CN101636124B - 人工牙床及牙根 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于人工牙床与牙根，包含有一人工牙床，具有一顶面及一底面，顶面及底面朝同一侧凸起，同时厚度则由弧形的中间朝两侧渐薄，使其断面呈中间厚、两端薄具力学传导的结构，人工牙床的顶面设有上窄下宽的牙根，人工牙床底面与齿槽骨表面的每一个点呈凹凸相对应而可密合在一起且设有固位桩。

Description

人工牙床及牙根

技术领域

本发明涉及义齿的结构，特别是一种能将受力平均分散传导，并由整个齿槽骨表面支撑该受力的一体成型结构，而固定在齿槽骨的皮质骨的人工牙床与牙根。

背景技术

目前就义齿的装设有许多种不同的做法，最早的做法是直接将义齿设置在牙龈上，这种做法虽然简便可是使用者却较容易有异物感，不能咀嚼硬物，并且会有不易固定及造成牙龈发炎等缺点。

另一种做法是人工牙根，也就是平常最常见的植牙，这种做法在许多的先前专利案件例如：美国专利第4359318，6322364，5542847，6916177，5306149，6991463，3925892，4722687、4344757、4964801、6655962等等的案件都已有了详细的揭露。此种做法的问题在于义齿仅只靠单一的基桩在支撑，而且又是固定在密度及硬度都较低的海绵状齿槽骨上，所以承载力较差，并且若齿槽骨已严重吸收萎缩致牙床高度与宽度不够的，不可能植牙，即使植牙也容易失败。而且由于咀嚼时扭力或剪力等问题，也会造成植体的松脱或是齿槽骨的受损，另外在植入人工牙根后必需经过约六个月左右的复原时间才能装置义齿，这又是另一个问题。

另外，有一种以U型或鞍型、覆盖型等具包覆式结构，或设有唇状物(lip)、凸缘(flange)、肩状物(shoulder)等辅助构件的人工牙根，例如：美国专利第5906489、4702697、5052930、5513989、3579829、4121340、4379694、4531916、5201736、5759033、5944526、6287118、6991463、4728331、4321914、4531916、4253833、5573401、6250923、6273720、4073999、6287118、FR1113889、RU2217097、5769637、2006/0154205A1、BG51338、WO0239921、WO2008062256、RU2145819、中国专利第CN1537516(200310101638.6)号等等案件中所揭露的，此种人工牙根虽有不同于单基桩的包覆或辅助设计，但是整体结构大多着重在固定的问题上，以基桩为主要受力的结构，而且这些包覆或辅助构件则无中间厚两边薄而具力学传导的结构，亦无与齿槽骨皮质骨表面凹凸相对应完全密合在一起而具力学支撑的结构，无法将受力平均的分散传递及支撑在齿槽骨皮质骨表面。受力集中于固定在海绵状齿槽骨上的基桩或皮质骨表面少数凸出的高点，因此造成齿槽骨的受力面不够广，以及不能够将力量平均的分散，所以仍有受力不平均容易损坏的问题。而且，这些案件中大多不是一体成形的设计，所以结构脆弱，力的传导不能够延续。

另外如DE202006011340U及WO0001318A1都是用一般的基桩固定在牙槽骨中，并非以具力学传导及力学支撑的人工牙床结构，将受力平均的分散传递及支撑在齿槽骨皮质骨表面。

综合以上的前案以及目前市面上所贩卖的大多数植体结构来看，其做法都只着重在如何固定，因为咀嚼时义齿所受的压力、扭力与剪力无法被顺利的传导分散，所以就必须要有一强而有力的固定方式和结构来与之对抗，因此，这些前案主要的结构重点都着重在如何将植体牢固且稳定的固定在齿槽骨上，并且絶大多数都是固定在较松散的海绵状齿槽骨处，而非固定在较为密实、坚硬的齿槽骨皮质骨的部分，这样的结构都没有注意到咬合时受力以及力量的平衡与平均分散的问题，也没有注意到牙床部分可能受损或萎缩的状况。

