多段式種植體組件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物醫學工程技術領域，特別涉及一種多段式種植體組件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]成功的牙種植手術能夠實現基本恢復自然牙功能。在人工植牙過程的中前期種植體的穩定性以及后期牙冠、基臺與種植體連接的牢固性是種植牙最終能否成功的關鍵。而牙科種植體與骨結合性的好壞是種植牙成功因素之一，即種植體的結構和彈性模量是對骨結合性的起著重要的影響作用。合理結構和匹配的彈性模量可以使種植體與牙槽骨緊密地結合在一起。但現有的牙種植體存在兩大缺點是應力集中點在牙槽骨和軟組織界面上，隨著時間推移，牙槽骨水平面會下降，引起牙種植系統變形松動，進而使得牙種植體與骨組織結合力不足，將降低牙種植系統的穩定性。
[0003]就牙槽骨而言，牙床下方的一部分是由致密骨組成，致密骨的下方是由與致密骨相比相對軟質的松質骨組成。但現有的種植體，一般都是實體種植體，楊氏模量遠高于牙槽骨模量，這將引起“應力遮擋效應”。此時，種植體周圍骨組織長期將承受低負荷狀態，將導致種植體極易松動。并且種植體表面為密封外形，牙槽的成骨細胞生長只能覆在牙種植體外表，骨結合性較差。此外，現有種植體的楊氏模量固定不變，力學結構性能差。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服以上缺點，提供一種多段式種植體組件及其制備方法，該種植體組件可根據患者牙槽骨實際模量進行個性化定制，采用多孔段結構，可有效提高致密骨和種植體之間的接觸面積，提升與致密骨的貼合性，且持續刺激致密骨，可以解決安裝固件后松動的問題，有助于提高植入后與牙槽骨的結合力，骨融合效果好；該制備方法成型速度快，制造周期短，能滿足不同患者的實際需求。
[0005]本發明是這樣實現的:
[0006]方案(一):
[0007]—種多段式種植體組件，其特征在于:包括種植體、連接于種植體上端的個性化基臺以及連接于種植體和個性化基臺之間的固定螺栓，所述種植體包括由下而上依次設置的植入段一、植入段二、植入段三以及種植體穿齦段，所述植入段二為多孔段，所述種植體體內設有螺紋沉孔，種植體上端設有位于螺紋沉孔上方并且向內延伸的用于與個性化基臺相連的基臺接口 ；所述個性化基臺包括自上而下設置的牙冠連接段、基臺穿齦段以及種植體連接段，所述種植體連接段與基臺接口相匹配，所述個性化基臺中部還設有貫穿牙冠連接段、基臺穿齦段和種植體連接段的階梯孔，所述固定螺栓的螺紋端穿過階梯孔與螺紋沉孔螺紋連接。
[0008]為了進一步提升與致密骨的貼合性，持續刺激致密骨，提高骨融合效果，所述多孔段(也稱骨水平愈合段)的楊氏模量為10-45GPa，所述多孔段的楊氏模量由外到內梯度增加。
[0009]優選的，所述植入段一和植入段三為實心結構，所述多孔段包括設置于中心的實心支撐柱以及圍繞實心支撐柱設置的三維通孔支架結構，所述三維通孔支架結構設置有多個沿相同或不同方向分布的孔單元結構，各孔單元結構的孔徑在200-500微米之間，所述孔單元結構為體心立方結構、面心立方結構或密排立方結構，所述支撐住的直徑為0.2-0.ro，所述植入段二的高度為0.2?0.7L，其中D為種植體的主體直徑，L為種植體的長度。
[0010]為了更好地與個性化基臺進行連接，所述基臺接口為設置于螺紋沉孔上方的階梯凹口，所述階梯凹口的面積由下而上依次增大，所述階梯凹口包括由下而上依次設置于螺紋沉孔上方的主接口、防旋轉定位接口一以及防旋轉定位接口二 ；所述種植體連接段為設置于基臺穿齦段下方且與階梯凹口形狀和大小相匹配的階梯凸臺。
[0011]為了更好地防止個性化基臺松動、旋轉，所述主接口為多邊形凹口，所述防旋轉定位接口一和防旋轉定位接口二均為梅花狀凹口，所述梅花狀凹口的各個梅花花瓣繞凹口的中心呈陣列分布，所述防旋轉定位接口一的梅花花瓣個數小于防旋轉定位接口二的梅花花瓣個數，所述主接口的深度為0.8-1.5mm,所述防旋轉定位接口一和防旋轉定位接口二的深度均為 0.3-0.6mm。
