专利名称：微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及牙科种植体愈合装置，特别涉及微型牙科种植体微电场刺激愈合装置。
背景技术：
20世纪60年代，瑞典学者Brannemark教授发现,金属钛与骨组织的表面微观结构之间能紧密结合形成“骨整合”。骨整合界面理论奠定了现代口腔种植学的基础。骨整合界面是确保种植体周围骨组织能长期保持稳定并承担功能负荷的基础。黏膜和种植体之间界面的成功愈合和保持稳定也是种植成功的关键因素。牙种植体穿透黏膜组织露出于口腔，需要建立ー个良好的结缔组织封闭，为种植体提供防止口腔细菌及其毒素进入内环境的一道屏障。种植体周围的黏膜组织类似于自然牙周围的龈组织，但与天然牙牙龈相比，这层相对无血管的软组织防御机制较弱。种植修复是目前口腔临床和口腔医学研究的热点，提高牙龈组织及骨组织的愈合水平是所面临的任务。骨髄间充质干细胞迁移至种植体-骨界面并沉积骨质、表皮及牙周组织干细胞迁移至种植体-牙龈界面并形成种植体与牙龈上皮间的结合是种植体获得成功的关键。直流电刺激的方法在促进骨折的愈合、创伤的治疗、神经的生长方面得到了广泛的应用。
现有专利中记载的相关骨愈合的治疗仪器，如中国专利申请CN201120200642. 8、CN90100934. 2、CN200610061732. 7所公开的的治疗仪器应用了直流电刺激的方法促进骨折愈合。但这些仪器都是通过电流刺激骨头促进其损伤愈合，目前尚未见到有采用电流、电压刺激的方法促进牙科种植体愈合的仪器，且这些仪器要么带有笨重的电脑主机，要么带有电容极板，携带不方便，具有局限性。迄今，尚未有关于应用电刺激促进口腔中微小的牙科种植体愈合的报道。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了鋭意研究，结果发现通过恒定的微电流或微电压对牙科种植体进行电刺激，可以有效促进种植体的愈合，缩短愈合时间，具体而言，采用与牙科种植体上表面吻合接触的阴极，同时与阴极接触的金属制固位螺栓将阴极固定于牙科种植体上，在伸出的部分上设置与口腔内其他部位如软组织等接触的阳极，通过阴极和阳极分别向牙科种植体和口腔内其他部位提供电刺激，固位螺栓通过牙科树脂密封，并通过绝缘保护层与口腔其他部位绝缘，所得装置不仅可以实现牙科种植体的快速愈合，而且该装置体积微小，在牙科种植体上安装、拆卸方便，使用便捷，清洁容易，从而完成本发明。本发明的目的在于提供以下方面( I) 一种微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，该装置具有与牙科种植体顶面相吻合的下表面，以及伸出接触部(2)，金属制固位螺栓(I)穿过该愈合装置上开设的圆形通孔(la)，紧固于牙科种植体中，在固位螺栓之上填塞牙科树脂(7)，使得固位螺栓与口腔环境隔离，并与该愈合装置其余部分成一体；绝缘保护层设置于该愈合装置的外表面，使得电子元件与口腔环境隔离；该愈合装置包括电源，微电压恒压电路模块，用于为电极提供恒定的电压，微电流恒流电路模块，用于为电极提供恒定的电流，电极，包括阴电极(6)和阳电极(5)，用于将微电流恒流电路或微电压恒压电路输出的电流或电压导出并分别提供给牙科种植体和人体口腔内其他部位，其中，微电压恒压电路模块和微电流恒流电路模块二者不并存，择一存在，就是说，微型牙科种植体微电场刺激愈合装置或者包括微电压恒压电路模块或者包括微电流恒流电路模块；阴电极(6)设置于该愈合装置与牙科种植体相接处的下表面上，以及愈合装置下表面上方固位螺栓(I)的螺杆外表面处，阳电极(5)设置于伸出接触部上，阴电极(6)和阳电极(5)分别与绝缘保护层(3)相连接。(2)根据上述方面所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，所述微电压恒压电路模块包括供电模块和恒压控制模块，供电模块为微电压恒压电路模块提供稳定的电源，恒压控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒压输出到电扱。(3)根据上述方面所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干， 所述微电流恒流电路模块包括供电模块和恒流控制模块，供电模块为微电流恒流电路模块提供稳定的电源，恒流控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒流输出到电扱。(4)根据上述方面所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，牙科树脂(7)上表面与愈合装置其余部分的上表面高度相同。(5)根据上述方面所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，绝缘保护层由瓷、树脂、塑料或其他高分子绝缘材料制成。(6)根据上述方面所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，伸出接触部具有横向伸出部分以及纵向接触部分，表面被覆绝缘保护层，内部为电源、微电压恒压电路模块或微电流恒流电路模块，横向伸出部分与牙龈保持一定间隙，便于局部清洁卫生。