牙槽骨塑形器的制作方法

本实用新型涉及牙齿缺损后的种植修复技术领域，具体涉及牙槽骨塑形器。

背景技术：

种植修复在医学界被称为替代疗法，被人们称为人类的第三副牙齿，是口腔科学界里面最成功的范例。人工牙种植是通过外科手术的方式将牙种植体植入人体缺牙部位的上/下颌骨内，待其手术伤口愈合后，在牙种植体上部安装修复假牙的装置。牙种植体作为种植技术的关键部件，要求其植入的同时既保证其具有足够的强度，用来抵消人咀嚼时所产生的力，又要具有良好的生物相容性，保证在植入和使用过程中能很好的吸收血肉及碎末等组织，防止细菌和微生物的侵入，避免在牙种植体周围出现炎症、松动、基台脱落等现象。

传统的种植修复观点是患牙拔出后3-12个月进行外科植入手术，待种植体在骨组织中经过3-6个月的愈合后，再进行上部假牙的安装。由于牙槽骨在患牙拔除后常会出现骨缺损且会快速收缩，且拔牙后需经过较长时间才进行种植，致使种植手术时牙槽骨的高度和宽度已发生较大的变化，当种植体植入后，种植体与牙槽骨之间的骨缺损较多，严重影响了种植体的初期稳定性，延长了愈合时间。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种牙种植体，该牙种植体可在患牙拔出后即刻植入，且植入后的愈合时间短。还要提供一种牙槽骨塑形器，不仅可以增加牙槽骨的宽度和高度，避免因骨缺损造成的牙种植体松动，延长牙种植体的使用寿命，还可以促进塑形器和牙种植体植入后的愈合时间。

本实用新型解决上述技术问题所提供的牙槽骨塑形器，包括骨支架，及位于骨支架外表面和孔隙表面的预设骨细胞层；所述骨支架包括与牙槽骨相配合的配合面、及用于安装牙种植体的凹槽。首先，当该牙槽骨塑形器植入牙槽骨后，预设骨细胞层可以提升牙槽骨塑形器与牙槽骨结合的强度和速度及牙槽骨塑形器与牙种植体结合的强度和速度，缩短疗程和愈合时间，不再应用骨膜；其次，牙槽骨塑形器可以增加牙槽骨的高度和厚度，提升牙种植体的初期稳定性，避免因骨缺损造成的牙种植体松动，延长牙种植体的使用寿命；再者，牙槽骨塑形器还可以改善种植牙的美学效果。本实用新型的牙槽骨塑形器可以与现有的牙种植体配合使用，也可以与下述本实用新型的牙种植体配合使用。牙槽骨塑形器可与牙种植体同期植入，也可以待牙槽骨塑形器稳定后再植入牙种植体。经验证，本实用新型的牙槽骨塑形器可在拔出患牙后立即植入且初期稳定性良好，三周左右即可完全愈合。

进一步，所述骨支架由羟基磷灰石、聚内酯或聚乳酸构成。羟基磷灰石是牙齿的主要组成成分，有利于骨细胞附着，对应的牙槽骨塑形器可增加有效成骨，减少类骨的吸收，不再应用骨膜且使用寿命更长。

进一步，所述预设骨细胞层由间充质干细胞诱导成骨构成。间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSCs)是一种具有自我复制能力和多向诱导分化潜能的成体干细胞，这种干细胞能够发育成硬骨、软骨、脂肪和其他类型的细胞。将骨支架放置于诱导间充质干细胞成骨分化的培养器中，采用现有的成骨诱导方法即可在骨支架的外表面和孔隙表面增设预设骨细胞层。

进一步，所述间充质干细胞取自人体骨髓、脂肪或皮肤组织。其提取、纯化、扩增及诱导技术高效安全，MSCs没有抗原性，同种移植未发现排斥反应，所得牙槽骨塑形器具有更好的生物相容性，可以进一步缩短术后愈合时间。经验证，从间充质干细胞的培养到分化为预设骨细胞层，直至在牙槽骨塑形器的外表面和孔隙表面中铺满单层骨细胞，实验室培养周期约为两周。

进一步，所述凹槽包括顺序连接的颈部、体部和尾部，至少颈部和体部分别设有颈部内螺纹和体部内螺纹。所述体部内螺纹一方面可起到方便植入的作用，另一方面在提高牙种植体初期稳定性的前提下，可起到均匀分散应力的作用。所述颈部内螺纹一方面可以起到分散应力的作用，另一方面还可对牙种植体和口腔之间起到封闭作用，避免感染和非骨组织长入牙种植体和牙槽骨塑型器，提高牙种植体长期的稳定性。所述颈部还优选呈锥形，以提供扩骨功能，便于安装。

