CN108078655A - 一种颌骨仿生植入体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种颌骨仿生植入体及其制备方法，属于植入体技术领域。颌骨仿生植入体，包括与颌骨配合的植入体本体，植入体本体具有用于与颌骨接触的连接面和远离颌骨的安装面，植入体本体上设置有多个通孔，每个通孔均贯穿连接面和安装面。颌骨仿生植入体的制备方法，先进行自体骨移植，然后提取患者颌面部的CBCT影像，并进行三维重建，得到三维数字模型，根据三维数字模型进行3D打印得到上述颌骨仿生植入体。此颌骨仿生植入体由于通孔的设置，可以进行骨内成骨和骨膜下成骨，使自体骨和颌骨可以共同承力，力的分散效果更好，防止腓骨承受过大的咬合力。通过3D打印进行制作，可以保证几何形貌，力学特性精确可控。

Description

一种颌骨仿生植入体及其制备方法

技术领域

本发明涉及植入体技术领域，具体而言，涉及一种颌骨仿生植入体及其制备方法。

背景技术

颌骨缺损是导致语言、吞咽、咀嚼功能障碍常见的颌面部畸形，多因肿瘤、外伤或感染所致，其治疗目的是恢复功能和外形。目前临床上多采用自体骨移植来恢复外形和功能，其中腓骨移植是最为理想的移植方式。所谓腓骨瓣移植，是将腓骨连带血管肌肉组织移植至颌骨缺损处以完成修复的手术过程。

然而，随着人民生活水平的提高，颌骨缺损患者不仅仅要求恢复外观形貌，而且对术后咀嚼咬合功能提供出了更高的希望。为了解决该类患者的咬合功能重建问题，通常会在腓骨瓣移植术后二期行口腔种植义齿修复术。但是与一般病人相比，颌骨缺损患者的骨量条件(高度和宽度)极其恶劣，目前在临床上的口腔种植义齿修复术咬合施力点距离种植体根部距离过长，附加力矩大，应力集中明显，骨结合效果不佳，长期稳定性不乐观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颌骨仿生植入体，可以进行骨内成骨和骨膜下成骨，使腓骨和颌骨可以共同承力，力的分散效果更好，防止腓骨承受过大的咬合力。

本发明的另一目的在于提供一种颌骨仿生植入体的制备方法，通过3D打印进行制作，可以保证几何形貌，力学特性精确可控，具备优良的临床应用前景。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种颌骨仿生植入体，包括与颌骨配合的植入体本体，植入体本体具有用于与颌骨接触的连接面和远离颌骨的安装面，植入体本体上设置有多个通孔，每个通孔均贯穿连接面和安装面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，植入体本体包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面上均设置有多个通孔，第一侧面上间隔设置有多个穿龈基台。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一侧面上的通孔为大孔，第二侧面上的通孔为小孔，大孔的横截面积大于小孔的横截面积。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每个穿龈基台均具有上端和下端，且上端伸出安装面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上端设置有抗菌涂层。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二侧面上设置有多个用于将颌骨仿生植入体固定在颌骨上的类骨小梁。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每个类骨小梁包括用于将颌骨仿生植入体固定在颌骨上的安装部和多根小梁，每根小梁直接或间接设置于安装部的外表面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，多根小梁包括第一层小梁和第二层小梁，第一层小梁交错设置于安装部的外表面，第二侧小梁交错设置于第一层小梁。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述植入体本体还包括与颌骨端部配合的第一端和第二端，第一端和第二端分别设置于第一侧面和第二侧面的两端，第一端和第二端上均设置有多个类骨小梁。

一种颌骨仿生植入体的制备方法，先进行自体骨移植，然后提取患者颌面部的CBCT影像，并进行三维重建，得到三维数字模型，根据三维数字模型进行3D打印得到上述颌骨仿生植入体。

本发明的较佳实施例的提供的颌骨仿生植入体的有益效果是：颌骨仿生植入体与患者的颌骨配合，颌骨是由患者本身断裂后剩余的颌骨和移植的自体骨(可以是腓骨)组成，即安装了颌骨仿生植入体以后，颌骨仿生植入体与颌骨的形状和结构相配合，使患者的咀嚼咬合功能得到重建。植入体本体的连接面与颌骨接触，安装面用于安装牙齿进行咀嚼咬合，由于设置多个通孔贯穿连接面和安装面，使组织能够顺着通孔长入通孔内，形成骨内成骨和骨膜下成骨，使移植的自体骨和断裂后剩余的颌骨可以共同承力，力的分散效果更好，防止植的自体骨承受过大的咬合力，解决了颌骨缺损自体骨移植术后的咬合问题，能在骨量不足的情况下完成咬合重建。同时，可诱导骨组织长入而与骨结合，达到长期生物固定的效果。

