Имплантат - RU2231992C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к имплантату, имеющему стержень, который при использовании предназначен для заделывания в костную ткань и который имеет наружную поверхность, снабженную ориентированной по окружности шероховатостью. В дальнейшем этот имплантат будет называться "имплантатом установленного типа".

Уровень техники

Имплантаты установленного типа применяются в качестве фиксирующего элемента зубных и ортопедических протезов. С этой целью имплантат вставляется в отверстие, высверленное в костной ткани в том месте структуры костной ткани, где требуется протез, обычно путем ввинчивания имплантата в высверленное отверстие. Как правило, ориентированная по окружности шероховатость имеет форму резьбы, и в этом случае высверленное отверстие обычно (i) заранее снабжено внутренней резьбой или (ii) оставляется без резьбы, если имплантат обладает самонарезающей способностью, например, при наличии расположенных в осевом направлении режущих канавок или пазов в резьбе.

Затем к имплантату прикрепляется надстроечная конструкция, несущая искусственную часть протеза. В случае зубного протеза надстроечная конструкция обычно состоит из прокладки или компонента, подобного слизистой оболочке, который соединяется с имплантатом, чтобы перекрыть десну, покрывающую верхнюю или нижнюю челюсть в месте прикрепления имплантата, и искусственной части, например коронки моста или ряда искусственных зубов, которая затем прикрепляется к прокладке. Известно, что существуют и другие формы, которые может принимать надстроечная конструкция. Например, искусственная часть может прикрепляться непосредственно к имплантату.

Долгосрочная целостность протеза очень сильно зависит от успешной оссеоинтеграции имплантата со структурой костной ткани, иначе говоря, от прирастания костной ткани в структуре костной ткани непосредственно к имплантату. Изучение факторов, которые воздействуют на оссеоинтеграцию имплантатов, было проведено профессором Per-Ingvar

Имплантаты установленного типа не всегда используются в качестве части протеза, в некоторых случаях они могут являться "автономной" структурой. Например, имплантаты установленного типа применяются, как известно, в качестве винтов для фиксации костей. Успешность применения этих "автономных" имплантатов также сильно зависит от их удачной оссеоинтеграции.

Имплантаты установленного типа имеют заметные преимущества, благоприятствующие успешной оссеоинтеграции с прилегающей костной тканью, главное из которых вытекает из того факта, что в клинической ситуации основные нагрузки на имплантат являются осевыми нагрузками. Данные имплантаты очень хорошо приспособлены для выдерживания осевых нагрузок, и это может быть особенно важно на начальных стадиях процесса оссеоинтеграции, на которых важно, чтобы имплантат в высверленном отверстии был полностью устойчивым и настолько неподвижным, насколько это возможно (первичная фиксация). Считают, что это происходит из-за прорастания костной ткани во впадины между прилегающими выступами ориентированной по окружности шероховатости имплантата.

Заявитель также установил, что преимуществом для имплантата установленного типа является перенос осевой нагрузки равномерно на прилегающую костную ткань для предотвращения концентрации повышенного давления, возникающего в краевой костной ткани, и связанного с этим рассасывания краевой костной ткани. Если возникает рассасывание краевой костной ткани, это уменьшает фиксацию имплантата и может подорвать длительную устойчивость имплантата, результатом чего, в свою очередь, является повреждение протеза. В частном случае зубного протеза при рассасывании краевой костной ткани нарушается также внешний вид, а это важный недостаток, поскольку зубное протезирование является частью косметической хирургии.

В настоящем изобретении предлагается имплантат установленного типа, обладающий отличительными особенностями, которые способствуют его сохранению в структуре костной ткани, и в то же самое время, что наиболее важно, облегчают его внедрение в структуру костной ткани.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагается имплантат установленного типа, в котором ориентированная по окружности шероховатость имеет первую и вторую осевые части, каждая из которых состоит из группы ориентированных по окружности выступов, которые имеют вершину и которые отделены друг от друга в осевом направлении впадинами, осевой промежуток между вершинами смежных выступов первой осевой части меньше, чем осевой промежуток между вершинами смежных выступов второй осевой части, и первая и вторая осевые части ориентированной по окружности шероховатости при использовании предназначены для обеспечения одинакового или по существу одинакового хода.

