螺旋植入物.pdf

此处公开了一种螺旋植入物。该螺旋植入物之上形成有螺纹并且每个螺纹具有包括螺纹斜面上的细微结构的螺纹斜面，比如凹口和突起。该螺纹斜面上的细微结构可以具有三角形结构100a、阶梯形结构100b和弓形结构100c或由多种结构组成的组合结构100d。较佳地，该细微结构具有150μm的横截面。螺旋植入物在固定部位具有增加了的接触面，从而在容纳在诸螺纹10b之间的骨骼体积从数十个μm的量级增加到最大50倍，从而分散了植入部位的负荷并防止了植入部位周围的物理损伤。

权利要求书
1、  一种其上形成有螺纹的螺旋植入物，其特征在于，每个螺纹具有包括一个或多个凹口的诸螺纹斜面。

2、  如权利要求1所述的螺旋植入物，其特征在于，凹口具有在其一侧开口的多边形横截面。

3、  一种其上形成有螺纹的螺旋植入物，其特征在于，每个螺纹具有包括一个或多个凹口和突起的诸螺纹斜面。

4、  如权利要求3所述的螺旋植入物，其特征在于，凹口和突起都具有弧度和长度一定的弓形横截面。

5、  如权利要求2或4所述的螺旋植入物，其特征在于，凹口具有150μm的横截面。

说明书螺旋植入物
发明背景
(1)技术领域
本发明涉及一种螺旋植入物，尤其涉及一种主要在牙科领域中的螺旋植入物，它在固定于颚骨组织(例如上颚骨或下颚骨)中的螺旋植入物的螺纹斜面形成细微结构。
(2)背景技术
总体来说，乳牙随着儿童的成长，从预定时间开始逐渐脱落以适应上颚骨的生长，并在嘴中的位置处由恒齿替代它。但是，对于恒齿，当一颗恒齿脱落后，它不会再生。从而，一种当恒齿由于蛀蚀或意外而脱落时提供替代品的牙科手术发展了起来。对于牙科手术，当脱落的牙齿旁有牙齿时，使用对脱落的牙齿旁的牙齿进行研磨的桥接手术，当脱落的牙齿旁没有牙齿以支持桥接时，使用在脱落部位安装局部或完整修补物的部分或完整修补手术。
然而，桥接手术的一个问题在于研磨脱落牙齿旁的健康牙齿会伴随发生健康牙齿的损坏。此外，局部或完整修补手术的诸多问题在于在嘴中安装修补物不方便、与外部材料接触以及对接触修补物的健康牙齿的损坏。因此，近来采用植入手术。
在牙科领域，术语“植入”一般表示一种手术，它通过用固定一人造齿根来替代脱落的恒齿或其固定部分从而使健康的牙齿和椭圆腔得到恢复。具体地说，术语“植入”一般表示一种手术，其中为了提供同脱落的牙齿一样的感觉和功能，将基本用特殊材料、例如用钛或羟磷灰石制成的人造齿根植入脱落牙齿的颚骨组织并固定在颚骨或其固定部分上。自从20世纪70年代以来已开发出了各种形式的植入物并已付诸实用。
图6是显示了现有植入物的螺纹斜面的放大图。虽然在本技术领域内植入物的结构上的多种修改是公知的，但在本领域中普遍使用的是在其外表面形成螺纹10b的螺旋植入物。如图所示，根据现有的螺旋植入物，螺纹10b具有两个各自具有平面的螺纹斜面10a，对于它们没有进行表面预加工，并且两个相邻的螺纹10b的螺纹斜面10a形成约60°的螺纹倾角。
图7是现有植入物的垂向剖切图和图8是现有植入物的横截面图，显示了EP 1992 0850168中公开的现有植入物的一个实例。如图所示，该现有植入物是螺丝形钛锚固件，用来将桥接或人造牙齿永久锚固在上或下颚骨上，特别是在门牙脱落时，它包括：用来容纳拆下的颚骨组织的腔；在腔的外圆柱表面形成的切割边、以使颚骨组织内自然地形成内螺纹的底；以及与清除面9的相对切割边的背面毗连的、略微离开切割边而成一个小角度的清除面。
螺丝形锚固件1的旋转使形成于锚固件下端的切割边5旋转。随着切割边5的旋转，切割边切下颚骨组织并在颚骨组织内形成自然形成的内螺纹的底以与锚固件1的螺纹匹配，从而使螺丝形锚固件1植入方便。切下的颚骨组织容纳于腔4中并在植入后咀嚼力不作用于其上时贴附在内螺纹底的旁边。
