一种牙齿种植体及其种植方法与流程

本发明属于牙齿种植体技术领域，特别涉及一种牙齿种植体及其种植方法。

背景技术：

现代口腔种植技术已经发展成为有多学科前沿技术支撑的成熟口腔医学中的一个独立研究的范畴，已经建立了一个更科学、更合理、更完善的全新观念和方法，口腔种植技术是将牙齿植入物的负荷转移到周围的生物组织，相比传统的假义齿有着显著的优点，因此种植牙齿近年来得到迅速发展。

目前，种植牙咀嚼功能优于传统假牙，其植入稳定性好、美观舒适、一次性植入等优点成为牙齿缺失或者牙齿整形患者的首选。现有的很多口腔种植体大致均为三段，其包括植入牙槽骨的种植螺钉、种植基台和牙冠。种植基台下端与种植螺钉通过螺纹连接，种植基台上端通过水门汀胶与牙冠预留孔粘结。现有的种植螺钉一般为实体填充，其整体的弹性模量远远大于生物牙齿的颌骨2.398±0.455gpa的弹性模量，也有报道的空心植入物，其特殊结构使得弹性模量接近牙颌骨，但临床出现了骨质流失增加，第一年骨质流失量超过1mm，即被认为种植失败。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种牙齿种植体及其种植方法，以解决现有技术中，种植螺钉的弹性模量远大于牙齿颌骨的弹性模量或骨质流失增加造成的种植失败的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种牙齿种植体，包括种植螺钉、种植基台及锁定螺钉，种植螺钉的下端与牙槽骨连接，种植基台设置在种植螺钉的上端；种植基台与种植螺钉之间采用锁定螺钉固定连接；

种植螺钉的内部贯穿设置有若干中心通孔，中心通孔与种植螺钉的轴线平行；种植螺钉的表面设置有若干梯度微孔，梯度微孔用于类骨质与成骨质长入；梯度微孔沿种植螺钉的径向布设，且贯穿种植螺钉的直径设置。

进一步的，种植螺钉的外表面设置有第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹设置在种植螺钉的上端部，第二螺纹设置在种植螺钉的下端部；第一螺纹为细螺纹，第二螺纹为粗螺纹；梯度微孔设置在第二螺纹的螺纹间隙内；第一螺纹的螺纹倾角为4°-6°，螺纹深度为0.10mm；第二螺纹的螺纹倾角为6°-10°，第二螺纹的牙宽w0＝0.4-0.6p0，牙高h0＝0.3-0.5p0，其中p0为第二螺纹的螺距。

进一步的，中心通孔包括一个中心孔和四个周边孔，中心孔设置在种植螺钉的中心轴线上，周边孔均匀设置在中心孔的外侧圆周上；中心孔的直径尺寸为0.18-0.22mm，周边空的直径尺寸为0.48-0.5mm。

进一步的，梯度微孔的直径尺寸为40-120μm；相邻两个梯度微孔的轴线夹角为15°-30°。

进一步的，种植螺钉包括上部圆柱段和下部圆锥段，下部圆锥段设置在上部圆柱段的下部，下部圆锥段的外侧圆周上均匀设置有三叶刃状自攻切口。

进一步的，种植螺钉的内部设置有五边形凹槽，五边形凹槽设置在种植螺钉的上端；种植基台的下端设置为五边形凸台，种植基台的五边形凸台与种植螺钉的五边形凹槽配合连接。

进一步的，种植螺钉的内部设置有圆柱孔形结构，种植基台内部贯穿设置有台阶通孔；锁定螺钉依次贯穿设置在种植基台的台阶通孔和种植螺钉的圆柱孔形结构内；锁定螺钉包括螺帽和螺杆，螺帽的上部设置有内六角结构，螺杆与种植螺钉的内部设置有圆柱孔形结构通过螺纹啮合固定。

进一步的，还包括牙冠，牙冠设置在种植基台的上部，牙冠与种植螺钉之间采用水门汀粘结；牙冠采用3d打印制作，具体为：利用口腔的阴模和阳模，制作缺失牙周围的牙齿印模，通过三维扫描，得到缺失牙的形貌，最后利用3d打印制作出所需牙冠。

