专利名称：用于利用压电设备的植入外科手术的压电插入器和压电填塞器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及在牙科治疗的植入外科手术中用于骨移植的压电 器件，更特别地涉及压电插入器和压电填塞器，该压电插入器和压电 填塞器被适合地设计用于利用压电器件移植上颌骨。
背景技术：
本部分中的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且不可以 构成现有技术。
植入外科手术被普遍认为是牙科领域中的重要部分，并且与植入 外科手术相关的概念和技术已经被不断地开发出来。简单病例的植入 外科手术通常能够由没有很多经验的牙医完成。然而，某些情况仍然 存在必须解决的问题，其中之一是与上颌窦相关的植入外科手术所呈 现的。由于在上颌骨后牙的植入外科手术中沿垂直方向没有足够的剩 余牙槽嵴，在许多病例中需要在上颌窦中进行移植。上颌窦中的移植 现在很普通并分为两种类型。其中一种是用骨凿移植，另一种是在颧 骨的下部形成横向窗口，接着直接提升上颌窦膜以在上颌窦的内部边 界和上颌窦膜之间填塞移植材料。
如果在植入手术中剩余牙槽嵴的高度明显低，应当应用更宽的瓣 设计和通过横向接近的手术。然而，当形成窗口时，由于窦膜很可能 破裂、存在间隔、提升中过程中高度技术敏感的程序，以及动脉的存 在，很难接近上颌窦。由于宽的术野而存在增加的机会性感染，并且 病人在手术期间和手术后感到非常不舒服。形成窗口导致有意地去除 上颌骨的横向部分，从而导致阻断血流，使得减少了对于所移植骨的 自骨化过程重要的、有用的营养基础，导致很长的康复期和骨化时间。 很多前沿研究试图以多种方式克服前述的缺点和问题。
BucciSabattini报告，当上颌窦移植需要用于在上颌骨后牙中的植 入体放置时，可以迟豫上颌窦膜并通过在上颌窦中注入可注射的移植 材料用移植材料填充该窦(参见Bucci Sabattini， Salvatorelli. New simplified technique for major augmentation of the maxillary sinus. 35th Annual Meeting of the Continental European Division of the International Association for Dental Research, 1999)。这是使用液压的示例性类型。
Leon Chen在他的论文中报告(参见Leon Chen， Jennifer Cha. An 8-Year Retrospective Study: 1100 Patients Receiving 1557 Implants Using the Minimally Invasive Hydraulic Sinus Condensing Technique. J. Periodontol 2005;76:482-491)，他在大约1100个病例的1557个植入体 的固定中，在用高速机头研磨去上颌窦的上颌骨内部边界后露出上颌 骨膜时在上颌窦中进行移植，得到了非常高的成功率。Chen将他的手 术命名为液压窦压縮(Hydraulic Sinus Condensing)。该手术是一种如 同骨凿技术中的接近牙槽嵴的方法，但是被认为是一种全新的尝试。 然而， 一些牙医在Leon Chen的方法中发现了某些缺陷，并表达了不同 的观点。最不利的事情是它是一种非常敏感的过程，并且几乎不可能 排除由必须与高速机头一起使用的冷却水所产生的污染。特别是，移 植材料的污染可能涉及上颌窦中的移植骨，并且还可以引起手术之后 的延迟的感染。在一些病例中，可能引起皮下气肿，并且可能难以避 免当剩余牙槽嵴长于6毫米(mm)到7mm时取决于机头头部的喷水 开口的位置的骨加热。
