RU2654682C1

RU2654682C1 - Console dental implant

Info

Publication number: RU2654682C1
Application number: RU2017139049A
Authority: RU
Inventors: Александра Николаевна Забалуева; Николай Михайлович Забалуев
Original assignee: Александра Николаевна Забалуева
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-05-21

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to dentistry, and is intended for use in the manufacture of intraosseous dental implants. In the cavity of cylinder (1) with bottom (2) of the intraosteal part, a single crown part is placed in the form of flange (3) with cylindrical beam (4). Center of the end of beam (4) is equipped with threaded hole (5). Screw (9) is screwed into hole (5) through two through-going coaxial holes (11), (10) for the head and neck of the screw (9) in bottom (2) of cylinder (1). In the gaps between the upper plane of cylinder (1) and the lower plane of flange (3), shock absorbers (6), (8) are placed between the end of beam (4) and inner bottom (2) of cylinder (1). When tightening screw (9), washers (6), (8) are compressed, while elastic modulus of washers (6), (8) is simultaneously adjusted to a specific tooth. Plug (13) is then inserted into hole (11). Implant is placed in the prepared alveolus until complete healing. Artificial tooth (14) is formed on the outer surface of flange (3). Between the inner surface of cylinder (1) and the outer surface of cylindrical beam (4), gaps (7), (12) are provided between screw head (9) and the inner surface of plug (13) to allow depreciation. When load is vertical, shock absorbers (6), (8) are compressed and screw head (9) is moved in direction of plug (13) together with crown part and tooth (14). With a horizontal load on tooth (14), the attachment between the intraosseous and coronal parts works as an elastic cantilever, which creates the effect of horizontal micro-displacement of tooth (14). Same effect is created by both shock absorbers (6), (8).

EFFECT: use of a dental implant allows reliable and high-quality depreciation of artificial tooth (14) with respect to the intra-osseous part.

1 cl, 1 dwg

Description

Область медицины, и которой относится изобретениеThe field of medicine to which the invention relates

Изобретение относится к стоматологии и может быть использовано при изготовлении внутрикостных зубных имплантатов с амортизирующими устройствами.The invention relates to dentistry and can be used in the manufacture of intraosseous dental implants with shock absorbing devices.

Уровень техникиState of the art

Известны конструкции зубных имплантатов с амортизирующими устройствами, включающие полую внутрикостную часть, изготовленную из биоинертного материала, и коронковую часть, состоящую из наружной с искусственным зубом и внутренней, входящей в полость внутрикостной части, причем имеющиеся амортизирующие элементы компенсируют жесткость взаимодействия между деталями внутрикостной и коронковой частей имплантата, возникающих при жевании (RU 147498 U1,10.01.2014; патент США №5114343, А61С 8/00, 1992; RU 2311887 С2, 03.02.2006; RU 2578803 С1, 27.03.2016).There are known designs of dental implants with shock absorbing devices, including a hollow intraosseous part made of bioinert material, and a crown part consisting of an external with an artificial tooth and an internal intraosseous part entering the cavity, and the existing shock-absorbing elements compensate for the stiffness of the interaction between the parts of the intraosseous and crown parts implant arising during chewing (RU 147498 U1.10.01.2014; US patent No. 5114343, А61С 8/00, 1992; RU 2311887 С2, 02/03/2006; RU 2578803 С1, 03/27/2016).

В перечисленных конструкциях зубных имплантатов с амортизирующими устройствами при наличии множества достоинств невозможно установить модуль упругости амортизирующих узлов, наиболее близкий к модулю упругости периодонта конкретного здорового человеческого зуба, и добиться высокой износостойкости непосредственно элементов амортизации. Это обусловлено тем, что разные зубы несут на себе разную нагрузку, а в известных конструкциях не предусмотрена возможность регулирования модуля упругости амортизирующих элементов под конкретный искусственный зуб, что не обеспечивает должного качества амортизации. Кроме того, использование одних и тех же эластичных элементов одновременно для амортизации и фиксации коронковой части во внутрикостной полости приводит к быстрому износу эластичных деталей, так как при микроколебательных движениях искусственного зуба возникает трение скольжения между эластичными резиноподобными элементами и металлическими деталями имплантата, что приводит к потере амортизации и возвращению имплантата к «жесткому» типу взаимодействия между внутрикостной и коронковой частями и, соответственно, отторжению имплантата.In the above designs of dental implants with shock-absorbing devices, in the presence of many advantages, it is impossible to establish the elastic modulus of the shock-absorbing nodes closest to the periodontal elastic modulus of a particular healthy human tooth and to achieve high wear resistance of the shock-absorbing elements directly. This is due to the fact that different teeth carry a different load, and the known designs do not provide for the possibility of regulating the elastic modulus of the shock-absorbing elements for a specific artificial tooth, which does not provide the proper quality of depreciation. In addition, the use of the same elastic elements at the same time for cushioning and fixing the crown in the intraosseous cavity leads to rapid wear of the elastic parts, since micro-vibrational movements of the artificial tooth result in sliding friction between the elastic rubber-like elements and the metal parts of the implant, which leads to loss depreciation and return of the implant to the “hard” type of interaction between the intraosseous and coronal parts and, accordingly, rejection of the implant that one.

