RU129382U1

RU129382U1 - CYLINDRICAL DENTAL IMPLANT WITH OSTEOINTEGRATION SURFACE STRUCTURE

Info

Publication number: RU129382U1
Application number: RU2013100712/14U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Цилиндрический дентальный имплантат с остеоинтеграционной структурой поверхности, содержащий объединенные в неразъемное соединение шейкой коническую коронковую часть и цилиндрическую внутрикостную часть с двумя наружными продольными выступами, скошенными в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне и расположенными в одной диаметральной плоскости, поперечные канавки, расположенные между продольными выступами, и микроструктурированную в виде множества микрополостей эллиптической формы поверхность внутрикостной части, расположенную между поперечными канавками, отличающийся тем, что на поверхность всей внутрикостной части нанесено биосовместимое наноструктурированное покрытие из диоксида циркония.A cylindrical dental implant with an osseointegration surface structure comprising a conical crown part and a cylindrical intraosseous part combined into a permanent connection with a neck and beveled with two external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical plane, transverse grooves located between the longitudinal protrusions , and the surface of the intraosseous part microstructured in the form of a multitude of elliptical microcavities, Assumption between the transverse grooves, characterized in that the surface part applied across intraosseous biocompatible nanostructured coating of zirconium dioxide.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно, к внутрикостным цилиндрическим имплантатам для зубного протезирования.The utility model relates to medical equipment, namely, to intraosseous cylindrical implants for dental prosthetics.

Наиболее перспективными конструкциями внутрикостных цилиндрических имплантатов, используемых в стоматологии, являются внутричелюстные металлические опоры протезов зубов, которые обеспечивают высокое сопротивление провороту и осевым смещениям под действием продолжительных функциональных нагрузок. Однако нередко с течением времени под действием больших жевательных сил, передаваемых от зубного протеза имплантату, возникает его подвижность из-за недостаточно прочного остеоинтеграционного закрепления внутрикостной части конструкции в альвеолярном гребне челюсти в виду отсутствия физико-механических условий, обеспечивающих эффективное интеграционное (на микро- и наноуровне) взаимодействие поверхности им-плантата с прилегающими костными структурами.The most promising designs for intraosseous cylindrical implants used in dentistry are the maxillary metal supports of dental prostheses, which provide high resistance to rotation and axial displacements under the influence of prolonged functional loads. However, often over time, under the action of large chewing forces transmitted from the denture to the implant, its mobility arises due to insufficiently strong osseointegration fastening of the intraosseous part of the structure in the alveolar crest of the jaw due to the lack of physico-mechanical conditions ensuring effective integration (on micro- and nanoscale) interaction of the implant surface with adjacent bone structures.

Поэтому проблема повышения эффективности и надежности закрепления цилиндрических дентальных имплантатов с фиксацией от проворота и осевых смещений является весьма актуальной и может быть решена за счет выполнения поверхности внутрикостной части с микро- и наноструктурой, обеспечивающей возможность получения высокопрочной связи поверхности имплантатов с костными клеточными структурами.Therefore, the problem of increasing the efficiency and reliability of the fixation of cylindrical dental implants with fixation from rotation and axial displacements is very urgent and can be solved by performing the surface of the intraosseous part with a micro- and nanostructure, which provides the possibility of obtaining a high-strength connection of the surface of the implants with bone cell structures.

Известен дентальный имплантат с антиротационным и остеоинтеграционным закреплением, содержащий неразъемные коническую коронковую и цилиндрическую внутрикостную части, между которыми расположена шейка, при этом на внутрикостной части имеются продольные выступы, скошенные в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне, и глухие радиальные отверстия, расположенные между продольными выступами по всей длине внутрикостной части [Патент РФ №98121. Дентальный имплантат с антиротационным и остеоинтеграционным закреплением. Опубл. 10.10.2010 г.].A dental implant with antirotational and osseointegration fixation is known, containing one-piece conical coronal and cylindrical intraosseous parts, between which the neck is located, while on the intraosseous part there are longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone, and blind radial openings located between the longitudinal protrusions along the entire length of the intraosseous part [RF Patent No. 98121. Dental implant with antirotational and osseointegration fixation. Publ. 10/10/2010].