(7)根据上述方面述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，阳电极(5)设置于接触部的底端。(8)根据上述方面的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，阳电极与牙龈或口腔内其他软组织相接触。(9)根据上述方面的微 型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，阴电极分别与固位螺栓的螺杆和牙科种植体抵接。(10)根据上述方面的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在干，
微电压恒压电路模块提供5V以下电压；微电流恒流电路模块提供10-200 ii A的电流。根据本发明提供的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置体积非常微小，可以方便地安装于牙科种植体上，并且不对患者口腔环境造成不便，不影响患者正常生活，可以长期为牙科种植体提供电刺激，使得牙科种植体快速愈合，而且清洁容易，适于长期使用。患者的牙科种植体愈合后，拆除密封的牙科树脂，取下固位螺栓即可将整个愈合装置拆除，拆卸非常便利。
图1示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的俯视不意图；图2示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的剖面结构示意图；图3示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的剖面结构示意图；图4示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的安装结构示意图；图5示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的供电模块的结构示意
图6示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的恒压控制模块的结构示意图；图7示出根据本发明优选实施方式的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的微电流恒压控制模块的电路原理图。附图标号说明1-固位螺栓Ia-通孔2-伸出接触部3-绝缘保护层4-微型电池5-阳电极6-阴电极7-牙科树脂8-牙科种植体2ト直流电转换器22-直流电转换器23-控制器23a-模数变换器23b-数字模拟转换器24-运算放大器组
24a-运算放大器24b-运算放大器24c-电阻
具体实施例方式下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。本发明人经过研究发现，组织受损伤后即在损伤组织与未损伤组织之间形成ー个稳定的内源性电场(约100-200mv)，该电场持续时间较长(数日至数周)，分布于损伤组织周围数毫米的空间范围内，距离损伤组织越近，电场越明显；在负电位处总是能恒定的产生新骨沉积，而正电位处往往产生骨吸收，这掲示出可移位的电荷对骨生长过程的重要意义。此外，关于皮肤干细胞的研究也表明，在微电场的作用下，表皮干细胞向电场的阴极移动。因此，本发明人认为对牙种植体施加外来电场可以有效提高干细胞的迁移，促进种植体周围组织的愈合及与种植体结合，改善种植体的愈合，提高成功率。本发明公开的是一种可以促进牙科种植体愈合的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，使用该装置利于牙种植体的愈合，提高临床种植修复的成功率。在根据本发明的ー个优选实施方式中，如图1-4中所示，提供一种微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，该装置具有与 牙科种植体顶面相吻合的下表面，以及伸出接触部2，金属制固位螺栓I穿过该愈合装置上开设的圆形通孔la，紧固于牙科种植体中，在固位螺栓之上填塞牙科树脂7，使得牙科树脂7与该愈合装置其余部分成一体；该愈合装置包括电源，微电压恒压电路模块，用于为电极提供恒定的电压，微电流恒流电路模块，用于为电极提供恒定的电流，电极，包括阴电极6和阳电极5，用于将微电流恒流电路或微电压恒压电路输出的电流或电压导出并分别提供给牙科种植体和人体口腔内其他部位，绝缘保护层3，设置于该愈合装置的外表面，使得电子元件与口腔环境隔离；其中，微电压恒压电路模块和微电流恒流电路模块二者不并存，择一存在，就是说，微型牙科种植体微电场刺激愈合装置或者包括微电压恒压电路模块或者包括微电流恒流电路模块；阴电极6设置于该愈合装置与牙科种植体相接处的下表面上，以及愈合装置下表面上方固位螺栓I的螺杆外表面处，阳电极5设置于伸出接触部上，阴电极6和阳电极5分别与绝缘保护层3相连接。其中，为了方便地与牙科种植体安装固定，根据本发明提供的微型牙科种植体下表面与牙科种植体上表面相吻合，这样安装后两者之间无缝隙，可以防止异物侵入其间而导致牙科种植体与周围组织间难以愈合。
