一种促进牙种植体骨结合的方法与装置

本发明属于口腔种植外科领域，具体涉及一种振动波结合纳米银促进牙种植体骨结合的方法与装置。

背景技术：

口腔种植术是近年来新兴发展的治疗技术。种植体凭借其实用的功能、美观的外形和个体的独立性，在临床上越来越多地被应用于牙列缺损、缺失的修复。骨结合是指种植体表面与周围发育良好的骨组织在结果和功能上紧密、直接的接触，其间没有纤维结缔组织介入。紧密的骨结合是种植体成功植入的关键。但对于有全身性疾病(如骨质疏松症等)的患者而言，骨皮质骨量的减少与骨小梁结构的改变严重影响了骨种植体的稳定性和结合成功率，是口腔种植术的相对禁忌症。此外，种植体植入后的细菌污染是阻碍种植术成功的另一因素。人类的口腔中存在着多种细菌，种植术后，由于清洁方式不当或口腔卫生不良等问题，造成口腔裸露的种植体基台清洁状态较差，出现菌斑，引起炎症的发生，易使种植体松动脱落而致种植失败。因此，需要一种既能促进种植体骨结合又能降低细菌感染风险的术后护理装置。

机械微刺激作为一种短期、简便、无创、不良反应少的物理疗法，因其安全、高效的骨诱导及骨改建效应，已被广泛应用于骨疾病与关节疾病的临床治疗之中。近年来，利用振动刺激促进种植体骨结合的研究多有报道。低幅度高频率振动波(low-magnitudehigh-frequencyvibration，lmhfv)是指可引起受力组织发生微应变(≤10με)或产生加速度(≤0.56g)，振动频率在10-100hz的机械微刺激。其有提高牙槽骨质量、促进种植体骨结合、缩短康复时间的作用。。

纳米银是指粒径为1～100nm的银粒子，是一种基于纳米技术的新型抗菌产品，具有广谱抗菌、强效杀菌、渗透性强、修复再生、抗菌持久等功能。随着纳米技术的发展，纳米银得到了不断的研究与应用。大量临床研究表明，纳米银作为一种对微生物有强大杀菌作用的抗菌剂，相对于传统抗生素，能克服细菌的耐药性，其主要杀菌机理为：(1)受o2和质子协同作用，释放出ag⁺，ag⁺与细菌环境体系中的营养素络合，降低细菌生长必需元素浓度，影响细菌的生活环境，从而发挥抑菌活性。(2)使细菌的dna浓缩在核区呈紧张状态，无法解开双螺旋结构，失去复制能力。(3)与细胞壁、细胞膜发生化学作用，导致其失去正常功能。(4)降低细菌呼吸链中脱氢酶的活性来抑制细菌的呼吸作用，使其不能获取维持正常生命活动的能量。近年来，人们针对种植体材料、表面涂层、药物使用等各种方式进行了大量研究，以期促进种植体的骨结合。但这些方式存在着制作工艺繁琐,生物相容性差、治疗效果不佳,存在细菌感染可能、难于推广应用等缺点。尤其药物治疗中双膦酸盐类药物，具有导致全身骨坏死的可能性。相比于这些技术，本发明具有简便、安全、高效、抗菌、包容性强的优势，可达到理想的治疗效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种促进牙种植体骨结合的方法与装置。针对上述背景技术中所提及的现有问题，本发明通过传导低幅高频振动至种植体以促进骨结合，并加以纳米银抗菌液消炎抗菌，从而达到促进种植术后加速康复的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种促进牙种植体骨结合的方法：该方法是在牙种植体植入后采用振动波对种植体进行机械刺激，同时向种植体表面施加含有纳米银的抗菌剂。

进一步的，所述含有纳米银的抗菌剂为含银量在100ppm以上、中心粒径在2～3nm范围内、粒径分布90％在20nm以下、纯度除银和水外其它物质检出量不超过含银量的千分之三的抗菌剂。

进一步的，在对种植体采用振动波进行机械刺激的同时，采用多次少量的方式施加含有纳米银的抗菌剂，每次施加量为：将含纳米银的抗菌剂浓度稀释到5ppm、单次施加量为50ml。