在20世纪90年代末期，Torrella报告了一种与其他方法相比临床 上方便的上颌窦手术方法，用于利用超声器件接近横向侧(参见 Vercellotti T， De Paoli S， Nevins M.， The ..Piezoelectric Bony Window Osteotomy and Sinus Floor Elevation: Introduction of a New Technique for Simplification of the Sinus Augmentation Procedure. International Journal Periodontics Restorative Dent. 2001;21:561-567) 。 Vercellotti提 出利用进一步提高的压电器件的上颌骨移植的更方便的方法，并且报 告与其它旋转器件相比临床上更易于应用该方法(参见Torrdla F， Pitarch J， Cabanes G, Anita E... Ultrasonic Osteotomy for the Surgical Approach of the Maxillary Sinus: A Technical Note. International Journal of Oral Maxillofac Implants 1998; 13; 697-700)。在2003年，韩国教授 Dong Seok Sohn在韩国介绍了利用压电器件的上颌窦中的骨移植的病 例(参见Dental Clinic, 2002) 。 Sohn在Dental Clinic杂志中报告，压 电器件有利于在形成窗口以及接着提升上颌窦膜时保护敏感的上颌窦 膜，因为即使该压电器件碰到软组织，即上颌窦膜，钻孔或者爆裂的 可能性也很低。在该杂志中，Sohn在操作利用压电器件的上颌窦中的 上颌骨移植时，通过尝试从用于植入体放置的位置接近该膜的、在接 近该膜上不同于其他方法的方法，获得了与现有方法比相对良好的结 果，对于手术者和病人都是满意的。
当利用压电器件时，没有修改地使用传统的压电插入器。然而， 传统压电插入器并非为了脊突地接近的(crestally approached)上颌骨 移植而设计，从而出现很多问题，例如不足的切割力，因而切割过程 中耗时过长，由切骨部位中的持续振动导致的插入器的断裂，这是压 电的典型特性。由于低的切割效率，外科医生容易施加过高的力来研 磨掉窦下面的最后的上颌牙槽嵴骨。外科医生在该器件接近上颌窦的 时刻没有机会感到该器件轻微落入窦腔，从而该力引起在上颌窦膜上 的穿孔等。
发明内容
根据示例性实施例，提供一种压电插入器，用于利用压电器件的 植入外科手术。该压电插入器一般包括压电插入器主体，该压电插入 器主体的一端插入并固定到压电主设备的机头。插入器杆从压电插入 器主体的另一端延伸。插入器末端形成在插入器杆的端部处。该插入 器末端具有位于其端部以便增加垂直切割力的多个孔或凹口。
在一些实施例中，该插入器末端还包括形成在其端部处以及其横 向侧面上的多个孔，以获得垂直切割力和横向切割力。
在一些实施例中，该插入器杆具有线性结构。在另一些实施例中， 该插入器杆具有至少弯曲一次的结构。
其他实施例提供一种用于利用压电器件的植入外科手术的压电填 塞器。该压电填塞器一般包括压电填塞器主体，该压电填塞器主体的 一端插入并固定到压电主设备的机头。填塞器杆从压电填塞器主体的 另一端延伸。填塞器末端形成在填塞器杆的端部。该填塞器末端具有 位于其端部的多个突出，以增强骨去除以及传输到移植材料的振动传
输效率。
在一些实施例中，该填塞器杆具有线性结构。在另一些实施例中， 该填塞器杆具有至少弯曲一次的结构。