这些前案多着重在单一个义齿的结构上。另外有一些前案所揭露的结构是以整口的义齿结构为主，例如：美国专利第4225668、4741698、4767328、5098296、6382975、6685473、6692254以及7234940等案。都是在齿槽骨上装置数颗单支人工植体，再联结这些单支植体，装置横梁在牙龈上，着重在联合多个基桩所做成的架桥作为义齿组的支撑，这些前案虽有咬合力传达与分散的结构设计，可是却也仍由少数基桩在支撑整组义齿的咬合力量，和上述人工牙根的基桩式支撑具有相同的缺点，如固定在密度及硬度都较低的海绵状齿槽骨上，所以承载力较差，并且若齿槽骨已严重吸收萎缩致牙床高度与宽度不够的，不能植入单支植体，即使植入也容易失败。由于咀嚼时扭力或剪力等问题，也会造成植体的松脱或是齿槽骨的受损，且在植入植体后必需经过约六个月左右的复原时间才能装置义齿。

另外，美国专利第2836890所揭露的虽是整组固定于齿槽骨表面，但其装置底部并无与齿槽骨表面凹凸相对应而可密合在一起的设计，容易造成咀嚼时的受力由齿槽骨表面少数凸出的高点支撑，造成凸出高点的齿槽骨受损或萎缩而致该装置松脱失败。而且该装置非一体成型的义齿承载结构，是以螺丝将义齿固定在该装置上，结构脆弱且在力的传导上并不能够延续，以致咬合时的压力、扭力与剪力易使螺丝松脱。最重要的是该结构并无由上窄下宽的柱体及中间厚两侧渐薄的载体等，能将受力平均分散传导的力学结构设计，力量无法平均分散传导，以致力的传导不良受力不平均。

还有如美国专利第4379694案，这个案件虽然揭露了弧形跨坐的结构，但其主体是由一金属平板(flat metal plate)构成，并没有锥形牙根以及中间厚两端薄等能将受力平均分散传导的力学结构设计，而且也因不是一体成形的设计，需栓接螺丝于其上设有螺孔的头部以承接牙桥或义齿，其结构设计只在于提升固定的效果，所以其固定的效果虽然好，可是却无法将力做有效的传导与分散，且其结构也是脆弱的。

最重要的是上述四个前案的底部并无与齿槽骨表面凹凸相对应而可密合在一起的设计，受力无法全面且平均地传导至齿槽骨表面的每一个点，都是由齿槽骨表面少数凸出的高点支撑，造成受力不平均，致凸出的齿槽骨受损或萎缩，而进一步导致该装置松脱失败。总括来说四者都非采用“筏式基础”(Raft Foundation)的力学支撑原理。此乃因早期取得精密的齿槽骨表面模型技术难度高，难以制作与齿槽骨表面凹凸相对应而完全密合在一起并固定于其上的产品，但现今3D摄影及计算机辅助设计(CAD)技术成熟，加上计算机数控切割(CNC)及注射成型等等技术，要制造与齿槽骨表面完全凹凸相对应而可密合在一起的精细产品不困难，要做到跨置而且密合于齿槽骨表面，让义齿的咬合力透过该一体成形的力学传导结构，全面且平均地传导至齿槽骨的皮质骨上的每一个点，完全由结构坚硬的齿槽骨皮质骨来支撑已不是很大的问题。

为解决此等问题，申请人于之前已提出申请号码为PCT/CN2007/000353「固定在齿槽骨表面的义齿载体」的PCT发明案在前，但为求使产品更为完善及创新又新的研发精神，在此更提出本案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一组支撑力大、受力平均且稳定的人工牙床与牙根。

