擠壓種植體的制作方法
【專利說明】擠壓種植體
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年12月11提交的臨時專利申請第61/735，558號的優先權，其全部公開內容通過引用并入本文并作為依據。
【背景技術】
[0003]技術領域本發明一般涉及旨在在用于緊固件的相對柔軟或易碎的材料內提供錨定的種植體，更具體地涉及具有設計為在插入的同時產生骨擠壓的特征組合的骨骼錨定種植體。
[0004]相關技術牙種植體(也稱作骨內種植體或固位釘)是一種手術器具，用于通過與骨骼融合并支撐牙冠、牙橋、托牙、面部假體來替換一個或多個缺失的牙齒，或充當牙齒矯正錨。通常，這種種植體設計成帶螺紋的錐形種植體，所述種植體在設置之后未立即負載，以便隨著周圍的骨骼長入種植體的縫隙以及周圍，可實現完全穩定。骨骼向內生長直至種植體的穩定性足以使其投入使用通常需要幾個月的時間。
[0005]與牙科應用略微相似，在其它醫療情況下，矯形種植體用于替換缺失的關節或骨骼，或者支撐受損的骨骼，或者為緊固件提供錨點。醫療種植體最常見的類型為在骨折骨骼痊愈時用于對其進行錨定的銷、桿、螺釘和板。內部固定器的類型包括骨骼螺釘和金屬板、銷、桿、克氏針(Kirschner wire)和髓內裝置，例如金徹氏釘(Kuntscher nail)和交鎖釘。
[0006]在牙科和矯形應用中，使種植體達到完全穩定(或至少足夠穩定)以能夠負載是關鍵的考慮因素。種植體能夠越快達到足夠的穩定性就越好。在初始放置時便具有足夠穩定性的種植體是非常有價值的。現有技術包括很多旨在提高種植體穩定性(初期和長期)的不同設計和概念。為此，現有技術的方法已關注了螺紋形狀、表面紋理、促進骨結合的涂層等。因此，在本領域內，提高種植體的穩定性是一種長期的需要，而這種提高又恰恰證明了對持續提高的需要。

【發明內容】

[0007]根據本發明的一個方面，提供了一種擰入截骨的類型的骨骼種植體。種植體具有圓錐形漸細輪廓的主體。主體包括頂端和冠狀端。主體的中心區域在頂端與冠狀端之間延伸。頂端具有頂螺紋輪廓，其配置為當迫使主體在第一旋轉方向上轉動時，推動主體逐漸深入截骨中。中心區域包括至少一個縱向延伸的拋光邊緣，其配置為在將種植體擰入適當位置時，利用拋光作用向截骨的內表面施加周向清掃壓縮應力。
[0008]根據本發明的另一個方面，提供了一種擰入孔內用于任何類型的應用的種植體。種植體包括具有圓錐形漸細輪廓的主體。主體具有頂端和冠狀端。主體的中心區域在頂端與冠狀端之間延伸。頂端具有頂螺紋輪廓，其由第一旋轉方向上的螺旋扭曲限定，當迫使主體在第一旋轉方向上轉動時，螺旋扭曲用于推動主體逐漸深入孔內。中心區域包括多個拋光邊緣，每個拋光邊緣配置為在將種植體擰入適當位置時，利用拋光作用向孔的內表面施加周向清掃壓縮應力。
[0009]根據本發明的再另一個方面，提供了一種用于將種植體擰入截骨的方法。該方法包括以下步驟:將種植體主體的頂端插入截骨的開口內，擰動主體使其逐漸深入截骨，以及在進行擰入步驟的同時，利用至少一個拋光邊緣向截骨的內表面施加周向清掃壓縮應力。
[0010]當一個或多個拋光邊緣拖行經過孔的內表面時，通過拋光邊緣施加的應力在側壁累積。當種植體在孔內達到整個深度并停止旋轉時，積累的應力開始在拋光邊緣周圍填充。孔周圍骨骼或其它材料的該幾乎瞬時的彈性響應提供了有利的高初始種植體穩定性。骨骼或其它材料對種植體的縫隙內的持續適應有效地將種植體自鎖在適當位置，使得無法輕易將其擰下。此外，拋光邊緣擠壓孔周圍的壁并使其致密，從而提高種植體的初始穩定性。一個或多個拋光邊緣所提供的更進一步的優點是其通過在材料的屈服點與其極限抗拉強度之間引入應力從而引起應變硬化而使周圍材料或骨骼強化的能力，應變硬化的發生是因為材料的晶體結構內發生了位錯運動并產生了位錯。當用于骨骼應用時，該具有拋光邊緣的種植體的再另一個益處是其激活天然骨骼再生的能力。在骨骼內，形狀的永久性改變被認為是與微裂紋有關，微裂紋允許能量釋放，這是活骨的天然防御機制。該能量釋放自然地激活骨骼再生，以便種植體成功地保持長期穩定。
[0011 ] 在牙科和矯形應用中，根據本發明的種植體在初始植入時能夠達到足夠的種植體穩定性。此外，由于其獨特的促進骨骼再生的能力，種植體的長期穩定性得以增強和加快。本發明的獨特拋光屬性與現有技術在螺紋形狀、表面紋理和/或特殊涂層方面的許多變型相兼容。
【附圖說明】
[0012]結合以下詳細描述和附圖考慮時，本發明的這些和其它特征和優點將變得更容易理解，其中:
[0013]圖1描繪了本發明在需要擴張以容納種植體的缺齒(沒有牙齒)的頌部位的示例性應用；
[0014]圖2是如圖1的視圖，但是所示為通過一系列漸進的擴張步驟得到的完全制備好的截骨；
[0015]圖3是如圖1的視圖，所示為利用旋轉的骨鑿的逐漸擴張步驟；
[0016]圖4是如圖2的視圖，其中安裝的種植體隨時準備容納用于后續假體的基牙或底座(未示出)；
[0017]圖5是根據本發明的一個實施方案的種植體的正視圖；
[0018]圖6是大致沿圖5中的直線6-6截取的種植體主體的冠狀端的剖面圖；
[0019]圖7是大致沿圖5中的直線7-7截取的種植體主體的中心區域的剖面圖；
[0020]圖8是大致沿圖5中的直線8-8截取的種植體主體的頂端的剖面圖；
[0021 ] 圖9是圖7中的以9圈出的拋光邊緣和關聯的臺面的放大視圖；
[0022]圖10是當擦拭經過孔的內表面使周圍的半彈性材料移動的拋光邊緣的放大且略微夸張的視圖；
[0023]圖11是根據本發明的一個實施方案的種植體完全就位時下頌骨內的截骨的剖面圖；
[0024]圖12是大致沿圖11中的直線12-12截取的剖面圖；
[0025]圖13是大致沿圖11中的直線13-13截取的剖面圖；
[0026]圖14表示在典型的現有技術種植體已完全插入截骨內之后從而在骨骼上留下壓痕的截骨的剖面圖；
[0027]圖15A表示在根據本發明的一個實施方案的種植體已完全插入截骨內之后從而在骨骼上留下獨特壓痕的截骨的剖面圖；
[0028]圖15B是如圖15A的剖面圖，所示為相同的種植體在插入大約I天之后留下的壓痕以突出骨骼開始適應并向內長入縫隙；
[0029]圖15C是如圖15A的剖面圖，所示為相同的種植體在插入大約2_4周之后留下的壓痕，并示出骨骼基本上完成向內長入縫隙；
[0030]圖16是根據本發明的第一替代實施方案的種植體的正視圖；
[0031]圖17是大致沿圖16中的直線17-17截取的剖面圖；
[0032]圖18是根據本發明的第二替代實施方案的種植體的正視圖；
[0033]圖19是大致沿圖18中的直線19-19截取的剖面圖；
[0034]圖20是根據本發明的第三替代實施方案的示出四分之一的種植體的正視圖；
[0035]圖21是人體骨架的簡化視圖，突出了本發明的新型種植體可有效地應用在其內的許多可能區域的一些實例；
[0036]圖22是以部分剖面示出的人體椎骨的放大視圖，設置了旋轉骨鑿以使椎骨內的截骨擴張以容納根據本發明的種植體；以及
[0037]圖23是一種泡沫金屬產品的透視圖，其內形成有孔并隨時準備容納例證本發明的至少一個非骨骼商業應用的錨固種植體。
【具體實施方式】
[0038]參考附圖，其中在所有的幾個附圖中，相同的附圖標記表示相同或相應的部件，圖1-4示出了牙種植體的實例，其中需要制備截骨以容納骨骼種植體(圖4)。應理解，本發明并不限于牙科應用，而是可應用于廣泛的矯形應用。此外，本發明甚至不限于骨骼或矯形應用，而是可用于工業和商業應用的金屬泡沫和其它蜂窩材料(僅列舉幾個)上制備孔。然而，牙科應用代表了方便的實例，且因此以下描述的大部分將利用牙科的語境，其主要目的僅僅是為了說明。
[0039]在圖1中，所示為需要擴展并制備成截骨32(圖2)以便容納種植體(通常以34表示，圖4)的缺齒(無齒)頌部位30。一系列步驟包括首先在受體骨骼上鉆出導孔或凹窩，然后使用任何合適的鉆孔或骨鑿技術使截骨擴展至最終的尺寸和深度。一種這樣的技術包括使用逐漸變寬的旋轉骨鑿，通常以36表示，如圖3所示。2013年I月3日公開的授予Huwais的US2013/0004918中大體描述了使用逐漸變寬的旋轉骨鑿形成截骨的過程，其全部公開內容通過引用并入本文。申請人于2013年8月19日提交、在2014年—以
WO_公開的國際專利申請PCT/US13/55539的全部公開內容也通過引用并入本文并作為依據。一旦再次通過任何合適的技術已制備好截骨，便將種植體34擰入合適的位置，如圖4所圖示。將基牙38旋擰入內部連接件，且從而固定在適當的位置以容納后續的修復體或牙冠(未示出)。或許理想的是種植體34適合設置在骨骼內，然而也可預期到非骨骼應用。盡管圖示的實施方案描繪了用于隨后安裝的基牙特征部38的錨或受體形式的種植體34，但應理解，種植體34可重新配置為可用于例如其它矯形應用的骨骼螺釘或其它骨骼固定元件。
[0040]現在轉向圖5至圖9，在一個實施方案中，所示種植體34包括形成有圓錐形漸細外部輪廓的截頭主體。主體具有頂端40和冠狀端42。選擇術語“頂(apical)”和“冠狀(coronal)”主要是由