抗旋转种植体装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗旋转种植体装置，包括种植体、基台和中央螺栓，其特征在于：种植体包括穿龈颈部和头部，头部外表面设有螺纹，头部的外表面上还设有至少两个螺旋状自攻槽；种植体内部设有连接孔，连接孔包括同轴顺次连接的定位孔和螺纹盲孔；种植体上端面上设有至少2个定位凸起；基台包括牙冠连接段和种植体连接段；在牙冠连接段和种植体连接段之间设有圆环定位台，圆环定位台上设有与定位凸起相匹配的定位凹槽；基台内部设有与中央螺栓相匹配的阶梯孔；中央螺栓穿过阶梯孔与螺纹盲孔连接将基台固定在种植体上。本发明利用种植体上端面的定位凸起与基台上的圆环定位台相契合，从而可以承受更大的旋转扭力，使连接更牢固，延长使用期限。
【专利说明】抗旋转种植体装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及口腔医疗器械【技术领域】，具体地说是一种抗旋转种植体装置。
【背景技术】
[0002]随着口腔种植技术的不断发展，“人工植牙”的技术渐趋成熟和稳定。人工植牙是先将生物相容性高的钛金属人工牙根置入齿槽内固定、缝合，并经过数个月后待人工牙根与齿槽内的骨头连接稳固后，再进行后续义齿安装。人工牙根是直接与骨头连接，能提供较佳的支撑力，因其可对较硬的食物进行咀嚼而广受欢迎。
[0003]种植体外部是螺旋结构，通过螺纹固定在牙槽骨内，待与牙床紧密结合后，再安装基台，最后在其基台上安装假牙。一旦牙床内的种植体与牙槽骨紧密结合后，所能植入的人工种植牙就可以和真牙一样承受咀嚼的咬合力量。种植体与基台的连接必须稳固，否则会影响手术的成功。采用多个牙联体修复(桥修复)时，由于牙之间的互相牵制作用已经可以达到抗旋作用，可以选用非抗旋设计的连接方式；采用单牙修复时，修复冠通常能在外力作用下旋转，所以在选择种植系统时，要考虑其是否具备抗旋特性。
[0004]基台与种植体的连接主要分为两种方式:内连接与外连接，以连接部位在种植体冠面之下或之上作为分界。其中外连接存在如下不足:
[0005]1、出现固定螺栓折断。由于种植体上端未充分吻合(未完全被动就位)，则可在固定螺栓处产生较大的应力集中，造成固定螺栓折断；另外，由于完全依赖螺栓将基台锁固于种植体上，锁紧后螺栓处存在一定的内应力，长期作用下该处易折断。
[0006]2、难以被动就位。种植体修复中常强调上部结构的就位，所谓被动就位指的是，任何一个结构与另一结构连接(如基台与种植体或牙冠与基台连接时)，必须是不加外力下达到紧密的就位结合。这就要求我们在安放基台时，基台内陷的六角形必须与种植体上端的外六角准确对位，接在设计种植体外六角时，本应有较高的凸起才能达较好的固位力，但由于考虑到凸起过高可导致一期手术时创面有张力，容易导致伤口裂开，所以此凸起一般除了对抗侧向力较差外，在修复时种植体与基台较难正确对位连接，临床安放基台时很难感觉其是否已就位，需要摄片观察其就位情况。
[0007]而内连接虽然能解决上述的问题，但由于需要抗旋转的设计，深入种植体的基台部分需要有六角或八角等构造与种植体内匹配的凹槽贴合，以此达到防止相对转动的目的。然而由于是内连接，此六角或八角尺寸必然要小于种植体的内径，而且如果尺寸差别不大的话，势必会造成结合处的种植体内壁很薄，这就造成材料强度不高容易内壁破裂；如果尺寸差别大，此六角或八角内径比较小，相应的受到的旋转扭矩就会变大，容易脱扣造成结构破坏。
【发明内容】
[0008]根据上述提出的技术问题，而提供一种提高种植体与基台连接的稳定性，能够更好的抗扭、抗拉、延长使用期限的抗旋转种植体装置。本发明主要利用种植体上端面设置的定位凸起与基台上设置的圆环定位台相契合，从而可以承受更大的旋转扭力，使连接更牢固。
[0009]本发明采用的技术手段如下:
[0010]一种抗旋转种植体装置，包括种植体、基台和中央螺栓，其特征在于:
[0011]所述种植体包括穿龈颈部和头部，所述头部外表面设有螺纹，所述头部的外表面上还设有至少两个螺旋状自攻槽；
[0012]所述种植体内部设有与所述种植体同轴的连接孔，所述连接孔的开口端与所述穿龈颈部顶端平齐；所述连接孔包括同轴顺次连接的定位孔(所述定位孔优选为锥形定位孔)和与所述中央螺栓的紧固螺纹相匹配的螺纹盲孔；所述种植体上端面(即穿龈颈部的顶端与连接孔之间形成的环形端面)上设有至少2个定位凸起；
[0013]所述基台包括牙冠连接段和与所述连接孔相匹配的种植体连接段，种植体连接段与定位孔相匹配，相应的，种植体连接段为锥台形式，优选地，在锥台下端面设有圆角，可以使装配动作更顺畅；在所述牙冠连接段和所述种植体连接段之间设有圆环定位台，所述圆环定位台靠近所述种植体连接段一侧的表面上设有与所述定位凸起相匹配的定位凹槽；所述基台内部设有与所述中央螺栓相匹配的阶梯孔；
[0014]所述中央螺栓穿过所述阶梯孔与所述螺纹盲孔连接，将通过所述圆环定位台与所述种植体定位的基台固定 在所述种植体上。
[0015]进一步地，所述种植体上端面设置的定位凸起为扇形定位凸起，所述扇形定位凸起表现为在水平方向上的截面呈现扇形，所述定位凸起均布在所述种植体上端面上。
[0016]进一步地，所述种植体上端面上设有I个主定位凸起,所述主定位凸起的高度大于所述定位凸起，由于主定位凸起高度大于定位凸起，在基台安装就位时会发生滑行就位，临床上仅凭手感就可知道基台是否已被动就位，可减少多次摄片观察其就位情况的操作；所述圆环定位台靠近所述种植体连接段一侧的表面上设有与所述主定位凸起相匹配的主定位凹槽。
[0017]进一步地，所述种植体的头部为锥台，使头部结构与自然牙根接近，以提高种植体的长期稳定性；本发明头部锥台的锥面与水平面的夹角约为70° -85°，所述头部锥台的大径端靠近所述穿龈颈部，所述头部远离穿龈颈部的一端为圆弧面，圆弧面的半径不超过1/2L，圆弧面的设置能有效地分散头部的应力，减少对松质骨的损伤；所述头部的外表面上设置的螺旋状自攻槽均布在所述头部外表面上，优选地，螺旋状自攻槽的个数为3个；所述螺旋状自攻槽的螺旋方向与螺纹螺旋方向相同，所述螺旋状自攻槽的螺纹升角与螺纹的螺纹升角不同，螺纹升角不同主要是用以防止骨屑由螺旋状自攻槽和螺纹外排出种植体，通常所述的螺旋状自攻槽的螺纹升角大于螺纹的螺纹升角。
[0018]进一步地，所述螺旋状自攻槽由两个圆弧面组成，两个圆弧面的结合部位为相切连接，所述螺旋状自攻槽的深度自所述头部锥台的小径端向所述头部锥台的大径端逐渐变浅。上述的螺旋状自攻槽为长度方向两端开口的槽体，表现为两个半径不同的圆弧面(如图5所示)相切形成槽体，连接平滑没有凸起或者凹陷的角度，螺旋状自攻槽在种植体安装的过程中能实现自攻功能，相应的切入角所在圆弧面与种植体相交处形成的扇面角度要大一些，以保证足够的结构强度和尖锐的切入角；与之相切的另一圆弧面的半径需大一些，用以容纳自攻下来的骨屑。自攻过程中，螺旋状自攻槽的前角(即小半径圆弧与种植体形成的)与骨组织逐渐接触，使切削力和挤压力更合理，避免骨损伤，同时，螺旋状自攻槽比一般开槽更容易容纳骨屑，减小或避免种植体在逐渐旋入过程中的阻力，螺旋状自攻槽容纳骨屑后能有效抗旋转，稳定性高。
[0019]进一步地，所述头部外表面设有的螺纹为不对称双头螺纹，所述不对称双头螺纹表现为牙型的截面形状为不对称的形式，如图4所示，牙型截面为近似梯形，之间圆弧连接。所述不对称双头螺纹下边缘与水平面的夹角为15° -20°，优选为15°，所述不对称双头螺纹上边缘与水平面的夹角为30° -40°，优选为35°，所述不对称双头螺纹的螺距为1/10L-1/8L，优选为1/10L ;螺纹深度不超过1/5R，优选为1/20L ;所述螺旋状自攻槽的长度(是指自攻槽两端点之间的垂直距离)为1/5L-7/10L，优选为1/2L;所述螺旋状自攻槽的深度小于1/2R，即所述螺旋状自攻槽最深的地方距离种植体轴线的距离应大于1/2R，以保证种植体有足够的结构强度；所述穿龈颈部为半径为R的弧面，所述穿龈颈部的高度(即从所述穿龈颈部的端面到与头部交接的位置的轴向距离)为R ;其中，L为种植体长度，根据亚洲人的口腔环境及手术操作要求，L为4mm-18mm，R为所述头部的最大半径(即头部半径最大处半径)，L: R=L 8-3: I。[0020]进一步地，所述牙冠连接段为圆锥体，所述牙冠连接段上设有深浅长度不一的、用于防止牙冠旋转的椭圆截面。上述的椭圆截面可有效增加基台与牙冠的密合性，防止牙冠旋转和松动，也可以设置为防滑面或者其他可以起到相同技术效果的形式。
[0021]进一步地，所述中央螺栓的螺栓头部与螺杆之间设有过渡锥台，所述过渡锥台与所述基台的阶梯孔中相应的圆锥面相匹配，避免该配合处形成直角拐角，减少拐角处的应力集中，增加紧固连接稳定性。所述锥台优选为角度为30°的锥台，所述锥台可设置为与所述中央螺栓一体的形式，也可以采用与锥台相同角度设置的垫圈，中央螺栓螺纹部分长度为1.5mm-2.3mm与所述螺纹盲孔相匹配所述螺栓头部内设有用于旋转操纵所述中央螺栓的扳手孔，一般采用六角形扳手孔。
[0022]本发明具有以下优点:
[0023]1、本发明提供的基台深入到了种植体的内部，可最大限度将所受到的外力传送到整个种植体，将主要受力部位转换为基台而不是固定螺栓；另外，通过在基台的圆环定位台上的定位凹槽与种植体上端面上的定位凸起相契合，其中主定位凸起由于高度大于定位凸起，在安装就位时会发生滑行就位，临床上仅凭手感就可知道基台是否已被动就位，可减少多次摄片观察其就位情况的操作；进一步地，基台的圆环定位面与种植体上端面采用扇形凸起契合连接可以使连接更为牢固，承受更大的扭力，防止旋转。
[0024]2、本发明提供的螺旋状自攻槽使种植体在旋入的过程中，与骨组织逐渐接触，递进式的切入使切削力和挤压力更合理，各方向的力更均衡，保证种植体的植入精度，有效的避免了因切削力过低造成切削困难以及切削力过高造成骨灼伤的情况。根据机械学原理，螺旋状槽丝锥比竖直槽丝锥的切削速度快30% -50%。又因为本发明人工牙种植体旋入的时候切削是依次递进的，转动起来振动比较小，不容易卡死，而不是竖直自攻槽那样集中在一根线上。更重要的是螺旋状自攻槽特有的后排屑特点，既能避免骨屑堆积造成压力增大使得牙槽骨开裂的风险，也能使骨组织产生一定的挤压，增加初期的稳定性。
[0025]3、本发明通过计算机模拟得出合适的螺旋状自攻槽尺寸以及双圆弧面相切的设计，使之可以恰好容纳自攻过程中产生的骨屑，加速骨愈合，减少手术步骤，降低患者痛苦实现即刻负载。避免了现有种植体自攻过程中产生的骨屑无法排除或容纳，从而导致在自攻槽的拐角处出现应力集中，使种植体在开槽处开裂，导致种植失败的情况。
[0026]本发明提供的种植体装置具有结构合理，紧凑，操作方便，科学等优点，基于上述理由本发明可在口腔种植【技术领域】广泛推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0028]图1是本发明的结构示意图。
[0029]图2是本发明种植体的结构示意图。
[0030]图3是本发明基台的结构示意图。
[0031]图4是本发明种植体外表面螺纹的截面放大图。
[0032]图5是图2的仰视图。
【具体实施方式】
[0033]如图1所示，一种抗旋转种植体装置，包括种植体1、基台2和中央螺栓3，均采用纯钛材料制成，所述种植体I包括穿龈颈部和头部，所述种植体I的头部为锥台，所述头部锥台的大径端靠近所述穿龈颈部；所述头部锥台的小径端为圆弧面10，所述头部的锥台的锥度为与自然牙根接近的仿生锥度，可提高才长期稳定性；所述头部外表面设有螺纹12，所述头部的外表面上还设有三个均匀分布的螺旋状自攻槽11 ;所述螺旋状自攻槽11的螺旋方向与螺纹12螺旋方向相同，均为右旋，所述螺旋状自攻槽11的螺纹升角大于螺纹12的螺纹升角。
[0034]所述螺旋状自攻槽11 (如图5所示)由两个圆弧面组成，分别为第一圆弧面111和第二圆弧面112，所述第一圆弧面111的半径大于所述第二圆弧面112的半径，所述第二圆弧面112与所述种植体I形成的扇面为切入角,两个圆弧面的结合部位113为相切连接，能够避免角度开槽在拐角处的应力集中，提高种植体强度。所述螺旋状自攻槽11的深度自所述头部锥台的小径端向所述头部锥台的大径端逐渐变浅，所述螺旋状自攻槽11的容积与螺纹挤压后与骨组织体积一致。
[0035]本实施例中，种植体长度L为10mm，所述头部的最大半径R满足，L: R=2。
[0036]所述种植体I外表面设有的螺纹12 (如图4所示)为不对称双头螺纹，所述不对称双头螺纹下边缘与水平面的夹角B为15°，所述不对称双头螺纹上边缘与水平面的夹角A为35°，所述不对称双头螺纹的螺距为1/10L，螺纹深度不超过1/5R ;所述螺旋状自攻槽11的长度为1/2L，所述螺旋状自攻槽的深度小于1/2R。所述穿龈颈部为半径为R的光滑的圆弧面，利于牙龈袖口的生长，所述穿龈颈部的高度为R。
[0037]所述种植体I (如图2所示)内部设有与所述种植体I同轴的连接孔，所述连接孔的开口端与所述穿龈颈部13顶端平齐；所述连接孔包括同轴顺次连接的锥形的定位孔16和与所述中央螺栓3的紧固螺纹31相匹配的螺纹盲孔17 ;所述种植体I上端面上设有3个扇形的定位凸起14和I个扇形的主定位凸起，所述主定位凸起的高度大于所述定位凸起14 ;相应的在种植体I上端面上形成4个凹槽15 ；
[0038]所述基台2 (如图3所示)包括牙冠连接段26和与所述连接孔相匹配的种植体连接段21，所述种植体连接段21为锥台，锥台小径端的底端面设有圆角与定位孔16内的相应的底端圆台配合，实现无缝连接；在所述牙冠连接段26和所述种植体连接段21之间设有圆环定位台，所述圆环定位台靠近所述种植体连接段一侧的表面上设有与所述定位凸起14相匹配的定位凹槽23、主定位凹槽和相应的与凹槽15、主定位凸起相匹配的凸起22 ;所述基台2内部设有与所述中央螺栓3相匹配的阶梯孔；所述牙冠连接段26为圆锥体，所述牙冠连接段26上设有深浅长度不一的、用于防止牙冠旋转的椭圆截面，如图1中所示，在本实施例中，所述牙冠连接段26上设置的椭圆截面表现长短交错设置的、深浅不一的半椭圆截面，即长深椭圆截面24与短浅椭圆截面25交错分布。
[0039]所述中央螺栓3的螺栓头部34与螺杆32之间设有过渡锥台33，所述过渡锥台33与所述基台2的阶梯孔中相应的圆锥面相匹配，所述过滤锥台33采用30°的锥台，所述螺栓头部34内设有用于旋转操纵所述中央螺栓3的六角形扳手孔35。
[0040]所述中央螺栓3穿过所述阶梯孔与所述螺纹盲孔17螺纹连接，将通过所述圆环定位台与所述种植体I定位的所述基台2固定在所述种植体I上。
[0041]本发明的具体操作步骤如下:
[0042]首先在患者需要植入的部位将牙龈切开在牙槽骨上钻孔，孔的直径要略小于种植体I的直径，然后将种植体I旋入，螺旋状自攻槽11前角(即切入角)与牙槽骨组织逐渐接触，使切削力和挤压力更合理，避免骨损伤，同时螺旋状自攻槽11比一般开槽更易容纳骨屑，使种植体I在逐渐旋入过程中不受阻，螺旋状自攻槽11容纳骨屑后能够有效抗旋转，稳定性高。将基台2的种植体连接段插入到种植体I的连接孔中，通过圆环定位台与种植体I上的定位凸起14和主定位凸起的契合实现定位，装配好后，中央螺栓3穿过阶梯孔与所述螺纹盲孔17螺纹连接， 即可实现人工牙种植体1、基台2和中央螺栓3的固定。
[0043]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抗旋转种植体装置，包括种植体、基台和中央螺栓，其特征在于: 所述种植体包括穿龈颈部和头部，所述头部外表面设有螺纹，所述头部的外表面上还设有至少两个螺旋状自攻槽； 所述种植体内部设有与所述种植体同轴的连接孔，所述连接孔的开口端与所述穿龈颈部顶端平齐；所述连接孔包括同轴顺次连接的定位孔和与所述中央螺栓的紧固螺纹相匹配的螺纹盲孔；所述种植体上端面上设有至少2个定位凸起； 所述基台包括牙冠连接段和与所述连接孔相匹配的种植体连接段；在所述牙冠连接段和所述种植体连接段之间设有圆环定位台，所述圆环定位台靠近所述种植体连接段一侧的表面上设有与所述定位凸起相匹配的定位凹槽；所述基台内部设有与所述中央螺栓相匹配的阶梯孔； 所述中央螺栓穿过所述阶梯孔与所述螺纹盲孔连接，将通过所述圆环定位台与所述种植体定位的基台固定在所述种植体上。
2.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述种植体上端面设置的定位凸起为扇形定位凸起，所述定位凸起均布在所述种植体上端面上。
3.根据权利要求1或2所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述种植体上端面上设有I个主定位凸起，所述主定位凸起的高度大于所述定位凸起；所述圆环定位台靠近所述种植体连接段一侧的表面上设有与所述主定位凸起相匹配的主定位凹槽。
4.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述种植体的头部为锥台，所述头部锥台的大径端靠近所述穿龈颈部，所述头部远离穿龈颈部的一端为圆弧面；所述头部的外表面上设置的螺旋状自攻槽均布在所述头部外表面上，所述螺旋状自攻槽的螺旋方向与螺纹螺旋方向相同，所述螺旋状自攻槽的螺纹升角与螺纹的螺纹升角不同。
5.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述螺旋状自攻槽由两个圆弧面组成，两个圆弧面的结合部位为相切连接，所述螺旋状自攻槽的深度自所述头部锥台的小径端向所述头部锥台的大径端逐渐变浅。
6.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述头部外表面设有的螺纹为不对称双头螺纹，所述不对称双头螺纹下边缘与水平面的夹角为15° -20°，所述不对称双头螺纹上边缘与水平面的夹角为30° -40°，所述不对称双头螺纹的螺距为1/10L-1/8L，螺纹深度不超过1/5R ;所述螺旋状自攻槽的长度为1/5L-7/10L，所述螺旋状自攻槽的深度小于1/2R ;所述穿龈颈部为半径为R的圆弧面，所述穿龈颈部的高度为R ;其中，L为种植体长度，L为4mm-18mm，R为所述头部的最大半径，L: R=L 8-3: I。
7.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述牙冠连接段为圆锥体，所述牙冠连接段上设有深浅长度不一的、用于防止牙`冠旋转的椭圆截面。
8.根据权利要求1所述的抗旋转种植体装置，其特征在于:所述中央螺栓的螺栓头部与螺杆之间设有过渡锥台，所述过渡锥台与所述基台的阶梯孔中相应的圆锥面相匹配，所述螺栓头部内设有用于旋转操纵所述中央螺栓的扳手孔。
【文档编号】A61C8/00GK103550006SQ201310581551
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】蔡俊江, 彭鹏, 张久文 申请人:大连三生科技发展有限公司