CN102395328B - 包含磁性临时螺丝的牙种植体组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于牙种植体的装置，其与由NdFeB永磁体制成的临时螺丝(4)一起使用，来产生适于帮助骨头快速愈合的磁场，以使病人骨中产生的腔整体持久。

Description

包含磁性临时螺丝的牙种植体组件

技术领域

本专利申请涉及一种牙种植体装置。 

背景技术

当病人由于自然或意外的原因，或者是由于牙科医生的拔牙所引起的一颗或多颗牙齿的缺失时，通常是通过假牙的方式进行修补。 

为此目的，牙科医生在病人的骨内植入基本上为圆柱状的金属销(专业上称之为“种植体”)，其作为将要安装的假牙的根部。所述销基本上为空的圆柱状，从设置于螺纹内壁的上部开口进入。 

一旦这样的种植体与骨结合，金属杆的下部螺纹部(专业上称之为“桩体”)被拧紧到上面。 

对于无螺纹的桩体，将贯穿螺丝(专业上称之为“定位螺丝”)拧紧到种植体上，以便固定桩体。 

总之，采用这样的桩体来支撑活动或固定的假牙。 

需要注意的是，只有种植体能有效地结合并固定到病人的骨中，与该种植体相应的桩体的应用才能实现。所述固定假设是基于所述种植体周围的骨组织的痊愈和恢复。 

鉴于以上所述，种植体必须通过“覆盖螺丝”保持封闭或者保护一段用于固定所必需的时间，该“覆盖螺丝”在完成固定之后被移除，以便为最终的桩体留下空间。 

在固定所必需的全部时间内，所述覆盖螺丝定位于牙龈粘膜 下面，并由进行种植体的牙科医生在所述覆盖螺丝上进行适当的缝合。这就意味着只有在所述的牙龈粘膜的新切口形成，同时在同一螺丝之上愈合之后，才能移除所述覆盖螺丝。 

有时也会使用不同的操作方法来代替这种技术，根据该操作方法，种植体的封闭功能由“愈合螺丝”来完成，尽管其是设计用来在移除以后，为最终的桩体留下空间，但其相对于普通的覆盖螺丝具有明显的不同之处。 

这种愈合螺丝的特性包括，其设有较高的头部(与普通的覆盖螺丝相比)，该头部允许在牙龈粘膜较高的位置上放置，而不需要在螺丝上面缝合粘膜。 

这种装置允许在粘膜中产生一个有用的空间，用于桩体的随后的定位。 

一种特殊的临床方案，称之为“即刻负载”，代表相对于前述传统方法的另一种可替换的方案。 

根据“即刻负载”方案，在骨头中插入种植体之后，牙科医生能够省略对桩体进行覆盖的步骤，并且可以直接将桩体定位，而不需等骨愈合彻底的完成。 

根据即刻负载方案，桩体支撑一个非最终假牙，称之为“临时的”，该临时的假牙能够由“最终的”假牙所取代。 

特别需要注意的是在骨组织的第一次愈合期间，不管使用的是何种螺丝或技术，一种不希望出现的骨头进一步的再吸收，专业上称之为“牙种植体周围再吸收环(perimplantar reabsorption collar)”，会在假牙颈和第一种植体体螺纹部的周围产生，能够减弱和/或延迟种植体在病人骨中的有效的固定。 

经验表明，骨重建的自然时间是相当长的，通常需要几个月的时间。 

可以说，到目前为止，从在骨中插入种植体到安装最后的假牙，经常需要8～24周。 

US6,032,677公开了具有螺纹腔的种植体。将由永磁体(NdFeB)制成的小的磁性插入体粘合到传统的螺丝上，以便插入到该腔内。将不同的磁场发生器使用在种植体的外部位置上，以便使磁性插入体以微小运动的方式振动，来增加种植体的稳定性，从而有助于愈合和骨生长。 

