CN102319125A - 一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉 - Google Patents

Abstract

一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，螺纹小径为1.5～2.5mm，牙型高度为螺纹小径的1/10，其表面采用溶胶-凝胶法涂覆有含磷TiO₂膜；中央螺钉的螺纹牙型为三角形，引导牙侧的牙侧角为30°，跟随牙侧的牙侧角为20°；牙顶为弧形，牙底与引导牙侧及跟随牙侧的交界处也为弧形，这些弧形的曲率半径均为螺纹小径的1/50；中央螺钉靠近螺帽的5道螺纹的螺距为0.4～0.5mm，牙底沿螺帽方向内倾，与螺纹轴线呈10°的夹角；其它螺纹的螺距为0.8～1.0mm，牙底与螺纹轴线平行。该中央螺钉不易松动、也不易腐蚀，性能可靠，使用寿命长，能提高牙种植体的远期成功率。

Description

一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉

技术领域

本发明涉及一种牙科修复用牙种植体的部件，尤其涉及牙种植体的中央螺钉。

技术背景

随着骨整合理论的发展完善和数十年的临床实践，牙种植已成为牙缺失的重点修复技术之一，与传统的活动义齿、固定义齿修复方式相比，牙种植具有美观、舒适度高、咀嚼功能更强等优势。尽管近期研究表明牙种植体的五年成功率可达94.8％(上颌)、97.5％(下颌)，总成功率为96.1％。但是随着服役时间的进一步延长，牙种植体的远期成功率却有进一步降低的趋势，国外16年随访成功率报道为82.94％，国内11～15年的随访成功率报道为62.5％。在众多牙种植体失败病例中，中央螺钉的松动等失效现象较为常见，因此，探索牙种植体中央螺钉的防松对策，已成为进一步提高牙种植体远期成功率的关键技术问题。

中央螺钉是连接牙种植体两大部件——植体与基台的重要构件。中央螺钉的螺纹部分穿过基台与植体的内螺纹相配合，其螺帽则与基台的内壁配合实现植体与基台的连接。牙种植体中央螺钉细小，平均直径约2mm，加之以下因素的存在，使其极易发生松动：

牙种植体中央螺钉与种植体内部其他构件之间存在两个接触界面：1、下部的中央螺钉-植入体界面，2、上部的中央螺钉-基台界面。在咀嚼等功能状态下，这两个联接界面会发生微米级的相对位移，其运动幅值恰恰处于摩擦学中“微动”的运动幅值范围内，这种微动所带来的损伤会引起螺丝接触面材料的损失、尺寸的变化而导致螺丝的松动；且在服役过程中，中央螺钉所受应力并不均一，应力主要集中在螺纹牙顶处以及靠近螺帽的根部的几道螺纹上和中央螺钉与基台连接处，主要受力螺纹应力在200MPa左右，个别位置应力集中严重，最大为304MPa，这些应力集中部位更易损伤，从而导致中央螺钉的松动、甚至折断。

另外，上述各界面间存在特小缝隙(宽度一般在0.05～0.08mm范围内)。而中央螺钉服役于非常特殊的口腔腐蚀环境，口腔中大量的水分和酶类、变化的温度和PH值、牙合力作用及功能异常、不良习惯等可引起种植体固定螺丝孔封闭材料的疲劳老化，导致边缘封闭性欠佳，微渗漏现象无法避免，腐蚀性介质很容易渗透到中央螺钉界面的特小缝隙中；手术过程中，中央螺钉表面也不可避免的会受到唾液、血液、术中液体等的污染。以上因素导致中央螺钉极易发生腐蚀，从而使其性能变差、失效；同时，腐蚀也会加速中央螺钉的松动。

发明内容

本发明的目的是设计一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，该中央螺钉不易松动、也不易腐蚀，性能可靠，使用寿命长，能提高牙种植体的远期成功率。

为了实现上述目的，本发明的所采取的技术方案是，一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，螺纹小径为1.5～2.5mm，牙型高度为螺纹小径的1/10，其结构特点是：

所述的中央螺钉的表面采用溶胶-凝胶法涂覆有含磷TiO₂膜；中央螺钉的螺纹牙型为三角形，引导牙侧的牙侧角为30°，跟随牙侧的牙侧角为20°；牙顶为弧形，牙底与引导牙侧及跟随牙侧的交界处也为弧形，这些弧形的曲率半径均为螺纹小径的1/50；

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

一、对中央螺钉表面进行了防腐蚀处理，即采用溶胶-凝胶法在中央螺钉表面制备均匀含磷TiO₂膜，含磷TiO₂膜作为中央螺钉表面的保护膜，可显著提高了其抗腐蚀性，使其在服役过程中对界面缝隙中腐蚀性介质的抵抗作用强，能延长其使用寿命。

