CN204337067U - 模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩 - Google Patents

Abstract

模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩由桩和核组成，桩和核一体成型，该金属牙桩由致密部和疏松部组成；疏松部位于牙桩与残根或残牙的接触区域，疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量。本实用新型具有不但密合度和抗折强度高，不易损伤牙根的优点。

Description

模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩

技术领域

本实用新型涉及一种牙桩。

技术背景

牙齿的外伤折断造成残冠残根是口腔颌面部外伤中的常见病，特别是野外作业的人群由于工作性质决定了外伤的几率较大，发病率高。桩核修复技术是修复大面积牙体缺损的一种常用修复方法。大面积牙体缺损是指患者牙冠部硬组织大部缺失，甚至累及牙根。由于剩余的牙体组织量少，无法单独使用全冠获得良好固位。为了增加固位，将修复体的一部分***根管内获得固位，***根管内的这部分修复体称为桩，固定于桩上，与牙冠剩余的牙体硬组织一起形成最终的全冠预备体称为核。桩依靠摩擦力和粘接力与根管内壁之间获得固位，进而为核和最终全冠提供固位。

目前，临床常用的牙桩主要有非金属桩核和金属铸造桩核。两种桩核都有明确的优缺点。

一、非金属桩核。临床应用最多的是纤维树脂桩，近十余年来，预成纤维桩树脂核成为新兴的桩核材料，它的组织相容性、粘结性和色泽美观性均优于金属材料，具有与牙本质近似的弹性模量，不易造成牙根折裂，不引起牙龈变色，不会影响核磁共振成像，临床应用越来越多。

但预成纤维桩为标准化生产，尺寸固定，无法与缺损患牙的剩余牙体组织严密匹配，应用于缺损大、无牙本质肩领提供抗力和固位的患牙时细小的纤维桩易发生折断、脱落，造成修复失败。预成纤维桩树脂核不是一体化均质结构，在纤维桩和在纤维桩头部堆塑的核树脂有结合界面的存在，受到较大外力时树脂核有发生碎裂的现象，而且核树脂流动性高，牙冠缺损较大时不易堆塑成形。

二、金属铸造桩核。金属铸造桩核在临床应用广泛，它是根据患牙根管的个性化形态制作蜡型后通过失蜡铸造法制作而成，密合度和抗折强度较高。金属铸造桩核为一体化均质结构，与患牙根管密合，可保证修复体的强度和固位。但是，金属材料硬度过高，弹性模量远高于牙本质，功能状态下在较薄弱的牙根内部产生的楔应力可能会造成牙根劈裂；而且金属材料与粘接水门汀的弹性模量差距也较大，二者之间的结合界面可能因产生应力集中而发生粘接破坏，最终造成桩核脱落。

实用新型内容

为了克服现有的纤维树脂桩虽然具有与牙本质近似的弹性模量，不容易损伤牙根，但存在与牙根结合不够牢固，本身容易发生碎裂，且不易成型的缺点；金属铸造桩虽然密合度和抗折强度高，但是存在弹性模量远高于牙本质，容易损伤牙根的缺点。本实用新型提供了一种不但密合度和抗折强度高，不易损伤牙根的金属牙桩。

    模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，由桩和核组成，桩和核一体成型，其特征在于：该金属牙桩由致密部和疏松部组成；疏松部位于牙桩与残根或残牙的接触区域，疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量。

桩的形态和根管内壁的形态一致，不存在倒凹等不利于牙桩就位的因素。由于弹性模量是材料的固有属性，要使疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量，可以是使用两种弹性模量不同的材料制成，疏松部材料的弹性模量低于致密部材料的弹性模量。

还可以是致密部和疏松部采用同一种材料制成，疏松部为多孔结构。

多孔结构的孔可以是无规律分布的，只要其孔隙率能够使疏松部的等效弹性模量到达预设弹性模量即可。

当然，多孔结构的孔也可以是有规律分布的。具体来说：多孔结构由多个孔单元组成，每个孔单元由壳和一个孔组成，孔在壳内，或者壳在孔内，孔单元均匀且规则的分布，孔单元之间相互紧贴，调整多孔结构的孔隙率，实现牙桩等效弹性模量的个性化调整，多孔结构与致密部使用同一材料制作。

