RU134042U1

RU134042U1 - INTRACOSTIC IMPLANT WITH ANTIROTATION ELEMENTS AND HIGH POROUS BIOACTIVE SURFACE

Info

Publication number: RU134042U1
Application number: RU2013123216/14U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов; Александр Александрович Фомин
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2013-11-10

Abstract

Внутрикостный имплантат с антиротационными элементами и высокопористой биоактивной поверхностью, 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, выполненный с высокопористой структурой поверхности внутрикостной части, отличающийся тем, что поверхность внутрикостной части покрыта ультрадисперсным порошком гидроксиапатита с отрицательно заряженным электретным состоянием.An intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface, containing 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 the same diametrical plane, made with a highly porous structural surface intraosseous part, characterized in that the surface of the intraosseous part is covered with ultrafine powder hydroxyapatite with a negatively charged electret state.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к цилиндрическим внутрикостным имплантатам, и может использоваться при протезировании зубов верхней и нижней челюстей.The utility model relates to medical equipment, namely to cylindrical intraosseous implants, and can be used for prosthetics of the teeth of the upper and lower jaws.

Цилиндрические внутрикостные имплантаты находят широкое применение в стоматологической хирургии и используются при восстановлении утраченных или поврежденных корней зубов. Наиболее клинически эффективными являются имплантационные цилиндрические конструкции, которые обладают высоким сопротивлением провороту при действии жевательных нагрузок, способностью обеспечивать остеостимуляцию для ускоренного костеобразования в имплантационной зоне, а также возможностью создавать условия для остеоинтеграционного закрепления имплантатов в костном ложе челюсти. Для этого необходимо применение конструкций с антиротационными элементами и высокопористой структурой внутрикостной поверхности, обладающей биоактивными свойствами и обеспечивающей повышенную остеостимуляцию и ускоренный репаративный остеогенез.Cylindrical intraosseous implants are widely used in dental surgery and are used to restore lost or damaged tooth roots. The most clinically effective are implantation cylindrical structures, which have high resistance to rotation under the action of chewing loads, the ability to provide osteostimulation for accelerated bone formation in the implantation zone, and the ability to create conditions for osseointegration fixation of implants in the jaw bone bed. This requires the use of structures with antirotational elements and a highly porous structure of the intraosseous surface, which has bioactive properties and provides increased osteostimulation and accelerated reparative osteogenesis.

Известен зубной имплантат с антиротационной стабилизацией, содержащий неразъемные коническую коронковую и цилиндрическую внутрикостную части, между которыми расположена шейка, при этом на внутрикостной части имеются наружные продольные выступы, скошенные в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне [Патент РФ №2375011, МПК: A61C 8/00, опубл. 10.12.2009 г.].A dental implant with antirotational stabilization is known, containing an integral conical coronal and cylindrical intraosseous parts, between which the neck is located, while on the intraosseous part there are external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone [RF Patent No. 2375011, IPC: A61C 8 / 00 publ. December 10, 2009].

Недостатком данной конструкции является отсутствие высокопористой остеоинтеграционной структуры и биоактивных остеостимулирующих свойств поверхности внутрикостной части для ускоренного образования костного регенерата и прочного закрепления имплантата в кости.The disadvantage of this design is the lack of highly porous osseointegration structure and bioactive osteostimulating properties of the surface of the intraosseous part for accelerated formation of bone regenerate and strong fixation of the implant in the bone.

Известен зубной имплантат с фиксацией от проворота, 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 [Патент РФ №96481, МПК: A61C 8/00, опубл. 10.08.2010 г.].Known dental implant with a rotation lock 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 [Patent RF №96481, IPC: A61C 8/00, publ. 08/10/2010].

Недостатком указанной конструкции является отсутствие на поверхности внутрикостной части высокопористой остеоинтеграционной структуры для прорастания костной ткани и эффективного закрепления имплантата в кости, а также отсутствие биоактивных свойств поверхности, обеспечивающих повышенную остеостимуляцию и ускоренный репаративный остеогенез.The disadvantage of this design is the lack of a highly porous osseointegration structure on the surface of the intraosseous part for bone germination and effective implant fixation in the bone, as well as the absence of bioactive surface properties that provide increased osteostimulation and accelerated reparative osteogenesis.