Недостатком данной конструкции является отсутствие остеоинтеграционной микро- и наноструктуры поверхности внутрикостной части, способствующей ее высокопрочной взаимосвязи с костной тканью.The disadvantage of this design is the lack of osseointegration micro- and nanostructures of the surface of the intraosseous part, contributing to its high-strength relationship with bone tissue.

Известен цилиндрический дентальный имплантат с фиксацией от проворота и осевых смещении, содержащий неразъемные коническую коронковую и цилиндрическую внутрикостную части, между которыми находится шейка, при этом на внутрикостной части имеются два наружных продольных выступа, скошенные в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне и расположенные в одной диаметральной плоскости, а также поперечные канавки, расположенные между продольными выступами [Патент РФ №102493. Цилиндрический дентальный имплантат с фиксацией от проворота и осевых смещений. Опубл. 10.03.2011 г.].Known cylindrical dental implant with fixation from rotation and axial displacement, containing one-piece conical coronal and cylindrical intraosseous parts, between which there is a neck, while on the intraosseous part there are two external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical plane, as well as transverse grooves located between the longitudinal protrusions [RF Patent No. 102493. Cylindrical dental implant with fixation from rotation and axial displacements. Publ. 03/10/2011].

Недостатком конструкции имплантата с фиксацией от проворота и осевых смещений является отсутствие остеоинтеграционной микро- и наноструктуры поверхности внутрикостной части, обеспечивающей повышенную прочность ее взаимосвязи с костной тканью.The disadvantage of the implant design with fixation from rotation and axial displacements is the lack of osseointegration micro- and nanostructures of the surface of the intraosseous part, providing increased strength of its relationship with bone tissue.

Ближайшим прототипом, по мнению автора, является конструкция цилиндрического дентального имплантата, содержащая неразъемные коническую коронковую и цилиндрическую внутрикостную части, между которыми находится шейка, на внутрикостной части имеются два наружных продольных выступа, скошенные в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне и расположенные в одной диаметральной плоскости, а также поперечные канавки, расположенные между продольными выступами. Поверхность внутрикостной части, расположенная между поперечными канавками, выполнена с множеством микрополостей эллиптической формы глубиной от 20 мкм до 250 мкм, длиной эллипса (размер по большой оси) от 200 мкм до 500 мкм, высотой эллипса (размер по малой оси) от 100 мкм до 250 мкм, которые формируют остеоинтеграционную микроструктуру поверхности внутрикостной части [Патент РФ №122285. Цилиндрический дентальный имплантат. Опубл. 27.11.2012 г.].The closest prototype, according to the author, is the design of a cylindrical dental implant containing an integral one-piece conical coronal and cylindrical intraosseous parts, between which there is a neck, on the intraosseous part there are two external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical planes, as well as transverse grooves located between the longitudinal protrusions. The surface of the intraosseous part located between the transverse grooves is made with many elliptical microcavities with a depth of 20 μm to 250 μm, an ellipse length (size along the major axis) from 200 μm to 500 μm, and an ellipse height (size along the minor axis) from 100 μm to 250 μm, which form the osseointegration microstructure of the surface of the intraosseous part [RF Patent No. 122285. Cylindrical dental implant. Publ. November 27, 2012].

Недостатком данной конструкции имплантата с конструктивными элементами для сопротивления провороту и осевым смещениям является отсутствие остеоинтеграционной наноструктуры поверхности внутрикостной части, обеспечивающей повышенную прочность ее взаимосвязи с костной тканью.The disadvantage of this implant design with structural elements for resistance to rotation and axial displacement is the lack of osseointegration nanostructure of the surface of the intraosseous part, providing increased strength of its relationship with bone tissue.