本实用新型的优点在于：

1、在桩上设置疏松部，通过调节疏松部的弹性模量达到降低牙桩与残根或残牙接触区域牙桩的弹性模量，从而避免由于桩的硬度太高而损坏牙本质的问题；同时在桩上设置致密部，又保证了桩的强度，降低了牙桩本身在受到强大外力时发生破损的风险。

2、疏松部的存在可以调整牙桩局部的弹性模量，使牙桩各个截面的弹性模量变为可调节的，避免在牙体薄弱区域形成应力集中，提高牙桩的远期保留率。

3、疏松部可以由弹性模量低于致密部弹性模量的不同材料组成，也可以由致密部材料通过多孔化处理得到。

附图说明

图1是疏松部和致密部由两种材料制成的牙桩的示意图。

图2是疏松部为多孔结构的示意图。

图3是本发明的牙桩和根管配合的示意图。

图4是本发明的孔单元的第一种形态的示意图。

图5是孔单元的第二种形态的示意图。

图6是多个第二种形态的孔单元组合在一起的示意图。

图7是本发明的制作方法的工艺流程图。

图8是患者的数字化口腔印模，其中，a是数字化口腔印模的正视图，b是数字化口腔印模的俯视图，c是数字化口腔印模的根管切面视图。

图9是本发明用于多根牙修复时的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，由桩1和核2组成，桩1和核2一体成型，桩1由致密部12和疏松部11组成，致密部12被包于疏松部11之内；疏松部由弹性模量低于致密部弹性模量的材料组成。比如致密部由钴铬合金、钛合金等具有较高弹性模量的金属材料，或者如陶瓷等具有较高弹性模量的非金属材料组成；疏松部由金合金，银汞合金等较低弹性模量的金属材料，或者如纤维增强树脂等较低弹性模量的非金属材料组成。

本实施例的优点在于：

1、在桩上设置疏松部，通过选择疏松部的材料来调节疏松部的弹性模量，使疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量，从而降低由于桩的硬度太高而损坏牙本质的风险；同时在桩上设置致密部，又保证了桩的牢固性，降低了桩本身在受到强大外力时发生破损的风险。

2、疏松部的存在可以降低牙桩与残根或残牙接触区域牙桩的弹性模量，使牙桩各个截面的弹性模量变为可调节的，避免在牙体薄弱区域形成应力集中，提高牙桩的远期保留率。

3、利用快速成型技术的特点，在牙桩的表面可以设计各种形式的微结构，增强个性化牙桩和残根或残牙的连接强度，改善因粘接剂分布不均匀而导致牙根上应力分布不一致的情况。

实施例2

如图2所示的一种个性化金属牙桩，由桩1和核2组成，桩1和核2一体成型，桩1由致密部12和疏松部11组成。

多孔结构的孔无规律分布，只要其孔隙率能够使疏松部的等效弹性模量到达预设弹性模量即可。

我们提供一种制备该个性化金属牙桩的方法，包括以下步骤：

制作上述金属牙桩的方法，包括以下步骤：

1）、常规修复设计，牙体预备；

2）、获取患者的数字化口腔印模；

3）、根据患者根管的结构特点和牙体剩余情况，设计牙桩的三维模型，牙桩由桩和核组成；

4）、桩与残牙的根管适配，寻找到牙桩与残根或残冠的接触区域；该接触区域设置为疏松部；接触区域以外的部分均为致密部；疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量；疏松部为多孔结构，多孔结构的孔隙率与其等效弹性模量的关系为： ，其中，为多孔结构的弹性模量，C，k为常数，为致密部的弹性模量,为疏松部的孔隙；保存疏松部的牙桩模型数据；