进一步的，种植螺钉、种植基台及种植螺钉均采用3d打印制作；种植基台的外表面的中间部位采用自然过渡圆弧面，用于与皮质骨连接。

一种牙齿种植体的种植方法，包括以下步骤：首先，切开皮质骨预制种植孔；然后将种植螺钉植入在植孔中，愈合伤口；当种植螺钉与骨组织愈合一定程度，再次切开皮质骨，将种植基台插入种植螺钉中，然后用锁定螺钉穿过的种植基台与种植螺钉固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明一种牙齿种植体，通过在种植螺钉中心通孔和梯度微孔，降低了牙齿种植体的弹性模量，提高了牙齿种植体的升入相容性，避免了因骨质流失而造成的种植失败；通过设置中心通孔减小了种植螺钉的重量，同时保持了种植螺钉原有的生物力学性能；通过设置梯度微孔，实现了类骨质与成骨质长入，提高了种植螺钉与牙槽骨的结合面，亲骨性的梯度微孔促进了骨组织与种植螺钉的快速结合。

进一步的，通过在种植螺钉上设置第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹为种植螺钉提供了初期稳定性和分散应力的作用，第二螺纹依据生物学螺纹设计，保留了更多的骨组织，均匀分散应力，有效防止种植螺钉植入前期的错位，提高种植成活率。

进一步的，中心通孔包括一个直径尺寸为0.2mm的中心孔和四个直径尺寸为0.5mm周边孔，实现了种植螺钉5％-7％的减容量。

进一步的，梯度微孔采用直径尺寸为40-120μm，实现了人体类骨质和成骨细胞均可长入，梯度微孔的设计大幅提高种植螺钉的生物相容性，确保了植入种植螺钉的愈合周期比普通种缩小7天。

进一步的，通过设置三叶刃状自攻切口，增大了种植螺钉与骨组织的接触面积，减小了种植螺钉的体积；种植螺钉植入后，三叶刃状自动切口可有效防止种植螺钉反向松动，提高了牙齿种植体的稳定性。

进一步的，通过将种植基台的下端设计为五边形凸台，与种植螺钉的五边形凹槽啮合，有效防止发生种植基台的松动；在复杂外力的影响下具有更好的防松动功能；实现了在生物负荷条件下，可以有效的防止牙冠和种植螺钉之间发生相对转动。

进一步的，通过三维扫描对缺失牙冠的逆向反求，得到比缺失牙齿更加美观的外观形貌。

进一步的，应用3d打印技术制造微小的牙齿种植体，实现了一次成型种植螺钉、种植基台、锁定螺钉，在精度得到保障的同时大幅缩小了生产周期；同时，基台外表面的中间部分，设计为自然过渡圆弧，此表面与皮质骨连接，避免尖角造成的应力集中甚至应力屏蔽。

本发明所述的一种牙齿种植体的种植方法，操作简单，愈合周期短，种植效果较好。

附图说明

图1为本发明所述的一种牙齿种植体立体结构示意图；

图2为本发明所述的一种牙齿种植体纵向剖面结构示意图；

图3为本发明所述的一种牙齿种植体横向剖面结构示意图；

图4为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植螺钉结构示意图；

图5为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植螺钉局部放大示意图；

图6为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植螺钉上的第二螺纹结构示意图；

图7为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植螺钉的俯视结构示意图；

图8为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植螺钉的仰视结构示意图；

图9为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植基台的整体结构示意图；

图10为本发明所述的一种牙齿种植体中的种植基台的仰视结构示意图；

图11为本发明所述的一种牙齿种植体中的锁定螺钉结构示意图。

其中，1种植螺钉，2种植基台，3锁定螺钉，4中心通孔，5梯度微孔，6三叶刃状自攻切口，7五边形凹槽，8圆柱孔形结构；11第一螺纹，12第二螺纹；21五边形凸台，22台阶通孔；31螺帽，32螺杆；41中心孔，42周边孔；101上部圆柱段，102下部圆锥段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参考附图1-3所示，本发明提供了一种牙齿种植体，包括种植螺钉1、种植基台2、锁定螺钉3及牙冠；种植螺钉1的下端与牙槽骨连接，种植基台2设置在种植螺钉1的上端，种植基台2与种植螺钉1之间采用锁定螺钉3固定连接，牙冠设置在种植基台2的上部；牙冠与种植螺钉1之间采用水门汀粘结。

