专利名称：具有植入物和/或属于所述植入物的单元的装置及生产植入物和/或单元的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有植入物和/或属于所述植入物的、例如间隔套的单元的装置，所述植入物和/或单元旨在延伸通过形成在颚骨中的孔和通过所述颚骨的软组织，并包括一个或更多个二氧化钛外层。本发明还涉及一种制造植入物和/或单元的方法。
背景技术：
在牙科领域中，通过软组织的植入物和间隔套或者单元，以及生产植入物和这样的单元的方法已经在市场上和从专利文献及普通文献中的描述熟知。大部分的已知的植入物和单元根据以合理成本获得良好的植入效果的一般目的进行设计。因此，在植入物和颚骨之间以及在延伸穿过软组织的植入物和/或单元的部分和软组织之间，一般需要获得良好并且感觉上也满意的结合，而所述结合(一体性)在植入的一段时间后不易于产生。与提出本发明申请的申请人相同的申请人也提交，尤其是，瑞典专利申请0301149-1，其中在颚骨和植入物之间可以有极好的结合。对与本申请同时提出申请的专利申请，即SE 03322-0和SE 03324-8，也进行了参考。
然而，存在对更好的植入物和单元以及对生产所述植入物和单元的方法的需求。从而，例如，能提高和加速与植入物有关的骨骼生长就显得重要。对缩短装配时间有明显的需要，并且要病人和牙医人员接受长的、拖延的治疗时间更加困难。从长远看，获得良好的感觉效果也显得重要，并且关于颚骨的植入物或单元的上部和软组织的良好结合也显得重要。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，尤其是，本发明利用了二氧化钛可以布置在植入物的外表面上的知识。在优选的实施例中，通过所谓的、以基于瑞典专利99019474-7和0001202-1的已知方法的阳极氧化，可以实现本申请。然而，此已知的氧化方法没有提出在结晶范围内起作用。对涉及可以使用在结晶范围内的植入材料的JP 2000116673和JP 11033106，(授予Kokubo等人)也进行了参考，但是基本上在牙科领域以外。
可以看作根据本发明的装置的特点的特征在于在介绍中提到的层中的每一个层由结晶二氧化钛组成，所述结晶二氧化钛大部分或全部呈锐钛矿状态。
在发明构思的进一步展开中，在一个或更多层中，锐钛矿状态以70-100％的比例存在。所述层也可以具有在0.05-10微米厚度范围内，优选地，为在0.5-10微米厚度范围内的平均厚度。在一个实施例中，植入物的或单元的外表面的大部分或者全部设置有结晶二氧化钛，所述结晶二氧化钛大部分或全部呈锐钛矿状态。从而，根据本发明的二氧化钛层将促进极好的骨骼引导和软组织的结合(一体化)。结晶二氧化钛层可以补充有另外形式的促进骨骼生长物质，例如BMP(骨骼形态发生蛋白)。在有关植入物的从属权利要求中限定了新颖的植入物的进一步的实施例。
可以主要看作新颖的方法的特点的特征在于其包括阳极氧化过程。在此方法中，支撑所述外层的部分在加电压下施加到液体或者电解液，例如硫酸和磷酸。选取电解液的成分、电压及植入物的实际部分在液体中的停留时间以形成二氧化钛，所述二氧化钛大部分或全部呈锐钛矿状态。不同的电解液成分与不同的电压相联系。
在一个实施例中，电压选取在100伏特和270伏特之间的数值。在较低的电压，二氧化钛层成为非结晶的，并且在较高的电压，二氧化钛层中的金红石的数量增加。
通过上面所提出的，获得了极好且有效的骨骼生长功能，从骨骼的强劲生长的观点来看和从时间(快速生长)的观点来看，极好且有效的骨骼生长功能是有利的。所述层也提供了在部件或部分处有效的软组织结合的可能，所述部件或部分对着软组织放置或延伸穿过软组织。因为本身已知的方法和程序可以使用，植入物的生产非常有利。没有必要对实际的植入物或单元的结构作任何修改，并且，以在牙科领域中已经实践的方式，这些修改可以被分配和处理。同样，在具有骨骼生长、软组织结合和速度都增加的不同的情况下，实际的植入工作可以遵循已经形成的惯例。在需要的情况下，具有不同特性的层可以定位在植入物所有的区域或选取的区域。
下面将参照附图对现在提出的装置的实施例以及装置的生产方法的实施例进行说明，其中图1是植入物的俯视示意图，所述植入物设置有锐钛矿状态的二氧化钛层，并且紧密配合到颚骨(部分颚骨示出)中，与已有技术相比，所述层具有引导骨骼形成的增强能力；图2是与根据图1的植入物实例不同的植入物实例的俯视图；图3是在颚骨(部分颚骨示出)中的植入物和属于植入物并延伸穿过软组织的穿过件的部分的俯视图，可以对着软组织放置的单元的部分具有锐钛矿状态的二氧化钛层；图4是通过阳极氧化将锐钛矿状态的二氧化钛施加到植入物上的侧视示意图；图5是将锐钛矿状态的二氧化钛施加到到属于植入物的单元或软组织穿过件上的侧视示意图；以及图6以曲线图的形式显示了作为施加的电压值的函数的层厚度。
具体实施例方式