在根据本发明的优选实施方式中，微型牙科种植体微电场刺激愈合装置包括圆桶状主体部分和伸出接触部2，如图1、2和3所示。其中，主体部分用干与牙科种植体进行安装、固定，并容纳电路模块如微电压恒压电路模块或微电流恒流电路模块；伸出接触部用于与口腔内其他部位如软组织接触。在根据本发明的微电场刺激愈合装置中，通过固位螺栓I将该愈合装置固定到牙科种植体上表面，使得该愈合装置在治愈牙科种植体愈合过程中可以稳定地紧固在牙科种植体表面，避免在治疗过程中愈合装置移位。作为固位螺栓使用金属制固位螺栓，对于金属并没有特别限制，不过优选使用钛或钛合金制固位螺栓，以提高生物相容性。固位螺栓除了起到固定愈合装置的作用以外，还起到导电的作用，由于固位螺栓与牙科种植体和阴极(阴电极)都接触，可以进ー步将阴电极输出的电信号导入到牙科种植体中，特别是当阴电极与牙科种植体接触不良时，如图4中所示。在本发明中，牙科树脂防止口腔内唾液等物质侵蚀固位螺栓。在根据本发明的优选实施方式中，牙科树脂7上表面与愈合装置其余部分的上表面高度相同，从而防止对患者ロ腔造成损伤。在本发明的微电场刺激愈合装置中，绝缘保护层3可以由瓷、树脂、塑料或其他高分子绝缘材料制作而成，设置于愈合装置表面，保护和隔绝电路模块免于口腔内唾液、软组织等的干扰。 在根据本发明的微电场刺激愈合装置的优选实施方式中，伸出接触部具有横向伸出部分以及纵向接触部分，如图2、3和4中所示。其中，横向伸出部分使得微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的阳极与种植体间保留一定的间隙，该间隙可以便于清洁时通过间隙刷洗或便于种植体清洁线通过，以便于清洗。特别地，阳电极5设置于接触部的底端，使得阳电极5容易地与口腔内的软组织等接触。在本发明中，作为电源，使用微型电池，如纽扣电池等。微型电池体积小，节省空间，使用方便。微型电池可以为微型原电池也可以为微型蓄电池，微型原电池可以在每次治疗之前更换，微型蓄电池可以在每次应用之后进行充电，优选微型原电池，一次性使用，有利于卫生。对于电池种类并没有特别限制，可以使用常见的电源，如银锌电池、锂电池等。在根据本发明的微电场刺激愈合装置的优选实施方式中，微电压恒压电路模块提供5V以下电压；微电流恒流电路模块提供500 PA以下电流。进ー步优选地，微电压恒压电路模块提供1-3V电压；微电流恒流电路模块提供10-200 ii A电流。 在根据本发明的微电场刺激愈合装置中，对于微电压恒压电路模块和微电流恒流电路模块并没有特殊要求，可以使用常见的恒压电路模块和恒流电路模块。在一个实施方式中，所述微电压恒压电路模块包括供电模块和恒压控制模块，供电模块为微电压恒压电路模块提供稳定的电源，恒压控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒压输出到电极。在一个实施方式中，所述微电流恒流电路模块包括供电模块和恒流控制模块，供电模块为微电流恒流电路模块提供稳定的电源，恒流控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒流输出到电极。以下仅对恒压控制模块进行进ー步描述。如图5、6和7所示，在一个实施方式中，恒压控制模块包括控制器，通过接受运算放大器组输出的信号井向运算放大器组输入信号的方式控制运算放大器组，使得运算放大器组可以输出恒压电路，运算放大器组，用于产生恒压电路并将恒压输入到电极。其中，直流电转换器21将微型电池4的电压转换成固定电压输入到运算放大器组，直流电转换器22，将微型电池4的电压转换成固定电压输入到控制器。其中，供电模块的连接关系如图5，微型电池4分别与直流电转换器21和直流电转换器22相连，直流电转换器21和·直流电转换器22的输出端为供电模块的输出端。其中，供电模块与恒压控制模块的连接关系如图5，直流电转换器21与运算放大器组24相连，直流电转换器22与控制器23相连。其中，运算放大器组包括运算放大器24a，将控制器输入的信号(Vin)变成等比例的电压信号并将电压信号输入电阻24c和运算放大器24b,运算放大器24b，接收来自电阻和运算放大器24a的信号，并输出信号送入运算放大器24a和控制器，通过闭环反馈实现恒流输出，其中，运算放大器24a与运算放大器24b均接收来自直流电转换器21的电压。在恒压控制模块中，控制器通过向运算放大器组输入信号并接受运算放大器组信号的方式控制运算放大器组，使得运算放大器组可以输出恒压电信号。其中，控制器包括数字模拟转换器23b，用于输出与设定恒压值成比例的控制电压作为输入信号(Vin)送入运算放大器24a,模数转换器23a，用于接收运算放大器24b的信号。其中，控制器与运算放大器组的连接关系如图6所示，数字模拟转换器23b向运算放大器24a输入信号,运算放大器24b向模数转换器23a输入信号。临床试验对于接受牙科种植体的10例临床患者，安装根据本发明提供的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，观察牙科种植体愈合周期均为1-2个月，而未安装微型牙科种植体微电场刺激愈合装置的患者，临床观察愈合周期为3-4个月。由此表明，根据本发明提供的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置能有效促进牙科种植体快速愈合，缩短愈合周期。以上结合具体实施方式