参考附图1-7所示，种植螺钉1的外表面上设置有第一螺纹11和第二螺纹12，种植螺钉1的外表面设置有第一螺纹11和第二螺纹12，第一螺纹11设置在种植螺钉1的上端部，第二螺纹12设置在种植螺钉1的下端部；第一螺纹11为细螺纹，细螺纹采用细螺距、浅螺纹的紧密排列方式；第二螺纹12为粗螺纹，粗螺纹采用粗螺距、深螺纹的疏松排列方式；种植螺钉1上的上端采用细螺纹时，实现了种植螺钉1与皮质骨快速结合生长，锁定了种植螺钉1的植入角度和深度，种植螺钉1的下端采用粗螺纹时，符合下端的生长相对较慢且承担80％以上的生理负荷；种植螺钉1的外表面设置的细螺纹和粗螺纹，实现了与牙槽骨的骨密质与骨松质的不同分布匹配。

种植螺钉1的内部设置有若干中心通孔4，中心通孔4与种植螺钉1的轴线平行；中心通孔4包括一个中心孔41和四个周边孔42，中心孔41设置在种植螺钉1的中心轴线上，周边孔42均匀设置在中心孔41的外侧圆周上；五个中心通孔的设置可以达到5％-7％的减容量，同时保持牙齿种植体原有的生物力学性能；种植螺钉1体积的减少使得骨骼生长的空间可用，并因此提供更好的初级稳定性，并有效减小了弹性模量。

种植螺钉1的表面设置有若干梯度微孔5，梯度微孔5用于类骨质与成骨质长入；梯度微孔5沿种植螺钉1的径向布设，且贯穿种植螺钉1的直径设置。梯度微孔5设置在第二螺纹12的螺纹间隙内，梯度微孔5沿第二螺纹12的螺纹线均匀排列设置；梯度微孔5的大小只允许类骨质与成骨质长入，使得种植螺钉1与牙槽骨结合面更大，梯度微孔5为亲骨性微孔，促进了骨组织快速与种植螺钉1结合。

种植螺钉1包括上部圆柱段101和下部圆锥段102，下部圆锥段102设置在上部圆柱段101的下部；上部圆锥段101内设置有五边形凹槽7和圆柱孔形结构8，五边形凹槽7设置在上部圆柱段101的上端，五边形凹槽7用于与种植基台2的下端配合连接；圆柱孔形结构8设置在五边形凹槽7的下部，圆柱孔形结构8的上端与五边形凹槽7连通；圆柱孔形结构8的内壁上设置有内螺纹，用于与锁定螺钉3连接。

下部圆锥段102的外侧圆周上均匀设置有三叶刃状自攻切口6；三叶刃状自攻切口6增大了种植螺钉1与骨组织的接触面积，同时减小了种植螺钉1的体积，带有三叶刃状自攻切口6的种植螺钉1植入后，避免了种植螺钉1的反向松动，有效提高了种植螺钉1的稳定性。通过在种植螺钉1的下端设置三叶刃状自攻切口6降低了种植螺钉1下端的应力集中，减小了局部骨组织的应力屏蔽，自然骨可以在三叶刃状自攻切口6附近快速的进行自身重塑，种植螺钉1周围骨质的致密化提高了骨整合的速度；同时，三叶刃状自攻切口6的结构设计提高了种植螺钉的稳定性，一旦种植螺钉1植入后骨骼开始生长填充其空间，种植螺钉1就无法逆转。

种植螺钉1的内部贯穿设置有若干中心通孔4，中心通孔4与种植螺钉1的轴线平行，通过在种植螺钉1内部设置纵向中心通孔4，提高了种植螺钉1的减容量，同时保持了种植螺钉1原有的生物力学性能；中心通孔4包括一个中心孔41和四个周边孔42，中心孔41设置在种植螺钉1的中心轴线上，周边孔42均匀环绕设置在中心孔41的外侧圆周上。