仅为了减轻疼痛的目的，磁性插入体能够在没有外部发生器存在的情况下产生一个静电场。实际上，磁性插入体是小的，并不能产生足够的磁场来缩短愈合时间。 

此外，用来将磁性插入体固定到螺丝上的医用胶水并不比普通的胶水更有“力量”，并且需要粘合的表面也是小的；因此将磁体粘到螺丝的末端是比较困难的。通过移动由两个粘结的部件制成的螺丝，由于沿着种植体的内部腔的壁部移动时产生的摩擦，位于末端的磁体能够脱落，从而阻塞其内部并使得该种植体在临床上变得没有价值。 

EP 1 323 394公开了用于牙种植体的保持器。该保持器能够由各种不受腐蚀的磁性牙齿材料中的任何一种制成，这些材料公知被用来制作牙齿磁性固位体中的保持器。这些材料可以是例如铁-铬-钼合金，这是一种软磁性不锈钢。这些合金通常用于为磁性固位体制作保持器：例如，SUS 444，SUS MX27和SUS 417J1合金，它们代表被称为软磁性合金的钢合金。所述材料，例如不锈钢，被称为“软磁性材料”，以便将其与“硬磁性材料”，例如NdFeB区分开，后者具有不同的物理特性，尤其具有不同的磁特性。 

实际上，软磁性材料，例如铁磁性合金是通过外部磁场进行磁化的，但是一旦将外部磁场移除，它们就会趋于快速地失去磁 性。相反地，硬磁性材料不会失去磁性，并且它们自身会产生磁场(永磁体)。 

用于描述软磁性钢合金的特征是“饱和磁通密度”(Bs)以及磁导率。用于描述永磁体的品质的特征是“剩余磁通密度”(Br)(对于NdFeB来说，优选高于1特斯拉(Tesla))，矫顽磁力(Hc)(对于NdFeB来说，优选高于800KA/m)，和最大磁能积(BHmax)(对于NdFeB来说，优选高于200KJ/m³)。最后，保持器材料和NdFeB属于两种不同类别的磁性材料。 

EP 1 323 394的保持器是由钢而不是NdFeB制成，因为其必须要实现永久依附到种植体和假牙上，并且必须具备长效的良好机械特性。实际上，当拧紧保持器以匹配种植体并防止保持器松驰的时候，保持器的环部的锐角端必须承受弹性变形；这样的弹性变形对于例如钢合金材料是可能的，但是对于NdFeB是不可能的，后者在锐角端很有可能断裂。 

EP 1 323 394的磁性单元具有由稀土构成的磁铁核，如NdFeB磁铁。但是磁性单元并没有制作成螺丝的形状，因此不能拧入到种植体内。 

发明内容

本发明的目的是显著地缩短完成牙种植体安装所需要的时间和/或阻止或修复“牙种植体周围再吸收环”。 

从时间和结果方面考虑，最危险时期是重建种植牙周围的骨组织，特别说明的是，本发明的装置特点在于能够以相当短的时间和/或以更好的质量来帮助重建。 

本发明是基于通过使用磁场来刺激和/或分化所述种植牙周围组织中的骨细胞的理念，这样的刺激和/或分化实际上能够确保所 述组织更快和更好地愈合。 

所述磁场能够在插入到骨内的种植体中产生，并且能够在组织重建所需的时间内保持磁性。 

特别地，这样的磁场的产生是通过将一个完全由NdFeB(钕-铁-硼)的永磁体制成的临时螺丝持久地插入到种植体的空腔中来实现的，这种设计用于只有在骨组织环绕的种植体得到完美的固定之后才能将螺丝移除。 

插入到骨中的种植体用于接纳磁性插入体，该磁性插入体完全由相关的愈合螺丝、紧固螺丝、或者覆盖螺丝构成，适宜由NdFeB制成。 

为了获得由NdFeB一体形成的磁性螺丝，申请人遇到了一些困难。实际上，在实现由NdFeB一体形成的螺丝中会有一些技术上的障碍。 

需要考虑的是，将市售的磁性插入体中的任一个粘贴到螺丝的末端是不可能的。合适尺寸的插入体必须进行铣磨以便成为永磁体，该永磁体能够适合种植体的内部腔，然后在磁性插入体的末端刻上螺纹。螺纹可以比普通的非磁性螺丝的抗性小，因此随着时间可靠性更低。然而，考虑到磁性螺丝的暂时使用性(大约1～2个月)，磁体上形成的螺纹足以保证必要的稳定性。 