本发明进一步的方面和特征根据下文中提供的详细描述将变得清 楚明了。此外，本发明的任何一个或多个方面可以单独地实施或者与 本发明的任何一个或者多个其他方面组合地实施。应当理解详细描述 和特定示例尽管指示了本发明的示例性实施例，但意图仅是为了说明 的目的而并不意图限制本发明的范围。
这里描绘的附图仅是为了示例说明的目的，而不是意图以任何方式限制本发明的范围。
图1示意性示出了根据本发明实施例的压电插入器和压电填塞器
如何连接并用于压电主设备中；
图2是根据本发明的一个优选实施例的压电插入器的透视图以及
插入器末端的局部放大图3是根据本发明的一个优选实施例的压电填塞器的透视图以及
填塞器末端的局部放大图4示出了具有线性结构的压电填塞器；
图5示出了要骨移植以便固定植入体的上颌窦的截面图6a到6j显示了利用根据本发明的实施例的压电插入器和压电填
塞器在上颌窦的剩余牙槽嵴中形成空洞的过程以及骨移植的过程的顺
序流程；
图7a和7b示出了固定植入体之前和之后上颌窦附近区域的X光 照片。
具体实施例方式
下文中，将参考本发明的实施例和附图更详细地描述本发明。应 当指出，这里说明本发明的示例性附图和细节应被参考以完全地理解 本发明实施例的手术中的可能优点以及通过本发明的那些示例性实施 例可以实现的优点。
还应当指出，所公开的本发明的实施例能够以多种形式修改，并 且本发明的范围不应解释为局限于下面要描述的实施例。还应当指出， 本发明的实施例仅意图为本领域技术人员提供针对本发明的更彻底的 描述。因此，附图中元件的某些特征可以在尺寸中进行夸大，以着重 于本发明更清楚的描述。对于附图的理解，应当指出，全部附图中相 同的组件尽可能标注为相同的附图标记。已知的功能和结构的详细陈 述在确定它们会不必要地使本发明的主题不清楚的情况下将被忽略。
下文中，将通过描述本发明的优选实施例，参考附图详细描述用 于利用本发明的压电器件的植入外科手术的压电插入器和压电填塞器 的示例性实施例。作为这里所公开的，提供了压电插入器和压电填塞 器的示例性实施例，它们可以用于利用压电器件的骨移植，并且用它 们很容易在用于植入体放置的位置的剩余牙槽嵴中形成并扩展垂直空 洞，可以避免对于上颌窦膜的损伤并通过剩余牙槽嵴中形成的空洞有 效地插入移植材料以便进行骨移植。
图1示出了压电插入器30和压电填塞器40的示例性实施例可以 连接到并用在压电主设备10中的示例方式。如图1所示，压电插入器 30和压电填塞器40被装备到压电主设备10的机头20，其中在压电主 设备10中产生的电子震荡传送到插入器30和填塞器40，从而插入器 30和填塞器40机械地振动。压电插入器30用于在上颌窦的剩余牙槽 嵴形成垂直空洞或者扩大已经在那里形成的空洞。压电填塞器40用于 有效地通过所形成的空洞将移植材料推动并放置到上颌窦膜之下的部 分中。
图2是根据本发明的优选实施例的压电插入器的透视图以及插入 器末端的局部放大图。如图2中所示，压电插入器30包括压电插入器 主体31,该主体31的一端插入到机头20中；插入器杆32，从主体32 的另一端延伸；以及形成在插入器杆32的端部处的插入器末端33。插 入器杆32被定型或弯曲以允许容易地接近上颌窦(例如像字母L 一样 弯曲)。在该特定实施例中，插入器末端33在其端部具有多个孔34 以增强垂直切割力，并且优选地总的形成为圆盘状而不是完美的球面。 这可以有助于避免当插入器末端33在插入器30研磨掉剩余牙槽嵴的 最后部分的时刻猛地进入上颌窦时，插入器末端33过度地推动上颌窦 膜并从而致使该膜被撕裂。
传统的压电插入器被适当地设计为在上颌骨的横向侧上形成窗 口。因此，用传统压电插入器在剩余牙槽嵴中形成垂直空洞需要很多
时间并引起如上所述的各种问题。