参考附图1-3、8、9所示，种植基台2的下端设置为五边形凸台21，种植基台2的五边形凸台21与种植螺钉1的五边形凹槽7配合连接。种植螺钉1与种植基台2之间采用五边形凹槽7与五边形凸台21的不对称结构连接，避免了种植螺钉1与种植基台2之间的旋转，在生物负荷条件下，可以有效的防止牙冠和种植螺钉1之间发生相对转动。种植基台2内部贯穿设置有台阶通孔22；锁定螺钉3依次贯穿设置在种植基台2的台阶通孔22和种植螺钉1的圆柱孔形结构8内，实现了种植螺钉1与种植基台2的固定连接。种植基台2的外表面的中间部位采用自然过渡圆弧面，用于与皮质骨连接，避免尖角造成的应力集中甚至应力屏蔽。

参考附图1-3、10所示，锁定螺钉3依次贯穿设置在种植基台2的台阶通孔22和种植螺钉1的圆柱孔形结构8内；锁定螺钉3包括螺帽31和螺杆32，螺帽31的上部设置有内六角结构，螺杆31的上端与螺帽32固定连接，螺杆31的下端设置有外螺纹，螺杆31下端的外螺纹与种植螺钉1内的圆柱孔形结构8的内螺纹啮合固定，实现了通过螺杆31将与种植螺钉1种植基台2固定连接。

牙冠设置在种植基台2的上部，牙冠与种植螺钉1之间采用水门汀粘结；牙冠采用3d打印制作，具体为：利用口腔的阴模和阳模，制作缺失牙周围的牙齿印模，通过三维扫描，得到缺失牙的形貌，最后利用3d打印制作出所需牙冠。

实施例

本实施例提供了一种牙齿种植体，包括种植螺钉1、种植基台2、锁定螺钉3及牙冠，种植螺钉1、种植基台2、锁定螺钉3及牙冠均采用3d打印制作而成。

第一螺纹11采用螺纹倾角为4°-6°和螺纹深度为0.10mm的细螺纹，第一螺纹11设置在种植螺钉1的上端部，实现了与皮质骨的快速结合生长；通过第一螺纹11能够快速锁定种植螺钉1的植入角度和植入深度，为种植螺钉1提供了种植初期的稳定性。

第二螺纹12采用螺纹倾角为6°-10°粗螺纹，粗螺纹的牙宽w0＝0.4-0.6p0，h0＝0.3-0.5p0，其中p0为粗螺纹的螺距；优选的，螺纹深度为0.15-0.25mm的粗螺纹；第二螺纹12设置在种植螺钉1的下端部，种植螺钉1的下端部生长相对较慢，用与承担牙齿种植体80％以上的生理负荷；第二螺纹12能够实现保留相对较多的骨组织，且受力条件相对均匀。

中心通孔4包括一个中心孔41和四个周边孔42，中心孔41的直径尺寸为0.18-0.22mm，周边孔42的直径尺寸为0.48-0.5mm，中心通孔4为种植螺钉1提供了5％-7％的减容量，同时保持了种植螺钉1原有的生物力学性能。

梯度微孔5设置在第二螺纹12的螺纹间隙内，梯度微孔5沿第二螺纹12的螺纹线方向均匀排列；梯度微孔5贯穿种植螺钉1的半径，梯度微孔5的一端与中心孔41连通，另一端与种植螺钉1的外表面连通；梯度微孔5的直径尺寸为40-120μm，相邻两个梯度微孔5的轴线夹角为15°-30°，满足了类骨质和成骨质的向种植螺钉1的长入，使得种植螺钉1与牙槽骨结合面更大，亲骨性微孔促进骨组织很快与种植螺钉1结合；梯度微孔5的设计大幅提高生物相容性，使植入种植螺钉1的愈合周期比普通种缩小7天。