NdFeB螺丝的制造比由钢合金制成的螺丝更困难，因为NdFeB更难于加工(例如，磁铁仅能够使用金刚石尖铣刀(diamond point mills)并且在不间断的水冷下进行加工，因为高温会导致磁性消失)。NdFeB螺丝的螺纹能够比钢螺丝的螺纹具有更小的抗性，并且随时间可靠性更低。但是考虑到磁性螺丝的暂时使用性(大约1～2个月)，在磁铁上形成的螺纹足以保证其在必要时间里的稳定性和保持性(retention)。 

而且，由于NdFeB螺丝包含易于被氧化的钕，必须将这种螺丝完全或部分地覆盖以增加抗腐蚀性(在与口腔粘膜接触的部分，与拧入到种植体内的螺纹部分相对的部分)。被覆层由镍、铜、锌、锡、银、金、钛、树脂或所述材料的混合物等构成的薄层制成。所述被覆层必须足够薄，例如要小于50微米，不能削弱螺丝的磁特性。被覆的过程不需要使用钢合金。 

根据本发明的完全由NdFeB永磁体制成的螺丝，与固定到普通螺丝上的由永磁体制成的插入体相比具有很多优点。 

事实上，所述完全由永磁体制成的螺丝是以与种植体的内部腔适合的方式制造的，从而在种植体内部可用的空间完全由磁性材料占据。这样在种植体周围产生的磁场强度就比在需要使用两个独立件的较小的磁铁产生的磁场强度要高。通过一体形成的磁性螺丝产生的磁场的强度适于产生预期的骨愈合。 

尽管胶水是生物相容的，但是其能够产生过敏并使操作者在使用时感觉不适，因此不使用胶水。整体的磁性螺丝的使用更易于螺丝的移除和插入。 

此外，作为一体成形的磁性螺丝，其头部能够吸住螺丝起子的末端，该螺丝起子用于插入到在种植体的内部腔中的螺丝中，产生结合，从而降低在插入期间螺丝掉入口腔中并被病人吞下的风险。 

完全由NdFeB制成的螺丝比由软磁性材料制成的螺丝具有更高的磁特性。所述更高的磁特性是相对于由铁磁钢制成的螺丝产生的磁场，有必要在种植体周围产生高强度磁场。由NdFeB制成的螺丝所产生的磁场的强度适于用来产生预期的骨愈合。作为永磁体，NdFeB螺丝在骨愈合需要的整个时间内维持磁场，然而由铁磁钢制成的螺丝则很快地就会失去磁性。 

完全由NdFeB制成的螺丝是临时的：其必须使用1～2个月以帮助骨生长和愈合，然后将其移除。在这段时间之后，将有可能插入由不同于磁性钢合金的材料制成的最终的螺丝，其具有更好的、长期的机械特性(即，钛，其比钢或金的紧固螺丝更相容，能够使用较小的力量进行紧固，因此能够维护和增加种植体的内部附着系统的寿命)。 

附图说明

为了清楚的目的，将参考附图来继续本发明的描述，其仅仅为了说明的目的，并不具有限定的意义，其中： 

图1A和1B为示意图，其所示为在两个后续的操作阶段，本发明(使用磁性覆盖螺丝)的装置的第一实施例的装置； 

图2A和2B为示意图，所示为在两个后续的操作阶段，本发明(使用了磁性愈合螺丝)的装置的第二实施例的装置； 

图3A和3B为示意图，所示为在两个后续的操作阶段，本发明(使用了磁性紧固螺丝)的装置的第三实施例的装置； 

图4A为示意图，所示为以高斯表示的与由NdFeB制成的磁性螺丝的外表面接触的磁场； 

图4B为示意图，所示为当图4A的磁性螺丝插入到种植体内，以高斯表示的与种植体的外表面接触的磁场；和 

图4C为示意图，所示为以高斯表示的距离图4B的种植体的表面1mm距离处的磁场。 

具体实施方式

参考图1A和1B，本发明的装置由用于假牙的传统的种植体(1)构成。装置包括空的金属圆柱形销，其设有壁部，该壁部具有 外螺纹(3)和具有内螺纹的、从上面可进入的轴向腔(1a)。 