Больший межвершинный промежуток во второй осевой части ориентированной по окружности шероховатости способствует первичной фиксации имплантата в костной ткани на ранних фазах оссеоинтеграции, так как каждая впадина между прилегающими выступами может захватывать относительно большой объем костной ткани для того, чтобы блокировать имплантат костной тканью. Меньший межвершинный промежуток в первой осевой части, с другой стороны, обеспечивает возможность увеличения неподвижности имплантата, улучшая таким образом способность имплантата передавать нагрузки на костную ткань более равномерно, препятствуя рассасыванию краевой кости. Приспосабливание первой и второй осевых частей к тому, чтобы они обладали одинаковым или по существу одинаковым ходом означает, что обе осевые части при одном обороте производят одинаковое или по существу одинаковое перемещение в костной ткани, гарантируя таким образом то, что наличие двух различных осевых частей ориентированной по окружности шероховатости не усложняет введение имплантата в костную ткань. Если бы первая и вторая осевые части ориентированной по окружности шероховатости не обладали бы одинаковым или по существу одинаковым ходом, тогда для введения имплантата потребовалось бы приложение большей силы, результатом чего стало бы возникновение трещин в костной ткани.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, указанный ход является заданным расстоянием, отношение этого заданного расстояния к осевому промежутку между вершинами смежных выступов в первой осевой части является первым кратным целым и отношение этого заданного расстояния к осевому промежутку между вершинами смежных выступов во второй осевой части является вторым кратным целым, которое меньше, чем первое кратное целое. Первое кратное целое может быть кратным целым от второго кратного целого.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, выступы первой и второй осевых частей расположены по окружности под общим углом наклона к главной оси имплантата.

В варианте исполнения изобретения, таком, как описанный ниже, стержень имеет корональный конец и апикальный конец, и первая осевая часть располагается коронально по отношению к второй осевой части.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, первая и вторая осевые части являются смежными.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, первая осевая часть проходит от коронального конца стержня до коронального положения на апикальном конце, а вторая осевая часть проходит от первой осевой части по направлению к апикальному концу стержня. Имплантат может обладать корональным концом, который отделен от коронального конца стержня гладким корональным участком имплантата, как в варианте изобретения, описанном ниже, и в этом случае гладкий корональный участок составляет предпочтительно не более чем 4% от общей длины имплантата, а более предпочтительно находится в диапазоне 1,5-3,7% от указанной общей длины.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, протяженность по оси первой осевой части больше, чем протяженность по оси второй осевой части. Альтернативно протяженность по оси первой осевой части может быть меньше, чем протяженность по оси второй осевой части или протяженность по оси первой и второй осевых частей может быть одинаковой или по существу одинаковой.

В варианте изобретения, в котором первая осевая часть расположена коронально по отношению к второй осевой части, таком, как описано ниже, внутрь стержня, от его коронального конца до концевой поверхности, расположенной между апикальным и корональным концами стержня, в апикальном направлении проходит глухое отверстие для крепления к имплантату надстроечной конструкции, данное глухое отверстие имеет часть с внутренней резьбой, включающую корональный край и апикальный край для резьбового соединения конструкции с имплантатом, при этом апикальный край оканчивается в месте, расположенном апикально по отношению к первой осевой части. Альтернативно апикальный край части с внутренней резьбой глухого отверстия может оканчиваться в месте, расположенном коронально по отношению к второй осевой части. Часть с внутренней резьбой может быть апикальной частью глухого отверстия, как в варианте изобретения, описанном ниже.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, все или по существу все вершины выступов в осевых частях, первой и второй, лежат в плоскости симметрии параллельно главной оси стержня. Иначе говоря, больший поперечный размер имплантата в первой и второй осевых частях является одинаковым.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, высота выступов, измеренная от впадин до вершин, первой осевой части отличается от высоты выступов второй осевой части. Лучше, если высота выступов первой осевой части меньше, чем высота выступов второй осевой части. Эта особенность в дальнейшем позволяет увеличить неподвижность имплантата.