为达成上述目的，本发明设计一构造具有一顶面及一底面，该顶面与底面朝同一方向凸起，使该人工牙床的断面形成中间较厚两侧较薄的形状，再于该人工牙床上设置牙根以及对应的义齿，如此使义齿在咀嚼时承受的受力，透过上窄下宽的牙根及厚度由中间往两侧渐薄延伸的人工牙床，往下扩张分散传导，使受力本来由人工牙根顶端狭窄的面积所支撑，扩张分散变成由一个很大的面积来支撑，此构造为具有分散传导受力的力学传导结构。

另外，该结构底面依齿槽骨表面的形状制作一与齿槽骨表面的每一个点呈凹凸相对应，而可完全密合在一起的构造，使人工牙床与齿槽骨间没有任何空隙，让义齿的受力透过此凹凸相对应而可密合在一起的接口，全面且平均地由结构扎实而坚硬的齿槽骨皮质骨上的每一个点来支撑，此构造具有建筑学上“筏式基础”(Raft Foundation)的力学支撑原理，以整个齿槽骨表面的每一个点平均承载整组义齿所传递下来的力量，用筏式基础取代传统的基桩式基础，其受力平均且稳定。此构造为具有全面且平均支撑受力的力学支撑结构。

此外，为避免结构由诸如螺丝等各种零件组合，构成零件接合部位的结构弱点，致使结构脆弱且力的传导不延续而传导不良，本发明将用来作为力的传导及支撑的重要部分，结合设计成一体成型构造，使成一组支撑力大、受力平均、坚固稳定且力量传导良好的构造。

本发明技术重点是每一个主要专利范围(如第一、八、十四、二十项专利范围所述)都同时或个别具备上述三项前案所没有的特殊结构，即：

一是由上窄下宽的牙根及厚度由弧形较厚的中间朝两侧渐薄延伸的人工牙床共同组成，而能将受力往下平均扩张分散传导的特殊力学传导结构；

二是底部设有一与齿槽骨表面的每一个点，呈凹凸相对应而可密合在一起的构造，透过该完全密合的接口，让所有牙根的受力全面且平均地传导至齿槽骨表面的每一个点，以筏式基础取代基桩来支撑受力的特殊力学支撑结构；

三是整个人工牙床与牙根的结构为一体成型的特殊结构，没有可拆解而造成结构脆弱和力量传导不良的零件及组合。

上述三项特殊结构有同时或个别具备的设计，也可分别两两一双具备设计成另外的特殊结构。

本发明人工牙床与牙根包括单颗、局部及全口的结构，为能详细解释本发明的结构、特征及功效，以下兹举七个全口实施例并配合图式说明如下：

附图说明

图1为第一实施例的立体分解图；

图2为第一实施例的断面示意图；

图3为第二实施例的断面示意图；

图4为第三实施例的断面示意图；

图5为第四实施例的断面示意图；

图6为第五实施例的断面示意图；

图7为本发明装置于牙床的另一断面示意图；

图8为第六实施例人工牙床的底视图；

图9为第七实施例的断面示意图；

图10为第五及第四实施例人工牙床的固位螺栓固定桩。

具体实施方式

如图1至图2所示，为本发明的第一实施例，包含有：

一人工牙床10，其断面配合人体上颚部或下颚部的形状而呈新月状，同时厚度由弧形较厚的中间朝两侧渐薄延伸；该人工牙床10具有一顶面11及一底面12，其顶面11设有上窄下宽的牙根13，其底面12是依齿槽骨5表面的形状制作，使其完全凹凸相对应而可密合在一起于齿槽骨5上面，两者之间没有任何空隙，才能让义齿的受力透过该力学传导结构，全面且平均地传导至齿槽骨5的皮质骨(cortical bone)4上的每一个点，由结构坚硬的齿槽骨5的皮质骨4来支撑；该人工牙床10底面12设有定位桩14。

在本实施例中，该定位桩表面设有横向或纵向凸纹15，并且该定位桩的末端较为宽大而形成一卡部16，该定位桩14亦可不设卡部而改以具有环状、点状或齿状等其它具摩擦力的结构。

一牙座20，配合人工牙床10呈拱形，该牙座顶面凸设有承柱21，承柱21上可供设置义齿30，而义齿与义齿之间可以用人工齿龈31加以连结，以避免外观上看来显得不自然，该牙座底面则设有容穴22，用以对应于人工牙床10上的牙根13。临床上亦可不设置牙座20，将义齿30直接装设于人工牙根13上。

义齿30及人工齿龈31与牙座20结合成为义齿组，之后再将该义齿组套设于该人工牙根13，套设时该义齿组底部与该人工牙床10的顶面间会有一间隙，以供容置齿龈6。必要时可以再加设螺栓25横向穿设于该义齿组与该人工牙床10的牙根13，强化其结合，如图2所示。

第一实施例在装设人工牙床10前要先在齿槽骨的预定位置钻设定位孔，然后填入以可分解(biodegradable)并且可被自体骨质取代的骨水泥(bone cement)，或其它类似的材料。定位桩14桩脚16面积较大，目的是在骨水泥固化及骨水泥分解置换成自体骨质后，皆能产生固定作用，使定位桩14不易松动，通过此可以使该人工牙床10固定于齿槽骨5上。

不同于以往着重于固定的义齿结构，本发明的人工牙床10与齿槽骨5的表面密合而跨坐其上，义齿将受力由上窄下宽的牙根13及中间厚而往两侧渐薄延伸的人工牙床10等具力学传导结构向下扩张分散传导，并且利用人工牙床10底面12所采用建筑学上“筏式基础”的力学支撑原理，由齿槽骨5的皮质骨4的整个表面平均支撑义齿所传递下来的力量，受力平均且面积广，所以稳固且承载力较大，可以咀嚼坚硬的食物，进而让义齿能具有与正常的牙齿相同的功能，也因着齿槽骨5表面长期承受均匀且大面积的压力而不易萎缩。

由于人工牙床10是跨置在结构较坚硬的齿槽骨5的皮质骨4上，纵使齿槽骨已吸收萎缩至牙床宽度不够，或骨质疏松仍然可以植入人工牙床10与牙根13后在其上施做义齿30。而且由于本发明人工牙床10与人工牙根13的设置方式与以往的植牙不同，所以可以大幅缩短整个医疗的时程，约一周牙龈愈合后即可将义齿组套设于该人工牙床10，不必再等六个月的时间。

如图3所示，为本发明的第二实施例，主要结构与第一实施例相同，不同处在于该定位桩14更加设一横向螺栓17，以提升人工牙床与齿槽骨的固定效果，该横向螺栓17的设置并不需要相对于每一定位桩就设置一横向螺栓17，装设整口人工牙床及牙根时，只要设置三或五个横向螺栓17即可提升固定效果。

如图4所示，为本发明的第三实施例，主要的结构大多与前一实施例相同，不同处在于该人工牙床的定位桩14是将定位桩两两一组的设置于人工牙床10的底面并且以一横向螺栓17加以强化固定，但仍与第一实施例能达成相同的使用功效。

图5所示，为本发明的第四实施例，主要的结构与第一实施例相似，差别在于该人工牙床10的弧形底面并未凸设定位桩14，而是以一固位螺栓14(螺丝型定位桩，也就是说固位螺栓是另一种型态的定位桩)来做为定位桩，将人工牙床锁固于齿槽骨的顶面。

图6所示，为本发明的第五实施例，与前一实施例相同，该人工牙床10同样是以固位螺栓14来做为定位桩14并且是将固位螺栓14两两一组螺设在该人工牙床的两侧来固定，将该人工牙床锁固于齿槽骨。

以本发明第五实施例的结构，该人工牙床10是直接设置于齿槽骨上皮质骨4，所以若齿槽骨已严重萎缩或骨质疏松，齿槽骨宽度及高度已不够、神经槽3太接近齿槽骨表面等等状况，本发明仍可视牙根13高度和稳定度，适度的调整人工牙床10两侧的宽度后，即可装设于牙槽骨上，如图7所示，不同于昔日植牙会发生无法装设或是可能会伤及神经槽3等等问题。

上揭的各实施例或有些不同，但其基本的实质是相同的，都是利用渐大渐广的力学传导结构特性，将力做有效的分散传导，和以筏式基础取代基桩来支撑受力的力学支撑结构特性，以及一体成型的坚固耐用结构特性，以达到受力平均、支撑力大且稳定的一个固定在齿槽骨表面的人工牙床与牙根的目的。

除上述各实施例的结构外，为使人工牙床10在装设后牙龈能快速的复原，并获得更完整且稳定的包覆效果，该人工牙床上更可以分散设置多个通孔18，如图8所示，以增加人工牙床与人体的结合性。

另外，为了能更增加人工牙床10在安装后的固定效果，该人工牙床的底面也可以凹设一开口小内宽的凹部19，如图9所示，如此可以利用特殊技术让齿槽骨新骨质长入该人工牙床10的凹部19内，以增加人工牙床在装设后的固定效果。另外，该牙根13的表面可设置凹环131，与牙座容穴22的内侧则可对应设置凸环211，互相卡合。并且在该牙根的顶部可再加设一垫片40，以缓冲咬合时义齿组作用在人工牙根上的力量。

图10所示，为本发明的第五及第四、第七实施例的固位螺栓14，可以为一般的螺栓或是一具有卡部的圆形螺栓，其末端呈扁平状且螺身设有通孔141以形成一卡部。装置该具有卡部的螺栓目的是：在螺设人工牙床10前先在定位孔填入骨水泥，固化的骨水泥会分解置换成新骨质，另外亦可未填入骨水泥而经由骨整合产生新骨质，螺栓末端扁平面的两侧及通孔中的固化骨水泥或新骨质，皆能成为一卡部卡住该螺栓，产生固定作用使螺栓不易转动而松脱。

Claims (12)

1.一人工牙床与牙根，其特征在于，包含有：

一人工牙床，其断面呈弧状，该人工牙床具有一顶面及一底面，其底面下凹的弧部是用以配合齿槽骨顶面弯曲的弧度而可以跨置并固定于其上；

一牙根，设于人工牙床的顶面；

一义齿，相对于人工牙床与牙根顶部设有义齿；

该人工牙床与牙根及义齿为一体成型的结构。

2.依据权利要求1所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

3.依据权利要求1所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床厚度则由弧形较厚的中间朝两侧渐薄延伸。

4.依据权利要求3所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

5.依据权利要求3所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床底面设有一与齿槽骨表面的每一个点呈凹凸相对应，而可密合在一起的构造。

6.依据权利要求5所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

7.依据权利要求1所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床底面设有一与齿槽骨表面的每一个点呈凹凸相对应，而可密合在一起的构造。

8.依据权利要求7所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

9.一人工牙床与牙根，其特征在于，包含有：

一人工牙床，其断面呈弧状，该人工牙床具有一顶面及一底面，其底面下凹的弧部是用以配合齿槽骨顶面弯曲的弧度而可以跨置并固定于其上；

一牙根，设于人工牙床的顶面；

该人工牙床与牙根为一体成型的结构；

该人工牙床厚度由弧形较厚的中间朝两侧渐薄延伸，其项面设有上窄下宽的牙根，使该人工牙床与牙根形成一具力学传导的结构。

10.依据权利要求9所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

11.依据权利要求9所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床底面设有一与齿槽骨表面的每一个点呈凹凸相对应，而可密合在一起的构造。

12.依据权利要求11所述的人工牙床与牙根，其特征在于，该人工牙床与牙根更包含有一定位桩。

Images