一种牙种植体系统的制作方法

文档序号:16471624发布日期:2019-01-02 23:09阅读:272来源:国知局
一种牙种植体系统的制作方法

本发明涉及口腔医疗器械技术领域,尤其涉及包括表面改性技术和种植体、基台和连接螺丝连接系统优化设计的一种牙种植体系统,能够提高牙种植体系统的生物稳定性和机械稳定性。



背景技术:

牙缺失(包括牙列缺损与牙列缺失)是最为常见的口腔疾病之一,严重影响患者生活质量与身心健康。我国4亿多缺牙患者,接近全国人口的1/3,种植体市场巨大,发展潜力巨大。因此,近年来牙齿修复市场需求正在日益扩大。由于牙种植体修复与传统的义齿修复(可摘局部义齿和固定义齿)相比具有无法比拟的优点,随着生活质量的提高,人们对于植入种植体越来越青睐,牙种植系统在口腔治疗领域的前景十分广阔。

对于医疗器械来说,牙种植体系统属于长期植入器械,由于种植体系统植入部位的组织无法再生或者取出手术非常危险,因此种植体系统使役寿命非常长,在植入后就不会再次取出(除非发生了失效,无法行使功能)。因此,研究改善牙种植体系统稳定性的方法,提高种植体系统的长期稳定性十分重要。

骨结合理论已被广泛接受并且应用于临床,种植体植入就是将能和骨细胞良好结合的金属种植体植入缺牙区下颌骨内,经过一段时间种植体与周围骨组织进行结合,形成一个整体。良好的骨结合可以使种植体系统能承受巨大的咬合力,并能将载荷传递到种植体和骨组织中,最大限度恢复牙功能。在种植手术的前期种植体的初期稳定性以及后期牙冠、基台与种植体连接的稳定性是种植牙手术最终能否成功的关键。

目前,大部分牙种植体系统的基本结构包括种植体、基台、连接螺丝和牙冠。种植体是植入骨组织内的结构,起天然牙根的作用,承担支持和固定的功能;基台是位于种植体上方、穿出牙龈并暴露于口腔中的部分,是连接上部牙冠与下部种植体之间的关键结构;连接螺丝是连接基台和种植体的零件。开发人员通常是通过对种植体系统生物力学分析、疲劳寿命实验和结构优化设计来提高种植体系统的稳定性。

目前公认的影响种植系统修复成功率的生物力学因素有:种植体的几何形状、种植体材料、种植体-基台连接系统设计、种植体的表面形貌和表面处理方式、颌骨的解剖形态、颌骨的生物力学特性和口腔咬合的方式等。

在本技术领域中,表面改性技术在提高种植体系统抗疲劳和骨结合等方面发挥着关键性的作用。传统的表面处理办法由于增加了一个界面,存在涂层脱落的风险;对种植体进行原位表面改性,逐渐成为改善种植体系统稳定性的关键技术。

由于个体差异性,每个人的口腔情况和骨骼水平不同,比如亚洲人比欧美人颌骨窄小,情况十分复杂,并且种植体尺寸较为单一,不能够根据不同情况植入适宜尺寸的种植体。因此,更需要特殊规格的窄径种植体和短种植体,有利于加工成适宜于国人特点的种植体系统,从而扩大种植的适应性、提高长期成功率。

在本技术领域,有研究发现种植体外部加上自攻槽,能使种植体具备自攻性能,无需攻丝步骤,即可直接旋入连接孔中,一定程度上能产生骨挤压效应。目前,有些种植体的自攻槽的结构多以竖直、斜槽多见。从力学角度分析,竖直的自攻槽在旋入连接孔时,竖直的槽口端面切削连接孔的力集中在一条线上,有很大的切削阻力,很容易产生骨损伤。并且竖直的自攻槽在自攻过程中产生的骨屑无法排出或容纳,使得竖直槽口端面拐角处出现应力集中,种植体开槽处容易产生微裂纹。斜槽的自攻槽比竖直自攻槽更易于切削,但是只能用于细长圆柱结构的种植体。

现有的基台与种植体采用四角、六角和八角连接,该连接方式易于发生微旋转,即使采用连接螺丝紧固,也无法避免细微的转动。微旋转使得种植体局部产生应力集中,长时间的应力积累,很容易造成连接处的损坏和变形。