В другом варианте изобретения высота выступов, измеренная от впадин до вершин, в первой осевой части такая же или по существу такая же, как во второй осевой части.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, отношение высоты выступов, измеренной от впадин до вершин, к осевому промежутку между вершинами смежных выступов в первой осевой части такое же или по существу такое же, как во второй осевой части.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, высота выступов, измеренная от впадин до вершин первой осевой части не больше, чем 0,2 мм, например, в диапазоне 0,02-0,20 мм, и высота выступов, измеренная от впадин до вершин второй осевой части больше, чем высота выступов первой осевой части, например, в диапазоне от 0,15 мм до 1 мм. Такие высоты дополняют характеристики первичной фиксации и неподвижности имплантата, обеспечивающиеся различным промежутком между выступами первой и второй осевых частей.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, выступы первой и второй осевых частей ограничены боковыми поверхностями, и угол между противоположными боками смежных выступов первой и второй осевых частей одинаков.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, впадины, по меньшей мере, одной из осевых частей, первой и второй, представляют собой непрерывную изогнутую поверхность.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, ориентированная по окружности шероховатость в первой и/или второй осевой части снабжена профилем резьбы с ориентированными по окружности выступами, ограничивающими элементы резьбы этого профиля.

В типовом случае профиль резьбы первой и/или второй осевой части образуется резьбовой структурой. В таком случае резьбовая структура первой осевой части может быть образована первой совокупностью отдельных ниток резьбы, имеющих витки; витки каждой отдельной нитки резьбы первой совокупности ограничивают элементы резьбы первой осевой части и расположены последовательно с витками других отдельных ниток резьбы первой совокупности, при этом смежные витки одной из отдельных ниток резьбы первой совокупности разнесены друг от друга в осевом направлении на заданное расстояние, которое является таким же, как и для смежных витков других отдельных ниток резьбы первой совокупности; а резьбовая структура второй осевой части может быть образована (i) отдельной ниткой резьбы, имеющей витки, ограничивающие элементы резьбы второй осевой части и разнесенные в осевом направлении на заданное расстояние или по существу заданное расстояние, или (ii) второй совокупностью отдельных ниток резьбы, количество которых меньше, чем в первой совокупности, каждая из которых имеет витки, при этом витки каждой отдельной нитки резьбы второй совокупности ограничивают элементы резьбы второй осевой части и расположены последовательно с витками других отдельных ниток резьбы второй совокупности, и смежные витки каждой отдельной нитки резьбы второй совокупности разнесены в осевом направлении на заданное расстояние или по существу заданное расстояние.

В варианте изобретения по меньшей мере одна отдельная нитка резьбы осевых частей, первой и второй, является общей для первой и второй осевых частей.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, отдельная нитка резьбы или каждая отдельная нитка резьбы, по крайней мере, одной из первой и второй осевых частей является микрониткой, то есть нитка имеет высоту не более 0,2 мм.

В варианте изобретения только нитки резьбы первой осевой части являются микронитками. Однако может быть и случай, когда нитки резьбы обеих, и первой, и второй, осевых частей являются микронитками.

В варианте изобретения ориентированная по окружности шероховатость по меньшей мере одной из осевых частей, первой и второй, образована группой разнесенных в осевом направлении рядов буртиков. Буртики в каждом ряду могут быть отделены друг от друга по окружности.

В варианте изобретения, таком, как описанный ниже, имплантат является зубным имплантатом, предназначенным для имплантации в верхнюю или нижнюю челюсть лишенного зубов пациента для поддержания надстроечной конструкции, выполненной в виде одного или нескольких искусственных зубов.

В соответствии с настоящим изобретением в дальнейшем предоставляется способ имплантирования имплантата в структуру костной ткани, включающий использование имплантата в соответствии с настоящим изобретением, создание отверстия в структуре костной ткани и ввинчивание имплантата в это отверстие с обеспечением заделывания стержня в костную ткань.