根据图1，骨骼1包括颚骨2。在颚骨的顶上具有软组织3区域。颚骨2最初设置有孔，所述孔由标号4标示。本身可以是已知类型的植入物5布置在孔中。从而植入物包括例如外螺纹5a，所述植入物通过外螺纹5a可以拧入孔4中。孔可以是螺纹的或非螺纹的。植入物还设置有上部凸缘状部分5b，所述上部凸缘状部分5b具有周面5b’，所述周面5b’可以在颚骨的上部区域2a对着颚骨放置。植入物5还可以包括或者连接到单元或者软组织穿过件5c，单元或者软组织穿过件可以由隔离套组成或者起隔离套的作用。在软组织穿过件5上，植入物旨在支撑假体，所述假体由标号6标示。面对上部凸缘状部分5b的颚骨的表面用2a’标示。
根据图1的植入物5沿其所有或者大部分的外表面设置有薄的二氧化钛层，所述二氧化钛层完全地或部分地，优选地实质上，呈结晶形式的锐钛矿。所述锐钛矿显示具有有力的骨骼生长刺激效果，所述效果在图1中用沿着植入物的大部分长度围绕植入物的骨骼生长7来说明。从而锐钛矿层使植入物的表面能够引导骨骼形成。下面将更详细地描述所述层的结构。在根据图1的情况下，二氧化钛层没有施加到植入物的上部，这意味着作为轻微的骨骼吸收的结果，在所述部分和颚骨之间存在具有软组织的小空间。为说明的目的，示出了通常并非需要的所述空间8。
根据图2中的说明性实施例的植入物可以具有如图1中的植入物5’一样的基本结构。在这种情况下，植入物仅在其上部5b’和5c具有锐钛矿状态的二氧化钛。参照图1中的空间8，锐钛矿状态的二氧化钛的应用在相关区域内产生了显著的骨骼生长7’。从而，锐钛矿状态的二氧化钛可以用来有效地避免在根据空间8的区域中的骨骼吸收，并且以这种方式用来避免根据图1的骨骼吸收和软组织的减退。即使从长远的观点看，这也保证了良好的感觉效果。当然，根据图2的植入物5’可以沿着其整个外部范围设置二氧化钛。在这种情况下，孔的构造也显示得更清楚并用4’标示。从而，图1和2中显示的装置利用了锐钛矿层引导骨骼形成的能力，相对于已知的牙科技术，所述能力可以得到充分的扩展。
图3显示了延伸穿过软组织3的单元或者穿过件9。单元9在高度方向上具有长度L。沿着可以是L的2/3的长度1，在单元外表面部分9a上，单元设置有薄的锐钛矿层10，即设置有锐钛矿状态的二氧化钛。在外表面的长度为1’的剩余部分9b上，单元具有薄的二氧化钛层，所述二氧化钛层可以是非结晶的、红金石或者是锐钛矿状态的。所述剩余外表面部分指向口腔，所述口腔用标号10标示。在图3中，标号11也代表口腔上皮，所述口腔上皮沿着隔离物/单元/穿过件的表面具有有限的范围。连接软组织区域12延伸越过所述区域或者外表面9a、9b的更大部分，从而沿着长度1与外表面9a一致。穿过件9可以与颚骨植入物13成为一体或者以已知的方式施加到颚骨植入物13上，所述颚骨植入物13在图3中以与根据图1和2的说明性实施例中相同的方式配合到形成在颚骨2中的孔中。穿过件也布置在此以支撑假体的上层结构14。
图4和5显示了阳极氧化的原理，其中，根据所述专利公开中指出的技术，利用具有包含电解液例如硫酸和磷酸的液体的容器15。在阳极和阴极布置中，植入物代表阳极16，接触单元是阴极17。植入物由标号18标示，并且完全或部分地浸入电解液19中。阳极和阴极与电压电源的阳极和阴极分别连接，电压电源由标号20标示。电压电源可以包括已知类型的控制部件以保证在阳极/植入物和位于电解液中的阴极/接触单元间的电压在必要时可以变化。从而，对于电解液的某种成分而言，电压U可以在100伏特至270伏特的范围内变化或者调整到第一值。如果电解液有另外的成分，所述值调整到另外的数值，所述另外的数值可以在所述的范围内，即100伏特至270伏特之间，从而根据上述，在所讨论的外表面上获得二氧化钛层，所述二氧化钛层呈结晶锐钛矿状态7”。可以在箭头20的方向上作用植入物18。要理解可以通过控制电压数值和在箭头20方向上移动植入物来改变二氧化钛层的厚度和状态，所述电压数值通过所述控制部件或调整部件来控制。在决定二氧化钛层的结构中，表面或者表面部分的浸入时间也是至关重要的。
图5显示了一种情况，其中，通过使用根据图4的设备，软组织穿过件或单元1完全或部分地覆盖有锐钛矿状态的二氧化钛。在本实例中，下部部分(参照图3中的9a)浸在液池或者电解液19中。另外，根据图4和5的布置以相应的方式运行。
图6显示了厚度T可以怎样作为适合于特定的浸入时间和给定的电解液的电压U的函数而改变。层的厚度尤其是对于电压的相关性由曲线17体现出来。曲线图还显示了其中用于所述层(cf.7)的锐钛矿状态发生的第一电压点U1，而U2表示其中红金石状态发生的电压。
二氧化钛层的厚度可以在0.05-10微米，例如0.5-10微米的范围内选取。在所讨论的层中锐钛矿以70-100％的比例存在。从而，植入物和/或软组织穿过件具有可以对着颚骨和/或软组织放置的部分。每一个这样的部分可以没有设置螺纹或可以设置有螺纹、凹槽或者花纹。不同的层可以设置在位置上截然不同的部位上或者叠加地设置。