在本技术领域,有些种植体是柱形,不易于种植体系统的植入;有些种植体外部一般采用单一螺纹,使得种植体应力集中点在牙槽骨和软组织界面,不易保证种植系统的稳定性。

1956年tumer等人提出有限元的概念,通过对实际结构离散化进行分析,得出满足工程精度的近似结果。而有限元方法最早应用于医学骨科研究,开始于脊柱生物力学。几十年来在解决生物力学问题得到了广泛应用,1976年,weinstein等人第一次对口腔科医疗器械的有限元分析,此后有限元便在该领域有着重要作用,尤其这些种植体系统的结构形状及材料选择不仅关系到器械本身的力学稳定性、抗破坏能力等力学性能,还关系到与相关组织的生物相容性等问题。因此有限元方法成为指导种植体系统结构设计的有力工具,从而为种植体系统结构的改进设计提供理论依据。



技术实现要素:

鉴于此,本发明的目的就是为了克服上述现有种植体系统的技术不足,通过表面等离子体氧化的原位改性技术改善前期种植体骨结合的稳定性以及通过结构优化提高后期牙冠、基台与种植体连接的紧固性,提供一种结构简单、抗旋转效果好、骨结合效果好、适合中国人特征的一种牙种植体系统。

本发明所述的一种牙种植体系统,包括:基台和种植体,所述基台通过内连接结构与所述种植体配合连接;

所述内连接结构包括:

设置在所述种植体内的第一torx配合体;

设置在所述基台底部的第二torx配合体;

所述第一torx配合体能够与所述第二torx配合体配合,使所述基台与所述种植体连接。

进一步地,设置在所述种植体内的第一torx配合体为第一torx结构配;

设置在所述基台底部的第二torx配合体为第二torx结构;

所述第一torx结构能够于所述第二torx结构配合,使所述基台与所述种植体连接。

进一步地,所述种植体开设有第一锥形孔、第一内螺纹孔;所述第一torx结构设置于所述第一锥形孔的底部;所述第一内螺纹孔设置于所述第一torx结构底部。

进一步地,所述种植体系统还包括连接螺丝,所述种植体通过连接螺丝安装在所述基台上;

所述基台内部的上下两端分别设有第一圆孔和第二圆孔,连接螺丝由上而下贯穿第一圆孔和第二圆孔与所述种植体内的所述第一内螺纹孔螺纹连接。

进一步地,所述种植体的前端设有第一种植体头部顶端,所述第一种植体头部顶端的外部从上到下顺次包括颈部和头部,其中:

所述颈部呈圆柱状,包括位于所述颈部顶端的倒角斜肩和与所述头部连接的圆柱状螺纹段;

所述头部呈锥台状,所述头部的外表面上设有螺旋状第一自攻槽,所述第一自攻槽的螺旋方向与螺纹方向相同,螺纹升角不同。

进一步地,所述种植体颈部高度为大于所述种植体高度的1/3且小于所述种植体高度的2/3;

和/或;

所述种植体头部高度为小于所述种植体高度的2/3且大于所述种植体高度的1/2。

进一步地,所述种植体表面自上而下有两种螺纹复合而成,整体是由第一主螺纹和第一次螺纹相结合的双螺纹构成,第一主螺纹与第一次螺纹的螺纹升角相同;

所述第一主螺纹的牙高大于第一次螺纹的牙高。

进一步地,所述基台外部由第一牙冠连接段、第一穿龈段和植体插入段组成;其中:

所述第一穿龈段和所述植体插入段的内部分别设有第一圆锥孔,所述第一牙冠连接段与牙冠连接;

所述第二torx结构设置于所述植体插入段的底部。

进一步地,所述种植体的第一锥形孔的锥度为3°;

所述基台的第一torx结构的锥度为3°;

所述第一torx结构能够与所述第一锥形孔配合。

进一步地,所述基台的外部由第二牙冠连接段、第二穿龈段和植体插入段组成,其中:

所述第二牙冠连接段的内部设有第三圆孔;

所述第二穿龈段和所述植体插入段的内部设有第四圆孔;

所述第二穿龈段和植体插入段与第二牙冠连接段的连接位置处设有第二圆锥孔;

所述第二穿龈段和植体插入段的底端设置所述第一torx配合体,所述第一torx配合体为第三torx结构,所述第三torx结构与所述第一torx结构相互配合,所述连接螺丝能够由上而下贯穿所述第三圆孔和所述第四圆孔。

进一步地,所述种植体内部由上而下分别设置有第二锥形孔、第二torx配合体、第二内螺纹孔以及第二导引孔,所述第二torx配合体为第四torx结构;

和/或;

所述种植体上端的外表面分别设置有第二主螺纹和第二次螺纹,第二主螺纹与第二次螺纹相互复合,第二主螺纹与第二次螺纹的螺纹升角相同。

进一步地,所述种植体的底部设有第二种植体头部顶端,所述第二种植体头部顶端的外表面设有第二自攻槽;