Известна конструкция разборного зубного имплантата с амортизирующим устройством, включающая внутрикостную часть, изготовленную в форме полого цилиндра с дном, внутренняя полость которого выполнена в форме эллипсоида вращения. Внутри цилиндра расположена коническая втулка с внутренней резьбой, имеющая сужение книзу. На поверхности конической втулки ниже верхней плоскости выполнены на равном расстоянии одна от другой, по крайней мере, три продольные прорези. Между наружной поверхностью конической втулки и внутренней поверхностью полого цилиндра расположена амортизирующая прокладка, изготовленная из биоинертного резиноподобного материала. Внутри конической втулки расположен винт, на который крепится коронка искусственного зуба. При закручивании винта в коническую втулку нижняя ее часть с прорезями раздвигается и сдавливает амортизирующую прокладку, которая, в свою очередь, плотно прилегает к внутренней поверхности полого цилиндра, имеющего форму эллипсоида вращения, что приводит к надежной фиксации коронковой части во внутрикостной с одновременной амортизацией коронковой части (RU 2296531 С2 10.04.2007) (прототип).A known design of a collapsible dental implant with a shock-absorbing device, including an intraosseous part made in the form of a hollow cylinder with a bottom, the internal cavity of which is made in the form of an ellipsoid of revolution. Inside the cylinder is a tapered sleeve with an internal thread, having a narrowing down. At least three longitudinal slots are made on the surface of the conical sleeve below the upper plane at an equal distance from one another. Between the outer surface of the conical sleeve and the inner surface of the hollow cylinder there is a shock-absorbing pad made of bioinert rubber-like material. Inside the conical sleeve is a screw on which the crown of an artificial tooth is attached. When the screw is screwed into a conical sleeve, its lower part with slots extends and squeezes the shock-absorbing pad, which, in turn, fits snugly against the inner surface of the hollow cylinder, which has the shape of an ellipsoid of revolution, which leads to reliable fixation of the coronal part in the intraosseous with simultaneous depreciation of the crown part (RU 2296531 C2 04/10/2007) (prototype).

Недостатком этого имплантата является то, что эластичная амортизирующая прокладка становится средством фиксации между внутрикостной и коронковой частями. В результате, первичной функцией винта, вкручиваемого в коническую втулку, является сдавливание эластичной прокладки с силой, достаточной для надежной фиксации коронковой части во внутрикостной, а степень амортизации при этом становится вторичной, в связи с чем, неопределяемой. Она может оказаться такой же жесткой, как в имплантате без амортизации, а может, наоборот, с излишней амортизацией. Кроме того, при вертикальных микроколебаниях искусственного зуба, возникающих при жевании, проявляется трение скольжения между эластичной прокладкой и соприкасающимися с ней металлическими деталями имплантата, что приводит к быстрому износу прокладки и, соответственно, выходу из строя имплантата в целом.The disadvantage of this implant is that the elastic cushioning pad becomes a means of fixation between the intraosseous and coronal parts. As a result, the primary function of the screw screwed into the conical sleeve is to squeeze the elastic gasket with a force sufficient to reliably fix the crown in the intraosseous, and the degree of amortization becomes secondary, and therefore undetectable. It may turn out to be as rigid as in an implant without depreciation, or, on the contrary, with excessive depreciation. In addition, with vertical micro-vibrations of an artificial tooth arising during chewing, sliding friction is shown between the elastic pad and the metal parts of the implant in contact with it, which leads to quick wear of the pad and, accordingly, failure of the implant as a whole.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является повышение качества работы амортизирующего устройства и срока службы имплантата в целом.The objective of the invention is to improve the quality of the shock-absorbing device and the life of the implant as a whole.