采用振动波尤其是应用低幅度高频率振动波(lmhfv)，可引起种植体及其周围发生微应变，参数为幅度8μm、频率在70-100hz范围内，可以：(1)影响成骨基因的表达，刺激成骨细胞的增殖分化，提高骨密度，促进骨组织的形成和愈合；(2)调节骨分化谱系，促使细胞向间充质干细胞和造血干细胞分化，协调间质干细胞的功能和行为，进而促进牙槽骨骨组织改建，改良骨小梁结构形态，提高骨强度；(3)改善牙槽骨局部微循环、提高骨内的血流灌注量，促进骨组织生长代谢，从而提高骨密度；(4)促进种植体周围骨愈合、软组织修复和血管生成，控制炎症反应和创伤性骨吸收。尤其是在机械振动的同时采用特定含有纳米银的抗菌剂对种植体及其周围进行消炎抗菌，由于银微粒有很强的消炎和促进伤口愈合的作用：随着机械振动刺激其与伤口中的金属蛋白酶中的硫基结合，降低了金属蛋白酶活性，减少微生物基因的表达，起到明显的抑菌、杀菌、防止细菌粘附的作用，从而促进伤口愈合，促进成骨细胞的粘附、生长和成骨基因的表达，从而促进新骨的形成。达到更高质量的种植体骨结合。

根据本发明的另一个方面，提供一种促进牙种植体骨结合的装置，包括手握机械振动器和抗菌剂施加装置：

所述的手握机械振动器包括用于固定于种植体愈合基台的固定装置、振动波发生装置以及用于控制所述固定装置固定状态的手柄；所述振动波发生装置设置于所述固定装置上向种植体传递振动刺激，所述抗菌剂施加装置设置在所述固定装置上用于直接向种植体表面施加含纳米银的抗菌剂。

进一步的，所述的固定装置包括壳体、两片平行设置的夹板、第一齿轮、第一蜗杆，其中第一夹板固定于壳体上，第一蜗杆通过轴承与第二夹板连接，第一齿轮、第一蜗杆构成蜗轮蜗杆传动机构，第一齿轮转动通过第一蜗杆带动第二夹板靠近或远离第一夹板，从而调控第一、二夹板间距。所述第一夹板、第二夹板采用硅胶材质。

更进一步的，所述的手柄包括柱状空心壳体及内部设置的第二齿轮、第二蜗杆、及滑杆，所述空心壳体上开有调节窗，第二齿轮安装于调节窗内，第二齿轮与第二蜗杆构成蜗轮蜗杆传动机构，第二蜗杆为空心杆体，滑杆一端穿入第二蜗杆中二者配合仅可进行相对轴向运动而不能进行相对周向转动，滑杆另一端与所述第一齿轮固定。

进一步的，所述的振动波发生装置包括设置于固定装置底部的振动头。所述振动头振动幅度为8μm、频率在70-100hz。

与现有技术相比，本发明的优点和创新之处在于：

①低幅度高频率振动波作为一种短期、简便、无创、不良反应少的机械刺激形式，能通过本发明装置传递到口腔种植体周围，从而实现安全、高效的骨诱导及骨改建，促进种植体的骨结合，而此领域存在口腔器械市场的空缺；

②纳米银颗粒具有抗菌性强、抗菌谱广、副作用小的优势，能抗炎抑菌、减少感染，预防种植体周围炎的发生，降低种植术的失败率；

③将机械振动与含纳米银抗菌剂进行联合可以有效共同促进种植术后的骨结合与组织康复，缩短口腔种植治疗的周期而提高效率，并改善颌骨骨质骨量而提高种植成功率，实现“1+1＞2”的效果；

④本发明巧妙地利用蜗轮传动机构、平行夹板等设置了一种全新的装置，可针对口腔中单颗种植牙进行操作，满足了单颗牙缺失患者的需求；

⑤本产品采用食品级硅胶片进行种植体基台的固定，安全无害，相对于金属固定提高了患者的舒适性，实用性强，契合正常口腔解剖生理结构，且硅胶可进行拆卸，便于消毒或更换，保证了在不同患者之间使用的安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明，通过参考以下对利用到本发明原理的详细附图，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解，在附图中：