和/或;

所述基台是由第二牙冠连接段、第二穿龈段和植体插入段组成,第二穿龈段和植体插入段的底端设有第五torx结构,第五torx结构能够与第四torx结构相互配合。

进一步地,所述种植体表面通过喷砂酸蚀和/或真空等离子体氧化处理技术,制备出成分梯度渐变的不同价态共存的氧化钛结构,其中种植体由表层到内部的tiox以tio、tio和tio形式在。本发明与现有技术相比,具有以下技术效果:

设计了种植体和基台的连接结构,保证形成紧固的连接;运用表面改性技术对种植体表界面进行处理,改善了骨结合的性能;从而提高种植体系统的寿命和可靠性,同时,对本发明的牙种植体系统各部件进行有限元分析其应力分布,最大应力出现在种植体与基台连接受压侧,可在200n载荷下满足疲劳寿命标准(500万次循环)的要求。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1是本发明实施例1种植体表面形貌扫描电镜sem图;

图2是本发明实施例1种植体处理过程中不同价态的ti的含量随时间的变化趋势。

图3是本发明实施例2的三种内连接结构的短牙种植体的结构示意图;

图4是本发明实施例2的短牙种植体系统的有限元分析网格和载荷设置图;

图5是本发明实施例2的三种内连接结构的短牙种植体施加30ncm扭矩的应力云图;

图6是本发明实施例2的三种内连接结构的短牙种植体的应力分析折线图;

图7是本发明实施例2的三种内连接结构的短牙种植体的应变分析折线图;

图8是本发明实施例3的牙种植体系统的局部剖视图;

图9是本发明实施例3的牙种植体系统三维模型的爆炸图;

图10是本发明实施例3的牙种植体系统三维模型的截面图;

图11a是本发明实施例3的牙种植体的结构示意图;

图11b是本发明实施例3的直基台的结构示意图;

图11c是本发明实施例3的角度基台的结构示意图;

图11d是本发明实施例3的连接螺丝的结构示意图;

图12是本发明实施例3的牙种植体截面图、torx形态和外部螺纹形态的示意图;

图13是本发明实施例3的牙种植体底部和自攻槽结构示意图;

图14是本发明实施例3的短牙种植体系列长度和规格分布示意图;

图15是本发明实施例5的牙种植体系统三维模型的截面图;

图16a是本发明实施例5的牙种植体的结构示意图;

图16b是本发明实施例5的直基台的结构示意图;

图17是本发明实施例5的牙种植体截面图、torx形态和外部螺纹形态的示意图;

图18是本发明实施例5的窄径牙种植体系列长度和规格分布示意图;

图19a是本发明所用到直基台牙种植体系统的疲劳试验装置的示意图;

图19b是本发明所用到角度基台牙种植体系统的疲劳试验装置的示意图;

图20是本发明实施例3的短牙种植体系统的有限元分析网格划分图;

图21是本发明实施例3的短牙种植体系统的有限元分析载荷设置图;

图22是本发明实施例3的短牙种植体系统的应力云图;

图23是本发明实施例3的短牙种植体系统种植体和基台的应力云图;

图24是本发明实施例3的短牙种植体系统连接螺丝的应力云图;

图25a是本发明实施例4的角度基台短牙种植体系统的有限元分析载荷设置图;

图25b是本发明实施例4的角度基台短牙种植体系统的有限元分析应力云图;

图26是本发明实施例3的角度基台短牙种植体系统种植体的应力云图;

图27是本发明实施例3的角度基台短牙种植体系统角度基台和连接螺丝的应力云图;

图28是本发明实施例4的窄径牙种植体系统的有限元分析网格划分图;

图29是本发明实施例4的窄径牙种植体系统的有限元分析应力云图;

图30是本发明实施例4的窄径牙种植体系统种植体和角度基台的应力云图。

图中:1、基台;2、连接螺丝;3、种植体;1-1、第一锥形孔;1-2、第一主螺纹;1-3、第一次螺纹;1-4、第一torx结构;1-5、第一内螺纹孔;1-6、第一导引孔;1-7、第一自攻槽;1-8、第一种植体头部顶端;1-9、第一圆孔;1-10、第一圆锥孔;1-11、第二圆孔;1-12、第一牙冠连接段;1-13、第一穿龈段和植体插入段;1-14、第二torx结构;1-15、第三圆孔;1-16、第二圆锥孔;1-17、第四圆孔;1-18、第二牙冠连接段;1-19、第二穿龈段和植体插入段;1-20、第三torx结构;1-21、内六角圆柱头;1-22、细螺纹部;2-1、第二锥形孔;2-2、第四torx结构;2-3、第二内螺纹孔;2-4、第二导引孔;2-5、第二主螺纹;2-6、第二次螺纹;2-7、第二自攻槽;2-8、第二种植体头部顶端;2-9、第二牙冠连接段;2-10、第二穿龈段和植体插入段;2-11、第五torx结构。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图8是本发明实施例3的牙种植体系统的局部剖视图,本牙种植体系统包括基台1、连接螺丝2和种植体3。参照图9、图10,种植体3和基台1相互以圆锥面和形似六角梅花状的torx结构配合定位,并且通过连接螺丝2连接紧固整个种植体系统。