Это достигается тем, что в отличие от известного образца зубной имплантат консольный содержит совокупность новых конструкторских решений: применение двух равных по толщине и упругости амортизирующих шайб, работающих одновременно для исполнения одной цели - обеспечение амортизации искусственного зуба в вертикальной и горизонтальной плоскостях; наличие крепежного и одновременно регулировочного винта, используемого для крепления внутрикостной и коронковой частей между собой и одновременной регулировки упругости обеих амортизирующих шайб; расположение двух амортизирующих шайб в теле имплантата таково, что при работе они не испытывают трения скольжения при соприкосновении с другими деталями имплантата; узел крепления внутрикостной и коронковой частей конструктивно выполнен так, что в нем возникает вспомогательная реактивная сила, способствующая работе амортизирующих шайб в обеспечении горизонтальных колебательных микроперемещений искусственного зуба относительно внутрикостной части имплантата.This is achieved by the fact that, in contrast to the known sample, the cantilever implant contains a set of new design solutions: the use of two equal in thickness and elasticity of shock absorbing washers working simultaneously for the fulfillment of one goal - ensuring depreciation of the artificial tooth in the vertical and horizontal planes; the presence of a fixing and at the same time adjusting screw used to fasten the intraosseous and crown parts to each other and at the same time adjust the elasticity of both shock absorbing washers; the location of the two shock absorbing washers in the body of the implant is such that during operation they do not experience sliding friction when in contact with other parts of the implant; the attachment site of the intraosseous and crown parts is structurally designed so that an auxiliary reactive force arises in it, which contributes to the operation of the shock absorbing washers in providing horizontal oscillatory micromotion of the artificial tooth relative to the intraosseous part of the implant.

Описание чертежейDescription of drawings

На фиг. 1 представлена схема осевого сечения зубного имплантата консольного и искусственного зуба.In FIG. 1 is a diagram of an axial section of a dental implant of a cantilever and artificial tooth.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Зубной имплантат консольный содержит внутрикостную часть из пористого титана в виде полого цилиндра (1) с дном (2), единую коронковую часть: наружную - в виде плоского цилиндрического фланца (3) и внутреннюю - в виде цилиндрической балки (4); отверстие (5) с резьбой, амортизирующую шайбу (6) из биоинертного резиноподобного материала, воздушный зазор (7) для обеспечения горизонтальных микроколебаний, амортизирующую шайбу нижнюю (8) из биоинертного резиноподобного материала, винт (9) крепежный и одновременно регулирующий, два сквозных соосных отверстия: (10) - меньшего диаметра и (11) - большего диаметра, воздушный зазор (12) для обеспечения вертикальных микроколебаний, заглушку (13) из пористого титана, искусственный зуб (14).The dental implant cantilever contains an intraosseous part of porous titanium in the form of a hollow cylinder (1) with a bottom (2), a single crown part: the outer part is in the form of a flat cylindrical flange (3) and the inner one is in the form of a cylindrical beam (4); threaded hole (5), cushioning washer (6) of bioinert rubber-like material, air gap (7) to provide horizontal micro-vibrations, lower cushion washer (8) of bioinert rubber-like material, screw (9) fixing and simultaneously adjusting, two through coaxial openings: (10) - of smaller diameter and (11) - of larger diameter, air gap (12) to provide vertical micro-vibrations, plug (13) made of porous titanium, artificial tooth (14).

Имплантат работает следующим образом.The implant works as follows.

Предварительно из дна 2 цилиндра 1 вынимается заглушка 13 и с помощью регулирующего и одновременно крепежного винта 9 через равные по начальной толщине и начальной упругости амортизирующие шайбы 6 и 8 притягивается единая коронковая часть к дну 2 цилиндра 1 внутрикостной части до тех пор, пока эластичные амортизирующие шайбы 6 и 8 не примут заданный модуль упругости, наиболее близкий к модулю упругости периодонта конкретного здорового человеческого зуба, что повышает качество применяемого амортизирующего устройства. Затем отверстие 11 под головку винта 9 закрывается заглушкой 13, и внутрикостная часть помещается в подготовленную зубную альвеолу и оставляется в ней до полного заживления. После этого на внешней поверхности цилиндрического фланца 3 формируется искусственный зуб 14.First, a plug 13 is removed from the bottom 2 of the cylinder 1 and, using the adjusting and at the same time fixing screw 9, through the shock-absorbing washers 6 and 8, equal in initial thickness and initial elasticity, a single crown part is attracted to the bottom 2 of the cylinder 1 of the intraosseous part until the elastic shock-absorbing washers 6 and 8 will not accept the specified modulus of elasticity, closest to the modulus of elasticity of the periodontium of a particular healthy human tooth, which improves the quality of the shock absorbing device used. Then, the hole 11 for the screw head 9 is closed by a plug 13, and the intraosseous part is placed in the prepared dental alveoli and left in it until complete healing. After that, an artificial tooth 14 is formed on the outer surface of the cylindrical flange 3.

