模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及ー種牙樁。 技術(shù)背景
[0002] 牙齒的外傷折斷造成殘冠殘根是口腔頜面部外傷中的常見病，特別是野外作業(yè)的 人群由于工作性質(zhì)決定了外傷的幾率較大，發(fā)病率高。樁核修復(fù)技術(shù)是修復(fù)大面積牙體缺 損的ー種常用修復(fù)方法。大面積牙體缺損是指患者牙冠部硬組織大部缺失，甚至累及牙根。 由于剩余的牙體組織量少，無法単獨(dú)使用全冠獲得良好固位。為了增加固位，將修復(fù)體的一 部分插入根管內(nèi)獲得固位，插入根管內(nèi)的這部分修復(fù)體稱為樁，固定于樁上，與牙冠剰余的 牙體硬組織一起形成最終的全冠預(yù)備體稱為核。樁依靠摩擦力和粘接力與根管內(nèi)壁之間獲 得固位，進(jìn)而為核和最終全冠提供固位。
[0003] 目前，臨床常用的牙樁主要有非金屬樁核和金屬鑄造樁核。兩種樁核都有明確的 優(yōu)缺點(diǎn)。
[0004] 一、非金屬樁核。臨床應(yīng)用最多的是纖維樹脂樁，近十余年來，預(yù)成纖維樁樹脂核 成為新興的樁核材料，它的組織相容性、粘結(jié)性和色澤美觀性均優(yōu)于金屬材料，具有與牙本 質(zhì)近似的彈性模量，不易造成牙根折裂，不引起牙齦變色，不會(huì)影響核磁共振成像，臨床應(yīng) 用越來越多。
[0005] 但預(yù)成纖維樁為標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，尺寸固定，無法與缺損患牙的剰余牙體組織嚴(yán)密匹 配，應(yīng)用于缺損大、無牙本質(zhì)肩領(lǐng)提供抗カ和固位的患牙時(shí)細(xì)小的纖維樁易發(fā)生折斷、脫 落，造成修復(fù)失敗。預(yù)成纖維樁樹脂核不是一體化均質(zhì)結(jié)構(gòu)，在纖維樁和在纖維樁頭部堆塑 的核樹脂有結(jié)合界面的存在，受到較大外力時(shí)樹脂核有發(fā)生碎裂的現(xiàn)象，而且核樹脂流動(dòng) 性高，牙冠缺損較大時(shí)不易堆塑成形。
[0006] 二、金屬鑄造樁核。金屬鑄造樁核在臨床應(yīng)用廣泛，它是根據(jù)患牙根管的個(gè)性化形 態(tài)制作蠟型后通過失蠟鑄造法制作而成，密合度和抗折強(qiáng)度較高。金屬鑄造樁核為一體化 均質(zhì)結(jié)構(gòu)，與患牙根管密合，可保證修復(fù)體的強(qiáng)度和固位。但是，金屬材料硬度過高，彈性模 量遠(yuǎn)高于牙本質(zhì)，功能狀態(tài)下在較薄弱的牙根內(nèi)部產(chǎn)生的楔應(yīng)カ可能會(huì)造成牙根劈裂；而 且金屬材料與粘接水門汀的彈性模量差距也較大，二者之間的結(jié)合界面可能因產(chǎn)生應(yīng)力集 中而發(fā)生粘接破壞，最終造成樁核脫落。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 為了克服現(xiàn)有的纖維樹脂樁雖然具有與牙本質(zhì)近似的彈性模量，不容易損傷牙 根，但存在與牙根結(jié)合不夠牢固，本身容易發(fā)生碎裂，且不易成型的缺點(diǎn)；金屬鑄造樁雖然 密合度和抗折強(qiáng)度高，但是存在彈性模量遠(yuǎn)高于牙本質(zhì)，容易損傷牙根的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型 提供了一種不但密合度和抗折強(qiáng)度高，不易損傷牙根的金屬牙樁。
[0008] 模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，由樁和核組成，樁和核一體成型，其特征 在于：該金屬牙樁由致密部和疏松部組成；疏松部位于牙樁與殘根或殘牙的接觸區(qū)域，疏 松部的彈性模量低于致密部的彈性模量。
[0009] 樁的形態(tài)和根管內(nèi)壁的形態(tài)一致，不存在倒凹等不利于牙樁就位的因素。由于彈 性模量是材料的固有屬性，要使疏松部的彈性模量低于致密部的彈性模量，可以是使用兩 種彈性模量不同的材料制成，疏松部材料的彈性模量低于致密部材料的彈性模量。
[0010] 還可以是致密部和疏松部采用同一種材料制成，疏松部為多孔結(jié)構(gòu)。
[0011] 多孔結(jié)構(gòu)的孔可以是無規(guī)律分布的，只要其孔隙率能夠使疏松部的等效彈性模量 到達(dá)預(yù)設(shè)弾性模量即可。
[0012] 當(dāng)然，多孔結(jié)構(gòu)的孔也可以是有規(guī)律分布的。具體來說：多孔結(jié)構(gòu)由多個(gè)孔單元組 成，每個(gè)孔單元由殼和ー個(gè)孔組成，孔在殼內(nèi)，或者殼在孔內(nèi)，孔單元均勻且規(guī)則的分布，孔 単元之間相互緊貼，調(diào)整多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率，實(shí)現(xiàn)牙樁等效彈性模量的個(gè)性化調(diào)整，多孔結(jié) 構(gòu)與致密部使用同一材料制作。