本发明内连接结构的种植体系统特别适用于尺寸较小的窄径种植体和短种植体。长种植体的应用也并非百利而无一害,需要因人而异。在骨吸收严重、骨量不足的颌骨上进行种植治疗,使用短长度的种植体安全有效;在缺牙空间有限的颌骨上需要使用窄径种植体进行种植治疗。对于适用窄径种植体和短种植体治疗的患者可避免患者接受复杂的外科手术,从而减少并发症的出现,缩短缺牙时间,降低经济压力。

如图11a所示,种植体3的内部设置连接孔,连接孔开口设置在颈部的一端,种植体3内部的连接孔自上而下依次包括第一锥形孔1-1、第一torx结构1-4和第一内螺纹孔1-5。第一锥形孔1-1作为种植体3连接孔的开口端与基台1莫氏锥度的第一穿龈段和植体插入段1-13配合用于密封,其结构保证种植体内部与外界充分封闭;种植体3的第一torx结构1-4与基台1的第二torx结构1-14配合,用于防旋转,增大了接触面积,提高了基台1与种植体3连接紧固的稳定性;第一内螺纹孔1-5除了与连接螺丝2的细螺纹部1-22配合,还可以与愈合基台和愈合螺丝配合。

如图11b所示,基台1外部由第一牙冠连接段1-12、第一穿龈段和植体插入段组成。上端第一牙冠连接段1-12为锥台形,方便牙冠的制作和安装;中部第一穿龈段和植体插入段1-13依次为莫氏锥度圆锥台和形似六角梅花状的torx结构,与种植体定位精度高,配合紧密,能充分封闭,防止了微生物和细菌的渗入,减少了使用过程中感染的问题。所述莫氏锥度的锥台母线与轴线之间的夹角为1°~1.5°,优选1.5°。基台1内部为通孔结构,包括第一圆孔1-9、第一圆锥孔1-10、第二圆孔1-11,其中,第一圆孔1-9的直径大于第二圆孔1-11的直径。第一圆锥孔1-10的锥度为20°~30°,与连接螺丝2的倒圆锥结构配合。

如图11d所示,连接螺丝2的头部设有内六角圆柱头1-21,便于工具操作;头部下端有一个20°~30°的倒圆锥结构与基台内部第一圆锥孔1-10配合;连接螺丝2下端有一段细螺纹部1-22,与种植体3上的第一内螺纹孔1-5相配合,用于紧固整个种植体系统。

种植体3与基台1内部连接界面依次采用锥度为3°的圆锥面和torx结构共同配合。种植体3和基台1采用的锥面配合能形成冷焊效果,有效的防止微漏,消除种植体与基台之间的微动;torx结构防旋转配合,保证种植体与基台的连接稳定性。这种共同配合结构能同时获得高强度的抗旋转和冷焊效果,能很好的改善种植体系统的稳定性。

种植体3与基台1采用torx结构进行抗旋转配合(见图10),增大了接触面积,提高了基台与种植体连接的稳定性。同时torx结构在相同的尺寸下能承受更大的扭矩,即使在较高的应力下也不能破坏其内部的几何结构。

种植体表面自上而下有两种螺纹复合而成,通体是由第一主螺纹1-2和第一次螺纹1-3相结合的双螺纹构成,且主螺纹与次螺纹的螺纹升角相同。所述种植体颈部表面还设有浅螺纹,浅螺纹沿竖直的涡旋线向颈部延伸并在顶端肩台呈现环形槽逐渐退出。所述头部表面设有深螺纹,深螺纹沿向内10°~14°的涡旋线向下延伸,螺纹逐渐加深直至第一种植体头部顶端1-8的水平端面消失,呈现鱼鳍式形状。这样设计既有易于种植体的旋入,又增加种植体的连接稳定性。