[0012]優選的，所述植入段一、植入段二、植入段三表面均設有螺距為0.8-1.5mm的螺紋，所述種植體外周壁設有兩個以上沿種植體軸向方向分布的切口，所述切口的長度為
0.2?0.3L，其中L為種植體的長度，所述切口為螺旋狀或豎直狀。
[0013]優選的，所述種植體穿齦段為倒立圓錐臺或圓臺，所述種植體穿齦段為倒立圓錐臺時，圓錐臺臺高為0.25L，圓錐臺錐度為90-110度，圓錐臺最大直徑為1.0-1.7D，其中L為種植體的長度，D為種植體的主體直徑；所述種植體穿齦段表面設有螺距為0.4-0.6mm的螺紋或種植體穿齦段表面為光滑面。
[0014]優選的，所述螺紋沉孔的深度為5mm，直徑為2.1mm，螺距為0.4臟。
[0015]優選的，所述種植體采用醫用純鈦或鈦合金制作，所述個性化基臺采用醫用純鈦或鈦合金或鈷鉻合金制作。
[0016]方案(二):
[0017]—種用于制備多段式種植體組件的方法，其特征在于:該方法包括依次進行的3D掃描、CAD建模和3D打印；
[0018]所述3D掃描是采用3D掃描儀對患者口腔及患牙進行掃描獲得種植體和個性化基臺的形態信息；
[0019]所述CAD建模是根據三維軟件掃描得到的數據，再結合患者患牙的牙位、形狀和牙槽骨模量設計出符合要求的種植體和個性化基臺；
[0020]所述3D打印是將CAD建模設計出的種植體和個性化基臺利用3D打印機打印成型。
[0021]較之現有技術而言，本發明具有以下優點:
[0022](1)本發明提供的多段式種植體組件及其制備方法，該種植體組件可根據患者牙槽骨實際模量進行個性化定制，采用多孔段結構，可有效提高致密骨和種植體之間的接觸面積，提升與致密骨的貼合性，且持續刺激致密骨，可以解決安裝固件后松動的問題，有助于提高植入后與牙槽骨的結合力，骨融合效果好；該制備方法成型速度快，制造周期短，能滿足不同患者的實際需求；
[0023](2)本發明提供的多段式種植體組件，可根據患者牙槽骨模量，通過調整三維通孔支架結構，可個性化定制與患者牙槽骨模量相匹配的種植體組件，避免“應力遮擋效應”；
[0024](3)本發明提供的多段式種植體組件，可以通過調整孔單元結構實現多孔段的楊氏模量由外到內實現梯度變化，具有優良的力學結構性能；
[0025](4)本發明提供的多段式種植體組件，三維通孔支架結構具有高滲透性，作為植入物將有利于骨細胞黏附，營養物質傳遞和促進新生骨組織長入等；
[0026](5)本發明提供的多段式種植體組件，設有兩個防旋轉定位接口，可以有效防止基臺與種植體產生微旋轉，提高基臺與種植體結合的致密性，避免發生由于細微的旋轉，造成基臺的旋轉、松動，而使得人工牙種植失敗；
[0027](6)本發明提供的多段式種植體組件及其制備方法，可以通過口內口外掃描，根據患者實際人體牙齒牙位、形狀以及種植體種類制作而成的，使得醫生在對基臺設計時更具有針對性，由于基臺角度和基臺形態是根據患者患牙和種植體的角度和形態制作而成，因此可以充分滿足不同患者的個性化需求。
【附圖說明】
[0028]下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步說明:
[0029]圖1是本發明多段式種植體組件的結構示意圖；
[0030]圖2是圖1中種植體的結構示意圖；
[0031]圖3是圖2的俯視圖；
[0032]圖4是圖2中的A-A剖視圖；
[0033]圖5是圖2中的B-B剖視圖；
[0034]圖6是圖1中個性化基臺的結構示意圖；
[0035]圖7是圖6中個性化基臺的縱剖視圖；
[0036]圖8是實施例1的結構示意圖；
[0037]圖9是實施例2的結構示意圖；
[0038]圖10是實施例3的結構示意圖。
[0039]圖中符號說明:1、種植體，1-1、植入段一，1-2、植入段二，1-2-1、支撐柱，1_2_2、三維通孔支架結構，1-3、植入段三，1-4、種植體穿齦段，1-5、基臺接口，1-5-1、主接口，1-5-2、防旋轉定位接口一，1-5-3、防旋轉定位接口二，1-6、螺紋沉孔，1-7、切口，2、個性化