挤压种植体的制作方法
【专利说明】挤压种植体
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年12月11提交的临时专利申请第61/735，558号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文并作为依据。
【背景技术】
[0003]技术领域本发明一般涉及旨在在用于紧固件的相对柔软或易碎的材料内提供锚定的种植体，更具体地涉及具有设计为在插入的同时产生骨挤压的特征组合的骨骼锚定种植体。
[0004]相关技术牙种植体(也称作骨内种植体或固位钉)是一种手术器具，用于通过与骨骼融合并支撑牙冠、牙桥、托牙、面部假体来替换一个或多个缺失的牙齿，或充当牙齿矫正锚。通常，这种种植体设计成带螺纹的锥形种植体，所述种植体在设置之后未立即负载，以便随着周围的骨骼长入种植体的缝隙以及周围，可实现完全稳定。骨骼向内生长直至种植体的稳定性足以使其投入使用通常需要几个月的时间。
[0005]与牙科应用略微相似，在其它医疗情况下，矫形种植体用于替换缺失的关节或骨骼，或者支撑受损的骨骼，或者为紧固件提供锚点。医疗种植体最常见的类型为在骨折骨骼痊愈时用于对其进行锚定的销、杆、螺钉和板。内部固定器的类型包括骨骼螺钉和金属板、销、杆、克氏针(Kirschner wire)和髓内装置，例如金彻氏钉(Kuntscher nail)和交锁钉。
[0006]在牙科和矫形应用中，使种植体达到完全稳定(或至少足够稳定)以能够负载是关键的考虑因素。种植体能够越快达到足够的稳定性就越好。在初始放置时便具有足够稳定性的种植体是非常有价值的。现有技术包括很多旨在提高种植体稳定性(初期和长期)的不同设计和概念。为此，现有技术的方法已关注了螺纹形状、表面纹理、促进骨结合的涂层等。因此，在本领域内，提高种植体的稳定性是一种长期的需要，而这种提高又恰恰证明了对持续提高的需要。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种拧入截骨的类型的骨骼种植体。种植体具有圆锥形渐细轮廓的主体。主体包括顶端和冠状端。主体的中心区域在顶端与冠状端之间延伸。顶端具有顶螺纹轮廓，其配置为当迫使主体在第一旋转方向上转动时，推动主体逐渐深入截骨中。中心区域包括至少一个纵向延伸的抛光边缘，其配置为在将种植体拧入适当位置时，利用抛光作用向截骨的内表面施加周向清扫压缩应力。
[0008]根据本发明的另一个方面，提供了一种拧入孔内用于任何类型的应用的种植体。种植体包括具有圆锥形渐细轮廓的主体。主体具有顶端和冠状端。主体的中心区域在顶端与冠状端之间延伸。顶端具有顶螺纹轮廓，其由第一旋转方向上的螺旋扭曲限定，当迫使主体在第一旋转方向上转动时，螺旋扭曲用于推动主体逐渐深入孔内。中心区域包括多个抛光边缘，每个抛光边缘配置为在将种植体拧入适当位置时，利用抛光作用向孔的内表面施加周向清扫压缩应力。
[0009]根据本发明的再另一个方面，提供了一种用于将种植体拧入截骨的方法。该方法包括以下步骤:将种植体主体的顶端插入截骨的开口内，拧动主体使其逐渐深入截骨，以及在进行拧入步骤的同时，利用至少一个抛光边缘向截骨的内表面施加周向清扫压缩应力。
[0010]当一个或多个抛光边缘拖行经过孔的内表面时，通过抛光边缘施加的应力在侧壁累积。当种植体在孔内达到整个深度并停止旋转时，积累的应力开始在抛光边缘周围填充。孔周围骨骼或其它材料的该几乎瞬时的弹性响应提供了有利的高初始种植体稳定性。骨骼或其它材料对种植体的缝隙内的持续适应有效地将种植体自锁在适当位置，使得无法轻易将其拧下。此外，抛光边缘挤压孔周围的壁并使其致密，从而提高种植体的初始稳定性。一个或多个抛光边缘所提供的更进一步的优点是其通过在材料的屈服点与其极限抗拉强度之间引入应力从而引起应变硬化而使周围材料或骨骼强化的能力，应变硬化的发生是因为材料的晶体结构内发生了位错运动并产生了位错。当用于骨骼应用时，该具有抛光边缘的种植体的再另一个益处是其激活天然骨骼再生的能力。在骨骼内，形状的永久性改变被认为是与微裂纹有关，微裂纹允许能量释放，这是活骨的天然防御机制。该能量释放自然地激活骨骼再生，以便种植体成功地保持长期稳定。
[0011 ] 在牙科和矫形应用中，根据本发明的种植体在初始植入时能够达到足够的种植体稳定性。此外，由于其独特的促进骨骼再生的能力，种植体的长期稳定性得以增强和加快。本发明的独特抛光属性与现有技术在螺纹形状、表面纹理和/或特殊涂层方面的许多变型相兼容。
【附图说明】
[0012]结合以下详细描述和附图考虑时，本发明的这些和其它特征和优点将变得更容易理解，其中:
[0013]图1描绘了本发明在需要扩张以容纳种植体的缺齿(没有牙齿)的颂部位的示例性应用；
[0014]图2是如图1的视图，但是所示为通过一系列渐进的扩张步骤得到的完全制备好的截骨；
[0015]图3是如图1的视图，所示为利用旋转的骨凿的逐渐扩张步骤；
[0016]图4是如图2的视图，其中安装的种植体随时准备容纳用于后续假体的基牙或底座(未示出)；
[0017]图5是根据本发明的一个实施方案的种植体的正视图；
[0018]图6是大致沿图5中的直线6-6截取的种植体主体的冠状端的剖面图；
[0019]图7是大致沿图5中的直线7-7截取的种植体主体的中心区域的剖面图；
[0020]图8是大致沿图5中的直线8-8截取的种植体主体的顶端的剖面图；
[0021 ] 图9是图7中的以9圈出的抛光边缘和关联的台面的放大视图；
[0022]图10是当擦拭经过孔的内表面使周围的半弹性材料移动的抛光边缘的放大且略微夸张的视图；
[0023]图11是根据本发明的一个实施方案的种植体完全就位时下颂骨内的截骨的剖面图；
[0024]图12是大致沿图11中的直线12-12截取的剖面图；
[0025]图13是大致沿图11中的直线13-13截取的剖面图；
[0026]图14表示在典型的现有技术种植体已完全插入截骨内之后从而在骨骼上留下压痕的截骨的剖面图；
[0027]图15A表示在根据本发明的一个实施方案的种植体已完全插入截骨内之后从而在骨骼上留下独特压痕的截骨的剖面图；
[0028]图15B是如图15A的剖面图，所示为相同的种植体在插入大约I天之后留下的压痕以突出骨骼开始适应并向内长入缝隙；
[0029]图15C是如图15A的剖面图，所示为相同的种植体在插入大约2_4周之后留下的压痕，并示出骨骼基本上完成向内长入缝隙；
[0030]图16是根据本发明的第一替代实施方案的种植体的正视图；
[0031]图17是大致沿图16中的直线17-17截取的剖面图；
[0032]图18是根据本发明的第二替代实施方案的种植体的正视图；
[0033]图19是大致沿图18中的直线19-19截取的剖面图；
[0034]图20是根据本发明的第三替代实施方案的示出四分之一的种植体的正视图；
[0035]图21是人体骨架的简化视图，突出了本发明的新型种植体可有效地应用在其内的许多可能区域的一些实例；
[0036]图22是以部分剖面示出的人体椎骨的放大视图，设置了旋转骨凿以使椎骨内的截骨扩张以容纳根据本发明的种植体；以及
[0037]图23是一种泡沫金属产品的透视图，其内形成有孔并随时准备容纳例证本发明的至少一个非骨骼商业应用的锚固种植体。
【具体实施方式】
[0038]参考附图，其中在所有的几个附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部件，图1-4示出了牙种植体的实例，其中需要制备截骨以容纳骨骼种植体(图4)。应理解，本发明并不限于牙科应用，而是可应用于广泛的矫形应用。此外，本发明甚至不限于骨骼或矫形应用，而是可用于工业和商业应用的金属泡沫和其它蜂窝材料(仅列举几个)上制备孔。然而，牙科应用代表了方便的实例，且因此以下描述的大部分将利用牙科的语境，其主要目的仅仅是为了说明。
[0039]在图1中，所示为需要扩展并制备成截骨32(图2)以便容纳种植体(通常以34表示，图4)的缺齿(无齿)颂部位30。一系列步骤包括首先在受体骨骼上钻出导孔或凹窝，然后使用任何合适的钻孔或骨凿技术使截骨扩展至最终的尺寸和深度。一种这样的技术包括使用逐渐变宽的旋转骨凿，通常以36表示，如图3所示。2013年I月3日公开的授予Huwais的US2013/0004918中大体描述了使用逐渐变宽的旋转骨凿形成截骨的过程，其全部公开内容通过引用并入本文。申请人于2013年8月19日提交、在2014年—以
WO_公开的国际专利申请PCT/US13/55539的全部公开内容也通过引用并入本文并作为依据。一旦再次通过任何合适的技术已制备好截骨，便将种植体34拧入合适的位置，如图4所图示。将基牙38旋拧入内部连接件，且从而固定在适当的位置以容纳后续的修复体或牙冠(未示出)。或许理想的是种植体34适合设置在骨骼内，然而也可预期到非骨骼应用。尽管图示的实施方案描绘了用于随后安装的基牙特征部38的锚或受体形式的种植体34，但应理解，种植体34可重新配置为可用于例如其它矫形应用的骨骼螺钉或其它骨骼固定元件。
[0040]现在转向图5至图9，在一个实施方案中，所示种植体34包括形成有圆锥形渐细外部轮廓的截头主体。主体具有顶端40和冠状端42。选择术语“顶(apical)”和“冠状(coronal)”主要是由