主螺纹的牙型为不等角度的t型螺纹,其小端侧的角度小于大端侧的角度,且主螺纹从头部到体部是逐渐变浅这么一种种植体。所述主螺纹的下部圆弧为半径0.3mm角度75°体所述主螺纹的下部圆弧为半径0.3mm角度65°。次螺纹的牙型为三角形,且三角形夹角为60°。这种设计主要是针对种植体在拧入过程中对骨结合面的挤压作用不佳的问题,本发明的种植体在拧入过程中对骨结合面挤压更合理、种植后稳固性更好,在种植拧入过程中具有更好的自攻性,同时在骨量不足时也能很好的完成种植操作。

所述种植体头部的外表面上设有螺旋状第一自攻槽1-7(见图13),所述螺旋状自攻槽的螺旋方向与主螺纹方向相同,螺纹升角不同。本发明这样设计因为种植体外部加上自攻槽,能使种植体具备自攻性能,无需攻丝步骤,即可直接旋入连接孔中,一定程度上还能产生骨挤压效应。而且自攻槽还可以容纳自攻过程中产生的骨屑,这样可以算短骨整合时间。改善骨整合效率,提高骨结合程度,增强种植体系统的稳定性。

第一自攻槽1-7的槽口是包括两个刀口组成,两个刀口的位置关于种植体中心轴中心对称(见图13)。本发明这样设计因为槽口由顺螺纹的两圆弧面组成,可以使种植体旋入颌骨连接孔过程中,符合切削的力学特性,不会产生过大的切削力,减小骨损伤的程度。在保证种植体正常植入的情况下,尽可能保证种植体的稳定性。

连接螺丝螺杆上端与螺栓头部之间有夹角为30°的圆锥面,与基台内部相应的第一圆锥孔1-10配合,该配合有利于载荷传递,增加紧固整个种植体系统的连接稳定性。连接螺丝头部设为内六角圆柱头1-21,便于旋转操作连接螺丝。

如图19a、19b所示,为本发明的牙种植体系统疲劳试验装置,为了估算种植体系统的疲劳寿命,按照“中华人民共和国医药行业标准(yy/t0521-2009/iso14801:2016):牙科学骨内牙种植体动态疲劳试验”选择牙种植体系统最坏的情况进行疲劳试验。在疲劳试验过程中,通过应变判断系统是否发生塑性变形或者系统直接断裂来确定其是否能达到次载循环要求。该疲劳加载模型包括压头、夹具、紧固螺钉、支撑体和牙种植体系统。直基台种植体系统压头的轴线与种植体的长轴方向的夹角为30°,角度基台种植体系统压头的轴线与种植体的长轴方向的夹角为角度基台度数+10°。种植体系统采用树脂进行包埋固定。

本发明根据“中华人民共和国医药行业标准(yy/t0521-2009/iso14801:2016):牙科学骨内牙种植体动态疲劳试验”进行有限元模拟。夹具和牙冠采用不锈钢,用树脂材料模拟松质骨属性、用光敏树脂模拟皮质骨属性,种植体采用的材料为ta4,基台和连接螺丝的材料为tc4。材料特性如表1所示。

表1疲劳试验装置的材料属性:

如图4到7、如图20到30所示,为本发明的牙种植体系统疲劳试验进行有限元分析,为了估计牙种植体系统的疲劳性能,按照“中华人民共和国国家标准标准(gb/t33582-2017):机械产品结构有限元力学分析通用规则”的要求,通过对牙种植体系统进行有限元建模、网格划分、添加材料属性、设置边界条件、结果分析及评估,求解系统及零件的应力云图、应变云图以评估牙种植体系统,以及种植体、基台、连接螺丝的疲劳性能。

以下结合具体实施例对本发明进一步说明:

实施例1:

本实施例以金属钛及钛合金为材料,具有很好的生物相容性和机械加工性能,通过对钛材料表面进行喷砂、酸蚀和等离子体氧化处理工艺,可以有效改善种植体的生物活性,增强种植体的骨结合性能。

种植体表面通过喷砂酸蚀+等离子体氧化处理,如图1所示制备出成分梯度渐变的不同价态共存的氧化钛层结构。如图1所示制备出种植体的表面形貌呈不规则的多孔状氧化层结构,微孔排列紧密,有助于骨细胞的附着,适合牙槽骨的生长,能够增强骨结合的速度和质量。其中种植体由表层到内部的tiox的o以tio2、ti2o3和tio形式在,且有ti4+、ti3+、ti2+、ti四种价态钛元素存在(如图2所示)。采用的这种原位改性技术具有从表面到基底成分梯度渐变、不易脱落、长期结合力好等优点,保证了种植体改性后的可靠性,从而提高种植系统的寿命和可靠性。

实施例2:

如图所示8到13所示,牙种植体系统由直基台1、连接螺丝2种植体3组成;种植体3外部表面自上而下有两种螺纹复合而成,通体是由第一主螺纹1-2和第一次螺纹1-3相结合的双螺纹构成;种植体3外部头部加工出双叶状第一自攻槽1-7,第一种植体头部顶端1-8为水平端面;且种植体内部设置有第一锥形孔1-1,锥度为3°,紧接着下部加工有第一torx结构1-4、最后加工有第一内螺纹孔1-5。(见图8、图9、图10、图11a、图12、图13)

如图11a所示,种植体体内部结构设置为第一锥形孔1-1,锥度为3°,和第一torx结构1-4,配合使用用于增强种植体系统的连接稳定性;torx结构1-4配合种植体取钉器使用,使得种植体能正常的旋入和旋出骨组织。将种植体入操作,为保证其初期稳定性必须大于30ncm,最大可以达到70ncm。为保证种植体内连接结构的可靠性,进行仿真分析评估。

图3所示为本实施例不同内连接结构的短牙种植体,设置有torx结构内连接、内六角连接、内四角连接的三种短牙种植体。用对应的取钉器与种植体连接装配。

如图所示3到7所示,

在种植体外部施加固定约束、取钉器的光杆上施加30ncm扭矩的情况下(见图4),通过有限元分析可以看出,本实施例牙种植体系统的最大应力出现在种植体与取钉器内连接扭转接触区域,且最大应力点分布在高应力区。torx结构内连接、内六角连接、内四角连接的三种短牙种植体的最大应力分别为524.59mpa、632.73mpa、590.56mpa,且都低于其材料的屈服极限,应力云图(见图5)。对torx结构内连接、内六角连接、内四角连接的三种短牙种植体施加30ncm~60ncm的扭矩,可以发现随着扭矩的增加种植体最大应力增大。由应力分析图(见图6)可以发现torx结构内连接种植体应力值最小,内六角连接、内四角连接种植体应力值大小相等,torx结构内连接种植体抗扭性能最好。由应变分析图(见图7)可以发现内四角连接种植体形变最大,内四角连接种植体抗扭性能最糟。因此,torx结构在相同的尺寸下,可以承受更高的扭矩。

实施例3:

如图所示8到13所示,牙种植体系统由直基台1、连接螺丝2种植体3组成;种植体3外部表面自上而下有两种螺纹复合而成,通体是由第一主螺纹1-2和第一次螺纹1-3相结合的双螺纹构成;种植体3外部头部加工出双叶状第一自攻槽1-7,第一种植体头部顶端1-8的水平端面;且种植体内部设置有第一锥形孔1-1,锥度为3°,紧接着下部加工有torx结构1-4、最后加工有第一内螺纹孔1-5。

直基台1外部由第一牙冠连接段1-12、第一穿龈段和植体插入段1-13组成;第一上端牙冠连接段1-12用于连接牙冠,下端为第一穿龈段和植体插入段1-13、第二torx结构1-14与种植体3内部第一锥形孔1-1、第一torx结构1-4配合;基台1内部为第一圆孔1-9、第一圆锥孔1-10、第二圆孔1-11,且靠近上端有夹角为20°~30°圆锥面1-10与连接螺丝配合。(见图11b)

连接螺丝2头部设为内六角圆柱头1-21,便于工具操作;头部下端有一个20°~30°的倒圆锥结构与基台内部第一圆锥孔1-10配合;连接螺丝2下端有一段细螺纹部1-22,与种植体第一内螺纹孔1-5相配合,用于紧固整个种植体系统。(见图11d)

图14所示为本实施例不同长度和不同规格的短牙种植体,该短牙种植体系列包括长度8mm和10mm直径长度8mm和10mm直径长度8mm直径几种规格的种植体。(见图14)

如图所示20到24所示,

在球帽上施加200n载荷及在连接螺丝光杆上施加20n预紧力的情况下(见图21),通过有限元分析可以看出,本实施例牙种植体系统的最大应力出现在种植体螺纹附近的受压侧包埋处区域,且最大应力点分布在高应力区(见图22)。短种植体系统的种植体、直基台、连接螺丝的最大应力分别为601.56mpa、317.18mpa、206.58mpa,且都低于其材料的屈服极限。种植体、直基台、连接螺丝应力云图如图23、图24,具体应力值如表2所示。

表2种植体、直基台、连接螺丝做大应力

[1]实施例4:

如图所示,牙种植体系统由角度基台、连接螺丝、种植体组成;种植体外部表面自上而下有两种螺纹复合而成,通体是由主螺纹1-2和次螺纹1-3相结合的双螺纹构成;种植体外部头部加工出双叶状自攻槽1-7,种植体头部顶端1-8为水平端面;且种植体内部设置有锥形孔1-1,锥度为3°,紧接着下部加工有torx结构1-4、最后加工有内螺纹孔1-5。(见图11a、图12、图13)

