缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物活性玻璃陶瓷种植牙，具体是一种缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙，属于牙科医疗器械技术领域。
【背景技术】
[0002]根据全国高等学校教材《口腔材料学》第229页介绍，生物活性玻璃陶瓷的弯曲强度高达180?200MPa，断裂韧性高达2?2.5MPa.m1/2，而且当生物活性玻璃陶瓷植入骨内时，有利于与骨形成化学键结合，促进骨修复，植入10天材料表面可以看到新生骨，植入60天材料和骨组织已形成牢固结合，植入8周后与骨的结合强度要比同期羟基磷灰石与骨的结合强度高出20%。另据中国发明专利CN201110298735.3《用于骨缺损修复的生物活性玻璃陶瓷材料的制备方法》指出，生物活性玻璃陶瓷材料用于骨缺损修复，生物相容好，抗压强度高，抗溃散性能好。
[0003]四川省科学技术委员会于1986年9月19日组织28位专家教授进行鉴定，用50只狗，150只兔进行大量动物试验，结果表明:生物活性玻璃陶瓷成骨速度快，有明显的诱导骨生长的趋势，与骨能产生骨性结合，稳定性好，结合强度高，优于其它人工骨材料，临床应用生物活性玻璃陶瓷对下颂齿槽萎缩患者进行增高手术，使齿槽骨增高6毫米来做全口义齿的固位，使用效果良好，获中国科学院一等奖和国家科技进步二等奖。然而由于种种原因，该项科技成果自鉴定后快30年一直未能成功应用到齿科临床上。
[0004]聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种韧性和刚性兼备并取得良好平衡的塑料，特别是它对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的，可与合金材料媲美。医用级PEEK树脂具有很好的生物相容性、无细胞毒性、无诱变性、无致癌性，不引起过敏，还具有极强的耐腐蚀、耐水解、耐化学性，而且其具有良好的机械性能，易加工，增强后其弯曲强度可达到335Mpa，耐冲击强度可达到200kg cm/cm。PEEK树脂抗水解性能好，沸水浸泡试验连续浸泡200天，其强度没明显变化，可用做牙科高速轴承保持架，在134°C下能经受3000次高压蒸汽循环灭菌消毒，可作手术器械。由于弹性模量与骨非常接近，其作为植入体植入骨骼后可有效缓解应力遮蔽，骨骼所受应力不完全由植入体承担，骨骼不会发生疏松退化，更健康长久，而且PEEK树脂颜色自然白、光泽美观，目前国际上德国和瑞士等国正在研发其在牙科领域的应用。
[0005]因此我们考虑将生物活性玻璃陶瓷和PEEK树脂两种材料组合起来应用，用于制备一种缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙，以更好地推进生物活性玻璃陶瓷和PEEK树脂两种材料在牙科领域的应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙，该种植牙采用生物活性玻璃陶瓷和PEEK树脂两种材料共同制成，其力学性能和生物相容性比常规种植牙更好，骨结合强度也比常规种植牙更高。
[0007]本发明种植牙的具体结构为:
一种缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙，其特征是:所述种植牙采用牙根和基台分离的二段式结构，基台通过固位螺杆固定在牙根上；所述牙根采用三层结构，牙根中心为用PEEK树脂制成的缓冲层，牙根中心之外至牙根表面之间为用生物活性玻璃陶瓷制成的致密层，牙根表面附有一层生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙层，牙根顶面中心在PEEK树脂缓冲层的位置开有和基台相匹配的基台孔，基台孔的下端还设有和固位螺杆相匹配的螺牙孔；所述基台和固位螺杆均采用增强PEEK树脂制成。
[0008]所述牙根由上至下分为颈部、体部和根部三个部分，其中体部和根部设有梯形或三角形外螺纹。
[0009]所述孔隙层的厚度为0.1?0.3mm，孔隙层的泡孔孔径为10?220 μ m，孔隙度为30 ?60V0L%。