为了解决这种问题，本发明人设计了新型的压电插入器30，适合 于在用于插入固定的部分在剩余牙槽嵴中垂直地形成空洞。
插入器末端33具有在其端部形成的多个十字形孔34，其中末端 33的该结构在其形状上可以有各种修改。例如，插入器末端33a可以 提供为辐射状结构，其具有六个或者更多个孔34a，以增强垂直切割力。 可以提供另一种类型的插入器末端33b，该末端33b具有在其端部处以 及在其横向侧面上形成的多个孔34b以同时提供垂直切割力和横向切 割力。插入器末端33的直径可以是不同的(例如1.6mm，1.8mm，2.2mm， 3.0mm等)。在手术中，根据剩余牙槽嵴的厚度选择适当的插入器末 端尺寸以形成空洞，并且逐步使用更大尺寸来扩张所形成的空洞。
图3是根据本发明的优选实施例的压电填塞器的透视图以及填塞 器末端的局部放大图。图4示出了不同类型的压电填塞器。
参考图3，压电填塞器由压电填塞器主体41、填塞器杆42和填塞 器末端43构成，压电填塞器主体41的一端插入并固定到机头20，填 塞器杆42从主体41的另一端延伸，并且填塞器末端43形成在填塞器 杆42的端部处。填塞器杆42的形状例如被弯曲成字母"L"，以允许 容易地接近上颌窦。在该特定的实施例中，填塞器末端43的端部具有 在一个均匀的平面中的多个突出44。该多个突出44用于去除骨并增大 与移植材料的接触面积，从而增强振动传输效率，并且从而使得当移 植材料通过空洞被推动到上颌窦膜之下时，移植材料被更容易地插入。
随着移植材料在上颌窦中被推动通过空洞，当移植材料被阻塞在 狭窄的空洞中时，将压电填塞器40放到移植材料上并接着随着缓慢地 使其前进而操作它。压电填塞器40接着顺利地进入窦中而不对上颌窦 膜产生过度的冲击。另外，当移植材料仅被过多地朝上挤压时，来自
压电主设备10的振动被传输到移植材料的每个颗粒，使得该材料向上
和侧向都扩展良好，并且弛豫也易于采用压电主设备10实现，其特征
在于是每单位时间振动数万次。g卩，由于该移植材料被振动挤压在一 起，骨移植过程被进行并且能够更容易和安全地完成。
填塞器末端43的直径如插入器末端33那样变化尺寸。填塞器杆 42可以如图4所示地成型，成为具有线性结构的压电填塞器40a。插入 器杆32也可以具有线性结构。插入器杆32和填塞器杆42可以采用各 种形式成型，并且根据用于植入体放置的部分而具有弯曲结构或者线 性结构。
下文中，将参考附图描述骨移植顺序，其中压电插入器和压电填 塞器用于利用根据本发明实施例的压电器件的植入外科手术。
图5示出了用于骨移植以应用植入体放置的上颌窦的截面图。图 6a到6j是利用根据本发明实施例的压电插入器和压电填塞器在上颌窦 的剩余牙槽嵴中形成空洞以及骨移植的顺序过程。
在图5中，由"A"标注的区域是上颌窦中用于植入体放置的部分。 现在描述的将是对于上颌窦中的A部分，利用根据本发明的实施例的 压电插入器30和压电填塞器40在剩余牙槽嵴中形成空洞以及执行骨 移植的过程。
图6a显示了失去了臼齿并仅留下上颌牙槽骨作为剩余牙槽嵴51 的状态。这里，附图标记52标注上颌窦膜。在该状态下，不可能直接 对剩余牙槽嵴51应用植入体放置。因此，要求对相关部分进行骨移植 以使得剩余牙槽嵴51更厚。如图6b中所示，在剩余牙槽嵴51中垂直 地形成空洞53。在形成空洞53的过程中，如果剩余牙槽嵴51相对厚， 可以利用手术钻通过在空洞的末端和上颌窦膜52之间留下大约lmm 到2mm的厚度来形成空洞53。如果剩余牙槽嵴51非常薄(例如4mm
到5mm或者更少)，从开始就用压电插入器30形成空洞53以露出上 颌窦膜52之下的开口 54，如图6c所示。