Ближайшим прототипом, по мнению авторов, является стоматологический имплантат с антиротационными элементами и высокопористой структурой поверхности [Патент РФ №107044, МПК: A61C 8/00, опубл. 10.08.2011 г.], 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 цилиндрическая поверхность внутрикостной части выполнена в виде высокопористой структуры с величиной суммарной открытой пористости 50-65%, размером пор 250-600 мкм, глубиной пор 100-150 мкм.The closest prototype, according to the authors, is a dental implant with antirotational elements and a highly porous surface structure [RF Patent No. 107044, IPC: A61C 8/00, publ. August 10, 2011], 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, and the cylindrical the surface of the intraosseous part is made in the form of a highly porous structure with a total open porosity of 50-65%, a pore size of 250-600 microns, a pore depth of 100-150 microns.

Однако существенным недостатком данной конструкции является отсутствие биоактивных свойств поверхности внутрикостной части, обеспечивающих повышенную остеостимуляцию и ускоренный репаративный остеогенез.However, a significant drawback of this design is the lack of bioactive properties of the surface of the intraosseous part, providing increased osteostimulation and accelerated reparative osteogenesis.

Задача полезной модели состоит в создании цилиндрического имплантата с антиротационными элементами, высокопористой структурой поверхности внутрикостной части и биоактивными свойствами, обеспечивающими повышенную остеостимуляцию и ускоренный репаративный остеогенез.The objective of the utility model is to create a cylindrical implant with antirotational elements, a highly porous structure of the surface of the intraosseous part and bioactive properties that provide increased osteostimulation and accelerated reparative osteogenesis.

Технический результат полезной модели заключается в обеспечении возможности эффективной антиротационной фиксации имплантата в кости челюсти, стимуляции ускоренного образования костного регенерата на границе с имплантатом, а также в обеспечении прочного остеоинтеграционного закрепления имплантата в костном ложе.The technical result of the utility model is to provide the possibility of effective antirotational fixation of the implant in the jaw bone, stimulation of the accelerated formation of bone regenerate at the border with the implant, and also to ensure strong osseointegration fixation of the implant in the bone bed.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом внутрикостном имплантате с антиротационными элементами и высокопористой биоактивной поверхностью, 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, выполненном с высокопористой структурой поверхности внутрикостной части, согласно новому техническому решению, поверхность внутрикостной части покрыта ультрадисперсным порошком гидроксиапатита с отрицательно заряженным электретным состоянием.The problem is solved due to the fact that in the proposed intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface containing a conical crown part and a cylindrical intraosseous part combined into an integral connection with the neck and two external longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in one diametrical plane, made with a highly porous surface structure of the intraosseous part, according to a new technical mu solution, surface parts covered intraosseous ultrafine powder of hydroxyapatite with a negatively charged electret state.

Изготовление предлагаемого внутрикостного имплантата с антиротационными элементами и высокопористой биоактивной поверхностью может осуществляться путем литья по выплавляемым моделям и методом прессования (получение цилиндрической основы имплантата с конструктивными элементами в виде продольных выступов для сопротивления ротации; путем воздушно-абразивной, гидроабразивной, электроискровой или лазерной обработки (создание высокопористой структуры поверхности внутрикостной части); путем газоплазменного напыления порошковых покрытий (формирование на высокопористой поверхности внутрикостной части имплантата покрытия из ультрадисперсного порошка гидроксиапатита); путем электризации поверхности в условиях коронного разряда или путем бомбардировки потоком электронов (создание отрицательно заряженного электретного состояния покрытия из ультрадисперсного порошка гидроксиапатита).The manufacture of the proposed intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface can be carried out by investment casting and pressing (obtaining a cylindrical implant base with structural elements in the form of longitudinal projections for rotation resistance; by air-abrasive, waterjet, electrospark or laser processing (creation highly porous structure of the surface of the intraosseous part); by gas-plasma spraying of powder coatings life (the formation on the highly porous surface of the intraosseous part of the implant of the coating of ultrafine hydroxyapatite powder); by electrifying the surface under corona discharge conditions or by bombardment with an electron beam (creating a negatively charged electret state of the coating of ultrafine hydroxyapatite powder).

Описание конструкции.Description of the design.

На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция внутрикостного имплантата с антиротационными элементами и высокопористой биоактивной поверхностью, где позициями показаны: 1 - коронковая часть; 2 - внутрикостная часть; 3 - шейка; 4 - продольные выступы; 5 - высокопористая структура (на чертеже показана в виде извилистых контуров); 6 - ультрадисперсный порошок гидроксиапатита (на чертеже показан в виде множества точек); 7 - неcкомпенсированный отрицательный электрический заряд.Figure 1 shows the proposed design of the intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface, where the positions show: 1 - crown part; 2 - intraosseous part; 3 - neck; 4 - longitudinal protrusions; 5 - highly porous structure (shown in the form of tortuous contours in the drawing); 6 - ultrafine powder of hydroxyapatite (shown in the form of many dots); 7 - uncompensated negative electric charge.