[0010]本发明的缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙的基台和固位螺杆采用PEEK树脂制成，力学性能好，牙根与基台连接之处为PEEK树脂制成的缓冲层，可以对基台提供良好的力学缓冲，使基台根部不容易折断，而牙根内部为生物活性玻璃陶瓷形成的致密层，使牙根既有足够的力学性能，又有很好的生物相容性，牙根表面为生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙层，使之成为具有生物活性组织的牙根，牙根在植入后其表面能快速与牙槽骨形成骨结合，稳定性好，结合强度高。因此，本缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙结构设计合理，选用材质性能优越，且制备方法简单，各项性能均优于常规种植牙，非常值得大力推广。
【附图说明】
[0011]图1为本发明种植牙的整体结构示意图。
[0012]图2为牙根的结构示意图。
[0013]图3为基台的结构示意图。
[0014]图4为固位螺杆的结构示意图。
[0015]图5为牙根不含缓冲层的结构示意图。
[0016]图6为根形塞的结构示意图。
[0017]图7为根形塞熔合在牙根中心孔的示意图。
[0018]图中:1-牙根，1.1-缓冲层，1.2-致密层，1.3-孔隙层，1.4_基台孔，1.5-螺牙孔，1.6-颈部，1.7-体部，1.8-根部，2-基台，3-固位螺杆，4-牙冠。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0020]如图1?4所示，本缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙包括牙根1和基台2，种植牙采用牙根1和基台2分离的二段式结构，基台2通过固位螺杆3固定在牙根1上；所述牙根1采用三层结构，牙根1中心为用PEEK树脂制成的缓冲层1.1，牙根1中心之外至牙根1表面之间为用生物活性玻璃陶瓷制成的致密层1.2，牙根1表面喷涂有一层生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙层1.3，牙根1顶面中心在PEEK树脂缓冲层1.1的位置开有和基台2相匹配的基台孔1.4，基台孔1.4的下端设有和固位螺杆3相匹配的螺牙孔1.5 ;所述基台2和固位螺杆3均采用PEEK树脂制成。所述牙根1由上至下分为颈部1.6、体部1.7和根部1.8三个部分，其中体部1.7和根部1.8设有梯形或三角形外螺纹。所述孔隙层1.3的厚度为0.1?0.3mm，孔隙层1.3的泡孔孔径为10?220 μ m，孔隙度为30?60V0L%。
[0021]本发明的缓冲型生物活性玻璃陶瓷种植牙的制备方法，包括以下步骤:
步骤1、准备好足量的生物活性玻璃粉料、精制石蜡、医用级PEEK树脂粉、钡玻璃纤维(BGF)、高强度石英纤维。
[0022]步骤2、在90重量份粒度为25?35 μ m的生物活性玻璃粉料中加入10重量份的精制石蜡，加热至70°C搅拌熔合，再退温到45°C，然后将混料挤压到牙根致密层成型模具中，形成牙根致密层胚体。
[0023]此步骤采用粒度为25?35 μ m的小径粒生物活性玻璃粉料主要是为了增高致密层的强度。另外在此步骤中还可以加入0.1?10重量份的硫酸钡粉料和0.1?15重量份的氧化锆粉料，其中硫酸钡粉料用于提高X线阻射性，氧化锆用于增加强度，氧化锆的加入可以使抗压强度提高一倍。
[0024]步骤3、将牙根致密层胚体加热至120°C干燥2小时，然后升温到450°C脱蜡4小时，再放入烧结炉中，以950°C在氧化气氛中烧结4小时，自然降温冷却后脱模，形成带中心孔的牙根致密层体。
[0025]步骤4、在80重量份粒度为70?100 μ m的生物活性玻璃粉料中加入20重量份的精制石蜡，加热至70°C，再加入1?2重量份经粉碎的多孔聚乙烯泡沫塑料碎肩，充分搅拌后将此混合熔液喷涂在步骤3得到的牙根致密层体外表，喷涂厚度控制在0.1?0.3mm。
[0026]步骤5、将喷涂好的牙根致密层体放入烧结炉中以750?800°C烧结，使喷涂层熔附在牙根致密层体外表，形成孔隙度为30?60V0L%的