进一步，所述颈部内螺纹的螺距小于体部内螺纹的螺距；所述体部内螺纹具有较大螺距是在为了提高力学性能的同时尽可能的提高牙槽骨塑形器与牙种植体后的骨整合度，相应的使牙种植体具有较佳的稳定性。经测试，当所述体部内螺纹的螺距为1-3mm，颈部内螺纹的螺距为0.45-0.6mm时，牙种植体植入后的稳定性和免于感染的功能较佳。所述颈部内螺纹的小径小于体部内螺纹的小径，以减小牙种植体钻入时的阻力，使牙种植体的植入更加方便，并且减轻病人在牙种植体植入过程中所遭受的痛苦。此外，该结构还可以在牙种植体植入初期形成有效的外形支撑，进一步改善牙种植体的初期稳定性。在实际应用中，可根据需要将所述体部内螺纹和颈部内螺纹设计成不同的形状。

进一步，所述尾部具有尾部内螺纹，所述颈部内螺纹的螺距小于尾部内螺纹的螺距，其目的是在为了提高力学性能的同时尽可能的提高牙槽骨塑形器与牙种植体后的骨整合度，相应的使牙种植体具有较佳的稳定性。所述尾部外螺纹区域螺距优选为0.7-0.8mm；所述颈部内螺纹的小径小于尾部内螺纹的小径，以减小牙种植体钻入时的阻力，使牙种植体的植入更加方便，并且减轻病人在牙种植体植入过程中所遭受的痛苦。此外，该结构还可以在牙种植体植入初期形成有效的外形支撑，进一步改善牙种植体的初期稳定性。

进一步，所述骨支架通过增材制造一体成型。所述增材制造可以是现有的3D打印、熔融沉积成型等。采用增材制造使骨支架一体成型，不仅强度高，而且具有较高的加工效率，便于针对不同的个性化定制；

进一步，所述骨支架为3D打印的种植支架。3D打印的骨支架不仅能够有效的避免微渗透和感染的问题，而且有利于使牙种植体与牙槽骨塑形器之间的各向力学特性、及牙槽骨塑形器与牙槽骨之间的各项力学特性达到相互匹配，提高牙种植体抗微动力的能力，实现牙种植体的即刻种植即刻修复即刻负重，缩短患者复诊的时间和次数，达到真正的生物固定，极大的提高人工植入牙种植体的稳定性，延长了人工牙种植体的使用寿命。

上述骨支架的制备包括步骤：a.通过计算机建立骨支架的三维模型，所述骨支架包括与牙槽骨相配合的配合面和用于安装牙种植体的凹槽，所述凹槽包括顺序连接的颈部、体部和尾部；b.将原料粉放入到增量制造设备中；c.利用所述增量制造设备对所述原料粉进行分层扫描，使原料粉熔融堆积得到一体成型的骨支架。该制备方法简单适用，加工效率高，便于个性化定制无缝衔接的骨支架。在实际应用中，所述凹槽可以在骨支架成型后用机械加工方式制作，这样有利于提高凹槽的加工精度，从而提高牙种植体植入后与塑形器的配合精度。

本实用新型解决上述技术问题所提供的牙种植体，包括种植支架，及位于种植支架外表面和孔隙表面的预设骨细胞层；所述种植支架由纯钛或钛合金构成。首先，当该牙种植体植入后，预设骨细胞层可以提升牙槽骨与牙种植体结合的强度和速度及牙槽骨塑形器与牙种植体结合的强度和速度，缩短疗程和愈合时间，不再应用骨膜；其次，在种植支架的外表面和孔隙表面培养出预设骨细胞层，不仅可以在拔除患牙后即刻植入，避免牙槽骨收缩，而且骨细胞可以更好更快速地与牙槽骨或牙槽骨塑形器结合，缩短术后愈合时间。钛金属与其他材料相比，不仅具有良好的生物相容性，而且机械强度高，可承受大的咀嚼力负荷。本实用新型的牙种植可在拔牙后直接植入或与上述本实用新型的牙槽骨塑形器配合使用。经验证，与传统的牙种植技术相比，在拔除患牙后直接植入本实用新型的牙种植体可提前四周完全愈合，甚至可以实现拔牙后即刻植入牙种植体、即刻修复和即刻负重。

进一步，所述预设骨细胞层由间充质干细胞诱导成骨构成。间充质干细胞是一种具有自我复制能力和多向诱导分化潜能的成体干细胞，这种干细胞能够发育成硬骨、软骨、脂肪和其他类型的细胞。将种植支架放置于诱导间充质干细胞成骨分化的培养器中，采用现有的成骨诱导方法即可在种植支架的外表面和孔隙表面增设预设骨细胞层。