本发明提供的颌骨仿生植入体的制备方法的有益效果是：通过CBCT影像、三维重建和3D打印进行制作，可以保证几何形貌，力学特性精确可控，具备优良的临床应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体的安装结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体中通孔的第一种结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体中通孔的第二种结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体中通孔的第三种结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体中通孔的第四种结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的颌骨仿生植入体中类骨小梁的结构示意图。

图标：200-颌骨仿生植入体；100-颌骨；210-植入体本体；220-穿龈基台；240-类骨小梁；230-通孔；211-第一侧面；212-第二侧面；221-上端；222-下端；231-大孔；232-小孔；241-安装部；242-小梁；243-第一层小梁；244-第二层小梁；213-第一端；214-第二端。

具体实施方式

二期口腔种植义齿修复术，目前在临床上常采用以下三种途径来解决：

1.用非常规的长种植体(或者常规基台+加长基台)进行种植修复；

2.牵张成骨以增加骨量后进行种植修复；

3.腓骨瓣双层移植以增高骨水平高度后进行种植修复。

但是，无论采取上述三种方法的哪一种，均存在以下明显的临床技术缺陷：

1.采用长种植体(或长基台)，咬合施力点距离种植体根部距离过长，附加力矩大，应力集中明显，骨结合效果不佳，长期稳定性不乐观；

2.采用牵张成骨，术区骨量有限，牵张器放置困难，手术过程复杂，周期长，费用高；

3.采用双层腓骨移植，供区腓骨需求量大，上层骨瓣移植困难，成活率低，力学稳定性差。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

图1为本实施例提供的颌骨仿生植入体200的安装结构示意图。请参阅图1，本实施例中，颌骨仿生植入体200用于安装在颌骨100(即上颌骨或/和下颌骨)上，进行口腔种植义齿修复术，使患者的咬合功能重建。

图2为本实施例提供的颌骨仿生植入体200的结构示意图。请一并参阅图1和图2，本实施例中，颌骨仿生植入体200包括与颌骨100配合的植入体本体210、多个穿龈基台220和多个类骨小梁240。植入体本体210与患者的上颌骨或/和下颌骨配合，即植入体本体210的形状根据每个患者的上颌骨或/和下颌骨的形状进行设置，使安装颌骨仿生植入体200以后，与患者的颌骨100的配合效果更好，使患者的咀嚼咬合功能得到重建。

植入体本体210具有用于与颌骨100接触的连接面和远离颌骨100的安装面，植入体本体210上设置有多个通孔230，每个通孔230均贯穿连接面和安装面。植入体本体210的连接面与颌骨100接触，颌骨100是由患者本身断裂后剩余的颌骨和移植的自体骨(可以是腓骨或肋骨)组成，安装面用于安装牙齿进行咀嚼咬合，由于设置多个通孔230贯穿连接面和安装面，使组织能够顺着通孔230长入通孔230内，形成骨内成骨和骨膜下成骨，使移植的自体骨和断裂后剩余的颌骨可以共同承力，力的分散效果更好，防止移植的自体骨承受过大的咬合力，解决了颌骨缺损自体骨移植术后的咬合问题，能在骨量不足的情况下完成咬合重建。同时，可诱导骨组织长入而与骨结合，达到长期生物固定的效果。手术过程简单、周期短，费用低，成活率高，力学稳定性好。

图3-图6为本实施例提供的颌骨仿生植入体200中通孔230的四种结构示意图。请一并参阅图2-图6，本实施例中，植入体本体210包括第一侧面211和第二侧面212，第一侧面211和第二侧面212上均设置有多个通孔230，第一侧面211上间隔设置有多个穿龈基台220，穿龈基台220用于安装牙齿，每个穿龈基台220上设置一颗牙齿。如果植入体本体210设置于下颌骨100上，则第一侧面211朝向上颌骨100，如果植入体本体210设置于上颌骨100上，则第一侧面211朝向下颌骨100。