和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
权利要求
1.微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于，该装置具有与牙科种植体(8)顶面相吻合的下表面，以及伸出接触部(2)，金属制固位螺栓(I)穿过该愈合装置上开设的圆形通孔(la)，紧固于牙科种植体中，在固位螺栓之上填塞牙科树脂(7)，使得固位螺栓与口腔环境隔离，并与该愈合装置其余部分成一体；绝缘保护层设置于该愈合装置的外表面，使得电子元件与口腔环境隔离； 该愈合装置包括 电源， 微电压恒压电路模块，用于为电极提供恒定的电压， 微电流恒流电路模块，用于为电极提供恒定的电流， 电极，包括阴电极(6)和阳电极(5)，用于将微电流恒流电路或微电压恒压电路输出的电流或电压导出并分别提供给牙科种植体和人体口腔内其他部位， 其中，微电压恒压电路模块和微电流恒流电路模块二者不并存，择一存在，就是说，微型牙科种植体微电场刺激愈合装置或者包括微电压恒压电路模块或者包括微电流恒流电路丰吴块； 阴电极(6)设置于该愈合装置与牙科种植体相接处的下表面上，以及愈合装置下表面上方固位螺栓(I)的螺杆外表面处，阳电极(5)设置于伸出接触部上，阴电极(6)和阳电极(5)分别与绝缘保护层(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 所述微电压恒压电路模块包括供电模块和恒压控制模块，供电模块为微电压恒压电路模块提供稳定的电源，恒压控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒压输出到电极。
3.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 所述微电流恒流电路模块包括供电模块和恒流控制模块，供电模块为微电流恒流电路模块提供稳定的电源，恒流控制模块用于将供电模块提供的电源转换成恒流输出到电极。
4.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 牙科树脂(7 )上表面与愈合装置其余部分的上表面高度相同。
5.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 绝缘保护层由瓷、树脂、塑料或其他高分子绝缘材料制成。
6.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 伸出接触部(2)具有横向伸出部分以及纵向接触部分，表面被覆绝缘保护层，内部为电源、微电压恒压电路模块或微电流恒流电路模块， 横向伸出部分与牙龈保持一定间隙，便于局部清洁卫生。
7.根据权利要求6所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 阳电极(5)设置于接触部的底端。
8.根据权利要求1或7所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 阳电极与牙龈或口腔内其他软组织相接触。
9.根据权利要求1或7所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 阴电极分别与固位螺栓的螺杆和牙科种植体抵接。
10.根据权利要求1所述的微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，其特征在于， 微电压恒压电路模块提供5V以下电压；微电流恒流电路模块提供10-200 μ A电流。
全文摘要
本发明公开了微型牙科种植体微电场刺激愈合装置，该装置具有与牙科种植体顶面相吻合的下表面，以及伸出接触部，金属制固位螺栓穿过该愈合装置上开设的圆形通孔，紧固于牙科种植体中，在固位螺栓之上填塞牙科树脂，使得固位螺栓与口腔环境隔离，并与该愈合装置其余部分成一体；绝缘保护层使得电子元件与口腔环境隔离，该装置还包括微电压恒压电路模块或微电流恒流电路模块；阴电极设置于该愈合装置与牙科种植体相接处的下表面上，以及愈合装置下表面上方固位螺栓的螺杆外表面处；阳电极设置于伸出接触部上，阴电极和阳电极分别与绝缘保护层相连接。该愈合装置体积小，可以方便地安装到牙科种植体上，且固定性好，可长期使用，能显著缩短牙科种植体愈合周期。
文档编号A61C8/00GK103027757SQ20121059341
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者李鸿波, 高羽萱, 刘洪臣 申请人:中国人民解放军总医院