Краткое описание чертежей

Теперь в соответствии с настоящим изобретением с помощью примеров будет описан самонарезающий внутрикостный винтовой зубной имплантат со ссылками на сопутствующие чертежи, из которых фиг.1 изображает вид сбоку зубного имплантата; фиг.2 изображает вид в аксонометрии зубного имплантата; фиг.3 изображает вид зубного имплантата в продольном разрезе; фиг.4 изображает вид сверху зубного имплантата; фиг.5 изображает вид снизу зубного имплантата; фиг.6 изображает увеличенный вид первой части наружной резьбы на зубном имплантате; фиг.7 изображает увеличенный вид второй части наружной резьбы на зубном имплантате.

Описание иллюстративного варианта изобретения

В соответствии с настоящим изобретением на сопутствующих чертежах показаны различные виды самонарезающего внутрикостного винтового зубного имплантата 10 зубного протеза. Имплантат 10 предназначен для введения в высверленное отверстие, просверленное в месте отсутствия зуба в верхней или нижней челюсти частично или полностью лишенного зубов пациента для фиксации к верхней или нижней челюсти конструкции протеза, которая состоит из искусственной части, а именно из одного или более искусственных зубов. Имплантат 10 изготавливается из технически чистого титана, титанового сплава, другого биосовместимого металла, или металлического сплава, или из керамики для содействия оссеоинтеграции имплантата с костной тканью пограничных стенок высверленного отверстия.

На фиг.1 имплантат 10 имеет апикальный конец 1, который представлен первой конической частью 3 для облегчения введения имплантата 10 в высверленное отверстие, корональный конец 5, представленный второй конической частью 6 и промежуточной частью 7 постоянного диаметра, которая располагается между первой и второй коническими частями 3, 6.

Длина имплантата может быть в диапазоне 8-19 мм в зависимости от клинической ситуации с максимальным наружным диаметром 3,5 мм или 4,0 мм. Протяженность второй конической части 6 в осевом направлении предпочтительно малая по сравнению с общей длиной имплантата 10, в качестве примера не больше 4,0%, возможно в диапазоне 1,5-3,7%.

На фиг.2-4 показано, что в апикальном направлении внутрь имплантата 10 проходит углубление 9, имеющее открытый конец 11 в корональном конце 5. Углубление 9 служит для размещения опорной конструкции (не показана), которая перекрывает десну, лежащую поверх высверленного отверстия, и поддерживает/представляет собой искусственную часть. Углубление 9 состоит из конической корональной части 13, апикальной части 15с внутренней резьбой и цилиндрической промежуточной части 17. Опорная конструкция может быть снабжена апикальной частью, которую можно будет ввинчивать в углубление 9 имплантата для разъемного присоединения опорной конструкции к имплантату.

Как показано на фиг.1-3, 6-7, наружная поверхность имплантата 10 на протяженности основной части его длины покрыта резьбой, которая разделена на корональную и апикальную части 19, 21, имеющие различную высоту нитки резьбы h1, h2. Как показано более подробно на фиг.1, корональная часть 19 резьбы располагается на промежуточной цилиндрической части 7 имплантата 10, в то время как апикальная часть 21 резьбы соединяет промежуточную цилиндрическую часть 7 и первую коническую часть 3.

На фиг.6 резьба в корональной части 19 состоит из группы отделенных друг от друга в осевом направлении элементов резьбы, каждый из которых имеет одинаковую высоту h1. Эти элементы резьбы образованы витками трех отдельных микрониток (тройная микронитка), которые располагаются последовательно. Это означает, что элемент резьбы, образованный первым витком одной из микрониток, отделен в осевом направлении от элемента резьбы, образованного следующим витком этой микронитки, двумя другими элементами резьбы, каждый из которых образован соответственно витком двух других микрониток. Следовательно, элемент резьбы, принадлежащий к одной из микрониток, отделен в осевом направлении от следующего смежного элемента резьбы, образованного той же самой микрониткой, элементами резьбы от каждой из двух других микрониток. Под "микрониткой" подразумевается нитка резьбы, имеющая высоту не более чем 0,2 мм. Соответственно элементы резьбы в корональной части 19 имеют высоту h1, которая не больше чем 0,2 мм, предпочтительно 0,1 мм.