图6d示出了在剩余牙槽嵴51中形成的空洞53，其延伸到开口 54 而不撕裂上颌窦膜52。当在上颌窦50的内部边界中研磨剩余牙槽嵴 51以仅露出上颌窦膜52时，可以看到由于其前述的特性，根据本发明 实施例的压电插入器30显著地优于传统压电插入器。特别地，在该手 术过程中，如果剩余牙槽嵴51没有被适当地切割，过多的力可能被施 加，使得在最后的时刻上颌窦膜52可能由于该过度的力而被戳入，导 致膜52的破裂。因此，插入器末端34的形状至少是圆的或优选地是 盘型，以便手术者在其末端部分正在被研磨的剩余牙槽嵴51的所有最 后部分被研磨掉时，有轻微落入上颌窦50中的感觉。因此，避免了无 意地刺入上颌窦膜52。
在形成空洞53和开口 54而没有损坏上颌窦膜52之后，移植材料 然后被用压电填塞器40插入空洞53中。如图6e所示，开口 54附近的 上颌窦膜的内部边界首先被PRP填塞，该PRP是从相关患者的血液或 者初期软移植材料55聚集的，该初期软移植材料55用于缓冲当推动 全尺寸二次移植材料56时施加在上颌窦膜52上的过高压力。如图6f 所示，在用初期移植材料55填塞边界之后，可以用压电插入器30将 空洞53的直径加宽为大于2.2mm，用于扩展空洞53以使得二次移植 材料56顺利地进入空洞53。
接着，如图6a中所示，用压电填塞器40将二次移植材料56向上 推到开口54以上、上颌窦膜52以下的部分，二次移植材料56接着被 完全挤压进入上颌窦膜52的下部中。在该过程中，二次移植材料56 的颗粒接收来自压电填塞器40的振动以安全地弛豫膜52，以便很好地 向上并也向横向区域移动二次移植材料56。这样，移植材料没有如同 其他方法中可以发生的那样仅仅被向上引导，由此有助于避免与这些 与其他方法相关的情况，在这些与其他方法相关的情况中移植材料仅
仅被向上引导使得移植材料没有很好地扩展到横向侧并且阻塞空洞53 或者开口54。图6h示出了根据前述的过程，移植材料55和56被通过 剩余牙槽嵴51的空洞53放置在开口 54之上、上颌窦膜52的内部边 界上的状态。图6i所示状态中，二次移植材料56被很好地放置，足以 使得植入体可以被固定。图6j示出了固定了植入体57的状态。
图7a和7b示出了通过如上所述的手术处理，利用压电插入器30 和压电填塞器40的植入体放置之前和之后上颌窦附近的X光照片。与 其他手术相比，根据本发明，用压电插入器30和压电填塞器40执行 上颌窦中的骨移植，可以快速地完成上颌窦中的骨移植，而最小切除 原有牙齿所位于的部分，并且相关的患者在手术之后感觉非常舒适。
利用如上所述的压电插入器30和压电填塞器40，在用压电器件在 上颌窦中执行骨移植时，易于在剩余牙槽嵴中沿垂直方向形成并扩大 空洞。特别是，如果剩余牙槽嵴没有被适当地切割，过大的力可能被 施加而在最后时刻戳入上颌窦膜中，导致撕裂该膜。根据本发明实施 例的插入器末端成型为至少圆形或者优选地为盘型。由于这种结构， 当在剩余牙槽嵴的最后剩余部分处完全研磨掉剩余牙槽嵴时，手术者 可以感到轻微地落入上颌窦中，使得能够避免无意地戳入上颌窦膜。 另外，在剩余牙槽嵴的空洞中推动移植材料的过程中，移植材料的颗 粒接收来自压电填塞器40的振动以安全地弛豫该膜。因此，移植材料 向上前进并且还很好地扩展到横向侧。这样，本发明的实施例有助于 避免与其他方法相关的情况，在与其他方法相关的情况中移植材料仅 仅被向上引导使得移植材料没有很好地扩展到横向侧并且阻塞空洞或 开口。
应当指出如上所述的压电插入器30和压电填塞器40的实施例意 图说明本发明的实例。本领域技术人员将理解可以预期关于它的各种 修改和其他等价实施例。因此，应当理解本发明不局限于上述的特定 实施例。因此，本发明真正的技术范围应当由所附权利要求中指定的
技术精神所限定。应当理解本发明意图是覆盖如所附权利要求限定的 发明的精神和范围内的关于它的所有修改，等价物和替代。
