固定器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于插入到布置在骨組織中的鉆孔中的固定器，如牙固定器，所述固定器包括帶螺紋的引導(dǎo)部分和相對(duì)于引導(dǎo)部分在冠側(cè)定位的帶螺紋的尾部。通過(guò)尾部處的加寬的螺紋線(xiàn)，使骨組織受到超過(guò)所述骨組織的屈服應(yīng)變的靜應(yīng)變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固定器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于插入到被布置在骨組織中的鉆孔中的固定器，如牙固定器，所述固定器包括用于接合所述骨組織的帶螺紋的外表面。本發(fā)明還涉及固定器組以及將固定器插入到被布置在骨組織中的鉆孔中的方法。
[0002]發(fā)明背景
[0003]現(xiàn)今對(duì)于修復(fù)諸如丟失牙齒的被損傷的部分的常用方式是將固定器安裝在相鄰的骨組織中并替換被損傷的部分。對(duì)此，為了獲得成功的結(jié)果，固定器應(yīng)該完全穩(wěn)定并且正確地接合到骨。術(shù)語(yǔ)骨整合用于這種接合效應(yīng)，該術(shù)語(yǔ)的基本含義為骨組織生長(zhǎng)到固定器表面中。這種接合的兩個(gè)主要來(lái)源是機(jī)械接合和有機(jī)體接合。前者大致受到鉆孔(固定器安裝到鉆孔中)的宏觀幾何結(jié)構(gòu)的影響和固定器的宏觀幾何結(jié)構(gòu)的影響，并且受到鉆孔和固定器一起工作得如何的直接效應(yīng)的影響。有機(jī)體接合是連續(xù)進(jìn)展和發(fā)展的效應(yīng)，特別是在安裝之后即刻，并且通常受到固定器的微表面結(jié)構(gòu)與骨組織相互作用得如何的影響。
[0004]由于向內(nèi)生長(zhǎng)，所以骨和固定器之間會(huì)具有互鎖效應(yīng)。此外，由于骨組織在理想條件下可以生長(zhǎng)到固定器的表面空腔中，并且在安裝之后生長(zhǎng)到在固定器和鉆孔之間留下的空隙中，所以機(jī)械連接會(huì)隨時(shí)間而發(fā)展。
[0005]在將固定器安裝到骨組織中的過(guò)程中，骨承受應(yīng)力和應(yīng)變兩者。應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系基本上是線(xiàn)性的直至屈服點(diǎn)(屈服應(yīng)變)。直至屈服點(diǎn)，骨有彈性地變形。然而，超過(guò)屈服點(diǎn)，骨將塑性地變形。為了提供固定器在骨中的良好愈合條件和穩(wěn)定性，要注意保持骨組織的彈性并避免超過(guò)屈服點(diǎn)。
[0006]在工業(yè)中一直努力以進(jìn)一步提高植入在骨組織中的固定器的穩(wěn)定性并在固定器安裝后在愈合期期間改善基礎(chǔ)條件。一個(gè)實(shí)例是給固定器表面提供不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，如微型毛面的或噴砂的結(jié)構(gòu)，以用于提高固定器和骨之間的接觸面。
[0007]然而，尚有余地來(lái)對(duì)固定器就其在骨組織中的穩(wěn)定性方面進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
[0008] 發(fā)明概沭
[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供固定器，特別是牙固定器，所述固定器在固定器的愈合期期間具有高穩(wěn)定性/強(qiáng)度。在下文中將變得明顯的該目的和其他目的通過(guò)在所附權(quán)利要求中限定的固定器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明是基于這樣的見(jiàn)解，即在植入期間及之后超過(guò)骨的屈服點(diǎn)對(duì)于在骨的愈合期期間的固定器的強(qiáng)度/穩(wěn)定性可以實(shí)際上是有益的。特別地，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)骨的極限應(yīng)變(即當(dāng)骨斷裂時(shí))的周向上的拉伸應(yīng)變對(duì)于在固定器安裝后在愈合期期間觸發(fā)生物學(xué)反應(yīng)也可以是有益的。雖然在固定器附近可能形成裂紋，但是呈現(xiàn)的將是使周?chē)墙M織穩(wěn)定。
[0011]在本申請(qǐng)中，當(dāng)討論應(yīng)變時(shí)，或當(dāng)討論應(yīng)變的不同值時(shí)，除非明確指出，否則所述討論可以涉及拉伸應(yīng)變和/或壓縮應(yīng)變。所有與應(yīng)變有關(guān)的數(shù)以絕對(duì)值表示。
[0012]附圖7是皮質(zhì)骨組織中應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系的圖示。屈服點(diǎn)位于圖的直線(xiàn)部分(彈性變形帶)和曲線(xiàn)部分(塑性變形帶)之間的過(guò)渡區(qū)處。極限應(yīng)變位于曲線(xiàn)部分的另一端。
[0013]附圖8是松質(zhì)骨組織中應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系的圖示。對(duì)于松質(zhì)骨，直至屈服點(diǎn)(即圖的直線(xiàn)部分轉(zhuǎn)變?yōu)榍€(xiàn)部分處)的行為基本上與皮質(zhì)骨中的對(duì)應(yīng)。然而，由圖8可見(jiàn)，在屈服點(diǎn)以上的行為在松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨之間有所不同。
[0014]應(yīng)當(dāng)注意，圖7和圖8中的圖顯示應(yīng)力和應(yīng)變的絕對(duì)值。
[0015]發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在0.01-0.3(絕對(duì)值)范圍內(nèi)的骨中的靜應(yīng)變?cè)谟掀谄陂g提供良好的骨強(qiáng)度，即在屈服應(yīng)變(對(duì)于正常的70歲患者，皮質(zhì)骨的屈服應(yīng)變可以低于0.01)以上。特別地，發(fā)明人已經(jīng)確定該范圍的下部適合皮質(zhì)骨，而該范圍的上部適合海綿狀松質(zhì)骨。
[0016]以特定扭矩插入固定器意味著將在周?chē)墓侵幸痨o應(yīng)變。這些靜應(yīng)變的大小不僅取決于插入扭矩而且還取決于固定器設(shè)計(jì)，骨準(zhǔn)備的形狀，骨解剖學(xué)，骨質(zhì)量并且還可能取決于固定器表面形貌。發(fā)明人獨(dú)創(chuàng)地認(rèn)識(shí)到可能通過(guò)固定器設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)充分可控的靜應(yīng)變，而不是去費(fèi)力于這些不同的參數(shù)(其中一些是難以估計(jì)的)。
[0017]在圓形幾何中，周向上的拉伸應(yīng)變由周長(zhǎng)的增加除以初始周長(zhǎng)產(chǎn)生。例如，在具有初始直徑D的情況下，周長(zhǎng)為π -D0如果直徑增加Λ D，則新的周長(zhǎng)變?yōu)棣?*(D+AD)0因此，周長(zhǎng)的增加為π.(D+ Δ D) - 31 *D = π.AD。用周長(zhǎng)的增加除以初始周長(zhǎng)π.D得到應(yīng)變AD/D。
[0018]通過(guò)在鉆孔周?chē)墓墙M織中提供具有第一半徑 的母螺紋(所述半徑是從鉆孔軸到骨螺紋的距離)和通過(guò)給固定器提供具有第二半徑R(其大于第一半徑r)的螺紋的螺紋部，當(dāng)所述螺紋部經(jīng)由所述骨螺紋旋入骨中時(shí)，壓力將被施加到骨。增大的半徑R將因此導(dǎo)致骨組織的壓縮。與以上說(shuō)明的應(yīng)
最大應(yīng)變將因此是
【權(quán)利要求】
1.一種用于插入到布置在骨組織中的鉆孔中的固定器，所述固定器包括引導(dǎo)部分和尾部，所述兩個(gè)部分都包括各自的帶螺紋的外表面以用于接合骨組織，其中在所述固定器的軸向上交替設(shè)置有螺紋牙頂和螺紋牙底，其中所述引導(dǎo)部分的螺紋線(xiàn)設(shè)置有至少一個(gè)切割刃以用于在所述骨組織中制備母螺紋， 其中在所述引導(dǎo)部分中，從所述固定器軸到所述切割刃的螺紋牙頂?shù)淖畲髲较蚓嚯x為rt并且從所述固定器軸到所述切割刃的螺紋牙底的最大徑向距離為rb， 其中在所述尾部中從所述固定器軸到螺紋牙頂?shù)淖钚较蚓嚯x為Rt并且從所述固定器軸到螺紋牙底的最小徑向距離為Rb， 所述固定器包括中間過(guò)渡部分，所述中間過(guò)渡部分具有鄰接所述引導(dǎo)部分的頂端和鄰接所述尾部的冠端，其中所述過(guò)渡部分具有在其頂端和冠端之間的軸向長(zhǎng)度L，
一 ψ? LJt 一 M 其中比率
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的固定器，其中比率
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定器，其中所述尾部的螺紋線(xiàn)的軸向長(zhǎng)度為約0.5-4mm，合適地為1-3_。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定器，其中比率
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固定器，其中所述尾部的螺紋線(xiàn)的軸向長(zhǎng)度大于1mm，如大于3mm,合適地大于4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的固定器，其中在所述尾部中，從所述固定器軸到螺紋牙頂?shù)淖畲髲较蚓嚯x為Rtl并且從所述固定器軸到螺紋牙底的最大徑向距離為Rbl，
/? r, R - V.其中比率
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的固定器，其中幾何切線(xiàn)與所述尾部中的基本上所有的所述螺紋牙頂或基本上所有的所述螺紋牙底相切，其中所述切線(xiàn)平行于所述固定器軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述引導(dǎo)部分的外表面相對(duì)于所述過(guò)渡部分的外表面形成177° -179°、如178°的角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述過(guò)渡部分沒(méi)有切割刃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述尾部中的螺紋是微螺紋。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι-?ο中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述過(guò)渡部分的至少冠部設(shè)置有微螺紋，所述微螺紋與所述尾部中的微螺紋相延續(xù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述引導(dǎo)部分的至少冠部設(shè)置有微螺紋。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述過(guò)渡部分的軸向長(zhǎng)度為約0.5-4mm,合適地為 l-2mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述尾部中的螺紋與所述過(guò)渡部分和/或所述引導(dǎo)部分中的螺紋的最外部具有基本相同的螺紋牙型。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述尾部、所述過(guò)渡部分和所述引導(dǎo)部分中的螺紋具有相同的牙頂半徑、相同的頂側(cè)牙側(cè)角和相同的冠側(cè)牙側(cè)角。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述尾部中的螺紋高度和/或螺紋寬度與在所述引導(dǎo)部分中的相同或比在所述引導(dǎo)部分中的大。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述尾部是第一尾部并且所述過(guò)渡部分是第一過(guò)渡部分，所述固定器還包括切割部分、第二過(guò)渡部分和第二尾部，其中所述切割部分具有鄰接所述第一尾部的頂端和鄰接所述第二過(guò)渡部分的冠端，其中所述第二過(guò)渡部分具有鄰接所述第二尾部的冠端， 其中所述切割部分和所述第二尾部包括各自的帶螺紋的外表面以用于接合骨組織，其中在所述固定器的軸向上交替設(shè)置有螺紋牙頂和螺紋牙底，其中所述切割部分的螺紋線(xiàn)設(shè)置有至少一個(gè)切割刃以用于在所述骨組織中制備母螺紋， 其中在所述切割部分中，從所述固定器軸到所述切割刃的螺紋牙頂?shù)淖畲髲较蚓嚯x為Ri 1并且從所述固定器軸到所述切割刃的螺紋牙底的最大徑向距離為V b，其中V t^Rt且 R' b ≥Rb, 其中在所述第二尾部中，從所述固定器軸到螺紋牙頂?shù)淖钚较蚓嚯x為R" 1并且從所述固定器軸到螺紋牙底的最小徑向距離為R" b，
其中比率
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的固定器，其中所述固定器是用于布置在顎骨中的牙固定器。
19.一種將固定器，如牙固定器插入到布置在骨組織中的鉆孔中的方法，所述方法包括: 在限定所述鉆孔的骨組織的表面中制備母螺紋，其中在所述鉆孔的軸向上交替設(shè)置有螺紋牙頂和螺紋牙底，其中從所述鉆孔軸到螺紋牙頂?shù)淖畲髲较蚓嚯x為rt并且從所述鉆孔軸到螺紋牙底的最大徑向距離為rb， 將固定器的帶螺紋的壓縮部分插入到所述鉆孔中，以致至少一個(gè)螺紋螺旋沿著由所述母螺紋產(chǎn)生的路徑行進(jìn)，其中在所述壓縮部分中，從所述固定器軸到螺紋牙頂?shù)淖钚较蚓嚯x為Rt并且從所述固定器軸到螺紋牙底的最小徑向距離為Rb，
其中比率
20.—種固定器組,其包括， 固定器，所述固定器包括壓縮部分，制螺紋器，所述制螺紋器設(shè)置有至少一個(gè)切割刃并且適于旋入布置在骨組織中的鉆孔中以用于在插入所述固定器前在所述骨組織中制備骨螺紋，所述制螺紋器包括帶螺紋的外表面，其中在所述制螺紋器的軸向上交替設(shè)置有螺紋牙頂和螺紋牙底，其中從所述制螺紋器軸到所述切割刃的螺紋牙頂?shù)淖畲髲较蚓嚯x為rt并且從所述制螺紋器軸到所述切割刃的螺紋牙底的最大徑向距離為rb， 其中所述固定器包括帶螺紋的外表面以用于接合骨組織，其中在所述固定器的軸向上交替設(shè)置有螺紋牙頂和螺紋牙底，其中從所述固定器軸到所述壓縮部分的螺紋牙頂?shù)淖钚较蚓嚯x為Rt并且從所述固定器軸到所述壓縮部分的螺紋牙底的最小徑向距離為Rb，其中比率
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組，其中所述固定器是根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的固定器。
【文檔編號(hào)】A61C8/00GK103476356SQ201280018204
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月14日
【發(fā)明者】安德斯·哈爾丁, 斯蒂格·漢松, 約翰·霍爾姆斯特倫 申請(qǐng)人:登士伯Ih有限公司