Задачей полезной модели является создание цилиндрического дентального имплантата с конструктивными элементами, обеспечивающими сопротивление провороту и осевым смещениям, а также с остеоинтеграционной микро- и наноструктурой поверхности внутрикостной части для обеспечения повышенной прочности ее взаимосвязи с костной тканью.The objective of the utility model is to create a cylindrical dental implant with structural elements that provide resistance to rotation and axial displacements, as well as with the osseointegration micro- and nanostructure of the surface of the intraosseous part to provide increased strength of its relationship with bone tissue.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении эффективного микро- и наноинтеграционного взаимодействия поверхности цилиндрического имплантата, имеющего конструктивные элементы для сопротивления провороту и осевым смещениям, с прилегающей костной тканью.The technical result of the utility model is to provide effective micro- and nano-integration interaction of the surface of a cylindrical implant having structural elements for resistance to rotation and axial displacements with adjacent bone tissue.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом цилиндрическом дентальном имплантате с остеоинтеграционной структурой поверхности, содержащем объединенные в неразъемное соединение шейкой коническую коронковую часть и цилиндрическую внутрикостную часть с двумя наружными продольными выступами, скошенными в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне и расположенными в одной диаметральной плоскости, поперечные канавки, расположенные между продольными выступами, и микроструктурированную в виде множества микрополостей эллиптической формы поверхность внутрикостной части, расположенную между поперечными канавками, согласно новому техническому решению, на поверхность всей внутрикостной части нанесено биосовместимое наноструктурированное покрытие из диоксида циркония.The problem is solved due to the fact that in the proposed cylindrical dental implant with an osteointegration surface structure containing a conical crown part and a cylindrical intraosseous part combined into an indispensable connection with a neck, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical plane, transverse grooves located between the longitudinal protrusions, and microstructured in the form of multiple micropoles According to a new technical solution, a biocompatible nanostructured zirconia coating is applied on the surface of the entire intraosseous part of the surface of the elliptical shape, located between the transverse grooves.

Изготовление предлагаемого имплантата может осуществляться путем литья по выплавляемым моделям, а также с помощью применения технологических операций прессования (формообразование имплантата с двумя антиротационными элементами в виде продольных выступов, скошенных в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне), фрезерования (формообразование поперечных канавок), электроискровой обработки (формообразование микрополостей эллиптической формы), химико-термической обработки (нанесение биосовместимого наноструктурированного покрытия из диоксида циркония).The manufacture of the proposed implant can be carried out by investment casting, as well as by applying technological pressing operations (shaping the implant with two anti-rotation elements in the form of longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone), milling (shaping of the transverse grooves), electrospark processing (shaping of microcavities of an elliptical shape), chemical-thermal treatment (applying a biocompatible nanostructured coating ytiya zirconia).

На фиг. приведена предлагаемая конструкция цилиндрического дентального имплантата с остеоинтеграционной структурой поверхности, где позициями обозначены: 1 - коронковая часть, 2 - внутрикостная часть, 3 - шейка, 4 - продольный выступ, 5 - поперечные канавки, 6 - микрополости, 7 - биосовместимое наноструктурированное покрытие.In FIG. The proposed design of a cylindrical dental implant with an osteointegration surface structure is given, where the positions indicate: 1 - crown part, 2 - intraosseous part, 3 - neck, 4 - longitudinal protrusion, 5 - transverse grooves, 6 - microcavities, 7 - biocompatible nanostructured coating.

Конструкция имплантата (фиг.) состоит из коронковой части 1 в виде усеченного конуса, внутрикостной части 2 в виде цилиндра с полусферическим апикальным основанием, шейки 3, объединяющей коронковую и внутрикостную части в единую конструкцию, при этом на внутрикостной части 2 имеются два продольных выступа 4, скошенные от пришеечной зоны к апикальной зоне имплантата и расположенные в одной диаметральной плоскости, и поперечные канавки 5, расположенные между продольными выступами 4. На поверхности внутрикостной части 2 выполнено множество микрополостей 6 эллиптической формы, которые расположены на участках поверхности между поперечными канавками 5. Кроме того, вся поверхность внутрикостной части 2 имеет биосовместимое наноструктурированное покрытие из диоксида циркония 7 (на чертеже показано в виде множества точек).The implant design (Fig.) Consists of a crown part 1 in the form of a truncated cone, an intraosseous part 2 in the form of a cylinder with a hemispherical apical base, a neck 3, combining the crown and intraosseous parts in a single structure, while on the intraosseous part 2 there are two longitudinal protrusions 4 beveled from the cervical zone to the apical zone of the implant and located in the same diametrical plane, and transverse grooves 5 located between the longitudinal protrusions 4. On the surface of the intraosseous part 2 there are a lot of mic cavities 6 are elliptical in shape, which are located on the surface between the transverse grooves 5. In addition, the entire surface of the intraosseous part 2 has a biocompatible nanostructured zirconia coating 7 (shown in the drawing as a plurality of dots).