进一步，所述间充质干细胞取自人体骨髓、脂肪或皮肤组织。其提取、纯化、扩增及诱导技术高效安全，MSCs没有抗原性，同种移植未发现排斥反应，所得牙种植体具有更好的生物相容性，可以进一步缩短术后愈合时间。经验证，从间充质干细胞的培养到分化为预设骨细胞层，直至在种植支架的外表面和孔隙表面中铺满单层骨细胞，实验室培养周期约为两周。

进一步，所述种植支架包括顺序连接的颈部植入段、体部植入段和尾部植入段，所述颈部植入段的端面上设有向下贯穿体部植入段的中心孔；所述体部植入段包括体部芯部以及包覆于体部芯部外侧的体部外周部，所述体部外周部的孔隙度高于体部芯部的孔隙度。采用孔隙度更高的体部外周部，可提高牙种植体的生物相容性，促进骨肉组织长入外周部孔隙，避免产生应力遮蔽而影响骨组织生长。所述体部外周部可包覆在体部芯部的整个外壁，也可仅仅包覆体部芯部外壁的部分区域。

进一步，所述颈部植入段和体部植入段分别具有螺距相异的颈部外螺纹和体部外螺纹，所述体部外螺纹一方面可起到方便植入的作用，另一方面在提高牙种植体初期稳定性的前提下，可起到均匀分散应力的作用；所述颈部外螺纹一方面可以起到分散应力的作用，另一方面还可使皮质骨和颈部植入段之间达到很好的嵌合，对牙种植体和口腔之间起到封闭作用，避免感染和非骨组织长入牙种植体，提高牙种植体长期的稳定性。所述颈部植入段还优选呈锥形，以提供扩骨功能，便于安装。所述体部外螺纹与体部外周部交错配置，可对新生皮骨组织的生长起到一定的牵引作用，并增加皮骨组织与牙种植体之间的接触面积，加快牙种植体周围软组织的良好愈合。所述体部外周部的外径小于体部外螺纹的大径，以减小牙种植体钻入时的阻力，使牙种植体的植入更加方便，并且减轻病人在牙种植体植入过程中所遭受的痛苦。此外，该结构还可以在牙种植体植入初期形成有效的外形支撑，进一步改善牙种植体的初期稳定性。优选的是，所述体部外螺纹的大径与体部外周部的直径之差为0.1-0.3mm。所述体部植入段的外螺纹具有较大螺距，其作是是在为了提高力学性能的同时尽可能的增加交错配置其间的体部多孔区域的面积，从而提高牙槽骨的皮骨组织长入牙种植体后的骨整合度，相应的使牙种植体具有较佳的稳定性。经测试，当所述体部植入段的外螺纹区域螺距为1-3mm，颈部植入段的外螺纹区域螺距为0.45-0.6mm时，牙种植体植入后的稳定性和免于感染的功能较佳。在实际应用中，可根据需要将所述体部外螺纹和颈部外螺纹设计成不同的形状。

进一步，所述尾部植入段包括尾部芯部以及包覆于尾部芯部外侧的尾部外周部，所述尾部外周部的孔隙度高于尾部芯部的孔隙度；采用具有更高孔隙度的尾部外周部的尾部植入段，有利于进一步提高牙种植体的生物相容性，优化整体结构的力学性能，提高牙种植体的稳定性。所述尾部植入段还设置有轴向刃口，该轴向刃口可在牙种植体植入过程中，尤其在牙槽骨中所钻的用于安装牙种植体的孔径不够时，起到一定的切削作用，减小阻力，除去多余的骨头，使植入方便，大幅减轻病人所遭受的痛苦。所述尾部植入段还优选呈锥形。

进一步，所述尾部植入段具有与尾部外周部交错配置的尾部外螺纹，所述尾部外周部的直径小于尾部外螺纹的大径。所述尾部外螺纹螺距优选为0.7-0.8mm。

进一步，所述种植支架通过增材制造一体成型。所述增材制造可以是现有的3D打印、熔融沉积成型等。采用增材制造使种植支架一体成型，不仅强度高，而且具有较高的加工效率，便于针对不同的个性化定制；

进一步，所述种植支架为3D打印的种植支架。3D打印的种植支架的芯部和外周部之间达到无缝衔接，不仅能够有效的避免微渗透和感染的问题，而且有利于使牙种植体的各向力学特性与牙槽骨的各项力学特性达到相互匹配，提高牙种植体抗微动力的能力，实现即刻种植、即刻修复、即刻负重，缩短患者复诊的时间和次数，并且当人体新生骨组织在外周部的孔隙中生长后，牙槽骨的皮骨组织与牙种植体之间就能形成整合，达到真正的生物固定，极大的提高人工植入牙种植体的稳定性，延长了人工牙种植体的使用寿命。