[0013] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0014] 1、在樁上設(shè)置疏松部，通過調(diào)節(jié)疏松部的弾性模量達(dá)到降低牙樁與殘根或殘牙接 觸區(qū)域牙樁的彈性模量，從而避免由于樁的硬度太高而損壞牙本質(zhì)的問題；同時(shí)在樁上設(shè) 置致密部，又保證了樁的強(qiáng)度，降低了牙樁本身在受到強(qiáng)大外力時(shí)發(fā)生破損的風(fēng)險(xiǎn)。
[0015] 2、疏松部的存在可以調(diào)整牙樁局部的彈性模量，使牙樁各個(gè)截面的彈性模量變?yōu)?可調(diào)節(jié)的，避免在牙體薄弱區(qū)域形成應(yīng)カ集中，提高牙樁的遠(yuǎn)期保留率。
[0016] 3、疏松部可以由彈性模量低于致密部彈性模量的不同材料組成，也可以由致密部 材料通過多孔化處理得到。
【附圖說明】
[0017] 圖1是疏松部和致密部由兩種材料制成的牙樁的示意圖。
[0018] 圖2是疏松部為多孔結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明的牙樁和根管配合的示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明的孔單元的第一種形態(tài)的示意圖。
[0021] 圖5是孔單元的第二種形態(tài)的示意圖。
[0022] 圖6是多個(gè)第二種形態(tài)的孔單元組合在一起的示意圖。
[0023] 圖7是本發(fā)明的制作方法的エ藝流程圖。
[0024] 圖8是患者的數(shù)字化口腔印模，其中，a是數(shù)字化口腔印模的正視圖，b是數(shù)字化ロ 腔印模的俯視圖，c是數(shù)字化口腔印模的根管切面視圖。
[0025] 圖9是本發(fā)明用于多根牙修復(fù)時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 如圖1所示的模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，由樁1和核2組成，樁1和 核2 -體成型，樁1由致密部12和疏松部11組成，致密部12被包于疏松部11之內(nèi)；疏松 部由彈性模量低于致密部彈性模量的材料組成。比如致密部由鈷鉻合金、鈦合金等具有較 高彈性模量的金屬材料，或者如陶瓷等具有較高彈性模量的非金屬材料組成；疏松部由金 合金，銀汞合金等較低彈性模量的金屬材料，或者如纖維增強(qiáng)樹脂等較低彈性模量的非金 屬材料組成。
[0028] 本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0029] 1、在樁上設(shè)置疏松部，通過選擇疏松部的材料來調(diào)節(jié)疏松部的彈性模量，使疏松 部的彈性模量低于致密部的彈性模量，從而降低由于樁的硬度太高而損壞牙本質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)； 同時(shí)在樁上設(shè)置致密部，又保證了樁的牢固性，降低了樁本身在受到強(qiáng)大外力時(shí)發(fā)生破損 的風(fēng)險(xiǎn)。
[0030] 2、疏松部的存在可以降低牙樁與殘根或殘牙接觸區(qū)域牙樁的彈性模量，使牙樁各 個(gè)截面的彈性模量變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的，避免在牙體薄弱區(qū)域形成應(yīng)カ集中，提高牙樁的遠(yuǎn)期保 留率。
[0031] 3、利用快速成型技術(shù)的特點(diǎn)，在牙樁的表面可以設(shè)計(jì)各種形式的微結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)個(gè) 性化牙樁和殘根或殘牙的連接強(qiáng)度，改善因粘接劑分布不均勻而導(dǎo)致牙根上應(yīng)カ分布不一 致的情況。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 如圖2所示的一種個(gè)性化金屬牙樁，由樁1和核2組成，樁1和核2-體成型，樁 1由致密部12和疏松部11組成。
[0034]多孔結(jié)構(gòu)的孔無規(guī)律分布，只要其孔隙率能夠使疏松部的等效彈性模量到達(dá)預(yù)設(shè) 弾性模量即可。
[0035] 我們提供一種制備該個(gè)性化金屬牙樁的方法，包括以下步驟：
[0036] 制作上述金屬牙樁的方法，包括以下步驟：
[0037] 1)、常規(guī)修復(fù)設(shè)計(jì)，牙體預(yù)備；
[0038]2)、獲取患者的數(shù)字化口腔印摸；
[0039] 3)、根據(jù)患者根管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和牙體剩余情況，設(shè)計(jì)牙樁的三維模型，牙樁由樁和 核組成；
[0040] 4)、樁與殘牙的根管適配，尋找到牙樁與殘根或殘冠的接觸區(qū)域；該接觸區(qū)域設(shè)置 為疏松部；接觸區(qū)域以外的部分均為致密部；疏松部的彈性模量低于致密部的彈性模量； 疏松部為多孔結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率與其等效彈性模量的關(guān)系為：￡> =C?尾(l-0fc，其 中，為多孔結(jié)構(gòu)的彈性模量，GA為常數(shù)，尾為致密部的彈性模量，$為疏松部的孔隙； 保存疏松部的牙樁模型數(shù)據(jù)；