На фиг.7 резьба в апикальной части 21 состоит из группы отделенных друг от друга в осевом направлении элементов резьбы, каждый из которых, за исключением принадлежащих первой конической части 3, имеет одинаковую высоту h2. Элементы резьбы апикальной части 21 образованы витками единичной макронитки. Под "макрониткой" подразумевается нитка резьбы, имеющая высоту большую, чем 0,2 мм. Соответственно элементы резьбы апикальной части 21 в промежуточной части 7 имеют высоту больше чем 0,2 мм, предпочтительно 0,3 мм.

Угол, образованный корональной и апикальной плоскостями смежных элементов резьбы, один и тот же и в корональной, и в апикальной частях 19, 21. Предпочтительно образованный угол составляет 80°. Исходя из фиг.6 и 7, заметно также, что корональная и апикальная плоскости смежных элементов резьбы в корональной и апикальной частях 19, 21 соединены изогнутой поверхностью, другими словами между смежными элементами резьбы в корональной и апикальной частях 19, 21 нет никакого прямолинейного осевого участка.

Как можно видеть, в особенности, на фиг.1 и 3, вершины элементов резьбы корональной части 19 и вершины элементов резьбы апикальной части 21, располагающиеся в промежуточной цилиндрической части 7 имплантата, все лежат в одной плоскости, если смотреть на боковой разрез, и описывают окружность цилиндрической промежуточной части 7. Другими словами, главный диаметр промежуточной цилиндрической части 7 является постоянным.

Как показано на фиг.6 и 7, так же, как элементы резьбы в корональной и апикальной частях 19, 21, имеют отличающиеся друг от друга высоты, промежуток между вершинами смежных элементов резьбы в корональной части 19 отличается от промежутка между вершинами смежных элементов резьбы в апикальной части 21. Промежуток между вершинами в корональной части 19 равен d, тогда как промежуток между вершинами в апикальной части 21 равен 3d. В качестве примера d может быть равно 0,22 мм. В случае, если h1 равно 0,1 мм и h2 равно 0,3 мм, отношение промежутка между вершинами к высоте было бы одинаковым и для корональной, и для апикальной частей резьбы 19, 21, а именно d/h1=2, 2=3d/h2.

Из вышесказанного следует, что промежуток между вершинами смежных элементов резьбы каждой микронитки такой же, как промежуток между смежными элементами резьбы макронитки, а именно 3d. Тот факт, что промежуток между вершинами смежных элементов резьбы сам по себе в корональной части 19 меньше, чем в апикальной части 21, есть результат того, что смежные витки каждой микронитки перемежаются с витком от каждой из двух других микрониток. На фиг.1 также видно, что витки микрониток и макрониток располагаются параллельно друг другу под наклоном к оси вращения имплантата 10.

Из вышесказанного следует, что ход корональной и апикальной частей с нарезкой 19, 21 будет одинаковым, опять равным 3d. По этой причине ход имплантата 10 остается одинаковым на протяжении его длины независимо от разницы в промежутке между вершинами в апикальной и корональной частях с нарезкой 19, 21, иначе говоря корональная и апикальная части резьбы 19, 21 обе производят одинаковое осевое перемещение имплантата 10 в апикальном направлении за один оборот или обращение имплантата 10 при ввинчивании его в высверленное отверстие, проделанное в месте отсутствия зуба в верхней или нижней челюсти. Если бы корональная и апикальная части 19, 21 не имели постоянного хода, потребовалось бы приложить большую силу для введения имплантата 10 в высверленное отверстие, результатом чего были бы костные рубцы, образующиеся на пограничной стенке высверленного отверстия, впоследствии трескающиеся.

Как правило, постоянный ход для двух частей резьбы, имеющих различный промежуток между вершинами смежных элементов резьбы, получается в том случае, если первая часть резьбы образована последовательным размещением витков первой совокупности ниток резьбы, каждая из которых имеет одинаковый ход, и вторая часть резьбы образована (i) одной ниткой резьбы, имеющей такой же ход, как нитки резьбы в первой части резьбы, или (ii) последовательным размещением витков второй совокупности ниток резьбы в количестве меньшем, чем в первой совокупности, каждая из которых имеет тот же самый ход, что и нитки резьбы в первой части резьбы. Количество ниток резьбы в первой части резьбы не обязательно должно быть кратным целым от количества ниток резьбы во второй части резьбы, как в иллюстративном варианте изобретения. Например, может быть пять микрониток в корональной части 19 и две макронитки в апикальной части 21.

