润泽医药有限公司 一种仿生牙种植体
KR101469648B1 (ko) 2014-03-12 2014-12-05 윤형의 다공성 티타늄 웹을 이용한 인공 치아 매식 구조
CN104352285B (zh) * 2014-11-25 2017-07-07 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种个体化3d打印种植体的设计与制作方法
CN205094649U (zh) * 2015-10-27 2016-03-23 重庆润泽医药有限公司 一种仿生植牙根
CN105327400A (zh) * 2015-12-04 2016-02-17 李莺 具有表面生物仿生的医用牙种植体及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018071707B1 (pt) 2022-08-02
KR20190003639A (ko) 2019-01-09
RU2747014C2 (ru) 2021-04-23
US20190110871A1 (en) 2019-04-18
CA3062759A1 (en) 2017-11-02
RU2018139987A3 (pl) 2020-09-15
CN109069233A (zh) 2018-12-21
AU2017258279A1 (en) 2018-12-06
EP3448300A4 (en) 2019-12-18
SG11201809090RA (en) 2018-11-29
BR112018071707A2 (pt) 2019-02-19
WO2017188832A1 (en) 2017-11-02
PL417028A1 (pl) 2017-06-05
RU2018139987A (ru) 2020-05-28
IL262412A (en) 2018-12-31
EP3448300A1 (en) 2019-03-06
JP2019517848A (ja) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2747014C2 (ru) Бионические имплантаты и способы их изготовления
US4244689A (en) Endosseous plastic implant
EP2272461B1 (en) Patient-specific implants with improved osseointegration
US11540900B2 (en) Dental ridge augmentation matrix with integrated dental implant surgical drill guide system
JP7393399B2 (ja) ベースを備え骨構造に適合されるように成形されるインプラント及び関連する製造方法
RU2739695C2 (ru) Имплантат для укрепления кости, содержащий отверстие для определения вектора сверления и охватывающую пластину для реплантации челюсти, а также способ изготовления имплантата
JP2011527200A (ja) 医療用インプラントおよび植設方法
US20090191508A1 (en) Mini implant
US20090291414A1 (en) Method for forming a dental implant
BR112021006266B1 (pt) Implante dentário personalizado, método para preparar um implante dentário personalizado, meio legível por computador não transitório, e, sistema para projetar um implante dentário personalizado
US7530810B2 (en) Dental fixture implantation system and associated method
US20220175497A1 (en) Bionic implants
RU2521847C1 (ru) Способ трансдентальной имплантации
KR20150014932A (ko) 타원형 플랫폼 치과용 임플란트 시스템 및 그의 부품
US20250195179A1 (en) lmplant
RU2681503C2 (ru) Зубной имплантат и способ его установки
RU196881U1 (ru) Устройство для стабилизации зубного имплантата
EP3949895A1 (en) Custom implant fixture, method for manufacturing same, and custom implant system using same
RU2778599C1 (ru) Способ одноэтапной имплантации и зубной имплантат
HK1260755A1 (en) Bionic implants and manufacturing methods thereof
EP2095790A1 (en) Bio-compatible device for dental bone implantation for anatomical restoration
RU2746826C1 (ru) Способ протезирования атрофированной верхней челюсти и скуловой имплантат для его осуществления
TW201529045A (zh) 植牙固定物
Roberts Placement of plate-form implants using osteotomes
CN215915078U (zh) 一种钛网固位套装