螺丝形锚固件1具有平底面6。此外，螺丝形锚固件1在其两边、在下端面6和锚固件1下部的外表面之间形成锥形斜面3，每一个都较佳地具有15°～40°的锥形角。这样，当锚固件1旋转并固定到颚骨中时，斜面3引导锚固件1固定到合适的位置。此外，清除面9与清除面9的相对切割边的背面毗连、略微离开切割边而成一个小角度，并可减轻在压力下旋转锚固件1时对颚骨的挤压影响。
然而，现有植入物的诸多问题在于：由于锚固件螺纹斜面的光滑性、螺丝螺纹和螺纹底的接触面有限从而降低了植入物和骨头之间的机械接合力；以及锚固件的腔引起特定容积减少，从而降低了植入物的支持力。
此外，存在的问题还在于：由于切割边的旋转，毗邻的颚骨组织也受损；以及在植入物和颚骨组织之间会产生接触间隙，它就会直接影响植入手术的成功率。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，本发明的一个目地在于提供一种螺旋植入物，它在螺旋植入物的螺纹斜面上形成有细微结构，从而可以增加植入物和颚骨之间的接触面和啮合力，并且抑制压力集中，从而分散生理负荷。
根据本发明的一个方面，上述以及其它目的可以通过设置一种其上形成有螺纹的螺旋植入物来达到，其中每个螺纹具有包括一个或多个凹口的诸螺纹斜面，并且其中凹口具有在其一侧开口的多边形横截面。
根据本发明的另一个方面，提供了一种其上形成有螺纹的螺旋植入物，其中每个螺纹具有包括一个或多个凹口和突起的诸螺纹斜面，并且其中凹口和突起都具有弧度和长度一定的弓形横截面。
附图说明
从下面结合附图的详细说明中，可以更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的三角形结构的俯视剖面图；
图2是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的阶梯形结构的俯视剖面图；
图3是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的弓形结构的俯视剖面图；
图4是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的组合结构的俯视剖面图；
图5是显微机械加工的导液管的放大图；
图6是显示现有的植入物的螺纹斜面的放大图；
图7是现有的植入物的垂向剖切图；以及
图8是现有的植入物的横截面图。
具体实施方式
现将结合附图详细说明本发明的优选实施例，以使本领域技术人员可以容易地理解并再现本发明。所供的附图是作为详细说明本发明的优选实施例的实例，而本发明的范围并不受附图及结合附图所作的说明的限制。
本发明中的螺旋植入物在其外表面形成有螺纹，并且每一个螺纹具有在其上形成有一个或多个凹口或突起的螺纹斜面。
图1到3分别是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的三角形、阶梯形和弓形结构的俯视剖面图。在本说明书中，上述凹口或突起由细微结构定为100a、100b、100c和100d，它们通过在光滑螺纹斜面上加工而成。具体地说，凹口表示细微结构在螺纹斜面上向内形成，而突起表示细微结构在螺纹斜面上向外形成。
细微结构可以形成各种形状和任意数量，并且较佳地，可以形成具有各种形状的、足够数量的细微结构以增加植入物的接触面。例如，该结构可以具有数十个μm或数百个μm中的任何一种尺寸，例如30μm、50μm、80μm、100μm、150μm、250μm和300μm，并具有单种形状或不同形状的组合。
同时，当本发明的螺旋植入物被固定在骨头上时，既然需要在颚骨组织上形成的细微槽具有最小尺寸约100μm，那么，该结构必须形成为具有100μm或以上的尺寸，较佳的为150μm。此外，如图所示，细微结构可以是具有多边形截面的结构100a和100b或具有一确定弧度的弓形截面的结构100c。
