TWI542316B - 植入體取出方法及用於取出的環鋸鑽頭 - Google Patents

Description

植入體取出方法及用於取出的環鋸鑽頭

本發明係關於一種取出骨整合後的植入體之方法，及特別適用於執行此方法的環鋸鑽頭之設計。

通常骨頭植入體特別是牙齒植入體在生物學及機械學上被設計來做骨整合，換言之，以足夠強的方式將其等結合並固定到骨頭，使之可承受其等所被安裝的骨頭所必須承受的高機械應力。由於此因素，骨頭-植入體之連接實際應用上很強韌且設計成不易斷裂。

但是，植入體有時必須從進行骨整合的骨頭移除(在不正確安裝之情況或在區域治療中之改變等)。一般而言，由於植入體與骨頭之間的連接之特性，植入體之移除係複雜的任務，而骨頭之間的連接如上述必須很強。

骨整合後之植入體的移除，對骨頭且對病患多少造成創傷。傳統的取出過程包括以被稱為「環鋸鑽頭」的中空鑽頭在植入體周圍鑽孔。一個包含植入體本身及周圍骨頭之一部分的區域被鑽孔。一旦鑽孔完成，植入體及周圍骨頭之此部分被移除。不幸地，此程序在病患骨頭中留下一個比本來被植入體佔據的容室更大的空穴，此係一負面因素，由於此空穴若用於配合另一植入體時通常係太大；由於此因素，通常需要骨頭再生過程，以在繼續植入體處理之前填滿空穴。

申請人最近設計一個用於取出植入體的新工具，說明於WO2009153372專利申請案中，其可使牙齒植入體被取出而不需要在植入體周圍的骨頭上鑽孔。此取出工具包括一外螺紋，能朝與位於植入體與骨頭之間的外螺紋相反的方向螺入植入體之盲孔中。取出程序是根據藉一另外之力矩施加工具(即12/619079美國專利申請案中所述之工具)，將取出工具螺入植入體內，會稍微使植入體之頭部變形。取出工具被螺入直到轉動力矩變成很高而使得取出工具與植入體之間的鎖緊到達其最大點，且其轉動力矩被傳遞到植入體-骨頭之連接，最終造成連接斷裂及植入體無法螺鎖(在植入體並非螺入骨頭之情況為單純斷裂)。因而為了執行此程序，取出工具必須能承受高的力矩及轉移此力矩到植入體。然後，藉上述取出工具乾淨地被移除植入體，留下來的只是被植入體佔據的骨頭容室。結果，除了取出植入體之過程明顯地減少病患痛苦外，沒有需要去進行隨後之骨頭再生階段。

本發明之一目的在於提供一種根據高取出力矩在植入體上的施加改進的植入體取出方法提供一種改進的植入體取出方法，高取出力矩接著被轉移到骨整合後之植入體-骨頭的連接。本方法須達到被施加力矩之最大使用，因而並不需要施加會造成連接斷裂的過高力矩，其會造成連接之斷裂。目的係為了外科醫師不需很努力地打斷植入體-骨頭之連接(因為這有取出工具在很高的力矩下斷裂的風險)，且以特定最大力矩施加時，能打斷比上述方法更強的植入體-骨頭之連接。

本發明之一目的在提供一種取出安裝於骨頭內的植入體之方法，其包括施加力矩在取出工具上以將其螺入植入體內部直到打斷植入體-骨頭之連接為止，具體的特徵為在此方法中，取出力矩被施加於取出工具直至到達一特定最大力矩值為止；然後減少此力矩的施加。特定最大力矩值在每一連續階段中增加。換言之，在本發明的方法中，施加增加中的取出力矩於取出工具，直至到達一特定最大力矩值為止；然後減少或停止此力矩的施加；再一次施加一增加的取出力矩，直至到比前一者更大的特定最大力矩值；再一次減少施加，且繼續如此，直到植入體與骨折之間的連接被打斷為止。

依本發明之方法，根據階段性增加及暫停之力矩施加，提供比WO2009153372中所述之基本方法更佳之結果，WO2009153372之基本方法係根據一增加的取出力矩在植入體上直接且不暫停地施加，直到與植入體間的連接被打斷為止。在試驗中已顯示，此方法導致植入體之頭部的逐漸及受控制之變形，結果取出工具變成更深地插入植入體內。新的效果很重要(由於取出工具通常有一直徑增加之頂部)，因為取出工具上承受應力的面積具有較大的直徑且因而較強，藉此可施加較高之斷裂力矩而不造成取出工具之傷害。