装置的第二部件包括相应的金属覆盖螺丝(4)，设有螺杆(4a)，适于接合到所述种植体(1)的内螺纹壁部上。 

所述装置的特征包括覆盖螺丝(4)由NdFeB(钕-铁-硼)永磁体制成。 

由于它的磁特性，相似的覆盖螺丝(4)能够围绕种植体(1)产生磁场，以帮助周围的骨组织更快地重建。 

覆盖螺丝(4)设有薄的头部，通常用于在骨中的种植体(1)的固定所需时间内覆盖牙龈粘膜(M)。 

在粘膜(M)上切开一个切口之后，螺丝(4)能够正常地移除，留出空间给最终的桩体的螺杆，所述桩体作为装置的第三部件。 

图2A和图2B所示为本发明的装置的实施例，其包括磁性愈合螺丝(14)代替所述的覆盖螺丝(4)，该磁性愈合螺丝设有螺杆(14a)，适于接合到种植体(1)的内螺纹壁部上。 

特别地，图2B示出了所述螺丝(14)的头部设置为高厚度，如此，一旦将其进行安装，通常会保持在牙龈粘膜(M)“之外”。 

图3A和图3B所示为本发明的装置的实施例，其包括磁性紧固螺丝(24)代替所述的覆盖螺丝(4)和愈合螺丝(14)，该磁性紧固螺丝适于接合到种植体(1)的内螺纹壁部上，从上向下穿过后，在相应的桩体(10)上获得一个轴向孔。 

特别地，图3A为所述螺丝(24)在插入到相应的桩体(10)之前的分解图，图3B所示则为相同的螺丝在操作的情况下，将桩体(10)固定到种植体(1)上。 

参考图4A，完全由NdFeB制成的磁性螺丝(4)确保在其下端的1500G的最大磁场。 

参考图4B，磁性螺丝(4)插入到种植体(1)中，在种植体的外表面上的最小磁场是在种植体的下端，为80G。实际上，种植体(1)的下部厚度较高。 

参考图4C，在距离种植体(1)的下表面1mm处能够获得50高斯的磁场，其足以获得期望的骨头愈合效果。因此，本发明对于距离种植体的外表面1mm处的等于或高于50高斯的磁场是有效的。有利地，为了获得这样的结果，种植体的最大厚度必须低于10mm。 

必须考虑，磁性插入体和保持器提供了在距离种植体1mm处的低于50G的磁场。 

Claims (6)

1.用于牙种植体的装置，包括：

-具有外螺纹壁部(3)的种植体(1)，适于种植在病人的骨中，所述种植体设有圆柱形轴向腔(1a)，该圆柱形轴向腔具有能从上面进入的内螺纹，

-桩体，适于支撑假牙并设有下部螺纹杆，该螺纹杆适于与种植体(1)的所述腔(1a)的内螺纹螺旋地相连接，以及

-临时螺丝(4,14,24)，包括螺杆(4a,14a,24a)，适于与种植体(1)的所述腔(1a)的内螺纹螺旋地相连接，并设计成用于保持在种植体(1)的内部，直到病人的骨组织重建，

所述装置特征在于，

所述临时螺丝(4,14,24)完全地由NdFeB(钕-铁-硼)永磁体一体形成，其至少部分地由镍、铜、锌、锡、银、金、钛、树脂或所述材料的混合物的薄的被覆层覆盖，且所述薄的被覆层的厚度小于50微米。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在距离所述种植体(1)外表面1mm处得到的最小磁场强度高于或等于50高斯。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述种植体(1)的最大厚度小于10mm。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述临时螺丝(4)是覆盖螺丝，其设有薄的头部，适于由病人的牙龈粘膜(M)所覆盖。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述临时螺丝(14)是愈合螺丝，其设有高厚度的头部，以便保持在病人牙龈粘膜(M)的外面。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述临时螺丝(24)为紧固螺丝，适于将桩体(10)固定到所述种植体(1)上。

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