角度基台外部由第二牙冠连接段1-18、第二穿龈段和植体插入段1-19组成;上端第二牙冠连接段1-18用于连接牙冠,下端依次为第二穿龈段和植体插入段1-19、第三torx结构1-20与种植体3内部第一锥形孔1-1、第一torx结构1-4配合;角度基台内部第三圆孔1-15、第二圆锥孔1-16、第四圆孔1-17,且靠近上端有夹角为20°~30°第一圆锥孔1-10与连接螺丝配合。(见图11c)

与具体实施例3相比,本实施例种植体系统基台为角度基台,实施例2的种植体系统基台为直基台。

连接螺丝2头部设为内六角圆柱头1-21,便于工具操作;头部下端有一个20°~30°的倒圆锥结构与角度基台内部圆锥孔1-16配合;连接螺丝下端的细螺纹部1-22,与种植体第一内螺纹孔1-5相配合,用于紧固整个种植体系统。(见图11d)

如图所示25到27所示,

在球帽上施加200n载荷及在连接螺丝光杆上施加20n预紧力的情况下(见图25a),通过有限元分析可以看出,本实施例2牙种植体系统的最大应力出现在角度基台通孔顶部薄弱区域,且最大应力点分布在高应力区(见图25b)。短种植体系统的种植体、角度基台、连接螺丝的最大应力分别为357.02mpa、777.11mpa、261.71mpa,且都低于其材料的屈服极限。种植体、角度基台、连接螺丝应力云图如图26、图27,具体应力值如表3所示。

表3种植体、角度基台、连接螺丝做大应力

实施例5:

如图所示15到18所示,牙种植体系统由直基台、种植体组成;种植体外部表面自上而下有两种螺纹复合而成,通体是由主螺纹2-2和次螺纹2-3相结合的双螺纹构成;种植体外部头部加工出双叶状自攻槽2-7,种植体头部顶端2-8为水平端面;且种植体内部设置有锥形孔2-1,锥度为3°,紧接着下部加工有第四torx结构2-4、最后加工有第二内螺纹孔2-5。(见图15、图16a、图16b、图17)

直基台外部由第二牙冠连接段2-9、第二穿龈段和植体插入段2-10组成;上端第二牙冠连接段2-9用于连接牙冠,下端依次为第二穿龈段和植体插入段2-10、第五torx结构2-11与种植体3内部第一锥形孔1-1、第一torx结构1-4配合。(见图16b)

图11所示为本实施例不同长度和不同规格的窄径牙种植体,该窄径牙种植体系列有长度8mm直径长度8mm和10mm直径几种规格的种植体。(见图11)

与实施例4相比,本实施例种植体系统由种植体和基台组成的窄径牙种植体。

如图所示28到30所示,

在球帽上施加150n载荷及在连接螺丝光杆上施加20n预紧力的情况下,通过有限元分析可以看出,本实施例1牙种植体系统的最大应力出现在种植体螺纹附近的受压侧包埋处区域,且最大应力点分布在高应力区(见图29)。窄径种植体系统的种植体、直基台的最大应力分别为708.12mpa、482.92mpa,且都低于其材料的屈服极限。种植体、直基台应力云图如图30,具体应力值如表4所示。

表4种植体、直基台最大应力:

如上所述,本发明提供了一种内连接的种植体系统,其可以在骨量不足或种植空间较小的情况下应用。本领域的技术人员要理解的,在不脱离本发明的基本特征的宗旨下,本发明可有多种形式的体现,前面是实施例意在仅用于解释说明,而本发明保护范围的限定由下列的独立权利要求限定,而非由说明书限定。

1、一种牙种植体系统,包括:基台(1)和种植体(3),所述基台(1)通过内连接结构与所述种植体(3)配合连接;

所述内连接结构包括:

设置在所述种植体(3)内的第一torx配合体;

设置在所述基台(1)底部的第二torx配合体;

所述第一torx配合体能够与所述第二torx配合体配合,使所述基台(1)与所述种植体(3)连接。

2、根据1所述的牙种植体系统,设置在所述种植体(3)内的第一torx配合体为第一torx结构配(1-4);

设置在所述基台(1)底部的第二torx配合体为第二torx结构(1-14);