上述种植支架的制备包括步骤：a.通过计算机建立种植支架的三维模型，所述种植支架包括顺序连接的颈部植入段、体部植入段和尾部植入段，所述颈部植入段的端面上设有向下贯穿体部植入段的中心孔，所述体部植入段包括体部芯部以及包覆于体部芯部外侧的体部外周部，所述体部外周部的孔隙度高于体部芯部的孔隙度；b.将原料粉放入到增量制造设备中；c.利用所述增量制造设备对所述原料粉进行分层扫描，使原料粉熔融堆积得到一体成型的种植支架。该制备方法简单适用，加工效率高，便于个性化定制，还可使芯部和外周部之间达到无缝衔接。在实际应用中，所述颈部植入段、体部植入段和尾部植入段整体可以采用增材制造一体成型，所述中心孔可在颈部植入段、体部植入段和尾部植入段一体成型后用机加工方式制作，这样有利于提高中心孔的加工精度，从而提高牙种植体植入后与安装基台的配合精度。

以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。

附图说明

图1为实施例1的牙槽骨塑形器的剖视结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图。

图3为实施例2的牙槽骨塑形器的剖视结构示意图。

图4为实施例3的牙种植体的剖视结构示意图。

图5为图4中B处的放大示意图。

图6为实施例4的牙种植体的剖视结构示意图。

图7为图6所示牙种植体的轴侧视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示的牙槽骨塑形器，包括骨支架及位于骨支架外表面和孔隙a1表面的预设骨细胞层，所述预设骨细胞层a2的骨细胞由取自人体脂肪中的间充质干细胞诱导诱导成骨构成。所述骨支架通过3D打印制造一体成型并由羟基磷灰石构成，包括与牙槽骨相配合的配合面40、及用于安装牙种植体的凹槽。所述凹槽包括顺序连接的颈部10、体部20和尾部30，在颈部10和体部20分别设有颈部内螺纹11和体部内螺纹21，所述体部内螺纹21的螺距为2mm，颈部内螺纹11的螺距为0.5mm；所述颈部内螺纹11的小径小于体部内螺纹的小径。经验证，患牙拔除后可即刻植入该牙槽骨塑形器，且即刻种植后的牙槽骨塑形器的稳定系数(Implant stability Quotient，ISO)值≥74，实现了拔牙后即刻植入和即刻修复。

实施例2

如图3所示牙槽骨塑形器，在实施例1的基础上，所述尾部30具有尾部内螺纹31，其螺距为0.75mm；所述颈部内螺纹的小径小于尾部内螺纹的小径。经验证，拔牙后可即刻植入该牙槽骨塑形器，且即刻种植后的牙槽骨塑形器的稳定系数ISO值≥76，实现了拔牙后即刻植入和即刻修复。

实施例3

如图4和图5所示的牙种植体，包括植入支架和位于植入支架的外表面和孔隙b1表面的预设骨细胞层b2，所述预设骨细胞层b2的骨细胞由取自人体脂肪中的间充质干细胞诱导成骨构成。所述植入支架由钛合金构成，包括顺序连接且通过3D打印制造一体成型的颈部植入段100、体部植入段200和尾部植入段300，颈部植入段100的端面上设有向下贯穿体部植入段200的中心孔400，所述体部植入段200包括体部芯部201以及包覆于体部芯部201外侧的体部外周部202，所述体部外周部202的孔隙度高于体部芯部201的孔隙度。

所述颈部植入段100和体部植入段200分别具有螺距相异的颈部外螺纹103和体部外螺纹203，所述体部外螺纹203的螺距较大并与体部外周部202交错配置；体部外螺纹203的螺距为2mm，颈部外螺纹103的螺距为0.5mm。所述体部外周部202的直径小于体部外螺纹203的大径且二者之差为0.2mm。经验证，拔牙后可即刻植入该牙种植体，且即刻种植后的牙种植体的稳定系数ISO值≥70，实现了拔牙后即刻植入、即刻修复和即刻负重。当先即刻植入实施例1所述的牙槽骨塑形器后再即刻植入本实施例的牙种植体，牙种植体植入后的ISO值≥66。

实施例4：

如图6和图7所示的牙种植体，在实施例1的基础上，所述尾部植入段300包括尾部芯部301以及包覆于尾部芯部301外侧的尾部外周部302，所述尾部外周部302的孔隙度高于尾部芯部301的孔隙度；所述尾部植入段300具有与尾部外周部302交错配置的尾部外螺纹303，其螺距为0.75mm，所述尾部外周部302的直径小于尾部外螺纹303的大径且二者之差为0.2mm。所述尾部植入段300呈锥形，并且设置有轴向刃口304。经验证，拔牙后可即刻植入该牙种植体，且即刻种植后的牙种植体的ISO值≥72，实现了拔牙后即刻植入、即刻修复和即刻负重。当先即刻植入实施例2所述的牙槽骨塑形器后再即刻植入本实施例的牙种植体，牙种植体植入后的ISO值≥68。