优选地，多个穿龈基台220间隔设置成一排，与颌骨100上牙齿的安装一致。穿龈基台220的位置也可以根据其他要求，设置在不同的位置上。穿龈基台220之间通过烤瓷连冠固定技术修复。

每个穿龈基台220均具有上端221和下端222，且上端221伸出安装面。上面伸出安装面，方便牙齿安装在上端221。上端221设置有抗菌涂层，防止口腔内细菌的入侵。优选地，抗菌涂层为纳米银，其抗菌效果较好，且不产生耐药性。

由于颌骨100的形状，可知，植入体本体210是曲面形状，即颌骨仿生植入体200安装好了以后，第二侧面212是朝向口腔外的。第一侧面211和第二侧面212上都设置多个通孔230，使植入体本体210形成网状结构，更加能够减少应力的集中，将咬合力通过网状结构分散掉。

软组织可以从通孔230内进行延伸，封闭通孔230，软组织在通孔230内形状四通八达的网状结构，连接了植入体自体骨和剩余的颌骨，使植入体自体骨和剩余的颌骨共同承受咬合力，到达骨内成骨和骨膜下成骨的效果，使骨结合的效率更高，达到长期生物固定的效果。对于骨量低，无法进行传统种植的的患者，可以通过该颌骨仿生植入体200增加骨量，进行种植修复。同时，软组织的进入，将通孔230完全封闭，避免细菌的入侵。

第一侧面211上的通孔230为大孔231，第二侧面212上的通孔230为小孔232，大孔231的横截面积大于小孔232的横截面积。大小孔的设置，使成骨效果更好。第一侧面211上设置大孔231，第一侧面211与软组织的贴合面积大，粘膜的生长效果更好，成骨效果好，抗菌效果也更好。第二侧面212上设置小孔232，其网状结构的成骨效果更好。

本实施例中，通孔230的形状不进行限定，可以是圆形、三角形或者其他形状。如果通孔230是圆孔，则大孔231的孔径为3-5mm，小孔232的孔径为0.3-0.8mm。如果设置成其他形状，大孔231的横截面积与圆形大孔231的横截面积基本一致，小孔232的横截面积与圆形小孔232的横截面积基本一致。

为了将颌骨仿生植入体200很好的固定在颌骨100上，第二侧面212上设置有多个用于将颌骨仿生植入体200固定在颌骨100上的类骨小梁240。设置成类骨小梁240的形式，不光能够通过类骨小梁240将颌骨仿生植入体200固定在颌骨100上，还能够使软组织即骨膜长入类骨小梁240内，形成骨内成骨和骨膜下成骨，成骨效果更好，使移植的自体骨和断裂后剩余的颌骨可以共同承力，力的分散效果更好，防止植的自体骨承受过大的咬合力。

优选地，图7为本实施例提供的颌骨仿生植入体200中类骨小梁240的结构示意图。请参阅图2和图7，本实施例中，每个类骨小梁240包括用于将颌骨仿生植入体200固定在颌骨100上的安装部241和多根小梁242，每根小梁242直接或间接设置于安装部241的外表面。本实施例中，安装部241可以是圆环，方便辅助安装器件的设置，也可以是其他结构，只要能够进行颌骨仿生植入体200的安装即可。

多根小梁242的设置，每根小梁242之间存在间隙，骨组织可以延伸进入每根小梁242的间隙之中，形成骨内成骨和骨膜下成骨，成骨效果更好。

优选地，多根小梁242包括第一层小梁243和第二层小梁244，第一层小梁243交错设置于圆环的外表面，第二层小梁244交错设置于第一层小梁243。交错设置，使每根小梁242之间的间隙越大，成骨效果更好。

更佳地，每根小梁242的结构类似于筒骨的结构，呈中间小、两端大的形状，小梁242与小梁242或小梁242与安装部241外表面的连接位置为中间段，使其连接更加牢固，也扩大了骨组织与小梁242的接触面积，使其成骨效果更好。