本發明係關於一種取出安裝於骨頭內的植入體之方法，此方法包括施加力矩在取出工具上以將其螺入植入體內部直到打斷植入體-骨頭之連接為止，具體的特徵為在此方法中，取出力矩被施加於取出工具，直至到達一特定最大力矩值為止；然後此力矩的施加被減少。特定最大力矩值在連續階段的每一階段中增加。換言之，依本發明的方法，取出工具被置於植入體之頭部內側，且藉力矩施加工具，增加且漸進的取出力矩朝向取出工具之鎖緊方向施加(通常朝反時鐘方向)直至到達第1最大力矩值為止。此力矩施加工具較佳為可調整最大扭力之扳手，如美國專利申請案12/619079所述之一種。當到達此點時，取出工具被旋鬆但尚未完全移除。在其被旋鬆且取出工具中的固定應力已被釋放之後，力矩再一次被施加直至到達比前一者更大的第2最大力矩值為止。此方法重覆進行，以安全保護取出工具之有用壽命，直到植入體與骨之間的骨整合被打斷且植入體被取出為止。

雖然多扭力(可調整)扳手或不同值之許多固定扭力扳手之使用在執行本發明之方法時較佳，但是本方法亦可使用單一固定扭力扳手來執行。在這方面，牙科專業必須使用他們的判斷，協助其決定各階段應減少力矩施加之正確點。

在此敘述的方法使得植入體之頭部在當取出工具被螺入時具有可受控制的變形，且結果取出工具能更深地插入植入體內側。因而，假如取出工具之直徑朝向尖端(apex)施加力矩到植入體上且承受應力的工具之面積具有較大之直徑(且因而較強)。故，取出工具可施加及承受較高的力矩。因而外科醫師在不使取出工具斷裂之下能打斷較強的植入體-骨頭之連接。在實驗室之試驗中，已經顯示本發明之程序能使力矩提高60%被施加而不會使取出工具斷裂。

較佳為，依本發明之取出方法包括額外之步驟，在每一階段(一旦力矩已減少且在下個階段更大取出力矩施加之前)朝相反於取出方向的方向施加力矩，以使取出工具從植入體脫離。此使得取出工具更進一步進入植入體內。由於取出工具具有之一直徑朝其尖端(apex)(換言之，朝其頂面區域(top area)增加的直徑)，其被更進一步被導入植入體內之事實意味著取出工具之主動直徑增加。因此，取出工具與植入體之間的連接強度大幅地增加。

本發明之方法選擇地包括以環鋸鑽頭在植入體-骨頭之連接的外部形成切口之額外步驟。植入體-骨頭之連接的最外部區域係骨頭-植入體接觸率(BIC)為最大值之區域。事實上，據估計，當植入體已被安裝在骨頭中相當長一段時期之後，在此最外部區域之BIC會到達高至植入體與骨頭之間的總BIC之80%。因而在此最外部區域進行環鋸作業會造成必須施加於取出工具的最大力矩之相當降低。

第1圖係顯示植入體(1)之橫剖面圖，在此情況中，安裝在骨頭的牙齒植入體且係取出工具(2)所連接者。取出工具(2)係屬於用於執行本發明之方法的類型，因而包括一被螺入植入體(1)之盲螺孔(3)的攻螺紋本體(4)。攻螺紋本體(4)被插入直到其強迫螺鎖至甚至更大的力矩施加在取出工具(2)時會造成植入體-骨頭的連接斷裂。

如附圖所示，在此情況，藉在植入體-骨頭的連接的最外部區域(5)進行環鋸手術使取出變成更容易。環鋸手術具有兩個主要效果。第一，其可使最大應力在取出工具(2)上的施力點轉移到植入體(1)，未進行環鋸手術時之原點(7)到目前的點(6)，其係與骨頭上並未像原點(7)那麼強的區域對應。第二，進行環鋸手術時目前的點(6)上之應力比在從未進行環鋸時之原點(7)上之應力更大很多。此效果從第6圖可看出，其顯示依照施力點的深度施加於骨頭上之應力。如圖中可看出，當以約4.2mm的深度進行環鋸手術例如至目前的點(6)時，從此點(破折線)施加於骨頭的應力具有約200MPa的最大值，而當未行環鋸手術時，施加於骨頭的應力(點線)在深度為零之點(第1圖之原點(7))具有150MPa之較小的值。換言之，在植入體-骨頭的連接處的最外部區域(5)進行微量的環鋸手術會造成一配合效果，而將由取出工具(2)形成的應力集中在骨頭上。兩個效果的結合會使打斷植入體-骨頭的連接所需之最大力矩降低。

第2圖係顯示依本發明之環鋸鑽頭(8)的一實施例之視圖，其可使上述之環鋸手術在植入體-骨頭的連接處的最外部區域(5)安全且正確地進行。環鋸鑽頭(8)之最外部區域包括一直徑比環鋸鑽頭(8)的其他處更小的減小區域(9)。此減小區域(9)止於一用來在進行環鋸手術時引導外科醫師，且告訴他/她何時必須插入環鋸鑽頭(8)的止件(10)。止件(10)係操作為當止件(10)在進行環鋸手術時與骨頭接觸時，止件(10)並不切或拉骨頭而僅摩擦抵住骨頭。由於減小區域(9)，即環鋸鑽頭(8)的末端之鋸齒狀切割部特別薄因而只須要較小的力量來進行環鋸手術，止件(10)之摩擦足夠抵抗此力量。因此，止件(10)之摩擦抵住骨頭，使得外科醫師可知道環鋸鑽頭(8)已經插入到所需的界限。