5）、将步骤4）有疏松部的牙桩模型数据导入快速成型机，调整牙桩模型在快速成型机上的布局，选择钛合金粉末、钴铬合金粉末或者银钯合金粉末等适用于制作牙桩的材料作为成型材料，用快速成型机成型牙桩；

6）、对牙桩进行修整，使得牙桩与患者的根管密合。

本实施例的优点在于：

1、在桩上设置疏松部，通过调节疏松部的孔隙率，进而达到使疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量，从而降低由于桩的硬度太高而损坏牙本质的风险；同时在桩上设置致密部，又保证了桩的牢固性，降低了桩本身在受到强大外力时发生破损的风险。

2、疏松部的存在可以牙桩与残根或残牙接触区域牙桩的弹性模量，使牙桩各个截面的弹性模量变为可调节的，避免在牙体薄弱区域形成应力集中，提高牙桩的远期保留率。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：如图3所示多孔结构的孔是有规律分布的。具体来说：多孔结构由多个孔单元组成，每个孔单元由壳A和一个孔B组成，孔B在壳A内如图4所示的111A，或者壳A在孔B内如图4所示的111B，孔单元均匀且规则的分布，孔单元之间相互紧贴，调整多孔结构的孔隙率，实现牙桩等效弹性模量的个性化调整，多孔结构与致密部使用同一材料制作。

如图5、6所示，所谓壳在孔内是指，该孔单元111B需要与其它孔单元111B配合围成一个空的区域，围合形成的空的区域称为孔B,与其他孔单元配合的部分成为壳A。其余结构与实施例2相同。

制作本实施例的个性化牙桩的方法与实施例2的制作方法的区别在于：在设计牙桩的弹性模量时，桩和根管适配，牙桩的弹性模量模型为：；其中：为在桩的第i个横截面上的等效弹性模量；为在桩的第i个横截面上的致密部的弹性模量，为在桩的第i个横截面上的多孔部的等效弹性模量，为桩的第i个横截面上致密部面积占横截面积的比重。通过调节孔单元的数量来达到调节牙桩的弹性模量的目的，使牙桩的弹性模量接近牙本质的弹性模量，从而降低损伤牙根的风险。其余步骤与实施例2的制作方法相同。

孔单元为既可以是规则形状，如正方体，长方体，棱柱体等，也可以是非规则形状，只要能够实现孔单元之间相互贴合即可。如图3所示为一种形式的孔单元示意。但是孔单元的形状不限于附图的举例。还可以是壳呈正方体，孔为球形等。

本实施例的优点在于：

疏松部由孔单元组成，孔单元的孔隙率可以通过调整壳和孔的比例进行确定，孔径的尺寸、形状和孔隙率可以根据不同快速成型机的加工能力和特点进行个性化调整。由于疏松部是由若干孔单元紧密组成的，因此疏松部的孔隙率和弹性模量等特性与孔单元的孔隙率和弹性模量等特性保持一致，只需要调节孔单元的孔隙率，就能够得到疏松部的孔隙率和弹性模量，非常简便。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，由桩和核组成，桩和核一体成型，其特征在于：该金属牙桩由致密部和疏松部组成；疏松部位于牙桩与残根或残牙的接触区域，疏松部的弹性模量低于致密部的弹性模量。

2.如权利要求1所述的模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，其特征在于：桩的形态和根管内壁的形态一致，疏松部和致密部分别使用两种弹性模量不同的材料制成，疏松部材料的弹性模量低于致密部材料的弹性模量。

3.如权利要求1所述的模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，其特征在于：致密部和疏松部采用同一种材料制成，疏松部为多孔结构。

4.如权利要求3所述的模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，其特征在于：多孔结构的孔无规律分布。

5.如权利要求3所述的模拟自然牙力学性能的个性化金属牙桩，其特征在于：多孔结构由多个孔单元组成，每个孔单元由壳和一个孔组成，孔在壳内，或者壳在孔内，孔单元均匀且规则的分布，孔单元之间相互紧贴。