通过在种植螺钉1上设置中心通孔4和梯度微孔5，减小了牙齿种植体的体积与重量，为骨骼生长提供空间，有效减小了弹性模量，提高生物相容性。

种植螺钉1的下端部设置有四个三叶刃状自攻切口6，降低了种植螺钉1下端部的应力集中，减小了局部骨组织的应力屏蔽，增大种植螺钉与骨组织的接触面积，减少了种植螺钉的体积；自然骨可以在三叶刃状自攻切口6附近快速的进行自身重塑，种植螺钉1周围骨质的致密化提高了骨整合的速度；同时，三叶刃状自攻切口6的设计提高了种植螺钉1的稳定性，一旦种植螺钉1植入后骨骼开始生长填充其空间，种植螺钉1就无法逆转。

本发明所述的种植螺钉1采用为ti6al4v，种植螺钉1采用3d打印一次成型，种植螺钉2的表面粗糙度为10-15μm。

种植基台2的下端设置为五边形凸台21，避免了现有技术中的六边形对称结构，现有的大多数种植基台为六角形内螺丝锁定，因其受力的对称特性，可能引起内六角体与种植螺钉之间存在连接不紧密的问题，或者出现间隙，在环境十分复杂口腔中，极易引起细菌滋生，从而诱发炎症等一系列问题。本发明采用五边形凸台21的不对称结构，实现了在生物负荷条件下，可以有效的防止牙冠和种植螺钉1之间发生相对转动；种植基台2的外表面中间部分采用自然过渡圆弧，自然过渡圆弧与皮质骨连接。

锁定螺钉3的螺杆31上设置有外螺纹，配合种植螺钉1的圆柱孔形结构8的内螺纹，实现了通过锁定螺钉3将种植螺钉1与种植基台2的固定连接。

本发明种植基台2和锁定螺钉3均采用316l，种植基台2和锁定螺钉3采用在3d打印分别一次成型，种植基台2表面粗糙度约为8±2μm。

牙冠参考临牙的形态，牙冠制作时，利用患者的口腔阴模和阳模，制造出患者缺失牙周围的牙齿印模，通过三维扫描，逆向求出缺失牙大致形貌，加之人工干预，为患者设计个性的缺失牙冠。牙冠材料为cocr合金，通过3d打印一次成型，牙冠表面粗糙度约为8μm，硬度为370hv，用热处理方法降低硬度，通过喷砂处理增加粗糙度，最终进行烤瓷处理。

本发明所述的一种牙齿种植体，通过在种植螺钉设置有中心通孔和表面梯度微孔，这种组合结构降低弹性模量，提高生物相容性；分别根据牙槽骨的骨密质与骨松质的不同特点在种植螺钉外表面的二组组合螺纹，微螺纹提供初期稳定性和分散应力，下端粗螺纹依据生物学螺纹设计，保留更多的骨组织，均匀分散应力，有效防止植入前期的错位，提高种植成活率；基台设计的不对称五边形，在复杂外力的影响下具有更好的防松动功能；通过三维扫描软件对缺失牙冠的逆向反求，加之人工干预其结构形态，可以得到比缺失牙齿更加美观的外观形貌；应用3d打印技术制造微小的组合种植体，可以一次成型种植螺钉、种植基台、锁定螺钉及牙冠，在精度得到保障的同时大幅缩小了生产周期。

以上所述的牙齿种植体，由于其微小的体积和复杂的组合结构，用机加工难度大、耗时长。在本实施例的牙齿种植体生产中，在调至合理的工作参数下均可由3d打印机制造，产品符合预期效果。

本发明还提供了一种牙齿种植体的种植方法，包括以下步骤：

首先，切开皮质骨，在牙槽骨上预制得到种植孔；

然后，将种植螺钉1的下部圆锥段锥102植入步骤1中的种植孔入中，愈合伤口；

其次，当种植螺钉1与骨组织愈合到预设程度时，再次切开皮质骨；

其次，将种植基台2的五边形凸台21插入种植螺钉1的五边形凹槽7中，并用锁定螺钉3穿过种植基台2与种植螺钉1的内螺纹啮合；

最后，将牙冠与种植螺钉通过水门汀粘结。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。