При этом микроструктурированная поверхность внутрикостной части 2, характеризуемая наличием между поперечными канавками 5 множества микрополостей 6 эллиптической формы, имеющих глубину от 20 мкм до 250 мкм, длину эллипса (размер по большой оси) от 200 мкм до 500 мкм и высоту эллипса (размер по малой оси) от 100 мкм до 250 мкм, придает имплантату способность к эффективному микроинтеграционному взаимодействию с прилегающей костной тканью, а наноструктурированная поверхность внутрикостной части, образованная биосовместимым покрытием 7 из диоксида циркония с размером пор 5-900 нм и размером частиц 5-700 нм, придает имплантату способность к эффективному наноинтеграционному взаимодействию с увеличенным количеством костных клеток.In this case, the microstructured surface of the intraosseous part 2, characterized by the presence between the transverse grooves 5 of a plurality of microcavities 6 of elliptical shape, having a depth of from 20 μm to 250 μm, an ellipse length (size along the major axis) from 200 μm to 500 μm and an ellipse height (small size axis) from 100 μm to 250 μm, gives the implant the ability to efficiently integrate microintegration with adjacent bone tissue, and the nanostructured surface of the intraosseous part formed by a biocompatible coating of 7 from qi rconium with a pore size of 5-900 nm and a particle size of 5-700 nm, gives the implant the ability to effectively nano-integrate interaction with an increased number of bone cells.

Для установки предлагаемого цилиндрического дентального имплантата с остеоинтеграционной структурой поверхности в альвеолярном гребне челюсти выполняется цилиндрическое костное ложе, в котором фиксируется внутрикостная часть 2 конструкции. При этом в процессе погружения имплантата происходит постепенное атравматичное внедрение продольных выступов 4 в стенки костного ложа так, что продольные выступы 4 углубляются в прилегающую костную ткань на всю свою высоту, обеспечивая плотный контакт внутрикостной поверхности имплантата с тканью и прочность его фиксации от проворота. Таким образом, продольные выступы 4 (фиг.), расположенные на внутрикостной части 2 в одной диаметральной плоскости, являются антиротационными элементами дентальной конструкции и позволяют создать закрепление имплантата в кости с исключением возможности его проворота при функционировании.To install the proposed cylindrical dental implant with an osteointegration surface structure in the alveolar ridge of the jaw, a cylindrical bone bed is made in which the intraosseous part 2 of the structure is fixed. Moreover, in the process of implant immersion, the longitudinal protrusions 4 are gradually introduced into the walls of the bone bed so that the longitudinal protrusions 4 are deepened into the adjacent bone tissue to their full height, providing tight contact between the implant's intracostal surface and the tissue and its fixation from rotation. Thus, the longitudinal protrusions 4 (Fig.), Located on the intraosseous part 2 in the same diametrical plane, are antirotational elements of the dental structure and allow the implant to be fixed in the bone with the exception of the possibility of its rotation during operation.

В процессе приживления имплантата окружающая его костная ткань прорастает в имеющиеся поперечные канавки 5, заполняя их костными клетками, чем предотвращается смещение имплантата вдоль своей продольной оси. Таким образом, поперечные канавки 5, расположенные на внутрикостной части 2 между продольными выступами 4 (фиг.), обеспечивают высокое сопротивление осевому смещению имплантата при нагрузках.In the process of implant engraftment, the surrounding bone tissue grows into the existing transverse grooves 5, filling them with bone cells, which prevents the implant from moving along its longitudinal axis. Thus, the transverse grooves 5 located on the intraosseous part 2 between the longitudinal protrusions 4 (Fig.), Provide high resistance to axial displacement of the implant under load.