所述第一torx结构(1-4)能够于所述第二torx结构(1-14)配合,使所述基台(1)与所述种植体(3)连接。

3、根据2所述的牙种植体系统,所述种植体(3)开设有第一锥形孔(1-1)、第一内螺纹孔(1-5);所述第一torx结构(1-4)设置于所述第一锥形孔(1-1)的底部;所述第一内螺纹孔(1-5)设置于所述第一torx结构(1-4)底部。

4、根据3所述的牙种植体系统,所述种植体系统还包括连接螺丝(2),所述种植体(3)通过连接螺丝(2)安装在所述基台(1)上;

所述基台(1)内部的上下两端分别设有第一圆孔(1-9)和第二圆孔(1-11),连接螺丝(2)由上而下贯穿第一圆孔(1-9)和第二圆孔(1-11)与所述种植体(3)内的所述第一内螺纹孔(1-5)螺纹连接。

5、根据1所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)的前端设有第一种植体头部顶端(1-8),所述第一种植体头部顶端(1-8)的外部从上到下顺次包括颈部和头部,其中:

所述颈部呈圆柱状,包括位于所述颈部顶端的倒角斜肩和与所述头部连接的圆柱状螺纹段,;

所述头部呈锥台状,所述头部的外表面上设有螺旋状第一自攻槽(1-7),所述第一自攻槽(1-7)的螺旋方向与螺纹方向相同,螺纹升角不同。

6、根据5所述的一种牙种植体系统,所述种植体颈部高度为大于所述种植体(3)高度的1/3且小于所述种植体(3)高度的1/2;

和/或;

所述种植体头部高度为小于所述种植体(3)高度的2/3且大于所述种植体(3)高度的1/2。

7、根据1所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)表面自上而下有两种螺纹复合而成,整体是由第一主螺纹(1-2)和第一次螺纹(1-3)相结合的双螺纹构成,第一主螺纹(1-2)与第一次螺纹(1-3)的螺纹升角相同;

所述第一主螺纹(1-2)的牙高大于第一次螺纹(1-3)的牙高。

8、根据1所述的一种牙种植体系统,所述基台(1)外部由第一牙冠连接段(1-12)、第一穿龈段和植体插入段(1-13)组成;其中:

所述第一穿龈段和所述植体插入段(1-13)的内部分别设有第一圆锥孔(1-10),所述第一牙冠连接段(1-12)与牙冠连接;

所述第二torx结构(1-14)设置于所述植体插入段(1-13)的底部。

9、根据8所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)的第一锥形孔(1-10)的锥度为3°;

所述基台(1)的第一torx结构(1-4)的锥度为3°;

所述第一torx结构(1-4)能够与所述第一锥形孔(1-10)配合。

10、根据1所述的一种牙种植体系统,所述基台(1)的外部由第二牙冠连接段(1-18)、第二穿龈段和植体插入段(1-19)组成,其中:

所述第二牙冠连接段(1-18)的内部设有第三圆孔(1-15);

所述第二穿龈段和所述植体插入段(1-19)的内部设有第四圆孔(1-17);

所述第二穿龈段和植体插入段(1-19)与第二牙冠连接段(1-18)的连接位置处设有第二圆锥孔(1-16);

所述第二穿龈段和植体插入段(1-19)的底端设置所述第一torx配合体,所述第一torx配合体为第三torx结构(1-20),所述第三torx结构(1-20)与所述第一torx结构(1-4)相互配合,所述连接螺丝(2)能够由上而下贯穿所述第三圆孔(1-15)和所述第四圆孔(1-17)。

11、根据10所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)内部由上而下分别设置有第二锥形孔(2-1)、第二torx配合体、第二内螺纹孔(2-5)以及第二导引孔(2-6),所述第二torx配合体为第四torx结构(2-4);

和/或;

所述种植体(3)上端的外表面分别设置有第二主螺纹(2-2)和第二次螺纹(2-3),第二主螺纹(2-2)与第二次螺纹(2-3)相互复合,第二主螺纹(2-2)与第二次螺纹(2-3)的螺纹升角相同。

12、根据11所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)的底部设有第二种植体头部顶端(2-8),所述第二种植体头部顶端(2-8)的外表面设有第二自攻槽(2-7);

和/或;

所述基台(1)是由第二牙冠连接段(2-9)、第二穿龈段和植体插入段(2-10)组成,第二穿龈段和植体插入段(2-10)的底端设有第五torx结构(2-11),第五torx结构(2-11)能够与第四torx结构(2-4)相互配合。

13、根据1-12任意一项所述的一种牙种植体系统,所述种植体(3)表面通过喷砂酸蚀和/或真空等离子体氧化处理技术,制备出成分梯度渐变的不同价态共存的氧化钛结构,其中种植体(3)由表层到内部的tiox以tio2、ti2o3和tio形式在。

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