图4是形成于本发明的螺旋植入物的螺纹斜面上的组合结构的俯视剖面图。对该结构的形状和数量并无限制，本发明的螺旋植入物的细微结构可有三角形结构100a、阶梯形结构100b和弓形结构100c及类似结构。此外，如图所示，除了具有预定形状的结构以外，细微结构可以是有多种结构组成的组合结构100d。
同时，随着结构数量的增加，植入物的接触面也显著增加，而机械加工该结构的时间也延长。这样，较佳地，为了加强机械加工效率，加工过程必须根据考虑手术情况的环境变化而采取的结构的形状、尺寸和数量，以及诸如植入物的长度、水平截面面积、螺距之类的特性来进行。
作为植入物的材料，可商购高强度材料，例如与骨骼具有很好亲和力并可以轻易地附着在再生的骨骼上的羟磷灰石。然而，当植入物由羟磷灰石制成时，由于羟磷灰石在机械强度上的限制，需要增加有羟磷灰石制成的植入物的横截面积。这样，虽然未将本发明中的植入物的材料限制于某种特定的材料，但希望植入物的材料是抗腐蚀、高强度的纯钛或钛合金。
这样，根据本发明的优选实施例的螺旋植入物，为了在数百μm或较低量级上机械加工高强度钛，在加工中使用超细微机械加工技术。对于超细微机械加工，可以使用许多本领域中已知的技术，例如(但不限定于)激光束机械加工技术或平版印刷技术。
图5是细微机械加工的导液管的放大图。如图5所示，超细微机械加工技术可以加工不同的医疗器件，例如μm级的导液管50。一般地，既然植入物的螺纹斜面10a具有数百μm量级的尺寸，为了形成在本发明的一个实施例中的螺旋植入物的螺纹斜面上的结构，较佳地，使用基于微电子机械加工系统(MEMS)和纳米技术(NT)的超细微机械加工技术。
对于超细微机械加工，可以使用一种超高频激光束机械加工技术，它使用本领域公知的从光学源模件中射出的激光。超高频激光束机械加工技术射出一具有100飞秒激光脉冲波长、在60皮秒中具有10千兆瓦能量的激光脉冲，并用激光脉冲在10-9的纳米量级上加工介质。
超高频激光束机械加工技术可以应用于生物和医药领域，例如活体组织，也可以在2μm每秒的增强的加工频率下高精度地加工钛或兰宝石介质。这样，根据本发明的实施例，超高频激光束机械加工技术可以应用于由钛或钛合金制成的螺旋植入物的表面加工。
细微结构的形成伴随着螺纹斜面10a的接触面的变化。例如，当在一个具有长度为600μm的螺纹斜面、600μm的斜面、60°的螺纹倾角、10mm的全长和4mm的横截面直径的螺旋植入物的螺纹斜面上形成一三角形结构，植入物与颚骨的接触面增加了大约200％。此外，当在一个螺纹斜面上形成两个正三角形的结构，其接触面增加了400％，当在一个螺纹斜面上形成三个正三角形的结构，其接触面增加了600％。这样，一般地，对于结构的数量n，一个可以与骨组织接触的螺纹斜面的植入面积就增加了200n％。
此外，由于增加了的接触面，容纳在诸螺纹10b之间的骨骼体积可从数十个μm的量级增加到最大50倍。
从说明中可以明显看到，根据本发明，可提供的有利效果在于：植入物在固定部位有了增加了的接触面和加强了的机械啮合力；以及由于在诸螺纹之间的骨组织体积的增加而使植入物和植入部位之间的接触间隙减小了。此外，可提供的有利效果还在于：对植入物的压力集中的抑制有利于植入部位的负荷分散、并可防止植入部位周围的物理损伤。
此外，提供的有利效果在于本发明的植入物可防止松动，从而它可应用于任何在骨骼中使用植入物部分的医疗手术中，例如整形外科医疗，并且还可用于非医疗应用领域，它可以应用于任何一种包括形成螺旋外形的植入物的植入物系统。
应该理解的是，上述对实施例和附图的描述是出于说明的目的，并且本发明只受以下权利要求书限定。此外，那些本领域技术人员知道，还可有多种修改、添加和替代而不超出所附权利要求书所确定的本发明的范围和精神实质。