При жевании на искусственный зуб 14 действует результативная сила давления, теоретически раскладывающаяся на две составляющие: вертикальную-основную и горизонтальную-сопутствующую. Крепление между внутрикостной и коронковой частями имплантата имеет одну степень свободы в вертикальной плоскости. Эту степень свободы использует вертикальная сила давления для достижения эффекта амортизации внутри имплантата. Через искусственный зуб 14 сила прикладывается к верхней плоскости фланца 3, единого с цилиндрической балкой 4. Фланец 3 сжимает амортизирующую шайбу 6, а торец цилиндрической балки 4 одновременно сжимает амортизирующую шайбу нижнюю 8. Вкрученный в торец цилиндрической балки 4 винт 9 движется вместе с цилиндрической балкой 4 сквозь соосные отверстия 10 и 11 в дне 2 цилиндра 1 к заглушке 13, с которой головка винта 9 имеет воздушный зазор 12, достаточный для необходимого вертикального микроперемещения всего узла от искусственного зуба 14 до винта 9. При разжимании амортизирующих шайб 6 и 8 тем же путем происходит обратное движение узла, от винта 9 до зуба 14, которое завершается окончательным разжиманием шайб 8 и 6 и при необходимости ограничивается упором головки винта 9 в край отверстия 10, выступающий внутрь отверстия 11. В результате изначальное ударное воздействие вертикальной силы на внутрикостную часть имплантата нейтрализуется одновременной работой двух амортизирующих шайб 6 и 8, направленной на достижение одной цели, что способствует сохранению работоспособности амортизирующих шайб 6 и 8.When chewing on an artificial tooth 14, an effective pressure force acts, theoretically decomposing into two components: vertical-main and horizontal-related. The fastening between the intraosseous and coronal parts of the implant has one degree of freedom in the vertical plane. This degree of freedom uses the vertical pressure force to achieve the cushioning effect inside the implant. Through an artificial tooth 14, a force is applied to the upper plane of the flange 3, which is common with the cylindrical beam 4. The flange 3 compresses the shock-absorbing washer 6, and the end face of the cylindrical beam 4 simultaneously compresses the shock-absorbing washer lower 8. The screw 9 screwed into the end of the cylindrical beam 4 moves together with the cylindrical beam 4 through the coaxial holes 10 and 11 in the bottom 2 of the cylinder 1 to the plug 13, with which the screw head 9 has an air gap 12 sufficient for the necessary vertical micromotion of the entire assembly from the artificial tooth 14 to the screw 9. When when the shock-absorbing washers 6 and 8 are opened in the same way, the assembly moves backward, from the screw 9 to the tooth 14, which ends with the final opening of the washers 8 and 6 and, if necessary, is limited by the stop of the screw head 9 at the edge of the hole 10, protruding into the hole 11. As a result, the original the impact of vertical force on the intraosseous part of the implant is neutralized by the simultaneous operation of two shock absorbing washers 6 and 8, aimed at achieving one goal, which helps to maintain the performance of shock absorbing washers b 6 and 8.