На фиг.2 представлен вид имплантата снизу, показывающий расположение продольных выступов в одной диаметральной плоскости.Figure 2 presents the bottom view of the implant, showing the location of the longitudinal protrusions in one diametrical plane.

Имплантат содержит коронковую часть 1 в виде усеченного конуса, внутрикостную часть 2 в виде цилиндра, шейку 3, объединяющую коронковую часть 1 и внутрикостную часть 2 в неразъемное соединение, два продольных выступа 4 с верхней кромкой, скошенной от пришеечной зоны к апикальной зоне внутрикостной части 2 (фиг.1) и расположенные в одной диаметральной плоскости (фиг.2). Имплантат выполнен с высокопористой структурой 5 поверхности внутрикостной части 2, покрытой ультрадисперсным порошком гидроксиапатита 6 с отрицательно заряженным электретным состоянием, характеризующимся нескомпенсированным отрицательным электрическим зарядом 7 поверхности.The implant contains the crown part 1 in the form of a truncated cone, the intraosseous part 2 in the form of a cylinder, the neck 3, combining the crown part 1 and the intraosseous part 2 into an inseparable connection, two longitudinal protrusions 4 with the upper edge, beveled from the cervical region to the apical zone of the intraosseous part 2 (figure 1) and located in the same diametrical plane (figure 2). The implant is made with a highly porous structure 5 of the surface of the intraosseous part 2, covered with an ultrafine powder of hydroxyapatite 6 with a negatively charged electret state, characterized by an uncompensated negative electric charge 7 of the surface.

Продольные выступы 4 с верхней кромкой, скошенной от пришеечной зоны к апикальной зоне внутрикостной части 2 предназначены для создания сопротивления провороту имплантата при функциональных нагрузках.Longitudinal protrusions 4 with an upper edge, beveled from the cervical zone to the apical zone of the intraosseous part 2 are designed to create resistance to the implant rotation during functional loads.

Высокопористая структура 5 поверхности внутрикостной части 2, увеличивает общую площадь контактного взаимодействия с костью и обеспечивает эффективную остеоинтеграцию имплантата с его прочным закреплением в костном ложе.The highly porous structure 5 of the surface of the intraosseous part 2 increases the total area of contact interaction with the bone and ensures effective osseointegration of the implant with its strong fixation in the bone bed.

Ультрадисперсный порошок гидроксиапатита 6 с отрицательно заряженным электретным состоянием, характеризующимся нескомпенсированным отрицательным электрическим зарядом 7, создает благоприятный для ускорения репаративных процессов остеостимуляционный фон, повышает уровень биоактивности поверхности имплантата и приближает его физические свойства к природным физическим свойствам кости. В условиях воздействия квазистатического электрического поля, генерируемого ультрадисперсным порошком гидроксиапатита 6 с отрицательно заряженным электретным состоянием, на окружающие имплантат ткани происходит стимулированный рост костного регенерата и ускоренная остеоинтеграция поверхности внутрикостной части 2 при биорезорбции порошка гидроксиапатита.The ultrafine powder of hydroxyapatite 6 with a negatively charged electret state, characterized by an uncompensated negative electric charge 7, creates an osteostimulation background favorable for accelerating reparative processes, increases the bioactivity level of the implant surface and brings its physical properties closer to the natural physical properties of the bone. Under the influence of a quasistatic electric field generated by an ultrafine hydroxyapatite 6 powder with a negatively charged electret state, stimulated growth of bone regenerate and accelerated osseointegration of the surface of the intraosseous part 2 during bioresorption of hydroxyapatite powder occur on the tissues surrounding the implant.

При этом плотность нескомпенсированного отрицательного электрического заряда 7 должна иметь величину не менее 10^-8 Кл/см². В случае, если плотность нескомпенсированного отрицательного электрического заряда 7 будет менее 10^-8 Кл/см², ультрадисперсный порошок гидроксиапатита 6 не проявляет высокие электретные свойства и высокую остеостимулирующую способность поверхности внутрикостной части 2, т.к. естественная плотность отрицательного электрического заряда костной ткани находится на уровне 10^-8 Кл/см² и при меньшей величине плотности заряда гидроксиапатитсодержащей поверхности имплантата воздействие генерируемого электрического поля на окружающие костные структуры будет не существенным без стимуляции клеточной активности и ускорения процессов репаративного остеогенеза.The density of the uncompensated negative electric charge 7 should have a value of not less than 10 ^-8 C / cm ² . If the density of the uncompensated negative electric charge 7 is less than 10 ^-8 C / cm ² , the ultrafine hydroxyapatite 6 powder does not exhibit high electret properties and high osteostimulating ability of the surface of the intraosseous part 2, because the natural density of the negative electric charge of bone tissue is at the level of 10 ^-8 C / cm ² and at a lower charge density of the hydroxyapatite-containing surface of the implant, the effect of the generated electric field on the surrounding bone structures will not be significant without stimulating cell activity and accelerating the processes of reparative osteogenesis.