本实施例中，每根小梁242的轴线与圆环状的安装部241的轴线的夹角为锐角，方便形成小梁242之间的交错设置，骨内成骨和骨膜下成骨的效果更好。

植入体本体210还包括与颌骨100端部配合的第一端213和第二端214，第一端213和第二端214分别设置于第一侧面211和第二侧面212的两端，第一端213和第二端214上均设置有多个类骨小梁240。第一端213和第二端214主要连接的是端部的颌骨100，同时，第一端213和第二端214上设置的类骨小梁240使颌骨仿生植入体200的固定效果更好，使咬合力的分散更加均匀，避免颌骨100局部受力过大。

实施例2

本实施例提供了一种颌骨仿生植入体200的制备方法，先进行自体骨移植，然后提取患者颌面部的CBCT影像，并进行三维重建，得到三维数字模型，根据三维数字模型进行3D打印得到上述颌骨仿生植入体200。每个患者口腔的颌骨100的细节形状和结构均不同，通过CBCT影像提取患者的颌面部进行三维重建，使最后得到的颌骨仿生植入体200与每个患者的颌骨100都契合，力的分散效果更好，防止植的自体骨承受过大的咬合力，解决了颌骨100缺损自体骨移植术后的咬合问题。

3D打印进行制作，可以保证几何形貌，力学特性精确可控，具备优良的临床应用前景。本实施例中，颌骨仿生植入体200使用钛合金进行制备，本方法利用日臻成熟的钛合金3D打印技术和三维医学影像建模技术，并结合术前模拟和定制的手术导板对自体骨移植术后的颌骨100缺损进行修复，具有以下效果：

1、本方法用于解决颌骨100缺损自体骨移植术后的咬合问题，能在骨量不足的情况下完成咬合重建，可避免现有临床解决方法的不足，即：避免长种植体或长基台(冠根比过大)，避免牵张成骨和避免双层腓骨移植。

2、根据骨生物力学的Wolff法则(骨功能适应性理论)，移植后的自体骨瓣会处于正常力学生理载荷的作用下，通过咬合力的传导，自体骨瓣可以达到生理负载，从而避免了废用性的骨吸收。

3、本方法将骨膜下的网状植入体延伸至剩余颌骨断端，让自体骨和剩余颌骨断端共同承力，从而避免自体骨单独承力，防止咬合力过大。

4、颌骨仿生植入体200与移植的自体骨之间通过仿生多孔结构界面，可诱导骨组织长入而骨结合，达到长期生物固定，成活率高，力学稳定性好。

5、采用数字化设计和3D打印，可以保证几何形貌和力学特性精确可控，具备优良的临床应用前景，手术过程简单、周期短，费用低。

6、穿龈基台220之间通过烤瓷连冠固定技术修复。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颌骨仿生植入体，其特征在于，包括与颌骨配合的植入体本体，所述植入体本体具有用于与所述颌骨接触的连接面和远离所述颌骨的安装面，所述植入体本体上设置有多个通孔，每个通孔均贯穿所述连接面和所述安装面。

2.根据权利要求1所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述植入体本体包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面上均设置有多个所述通孔，所述第一侧面上间隔设置有多个穿龈基台。

3.根据权利要求2所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述第一侧面上的所述通孔为大孔，所述第二侧面上的所述通孔为小孔，所述大孔的横截面积大于所述小孔的横截面积。

4.根据权利要求2所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，每个所述穿龈基台均具有上端和下端，且所述上端伸出所述安装面。

5.根据权利要求4所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述上端设置有抗菌涂层。

6.根据权利要求2所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述第二侧面上设置有多个用于将所述颌骨仿生植入体固定在颌骨上的类骨小梁。

7.根据权利要求6所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述每个所述类骨小梁包括用于将所述颌骨仿生植入体固定在颌骨上的安装部和多根小梁，每根所述小梁直接或间接设置于所述安装部的外表面。

8.根据权利要求7所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述多根小梁包括第一层小梁和第二层小梁，所述第一层小梁交错设置于所述安装部的外表面，所述第二侧小梁交错设置于所述第一层小梁。

9.根据权利要求6所述的颌骨仿生植入体，其特征在于，所述植入体本体还包括与所述颌骨端部配合的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分别设置于所述第一侧面和所述第二侧面的两端，所述第一端和所述第二端上均设置有多个所述类骨小梁。

10.一种颌骨仿生植入体的制备方法，其特征在于，先进行自体骨移植，然后提取患者颌面部的CBCT影像，并进行三维重建，得到三维数字模型，根据三维数字模型进行3D打印得到权利要求1-9任一项所述的颌骨仿生植入体。