Горизонтальная составляющая силы, возникающей при жевании, действующая на искусственный зуб 14, сталкивается с сопротивлением того же узла от зуба 14 до винта 9, соединенного с внутрикостной частью посредством упругого вида крепления, подобного консольному, где упругий конец «консоли» - зуб 14 практически имеет три степени свободы в горизонтальной плоскости: две поступательных и одну - вращательную, так как от точки приложения силы - зуба 14, до точки непосредственного крепления между торцом цилиндрической балки 4 и внутренним дном 2 цилиндра 1 находится значительное расстояние, которое образует упругий рычаг между точкой приложения силы и точкой крепления. Причем крепление балки 4 осуществляется с помощью винта 9, диаметр которого значительно меньше диаметра балки 4, что само по себе предполагает упругость «тонкого» винта 9 относительно «массивной» балки 4 с фланцем 3. Упругие свойства проявляются и в самом резьбовом соединении между резьбой винта 9 и резьбой отверстия 5, между шейкой винта 9 и отверстием 10, предназначенным для свободной посадки шейки винта 9. В совокупности, все эти признаки дают возможность называть данное крепление эквивалентным упругому консольному. Кроме того, между внутренней поверхностью цилиндра 1 и наружной поверхностью цилиндрической балки 5 выполнен зазор 7, достаточный для свободы микроперемещений балки 4 внутри цилиндра 1. На торце балки 4 по периметру допустимо иметь скругление для того, чтобы при горизонтальных микроколебаниях острые края торца балки 4 не могли повредить плоскость эластичной амортизирующей шайбы нижней 8. Следовательно, зуб 14 имеет бесчисленное множество направлений для микроперемещений в горизонтальной плоскости, и конкретное направление зависит от направления приложенной силы. А с учетом того, что зуб 14 через плоский фланец 3 и цилиндрическую балку 4 опирается на эластичные амортизирующие шайбы 6 и 8, упругие микроколебания металлических деталей узла от зуба 14 до головки винта 9 совмещаются с мягкими микроколебаниями эластичных амортизирующих шайб 6 и 8. В итоге, совместная работа консольного упругого крепления и эластичных амортизирующих шайб 6 и 8, нацеленная на решение общей задачи, снижает износ эластичных амортизирующих шайб 6 и 8.The horizontal component of the chewing force acting on the artificial tooth 14 collides with the resistance of the same assembly from the tooth 14 to the screw 9, which is connected to the intraosseous part by means of an elastic type of attachment, similar to the cantilever, where the elastic end of the “console” - tooth 14 practically has three degrees of freedom in the horizontal plane: two translational and one rotational, since from the point of application of force - tooth 14, to the point of direct attachment between the end of the cylindrical beam 4 and the inner bottom 2 of cylinder 1 there is a considerable distance that forms an elastic lever between the point of application of force and the attachment point. Moreover, the fastening of the beam 4 is carried out using a screw 9, the diameter of which is much smaller than the diameter of the beam 4, which in itself implies the elasticity of the "thin" screw 9 relative to the "massive" beam 4 with the flange 3. The elastic properties are also manifested in the threaded connection between the screw threads 9 and the thread of the hole 5, between the neck of the screw 9 and the hole 10, intended for the free fit of the neck of the screw 9. Together, all these signs make it possible to call this mount equivalent to an elastic cantilever. In addition, between the inner surface of the cylinder 1 and the outer surface of the cylindrical beam 5, a gap 7 is made sufficient for freedom of microdisplacement of the beam 4 inside the cylinder 1. At the end of the beam 4 around the perimeter, it is permissible to have a rounding so that the sharp edges of the end of the beam 4 are not horizontal edges could damage the plane of the elastic cushioning washer of the bottom 8. Therefore, the tooth 14 has countless directions for micro-movements in the horizontal plane, and the specific direction depends on the direction phenomena of applied force. And taking into account the fact that the tooth 14, through the flat flange 3 and the cylindrical beam 4, is supported by elastic shock absorbing washers 6 and 8, the elastic micro-vibrations of the metal parts of the assembly from the tooth 14 to the screw head 9 are combined with the soft micro-vibrations of the elastic shock-absorbing washers 6 and 8. As a result, , the joint work of the cantilever elastic mount and the elastic shock-absorbing washers 6 and 8, aimed at solving the general problem, reduces the wear of the elastic shock-absorbing washers 6 and 8.

При жевании с использованием заявляемого имплантата удается сохранить на более долгий срок возможность микроэкскурсий искусственного зуба, подобных естественным, при работе натурального зуба в парадонте костной ткани за счет введения в конструкцию имплантата более качественного и надежного амортизирующего устройства, в сравнении с прототипом.When chewing using the inventive implant, it is possible to preserve the possibility of micro-excursions of an artificial tooth, similar to natural ones, for a longer period of time when a natural tooth works in the bone paradont due to the introduction of a better and more reliable shock-absorbing device into the implant design, in comparison with the prototype.

Право выбора формы внешней поверхности внутрикостной части имплантата, материала эластичных амортизирующих шайб 6 и 8 остается за производителем.The right to choose the shape of the outer surface of the intraosseous part of the implant, the material of the elastic shock-absorbing washers 6 and 8 remains with the manufacturer.

Claims

A dental implant is cantilever, comprising an intraosseous part made of bioinert porous material in the form of a hollow cylinder with a bottom, and a crown part consisting of an external with an artificial tooth and internal parts, while the upper plane of the intraosseous part is equipped with a shock-absorbing washer, characterized in that the outer coronal the part is made in the form of a flat cylindrical flange, and the inner one is in the form of a cylindrical beam equipped with an axial hole from the end with a thread and a screw screwed into the end of the cylindrical ba through two coaxial through holes of a smaller diameter from the side of the inner bottom of the cylinder for the screw neck and a larger diameter from the outside of the bottom of the cylinder for the screw head, and a plug made of porous titanium is placed in the hole from the bottom of the cylinder, and in the gaps between the upper plane of the intraosseous parts and the lower plane of the flange, between the end of the cylindrical beam and the inner bottom of the cylinder, two shock absorbing washers are placed, and between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the cylindrical ball and, between the screw head and the inner surface of a stub formed clearances for damping capabilities.