图1为本发明的装置整体结构示意图；

图2为本发明的固定装置结构示意图；

图3为本发明的内部蜗轮结构示意图；

图4为本发明的轴承部件结构示意图；

图中：1、手握机械振动器；2、固定装置；3、抗菌剂施加装置；4、第二齿轮；5、第二蜗杆；6、滑杆；7、第一齿轮；8、第一蜗杆；9、软管套；10、第二夹板；11、第一夹板；12、第二卡扣；13、第一卡扣；14、轴承；15、导线；16、振动头。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明中技术方案进行清楚、完整地描述：

本发明提供一种促进牙种植体骨结合的方法：该方法是在牙种植体植入后采用振动波对种植体进行机械刺激，同时向种植体表面施加含有纳米银的抗菌剂。所述振动波幅度为8μm、频率在70-100hz。所述含有纳米银的抗菌剂为含银量在100ppm以上、中心粒径在2～3nm范围内、粒径分布90％在20nm以下、纯度除银和水外其它物质检出量不超过含银量的千分之三的抗菌剂。在对种植体采用振动波进行机械刺激的同时，采用多次少量的方式施加含有纳米银的抗菌剂，每次施加量为：将含纳米银的抗菌剂浓度稀释到5ppm、单次施加量为50ml。可以在机械刺激过程中每30分钟施加1次抗菌剂，每次5分钟。

如图1所示，为一种促进牙种植体骨结合的装置实例，包括手握机械振动器1和抗菌剂施加装置3；所述的手握机械振动器包括用于固定于种植体愈合基台的固定装置2、振动波发生装置以及用于控制所述固定装置固定状态的手柄；在本实例中，所述振动波发生装置包括一个设置于所述固定装置上向种植体传递振动刺激的振动头16(图中仅为示意，其可以向下凸起)，通过导线15连接至控制器，可以发出幅度为8μm、频率在70-100hz的低幅高频振动波，所述抗菌剂施加装置3设置在所述固定装置2上用于直接向种植体表面施加含纳米银的抗菌剂。

如图2、4所示，所述的固定装置包括壳体、两片平行设置的夹板、第一齿轮7、第一蜗杆8，其中第一夹板11固定于壳体上，第一蜗杆8通过轴承14与第二夹板10连接，第一齿轮7、第一蜗杆8构成蜗轮蜗杆传动机构，第一齿轮转动通过第一蜗杆带动第二夹板靠近或远离第一夹板，从而调控第一、二夹板间距。所述第一夹板、第二夹板可以采用硅胶材质。通过控制可以减小两硅胶夹板之间的距离而与所需治疗牙位的种植体愈合基台的前后径相适应，达到将装置固定在种植体基台上的目的；

如图1、3所示，所述的手柄包括柱状空心壳体及内部设置的第二齿轮4、第二蜗杆5、及滑杆6，所述空心壳体上开有调节窗，第二齿轮4安装于调节窗内，第二齿轮4与第二蜗杆5构成蜗轮蜗杆传动机构，第二蜗杆5为空心杆体，滑杆6一端穿入第二蜗杆5中二者配合仅可进行相对轴向运动而不能进行相对周向转动，滑杆6另一端与所述第一齿轮7固定。也就是说当操作者拨动第二齿轮4，其带动第二蜗杆5转动，第二蜗杆5会带动滑杆6一同转动从而驱动第一齿轮7，且第二蜗杆5可以在滑杆6上进行滑动，为了提供缓冲可以在滑杆6上设置软管套9以防第二蜗杆5撞击壳体。

本发明中，使用的硅胶夹板为食品级硅胶，安全无害。并且硅胶夹板通过卡扣与固定装置壳体相连，可进行拆卸，便于清洁与更换。一般建议不可重复使用，保证安全和卫生。所述的抗菌剂施加装置可以是手动控制施加也可采用电动装置实现。

该装置的使用方法，步骤可以如下：

操作者手握机械振动器的手柄部，滑动第二齿轮以使固定装置下方两可硅胶夹板之间的距离比所需牙位的种植体愈合基台的前后径稍大；

手握机械振动器的手柄部，将两硅胶夹板固定于所需牙位的种植体愈合基台上后，开启振动波发生装置和抗菌剂施加装置。此时机械振动波刺激传递到种植体及其周围，使种植体及其周围发生微应变以促进安全、高效的骨诱导及骨改建；同时纳米银抗菌剂施加至种植体及其周围以到达抗菌消炎增强机械振动促进骨结合的效果。