[0041] 5)、將步驟4)有疏松部的牙樁模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入快速成型機(jī)，調(diào)整牙樁模型在快速成 型機(jī)上的布局，選擇鈦合金粉末、鈷鉻合金粉末或者銀鈀合金粉末等適用于制作牙樁的材 料作為成型材料，用快速成型機(jī)成型牙樁；
[0042] 6)、對牙樁進(jìn)行修整，使得牙樁與患者的根管密合。
[0043] 本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0044] 1、在樁上設(shè)置疏松部，通過調(diào)節(jié)疏松部的孔隙率，進(jìn)而達(dá)到使疏松部的彈性模量 低于致密部的彈性模量，從而降低由于樁的硬度太高而損壞牙本質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)在樁上設(shè) 置致密部，又保證了樁的牢固性，降低了樁本身在受到強(qiáng)大外力時(shí)發(fā)生破損的風(fēng)險(xiǎn)。
[0045] 2、疏松部的存在可以牙樁與殘根或殘牙接觸區(qū)域牙樁的彈性模量，使牙樁各個(gè)截 面的彈性模量變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的，避免在牙體薄弱區(qū)域形成應(yīng)カ集中，提高牙樁的遠(yuǎn)期保留率。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于：如圖3所示多孔結(jié)構(gòu)的孔是有規(guī)律分布的。具 體來說：多孔結(jié)構(gòu)由多個(gè)孔單元組成，每個(gè)孔単元由殼A和ー個(gè)孔B組成，孔B在殼A內(nèi)如 圖4所示的111A，或者殼A在孔B內(nèi)如圖4所示的111B，孔單元均勻且規(guī)則的分布，孔單元 之間相互緊貼，調(diào)整多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率，實(shí)現(xiàn)牙樁等效彈性模量的個(gè)性化調(diào)整，多孔結(jié)構(gòu)與 致密部使用同一材料制作。
[0048] 如圖5、6所示，所謂殼在孔內(nèi)是指，該孔單元IllB需要與其它孔單元IllB配合圍 成一個(gè)空的區(qū)域，圍合形成的空的區(qū)域稱為孔B，與其他孔單元配合的部分成為殼A。其余 結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同。
[0049] 制作本實(shí)施例的個(gè)性化牙樁的方法與實(shí)施例2的制作方法的區(qū)別在于：在設(shè)計(jì) 牙樁的彈性模量時(shí)，樁和根管適配，牙樁的彈性模量模型為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，由樁和核組成，樁和核一體成型，其特征在 于：該金屬牙樁由致密部和疏松部組成；疏松部位于牙樁與殘根或殘牙的接觸區(qū)域，疏松 部的彈性模量低于致密部的彈性模量。
2. 如權(quán)利要求1所述的模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，其特征在于：樁的形 態(tài)和根管內(nèi)壁的形態(tài)一致，疏松部和致密部分別使用兩種彈性模量不同的材料制成，疏松 部材料的彈性模量低于致密部材料的彈性模量。
3. 如權(quán)利要求1所述的模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，其特征在于：致密部 和疏松部采用同一種材料制成，疏松部為多孔結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，其特征在于：多孔結(jié) 構(gòu)的孔無規(guī)律分布。
5. 如權(quán)利要求3所述的模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁，其特征在于：多孔結(jié) 構(gòu)由多個(gè)孔單元組成，每個(gè)孔單元由殼和一個(gè)孔組成，孔在殼內(nèi)，或者殼在孔內(nèi)，孔單元均 勻且規(guī)則的分布，孔單元之間相互緊貼。
【專利摘要】模擬自然牙力學(xué)性能的個(gè)性化金屬牙樁由樁和核組成，樁和核一體成型，該金屬牙樁由致密部和疏松部組成；疏松部位于牙樁與殘根或殘牙的接觸區(qū)域，疏松部的彈性模量低于致密部的彈性模量。本實(shí)用新型具有不但密合度和抗折強(qiáng)度高，不易損傷牙根的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】A61C8-00
【公開號】CN204337067
【申請?zhí)枴緾N201420590050
【發(fā)明人】彭偉, 尤左令, 游嘉, 董星濤
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年10月13日