較佳為，減小區域(9)的高度(h)為在2與8mm之間。一特別有利之實施例中，高度為在4.5與5.5mm之間，其中環鋸手術深度之值被最佳化(換言之，環鋸手術基於所提供的最大力矩減少儘可能簡短但是亦有效)。

第3圖係顯示依本發明之環鋸鑽頭的第2實施例之局部概略橫剖面圖。在此，環鋸鑽頭(8’)包括有本體(11)及尖端(12)，後者的直徑比本體(11)較小，且藉例如側固定構件(13)而連接到本體，如圖中所示。在此情況下，環鋸鑽頭(8，)之減小區域(9)係在尖端(12)本身上，而本體(11)之末端設有止件(10)。本實施例之優點為其可使用一種材料之本體(11)(一般為耐用且不脆)及另一種材料(一般為堅硬)之尖端(12)。

第4圖係顯示第3圖之部分的放大圖，其中有止件(10)定位，更清楚地顯示環鋸鑽頭(8’)之所有上述元件。

第5圖顯示依照環鋸手術時間獲得之骨頭的溫度曲線圖，曲線顯示使用依本發明之環鋸鑽頭(破折線)產生的溫度值及使用先前技術環鋸鑽頭(點線)產生的最大溫度值之比較。由圖可看出，以本發明之環鋸鑽頭來鑽短暫期間時，圍住環鋸鑽頭的骨頭所得到的最大溫度值與使用習知環鋸鑽頭來進行環鋸手術(環鋸手術持續較長期間約在0與160秒之間)產生的最大溫度值比較，在整個環鋸手術過程較低(在顯示的情況持續0及50秒之間)。因此，本發明之環鋸鑽頭的使用在取出期間提供保持圍住植入體周圍之骨頭的品質之額外優點。

第6圖顯示沿植入體外表面與骨頭間之結合的骨頭上之張力。於X軸線上，進入骨頭之深度以釐米(mm)顯示，亦即，0表示骨頭表面，且8 mm意指進骨頭8 mm。兩曲線針對相同力矩算出，此力矩在以第2圖之鑽頭鑽4 mm深之前及之後施加。於第6圖中顯示相同力矩如何應用於兩種情形，即未預鑽之骨頭具有約150 MPa的最大張力，而預鑽骨頭則承受拉力增至約200 MPa的張力集中。張力集中的效果為本發明所戮力以求：其在少25%下打斷。

1．．．植入體

2．．．取出工具

3．．．盲螺孔

4．．．攻螺紋本體

5．．．最外部區域

6．．．目前的點

7．．．原點

8,8’．．．環鋸鑽頭

9．．．減少面積

10．．．止件

12．．．尖端

11．．．本體

13．．．側固定構件

本發明細節可從附加的非限制性圖面了解。

第1圖係顯示牙齒植入體及依本發明之方法之執行有關的取出工具之橫剖面圖。

第2圖係顯示依本發明之環鋸鑽頭的一實施例。

第3圖係顯示依本發明之環鋸鑽頭的第2實施例。

第4圖係顯示第3圖之部分的放大圖。

第5圖顯示相對於環鋸手術進行時間骨頭的溫度曲線圖，曲線顯示使用依本發明之環鋸鑽頭產生的溫度值及使用先前技術環鋸鑽頭產生的最大溫度值。

第6圖顯示沿植入體外表面與骨頭間之結合的骨頭上之張力。

1．．．植入體

2．．．取出工具

3．．．盲螺孔

4．．．攻螺紋本體

5．．．最外部區域

6．．．目前的點

7．．．原點

Claims (4)

1. 一種環鋸鑽頭，其包括一本體，該本體具有一個端，一軸桿自該端延伸之，該軸桿與該本體一體成形且具有相對於該本體之縮小寬度，該軸桿之自由端提供該環鋸鑽頭之第一端，和具有另一端，中空圓筒形切割尖端被佈置在其上鄰近和從該本體延伸，該中空圓筒形切割尖端被配置成鑽出圓形周圍，該中空圓筒形切割尖端之自由端提供該環鋸鑽頭之第二端，該第二端相對於該第一端，其中，該切割尖端是配置環繞一縱軸，且具有一比該本體小的直徑，其中，該切割尖端並非與該本體形成一體，而是固定地裝入該本體，且其中，該本體之另一端終止於一平面環形表面鄰接該切割尖端並垂直於該縱軸，該平面環形表面與該本體一體形成且比該切割尖端還寬，而該環形表面提供一止件，以指示何時該環鋸鑽頭不必再導入。
2. 如申請專利範圍第1項之環鋸鑽頭(8’)，其中另包括至少一個側固定構件，以將尖端連接到該本體。
3. 如申請專利範圍第1項之環鋸鑽頭(8’)，其中該中空圓筒形切割尖端具有在2與8mm之間的高度。
4. 如申請專利範圍第3項之環鋸鑽頭(8’)，其中該中空圓筒形切割尖端之高度(h)在4.5與5.5mm之間。