这里仅为了参考的目的使用特定的术语，因此意图不是限制性的。 例如，比如"上"、"下"、"之上"、"之下"、"向上"、"向下"、 "向前"、"向后"的术语指的是所参考的附图中的方向。诸如"前"、 "后"、"背"、"底"、"侧"的术语描述组件的部分在一致但是 任意的参考的结构中的取向，其通过参考描述所讨论的组件的文本和 相关附图而变得清晰。这种术语可以包括上面特别提出的词语、它们 的派生词、以及相似含义的词语。类似地，术语"第一"、"第二" 和其他这种数字术语指的是不暗含顺序或次序的结构，除非上下文明 确指出。
当介绍要素或特征和示例性实施例时，冠词"一"、"该"、"所 述"意图是表示存在一个或多个这种要素或特征。术语"包含"、"包 括"和"具有"意图是包括性的，并且表示除了特别指出的那些之外 还可以有其他要素或者特征。还应当理解，这里描述的方法步骤、过
程以及操作不应视为必须要求它们的执行按照讨论或者示出的特定顺 序，除非特别地确定为执行的顺序。还应当理解可以采用附加的或者
替代的步骤。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，意图是不偏离本发明的要 旨的变化处于本发明的范围之内。这种变化不应视为偏离本发明的精 神和范围。
权利要求
1.一种压电插入器，用于利用压电设备的植入外科手术，包括压电插入器主体，该压电插入器主体的一端插入并固定到压电主设备的机头中；插入器杆，从所述压电插入器主体的另一端延伸；以及插入器末端，其形成在所述插入器杆的端部，该插入器末端具有位于其端部以增加垂直切割力的多个孔。
2. 如权利要求l所述的压电插入器，其中所述多个孔具有多个十 字形孔。
3. 如权利要求l所述的压电插入器，其中所述插入器末端还包括 形成在其末端处及其横向侧面上以同时获得垂直切割力和横向切割力 的多个孔。
4. 如权利要求2或3所述的压电插入器，其中所述插入器杆具有 线性结构。
5. 如权利要求2或3所述的压电插入器，其中所述插入器杆具有 至少弯曲一次的结构。
6. 如权利要求l所述的压电插入器，其中所述插入器杆具有线性 结构。
7. 如权利要求l所述的压电插入器，其中所述插入器杆具有至少 弯曲一次的结构。
8. —种压电填塞器，用于利用压电设备的植入外科手术，包括 压电填塞器主体，该压电填塞器主体的一端插入并固定到压电主 设备的机头中；填塞器杆，其从所述压电填塞器主体的另一端延伸；和 填塞器末端，其形成在所述填塞器杆的端部处，该填塞器末端具有位于其端部处以增强骨去除以及传输到移植材料的振动传输效率的多个突出。
9. 如权利要求8所述的压电填塞器，其中所述填塞器杆具有线性 结构。
10. 如权利要求8所述的压电填塞器，其中所述填塞器杆具有至 少弯曲一次的结构。
全文摘要
本公开涉及用于利用压电器件的植入外科手术的压电插入器和压电填塞器。根据示例性实施例，该压电插入器包括压电插入器主体，该压电插入器主体的一端插入并固定到压电主设备的机头。压电插入器还包括插入器杆，其从压电插入器主体的另一端延伸。插入器末端形成在插入器杆的端部处。压电填塞器包括压电填塞器主体，该压电填塞器主体的一端插入并固定到压电主设备的机头。填塞器杆从压电填塞器主体的另一端延伸。填塞器末端形成在填塞器杆的端部处。利用该压电插入器和该压电填塞器，在上颌窦中执行骨移植时便于在剩余牙槽嵴中用于植入体放置的部分处垂直地形成并扩大空洞，并且能够避免上颌窦膜中的损伤，以便有效地通过在用于骨移植的剩余牙槽嵴中形成的该空洞插入移植材料。
文档编号A61B17/56GK101371803SQ200810128540
公开日2009年2月25日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月28日
发明者李鸿灿 申请人:李鸿灿