Как показано на фиг.1-3 и 5, имплантат 10 имеет три вырезанных паза или канавки 23а, 23b, 23с, расположенные симметрично по окружности апикального конца 1 имплантата 10 для обеспечения самонарезающей способности имплантата 10 при ввинчивании его в высверленное отверстие, подготовленное для этого в верхней или нижней челюсти.

При использовании имплантат 10 ввинчивается в высверленное отверстие, подготовленное в месте отсутствия зуба в верхней или нижней челюсти, так что корональная и апикальная части 19, 21 погружаются в костную ткань, в то время как вторая коническая часть 6 выдается из верхней или нижней челюсти. Элементы резьбы макрониток в апикальной части 21 имплантата 10 обеспечивают первичную фиксацию имплантата в высверленном отверстии. Элементы резьбы микрониток в корональной части 19 также обеспечивают фиксацию имплантата 10 в высверленном отверстии. Однако в результате того, что нитки резьбы в корональной части 19 являются микронитками, имплантат 10 является более неподвижным, чем был бы, если бы нитки резьбы были макронитками, как в апикальной части 21. Это дает возможность имплантату более равномерно передавать нагрузки на костную ткань, смежную с имплантатом, и, следовательно, способствует лучшей реконструкции костной ткани, примыкающей к имплантату 10. Более того, поскольку микронитки располагаются на корональном конце 5 имплантата 10, нагрузки, передающиеся таким образом, помогают частично снять проблему рассасывания костной ткани на корональной поверхности верхней или нижней челюсти (рассасывание краевой костной ткани).

Присутствие микрониток в корональной части 19 также дает возможность сохранения приемлемой толщины стенки вокруг вырезанной корональной части 13 углубления 9 в имплантате 10 по сравнению с толщиной стенки, которая получилась бы, так или иначе, при использовании макрониток в корональной части 19. Это помогает сохранять механическую прочность имплантата 10.

В заключение, зубной имплантат 10 имеет наружную поверхность 19, 21 с винтовой резьбой, которая (i) упрощает ввинчивание имплантата 10 в структуру костной ткани и (ii) способствует кратко- и долгосрочной устойчивости имплантата 10 в структуре костной ткани.

Следует особо отметить, что данное изобретение проиллюстрировано со ссылками на иллюстративный вариант и что в данное изобретение могут быть внесены изменения различными способами в пределах объема заявленной формулы изобретения. В качестве примера, хотя иллюстративным примером является зубной имплантат, данное изобретение имеет равное применение в других областях, например в области ортопедии.

Наконец, следует отметить, что включение в заявленную формулу ссылок на цифры, используемые на чертежах, сделано исключительно для иллюстративных целей и не может быть истолковано как имеющее ограничительный эффект на объем заявленной формулы изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области медицины и предназначено для использования в качестве фиксирующего элемента зубных и ортопедических протезов. Технический результат - приспособленность для выдерживания осевых нагрузок из-за прорастания костной ткани во впадины между прилегающими выступами ориентированной по окружности шероховатости имплантата. Имплантат имеет стержень, который при использовании предназначен для заделывания в костную ткань и который имеет наружную поверхность, снабженную ориентированной по окружности шероховатостью. Ориентированная по окружности шероховатость имеет первую и вторую осевые части, каждая из которых содержит группу ориентированных по окружности выступов, которые имеют вершины и отделены друг от друга в осевом направлении впадинами. Осевой промежуток (d) между вершинами смежных выступов первой осевой части меньше, чем осевой промежуток (3d) между вершинами смежных выступов второй осевой части. Осевые промежутки между вершинами смежных выступов первой и второй осевых частей ориентированной по окружности шероховатости различны, эти части при использовании предназначены для обеспечения одинакового или по существу одинакового хода. Первая осевая часть расположена коронально по отношению ко второй осевой части. В другом варианте стержень имеет гладкий корональный участок. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула