本发明是有关于一种牙植体，特别是关于一种生物活性玻璃纤维牙植体。
背景技术：
牙植体(也可以称之为骨内植入体或固定物)是一种与颌骨或颅骨接合以支撑牙科赝复物，例如牙冠、牙桥、义齿、脸部赝复物的外科组件，或是作为一种牙齿矫正固定器。现今，植牙的基础是一种称为骨整合的生物过程，其材料例如钛，可形成与骨头的密切结合。植牙固定物首先被置放以进行骨整合，然后再附加牙科赝复物。而在牙科赝复物(牙齿、牙桥、义齿)接触植入体前，或是支撑牙科赝复物的牙墩置入前，需要不定的痊愈时间。
牙植体主要是用来支撑牙科赝复物。现今牙植体使骨整合以及骨紧固融合至例如钛或陶瓷等特定材料的生物过程。牙植体和骨头的整合可以在十年内支撑物理负载而不会损坏。
对于个别的牙齿置换，首先以牙墩螺钉将植入牙墩固定至牙植体。然后，以牙科用粘固剂、小螺钉将牙冠(牙科赝复物)连接至牙墩，或于牙冠制造时与牙墩熔合。同样地，牙植体也可以通过固定牙桥或活动式假牙的方式而被使用来维持多个牙科赝复物。
部分来说，牙植体的长期成功是以其可以支撑的力量来定义的。当牙植体没有牙周韧带，在咬合时没有压力感，所以产生的力量会较高。为了抵消这些力量，牙植体的位置必须平均地分布力量于其所支撑的赝复物。应力集中可能造成假牙架子及植牙构件的断裂，或是造成相邻于牙植体的骨头的损失。牙植体的根本位置是取决于生物因素(骨类型、生命结构、健康)以及力学因素。
因此，牙植体的设计必须提供高张力强度以及相似于自然齿的齿质弹性，以应付人类口腔现实生活中的使用。钛或氧化锆(陶瓷)由于其高张力强度而被广泛地作为牙植体来使用。然而，钛或氧化锆(陶瓷)材料缺乏齿质弹性且容易在撞击时破碎。
因此，需要牙植体的创新设计，以提供现实生活使用的生命周期维持性。
技术实现要素：
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种生物活性玻璃纤维牙植体，该生物活性玻璃纤维牙植体为一种具有纤维材料及结构的生物活性玻璃纤维牙植体。
本发明提供了一种生物活性玻璃纤维牙植体，包含：固定件，用于与颌骨或颅骨进行骨整合；以及
周边接合件，连接至所述固定件，该周边接合件用于连接、支撑牙科赝复物的牙墩，
所述固定件及周边接合件由强化纤维树脂所制成，该强化纤维树脂中的纤维形成有纤维编织结构；上述强化纤维树脂是指一种将纤维固定于树脂中的材料。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述纤维编织结构包含：
中央纤维轴，笔直地穿过该纤维编织结构；以及
多个辫状纤维轴交错环绕所述中央纤维轴。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述强化纤维树脂中的纤维为多层纤维。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述多层纤维包括核心层及壳体层，该壳体层围绕于所述核心层的周围表面，
或所述多层纤维包括核心层、中间层、及壳体层，所述中间层围绕于所述核心层的周围表面，所述壳体层围绕于所述中间层的周围表面。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述壳体层的外表面具有点状涂层。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述多层纤维的其中至少一层是由生物惰性材料所制成，且所述多层纤维的其中至少一层是由生物活性材料所制成。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述生物惰性材料为生物惰性玻璃纤维。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述生物活性材料为生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述多层纤维的每一层为圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述多层纤维的各层的热膨胀系数由内层往外层逐层降低。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述强化纤维树脂为具有生物惰性的强化纤维树脂。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述强化纤维树脂为具有生物分解性的强化纤维树脂。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述强化纤维树脂为热固性的强化纤维树脂。
根据本发明所述的生物活性玻璃纤维牙植体，所述强化纤维树脂为热可塑性的强化纤维树脂。
具体而言，本发明提供一种生物活性玻璃纤维牙植体，包含：固定件，用于与颌骨或颅骨进行骨整合；以及
周边接合件，连接至所述固定件，该周边接合件用于连接、支撑牙科赝复物的牙墩，
其中，所述固定件及周边接合件由强化纤维树脂所制成，该强化纤维树脂中的纤维形成有纤维编织结构，以使生物活性玻璃纤维牙植体可同时具有高张力强度以及齿质弹性。也就是说，对于在牙植体上的集中应力，纤维编织结构比传统的单片结构更好，并且通过使用纤维编织结构可避免断裂。
在本发明的优选实施例中，纤维编织结构包括中央纤维轴及多个辫状纤维轴。中央纤维轴笔直地穿过纤维编织结构，而辫状纤维轴交错环绕中央纤维轴。中央纤维轴作为支撑构件而对辫状纤维轴提供额外的固定力。因此，通过这样的中央加强机制，相较于传统的交叉编织机制，中央纤维轴在此方向上的张力强度较高。除了圆形纤维，每一纤维可为六角形以提供更高的张力强度。在本发明的一个特定实施例中，每一纤维只有一层，其可由生物活性纤维所形成，诸如生物活性玻璃纤维、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。或者是，纤维也可由具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成。当植入生物活性玻璃纤维牙植体后，骨整合过程可开始于生物活性玻璃纤维牙植体与骨头之间。换句话说，骨整合过程可开始于生物活性玻璃纤维牙植体的纤维与骨头之间。因为，生物活性玻璃纤维牙植体的纤维包含生物活性材料，相较于传统的涂覆方法，通过纤维编织方法可以提供更紧密的骨整合。
在本发明的优选的实施例中，强化纤维树脂中的纤维可为多层纤维，且多层纤维的各层的热膨胀系数由内层往外层逐层降低。例如，每一纤维包括核心层及壳体层。壳体层围绕核心层的周围表面，且具有低于核心层的热膨胀系数。由于纤维力学的自然性质，如此设置对于纤维轴的好处是可以承担高张力，因此可提供高张力强度的生物活性玻璃纤维牙植体。高张力强度对于生物活性玻璃纤维牙植体是重要的，因为生物活性玻璃纤维牙植体经常性地使用，并且施加于其上的外力方向不一致。多层纤维的每一层可由圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成。在本实施例中，核心层可以由圆形长纤维或六边形长纤维所形成，而壳体层由圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成，以加强纤维编织结构的强度。多层纤维的其中至少一层由生物惰性材料所制成，且多层纤维的其中至少一层由生物活性材料所制成。在本发明的特定实施例中，壳体层是由生物活性材料所制成的，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。当壳体层与骨头接触时，生物活性材料可自壳体层释放出进而与骨头中的成骨细胞接触，而进行骨整合。而在本实施例中，核心层可为生物惰性材料所制成，以维持生物活性玻璃纤维牙植体的结构。
在本发明的优选的实施例中，每一纤维可包括核心层、中间层、及壳体层。中间层围绕于核心层的周围表面，而壳体层围绕于中间层的周围表面。壳体层的热膨胀系数低于中间层的热膨胀系数，且中间层的热膨胀系数低于核心层的热膨胀系数。如此三层结构的好处是，当壳体层与骨头骨整合时，由其余的核心层及中间层所建构的两层结构仍然维持着，因此相较于单层结构可以提供更大的张力强度。多层纤维的其中至少一层由生物惰性材料所制成，且多层纤维的其中至少一层由生物活性材料所制成。例如，在特定实施例中，核心层及/或中间层可由具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成，而壳体层由生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。在本发明的一特定实施例中，核心层及/或中间层可由生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙，而壳体层可由具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成。在本发明一特定的实施例中，核心层及/或中间层可以由圆形长纤维、或六边形长纤维所形成，而壳体层可以由圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成，以加强纤维编织结构的强度。
本发明的生物活性玻璃纤维牙植体可提供强健的结构。本发明通过纤维力学以及使用纤维编织方法以提供所述结构。建议的纤维可为加强张力的以及具有一层或多层的纤维。以此方式，所提供的生物活性玻璃纤维牙植体可以改善骨整合过程。
附图说明
图1为本发明的一概括实施例的生物活性玻璃纤维牙植体的示意图；
图2A及图2B为本发明的第一实施例及第二实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图3A及图3B为本发明的第三实施例及第四实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图4A及图4B为本发明的第五实施例及第六实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图5A及图5B为本发明的第七实施例及第八实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图6A及图6B为本发明的第九实施例及第十实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图7A及图7B为本发明的第十一实施例及第十二实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图8为本发明的第十三实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体中的纤维的示意图；
图9为本发明的另一概括实施例的生物活性玻璃纤维牙植体的示意图。
主要附图标号说明：
1 壳体层 20 辫状纤维轴
11 点状涂层 100 生物活性玻璃纤维牙植体
2 核心层 110 固定件
3 中间层 120 周边接合件
10 中央纤维轴 F 纤维 R 树脂。
具体实施方式
为使本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚地揭露，现对本发明进行以下详细说明，并请一并参阅附图及主要附图标号说明。
某些用语参照特定的构件经由实施方式以及以下的专利范围使用。本领域技术人员应当知道，制造者可参照构件使用不同的命名。本申请文件并不意欲分别名称不同而非功能不同的构件。在以下实施方式及专利范围中，用语“包括”及“包含”为开放式使用，因此应被解释为“包括，而不限于”。
请参阅图1所示，其为本发明的一概括实施例的生物活性玻璃纤维牙植体100的示意图。生物活性玻璃纤维牙植体100包括固定件110及周边接合件120。固定件110用于在生物活性玻璃纤维牙植体100植入后与颌骨或颅骨进行骨整合。周边接合件120连接至固定件110，并且用于连接、支撑牙科赝复物(图未示，例如牙冠)的牙墩(图未示)。固定件110及周边接合件120都由强化纤维树脂所制成。请参阅图1的子图A所示，其为生物活性玻璃纤维牙植体100的俯视图。在子图A中，可见在生物活性玻璃纤维牙植体100中，纤维F是固定于树脂R中的。继续参阅图1的子图B所示，可见纤维F被编织而形成纤维编织结构。纤维编织结构有利于生物活性玻璃纤维牙植体100同时具有高张力强度以及齿质弹性。
子图B显示的纤维编织结构包括中央纤维轴10及多个辫状纤维轴20。中央纤维轴10笔直地穿过纤维编织结构，而多个辫状纤维轴20交错环绕中央纤维轴。子图B的图案“＊”可为辫状纤维轴20提供额外固定以及垂直方向的高张力强度，因此产生比传统的图案“x”更强健的结构。
树脂R可为生物惰性或生物分解性材料所制成的，以促进骨整合过程，并且依照实际实施而定，树脂R可为热固性或热可塑性。纤维F可为单层纤维或多层纤维，并且可由生物惰性或生物活性材料所制成。以下将进一步详细叙述。
参阅图2A及图2B所示，其分别为本发明的第一实施例及第二实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。由图2A及图2B可见，使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维为单层纤维。然而，纤维可形成为圆形或六边形。形成六边形纤维的目的是为生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维编织结构提供高张力强度。在这些实施例中，纤维可为生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃纤维、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。所以当生物活性玻璃纤维牙植体100植入后，纤维可开始骨整合于骨头。由于本实施例使用的纤维是具有生物活性的，树脂应该以生物惰性材料制成，以维持生物活性玻璃纤维牙植体100的结构。然而，本发明不限于此，纤维也可为具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成。
参阅图3A及图3B所示，其分别为本发明的第三实施例及第四实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。在这些实施例中，生物活性玻璃纤维牙植体100的强化纤维树脂中的纤维为多层纤维，且多层纤维的各层的热膨胀系数由内层往外层逐层降低。由图3A及图3B可见，使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维为双层纤维。在这些实施例中，多层纤维包括核心层2及壳体层1，壳体层1围绕于核心层2的周围表面，并且具有低于核心层2的热膨胀系数。双层纤维的设置的好处为可以提供高张力强度，因此可为生物活性玻璃纤维牙植体100提供高张力强度。多层纤维的每一层分别为圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成。在这些实施例中，核心层2以圆形长纤维或六边形长纤维所形成，而壳体层1以圆形长纤维所形成。多层纤维的其中至少一层由生物惰性材料所制成，且多层纤维的其中至少一层由生物活性材料所制成。本实施例的壳体层1由生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。当壳体层1与骨头接触，生物活性材料可自壳体层1释放出而与骨头中的成骨细胞接触，而进行骨整合。而本实施例的核心层2可由生物惰性材料所制成，例如生物惰性玻璃纤维，以维持生物活性玻璃纤维牙植体100的结构。
参阅图4A及图4B所示，其分别为本发明的第五实施例及第六实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。由图4A及图4B可见，核心层2及壳体层1的设置与第三实施例及第四实施例相似。在第五实施例及第六实施例中，壳体层1是以条形长纤维所形成。条形设置的功能可为纤维间提供更多的固定力。参阅图5A及图5B所示，其分别为本发明的第七实施例及第八实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。由图5A及图5B可见，核心层2及壳体层1的设置与第三实施例及第四实施例相似。在第七实施例及第八实施例中，壳体层1的外表面还具有额外的点状涂层11。点状涂层11的功能也是可以为纤维间提供更多的固定力。
参阅图6A及图6B所示，其分别为本发明的第九实施例及第十实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。在这些实施例中，生物活性玻璃纤维牙植体100的强化纤维树脂中的纤维为多层纤维，且多层纤维的各层的热膨胀系数由内层往外层逐层降低。由图6A及图6B可见，使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维为三层纤维。在这些实施例中，多层纤维包括核心层2、中间层3、及壳体层1，中间层3围绕于核心层2的周围表面，而壳体层1围绕于中间层3的周围表面。壳体层1的热膨胀系数低于中间层3的热膨胀系数，且中间层3的热膨胀系数低于核心层1的热膨胀系数。多层纤维的其中至少一层由生物惰性材料所制成，且多层纤维的其中至少一层由生物活性材料所制成。在这些实施例中，核心层2及/或中间层3可由具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成，而壳体层1由生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙。如此三层设置的目的是，当壳体层1与骨头骨整合时，由其余的核心层2及中间层3所建构的两层结构仍然维持着。此外，比起两层设置，三层设置可承担更大的张力。在本实施例中，核心层2可以由圆形长纤维或六边形长纤维所形成，而中间层3及壳体层1可以由圆形长纤维所形成。当然，本发明不限于此，在其他实施例中，核心层2及/或中间层3可由生物活性材料所制成，诸如生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙，而壳体层1可由具有X光不透性的生物惰性玻璃纤维或生物惰性材料所制成，如此，使生物活性材料自核心层2或中间层3释放出，而与骨头中的成骨细胞接触，而进行骨整合。
参阅图7A、图7B、及图8所示，其分别为本发明的第十一实施例、第十二实施例、及第十三实施例的使用于生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维的示意图。由图7A及图7B可见，核心层2、中间层3、及壳体层1的设置与第九实施例及第十实施例相似。在第十一实施例及第十二实施例中，壳体层由条形长纤维所形成。在图8中，核心层2、中间层3、及壳体层1的设置与第十一实施例及第十二实施例相似。在第十三实施例中，中间层3是由六边形长纤维所形成。壳体层1以条形设置的功能是可以为纤维间提供更多的固定力。在本实施例中，壳体层1及中间层3由生物惰性材料所制成，且核心层2由生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、或磷酸钙所制成。
参阅图9所示，其为本发明的另一概括实施例的生物活性玻璃纤维牙植体100的示意图。生物活性玻璃纤维牙植体100根据实际实施，可制造为双螺纹设置。在子图C中，可见纤维F固定于树脂R中，并以此设置在双螺纹设置的生物活性玻璃纤维牙植体100之中；继续参阅图9的子图D所示，可见纤维F被编织而形成纤维编织结构。在子图E中，其为纤维编织结构的断面图。此外，至少一核心层及壳体层可由具有X光不透光性的材料所制成，如此使得生物活性玻璃纤维牙植体100可于X光扫描中显现。请注意上述实施例仅以描述为目的，而不是限制本发明。在其他实施例中，生物活性玻璃纤维牙植体100可为三层以上的结构，而每一层可为各种形状以及由各种材料所制成，只要其中一层由生物惰性材料制成即可，以维持生物活性玻璃纤维牙植体100的结构，而只要其中一层由生物活性材料所制成即可，以促进骨整合。举例来说，使用在生物活性玻璃纤维牙植体100的纤维为十层纤维，其各层形状可分别由圆形长纤维、六边形长纤维、或条形长纤维所形成，而其各层材料可分别由生物活性材料(生物活性玻璃、胶原蛋白、氢氧基磷灰石、磷酸钙)、具有X光不透光性的材料、或生物惰性材料所制成，其中至少一层由生物惰性材料所制成，而至少一层由生物活性材料所制成。