为了补充锐钛矿引导骨骼形成的能力以及为了帮助软组织的结合，锐钛矿状态的二氧化钛层可以设置具有骨骼诱导特性的促进生长物质，例如BMP。
本发明不限于通过实例在上文中展示的实施例，相反，本发明能在所附权利要求书的范围内改变。
权利要求
1.一种具有植入物(5、13)和/或属于所述植入物的、例如间隔套的单元(9)的装置，所述植入物和/或单元用于延伸通过形成在颚骨(2)中的孔(4′)和通过属于所述颚骨的软组织(3)，并包括主要由二氧化钛组成的一个或更多个外层，其特征在于每一层由结晶二氧化钛组成，所述结晶二氧化钛大部分或全部呈锐钛矿状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在每一层(7)中，锐钛矿以70％至100％的比例存在。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于每一层具有在0.05-10微米厚度范围内，优选在0.5-10微米厚度范围内的厚度。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于植入物的和/或单元的外表面的大部分设置有结晶二氧化钛，所述结晶二氧化钛大部分呈锐钛矿状态。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其特征在于植入物和/或单元的一个或更多个外表面设置有结晶二氧化钛，所述结晶二氧化钛大部分呈锐钛矿状态。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的装置，其特征在于所述植入物和/或所述单元包括能够对着软组织放置并且用于通过它的锐钛矿状态的结晶二氧化钛层提供极好的或者良好的软组织结合的部分，或者所述单元由所述部分组成。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的装置，其特征在于所述每一个锐钛矿状态的结晶二氧化钛层包括骨骼刺激物质例如BMP，和/或(进一步)刺激软组织结合的物质。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于位于所述植入物和/或单元上的外螺纹设置有大部分呈锐钛矿状态的结晶二氧化钛外层。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于所述能够对着软组织放置的植入物和/或单元的部分包括无螺纹的外表面。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于延伸穿过软组织的部分或表面(9a)沿着例如它的长度的2/3覆盖有呈锐钛矿状态的结晶二氧化钛，并且所述部分的剩余长度或表面(9b)可以实质上是非结晶的、红金石或者也呈锐钛矿状态，所述部分构成指向远离植入物方向的部分，并且具有锐钛矿的长度段可以与结缔组织区域内的软组织相互作用。
11.一种生产牙植入物(5、13)和/或属于所述牙植入物的单元的方法，所述牙植入物具有一个或更多个二氧化钛外层，其特征在于所述方法是一种阳极氧化方法，其中支撑所述外层的部分在加电压下施加到包含例如硫酸和磷酸的液体(10)或者电解液中，并且选取电压(U)和所述部分在液体或电解液中的停留时间以便形成二氧化钛，所述二氧化钛大部分或全部呈结晶锐钛矿状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于对于给定或预定的第一浓度的电解液，电压(U)选取为在100-270伏特范围内的第一值，并且，在第二浓度或第二成分的电解液，电压选取为第二值等。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于结晶二氧化钛补充有例如BMP的生长刺激物质，和/或措施。
全文摘要
一种植入物(5、13)和/或属于所述植入物的、例如间隔套的单元(9)，旨在延伸通过形成在颚骨(2)中的孔(4′)和属于所述颚骨的软组织(3)，并包括主要由二氧化钛组成的一个或更多个外层。每一层由大部分或全部呈锐钛矿状态的结晶二氧化钛组成。本发明还涉及一种生产牙植入物(5、13)和/或属于所述牙植入物的单元的方法，所述牙植入物具有一个或更多二氧化钛外层。所述方法是一种阳极氧化方法，其中支撑外层的一个或多个部分在加电下施加到例如包含硫酸和磷酸的电解液内，选取电压(U)和所述部分在电解液中的停留时间，从而形成大部分或全部呈结晶锐钛矿状态的二氧化钛。这样可以获得极好的骨骼引导和软组织结合。
文档编号A61L27/06GK1893886SQ200480037111
公开日2007年1月10日 申请日期2004年12月6日 优先权日2003年12月11日
发明者简·霍尔 申请人:诺贝尔生物公司