二、本发明中央螺钉旋进时面向前进方向的引导牙侧与相对的跟随牙侧呈非对称性，引导牙侧的牙侧角(引导牙侧与螺钉螺纹轴线的垂线间的夹角)为30°，跟随牙侧的牙侧角(跟随牙侧与螺钉螺纹轴线的垂线间的夹角)为20°，使得螺纹引导牙侧的牙侧角大于跟随牙侧的牙侧角，从而减小螺纹前进的阻力而增加螺纹后退的阻力，可以有效的增加螺钉的承载能力，防止螺钉松动。

牙顶为弧形，牙底与引导牙侧及跟随牙侧的交界处也为弧形，弧形曲率半径为螺纹小径的1/50，使得所有螺纹过渡界面均为弧形平滑过渡，避免了任何形式的尖锐转角的存在，因此可以有效减小微动损伤；另外，弧形过渡面使中央螺钉表面获得更大的表面积，接触区应力分布更均匀而不至于产生应力集中。

总之，本发明的中央螺钉能够很好防止松动，性能可靠，使用寿命长，能提高牙种植体的远期成功率。

上述的中央螺钉靠近螺帽的5道螺纹的螺距为0.4～0.5mm，牙底沿螺帽方向内倾，与螺纹轴线呈10°的夹角；其它螺纹的螺距为0.8～1.0mm，牙底与螺纹轴线平行。

中央螺钉靠近螺帽(也即与基台结合处)的5道螺纹，为服役过程中的主要应力承受区，将该区域的螺纹螺距减半为0.4～0.5mm，以更好的分散应力；且这5道螺纹的牙底沿螺帽方向内倾，与螺纹轴线呈10°的夹角，进一步增大后退阻力，增强承受载荷的能力，更好的防止螺钉松动。

上述中央螺钉的螺帽的下表面向下倾斜，与螺纹轴线呈30°的夹角。

这样，使螺帽与螺纹的根部交界部位避免形成直角拐角，减少了该拐角处的应力集中，同时也增大了该交界部位的受力面积，能够承受更大的拧紧扭矩，使其连接更加牢固。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中局部A的放大图。

图3为图1中局部B的放大图。

具体实施方式

实施例

图1-3示出，本发明的一种具体实施方式是：一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，螺纹小径D(与牙底相切的圆柱的直径)为1.5～2.5mm，牙型高度H为螺纹小径D的1/10，其中：

中央螺钉的表面采用溶胶-凝胶法涂覆有含磷TiO₂膜；中央螺钉的螺纹牙型为三角形，引导牙侧3的牙侧角α₁为30°，跟随牙侧4的牙侧角α₂为20°；牙顶1为弧形，牙底2与引导牙侧3及跟随牙侧4的交界处也为弧形，这些弧形的曲率半径均为螺纹小径D的1/50；

图1及图2示出，本例的中央螺钉靠近螺帽的5道螺纹的螺距为0.4～0.5mm，牙底沿螺帽方向内倾，与螺纹轴线呈10°的夹角γ；图1及图3示出，本例的其它螺纹的螺距为0.8～1.0mm，牙底与螺纹轴线平行。

图1还示出，本例的中央螺钉的螺帽的下表面向下倾斜，与螺纹轴线呈30°的夹角θ。

Claims (3)

1.一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，螺纹小径(D)为1.5～2.5mm，牙型高度(H)为螺纹小径(D)的1/10，其特征在于：

所述的中央螺钉的表面采用溶胶-凝胶法涂覆有含磷TiO₂膜；中央螺钉的螺纹牙型为三角形，引导牙侧(3)的牙侧角(α₁)为30°，跟随牙侧(4)的牙侧角(α₂)为20°；牙顶(1)为弧形，牙底(2)与引导牙侧(3)及跟随牙侧(4)的交界处也为弧形，这些弧形的曲率半径均为螺纹小径(D)的1/50；

2.根据权利要求1所述的一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，其特征在于：所述的中央螺钉靠近螺帽的5道螺纹的螺距为0.4～0.5mm，牙底沿螺帽方向内倾，与螺纹轴线呈10°的夹角(γ)；其它螺纹的螺距为0.8～1.0mm，牙底与螺纹轴线平行。

3.根据权利要求1所述的一种防松防腐蚀的牙种植体中央螺钉，其特征在于：所述中央螺钉的螺帽的下表面向下倾斜，与螺纹轴线呈30°的夹角(θ)。

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