Дальнейшее высокопрочное закрепление имплантата достигается за счет протекания эффективной микро- и наноинтеграции поверхности внутрикостной части 2 с прилегающей костной тканью путем прочного биоадгезивного прикрепления костных клеток к наноструктурированной поверхности, образованной биосовместимым наноструктурированным покрытием 7 из диоксида циркония, и последующего заполнения имеющихся микрополостей 6 эллиптической формы костью (фиг.). При этом происходит высокоэффективное остеоинтеграционное взаимодействие микро- и наноструктурированной поверхности внутрикостной части 2, создается высокая прочность взаимосвязи имплантата с прилегающей костной тканью.Further high-strength implant fixation is achieved through the effective micro- and nano-integration of the surface of the intraosseous part 2 with adjacent bone tissue by means of strong bioadhesive attachment of bone cells to a nanostructured surface formed by a biocompatible nanostructured zirconia coating 7 and subsequent filling of the existing microcavities 6 Fig.). In this case, a highly effective osseointegration interaction of the micro- and nanostructured surfaces of the intraosseous part 2 occurs, and a high strength of the relationship of the implant with the adjacent bone tissue is created.

Выполнение на поверхности внутрикостной части микрополостей эллиптической формы в сравнении с традиционными микрополостями круглой формы является наиболее предпочтительным для протекания эффективных биомеханических и остеорепаративных процессов, т.к. создает возможность ускоренного прорастания увеличенного количества костного регенерата в поверхностные микрообъемы эллиптической формы.The execution on the surface of the intraosseous part of the microcavities of an elliptical shape in comparison with traditional circular microcavities is most preferable for the occurrence of effective biomechanical and osteoreparative processes, since creates the possibility of accelerated germination of an increased amount of bone regenerate in the surface microvolumes of an elliptical shape.

Выполнение всей поверхности внутрикостной части с биосовместимым наноструктурированным покрытием из диоксида циркония позволяет уже на ранних стадиях приживления имплантата обеспечить прочное биоадгезивное прикрепление к ней костных клеточных структур за счет большой площади контактного взаимодействия, что характеризует взаимосвязь такой поверхности с костью на наноуровне.The implementation of the entire surface of the intraosseous part with a biocompatible nanostructured zirconia coating allows the early bio-implantation of the implant to provide strong bioadhesive attachment of bone cell structures to it due to the large area of contact interaction, which characterizes the relationship of such a surface with bone at the nanoscale.

Таким образом, предлагаемый цилиндрический дентальный имплантат с остеоинтеграционной структурой поверхности обладает технической возможностью, обеспечивающей сопротивление провороту и осевым смещениям при функциональных жевательных нагрузках, а также обеспечивающей эффективное микро- и наноинтеграционное взаимодействие поверхности с костью за счет выполнения внутрикостной конструкции с элементами в виде продольных выступов, поперечных канавок, множества микрополостей эллиптической формы и с биосовместимым наноструктурированным покрытием из диоксида циркония.Thus, the proposed cylindrical dental implant with osseointegration surface structure has the technical ability to provide resistance to rotation and axial displacement during functional chewing loads, as well as providing effective micro- and nano-integration interaction of the surface with the bone due to the implementation of the intraosseous structure with elements in the form of longitudinal protrusions, transverse grooves, multiple microcavities of elliptical shape and with biocompatible nanostructured zirconia coating.

Claims

A cylindrical dental implant with an osseointegration surface structure, comprising a conical crown part and a cylindrical intraosseous part combined into a permanent connection with a neck and beveled with two external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical plane, transverse grooves located between the longitudinal protrusions , and the surface of the intraosseous part microstructured in the form of many microcavities of elliptical shape, Assumption between the transverse grooves, characterized in that the surface part applied across intraosseous biocompatible nanostructured coating of zirconium dioxide.