Для установки имплантата в кости челюсти выполняется цилиндрическое ложе, в котором фиксируется внутрикостная часть 2 конструкции. При этом в процессе погружения имплантата продольные выступы 4 постепенно внедряются в стенки ложа так, что выступы углубляются в костную ткань на всю свою высоту, обеспечивая плотный контакт внутрикостной поверхности имплантата с тканью и прочность его фиксации от проворота. В процессе приживления имплантата в костном ложе поверхность внутрикостной части 2, имеющая высокопористую структуру 5 и покрытая ультрадисперсным порошком гидроксиапатита 6 с отрицательно заряженным электретным состоянием, характеризующимся нескомпенсированным отрицательным электрическим зарядом 7, за счет генерации собственного квазистатического электрического поля создает остеостимуляционное воздействие на окружающую костную ткань, что усиливает остеорепаративные процессы в имплантационной зоне, тем самым повышая уровень биоактивности поверхности имплантата.To install the implant in the jaw bone, a cylindrical 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 bed so that the protrusions are deepened into the bone tissue to its full height, providing tight contact between the implant's intracostal surface and the tissue and its fixation from rotation. In the process of implant engraftment in the bone bed, the surface of the intraosseous part 2, having a highly porous structure 5 and coated with an ultrafine hydroxyapatite powder 6 with a negatively charged electret state, characterized by an uncompensated negative electric charge 7, creates an osteostimulating effect on the surrounding bone tissue due to the generation of its own quasistatic electric field which enhances osteoreparative processes in the implantation zone, thereby increasing the level of bio implant surface activity.

В дальнейшем, после резорбции ультрадисперсного порошка гидроксиапатита 6, окружающая новообразованная костная ткань прорастает в высокопористую структуру 5 поверхности внутрикостной части 2 имплантата, чем обеспечивается надежное остеоинтеграционное закрепление цилиндрической конструкции в кости челюсти.Subsequently, after resorption of the ultrafine hydroxyapatite 6 powder, the surrounding newly formed bone tissue grows into the highly porous structure 5 of the surface of the intraosseous part 2 of the implant, which ensures reliable osseointegration fixation of the cylindrical structure in the jaw bone.

Предлагаемая конструкция внутрикостного имплантата с антиротационными элементами и высокопористой биоактивной поверхностью обладает повышенной медико-технической эффективностью за счет выполнения на цилиндрической внутрикостной части антиротационных конструктивных элементов в виде двух продольных выступов, скошенных в направлении от пришеечной зоны к апикальной зоне и расположенных в одной диаметральной плоскости, за счет создания на поверхности внутрикостной части высокопористой структуры для прорастания кости и усиления взаимосвязи имплантата с окружающей тканью, а также благодаря наличию на поверхности внутрикостной части с высокопористой структурой ультрадисперсного порошка гидроксиапатита с отрицательно заряженным электретным состоянием, обеспечивающим остеостимулирующее воздействие на кость и повышающим уровень биоактивности поверхности имплантата.The proposed design of the intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface has enhanced medical and technical efficiency due to the implementation on the cylindrical intraosseous part of the antirotational structural elements in the form of two longitudinal protrusions, beveled in the direction from the cervical zone to the apical zone and located in the same diametrical plane, behind due to the creation of a highly porous structure on the surface of the intraosseous part for bone growth and reinforcement the interconnection of the implant with the surrounding tissue, and also due to the presence on the surface of the intraosseous part with a highly porous structure of an ultrafine hydroxyapatite powder with a negatively charged electret state, providing an osteostimulating effect on the bone and increasing the level of bioactivity of the implant surface.

Claims

An intraosseous implant with antirotational elements and a highly porous bioactive surface, containing 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 the same diametrical plane, made with a highly porous structural surface intraosseous part, characterized in that the surface of the intraosseous part is covered with ultrafine powder hydroxyapatite with a negatively charged electret state.