緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物活性玻璃陶瓷種植牙，具體是一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，屬于牙科醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)全國(guó)高等學(xué)校教材《口腔材料學(xué)》第229頁(yè)介紹，生物活性玻璃陶瓷的彎曲強(qiáng)度高達(dá)180?200MPa，斷裂韌性高達(dá)2?2.5MPa.m1/2，而且當(dāng)生物活性玻璃陶瓷植入骨內(nèi)時(shí)，有利于與骨形成化學(xué)鍵結(jié)合，促進(jìn)骨修復(fù)，植入10天材料表面可以看到新生骨，植入60天材料和骨組織已形成牢固結(jié)合，植入8周后與骨的結(jié)合強(qiáng)度要比同期羥基磷灰石與骨的結(jié)合強(qiáng)度高出20%。另?yè)?jù)中國(guó)發(fā)明專利CN201110298735.3《用于骨缺損修復(fù)的生物活性玻璃陶瓷材料的制備方法》指出，生物活性玻璃陶瓷材料用于骨缺損修復(fù)，生物相容好，抗壓強(qiáng)度高，抗?jié)⑸⑿阅芎谩?br>[0003]四川省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)于1986年9月19日組織28位專家教授進(jìn)行鑒定，用50只狗，150只兔進(jìn)行大量動(dòng)物試驗(yàn)，結(jié)果表明:生物活性玻璃陶瓷成骨速度快，有明顯的誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)的趨勢(shì)，與骨能產(chǎn)生骨性結(jié)合，穩(wěn)定性好，結(jié)合強(qiáng)度高，優(yōu)于其它人工骨材料，臨床應(yīng)用生物活性玻璃陶瓷對(duì)下頌齒槽萎縮患者進(jìn)行增高手術(shù)，使齒槽骨增高6毫米來(lái)做全口義齒的固位，使用效果良好，獲中國(guó)科學(xué)院一等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。然而由于種種原因，該項(xiàng)科技成果自鑒定后快30年一直未能成功應(yīng)用到齒科臨床上。
[0004]聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉昧己闷胶獾乃芰希貏e是它對(duì)交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美。醫(yī)用級(jí)PEEK樹脂具有很好的生物相容性、無(wú)細(xì)胞毒性、無(wú)誘變性、無(wú)致癌性，不引起過(guò)敏，還具有極強(qiáng)的耐腐蝕、耐水解、耐化學(xué)性，而且其具有良好的機(jī)械性能，易加工，增強(qiáng)后其彎曲強(qiáng)度可達(dá)到335Mpa，耐沖擊強(qiáng)度可達(dá)到200kg cm/cm。PEEK樹脂抗水解性能好，沸水浸泡試驗(yàn)連續(xù)浸泡200天，其強(qiáng)度沒(méi)明顯變化，可用做牙科高速軸承保持架，在134°C下能經(jīng)受3000次高壓蒸汽循環(huán)滅菌消毒，可作手術(shù)器械。由于彈性模量與骨非常接近，其作為植入體植入骨骼后可有效緩解應(yīng)力遮蔽，骨骼所受應(yīng)力不完全由植入體承擔(dān)，骨骼不會(huì)發(fā)生疏松退化，更健康長(zhǎng)久，而且PEEK樹脂顏色自然白、光澤美觀，目前國(guó)際上德國(guó)和瑞士等國(guó)正在研發(fā)其在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0005]因此我們考慮將生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料組合起來(lái)應(yīng)用，用于制備一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，以更好地推進(jìn)生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，該種植牙采用生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料共同制成，其力學(xué)性能和生物相容性比常規(guī)種植牙更好，骨結(jié)合強(qiáng)度也比常規(guī)種植牙更高。
[0007]本發(fā)明種植牙的具體結(jié)構(gòu)為:
一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，其特征是:所述種植牙采用牙根和基臺(tái)分離的二段式結(jié)構(gòu)，基臺(tái)通過(guò)固位螺桿固定在牙根上；所述牙根采用三層結(jié)構(gòu)，牙根中心為用PEEK樹脂制成的緩沖層，牙根中心之外至牙根表面之間為用生物活性玻璃陶瓷制成的致密層，牙根表面附有一層生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層，牙根頂面中心在PEEK樹脂緩沖層的位置開(kāi)有和基臺(tái)相匹配的基臺(tái)孔，基臺(tái)孔的下端還設(shè)有和固位螺桿相匹配的螺牙孔；所述基臺(tái)和固位螺桿均采用增強(qiáng)PEEK樹脂制成。
[0008]所述牙根由上至下分為頸部、體部和根部三個(gè)部分，其中體部和根部設(shè)有梯形或三角形外螺紋。
[0009]所述孔隙層的厚度為0.1?0.3mm，孔隙層的泡孔孔徑為10?220 μ m，孔隙度為30 ?60V0L%。
[0010]本發(fā)明的緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的基臺(tái)和固位螺桿采用PEEK樹脂制成，力學(xué)性能好，牙根與基臺(tái)連接之處為PEEK樹脂制成的緩沖層，可以對(duì)基臺(tái)提供良好的力學(xué)緩沖，使基臺(tái)根部不容易折斷，而牙根內(nèi)部為生物活性玻璃陶瓷形成的致密層，使牙根既有足夠的力學(xué)性能，又有很好的生物相容性，牙根表面為生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層，使之成為具有生物活性組織的牙根，牙根在植入后其表面能快速與牙槽骨形成骨結(jié)合，穩(wěn)定性好，結(jié)合強(qiáng)度高。因此，本緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，選用材質(zhì)性能優(yōu)越，且制備方法簡(jiǎn)單，各項(xiàng)性能均優(yōu)于常規(guī)種植牙，非常值得大力推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明種植牙的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為牙根的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為基臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為固位螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5為牙根不含緩沖層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6為根形塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7為根形塞熔合在牙根中心孔的示意圖。
[0018]圖中:1-牙根，1.1-緩沖層，1.2-致密層，1.3-孔隙層，1.4_基臺(tái)孔，1.5-螺牙孔，1.6-頸部，1.7-體部，1.8-根部，2-基臺(tái)，3-固位螺桿，4-牙冠。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1?4所示，本緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙包括牙根1和基臺(tái)2，種植牙采用牙根1和基臺(tái)2分離的二段式結(jié)構(gòu)，基臺(tái)2通過(guò)固位螺桿3固定在牙根1上；所述牙根1采用三層結(jié)構(gòu)，牙根1中心為用PEEK樹脂制成的緩沖層1.1，牙根1中心之外至牙根1表面之間為用生物活性玻璃陶瓷制成的致密層1.2，牙根1表面噴涂有一層生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層1.3，牙根1頂面中心在PEEK樹脂緩沖層1.1的位置開(kāi)有和基臺(tái)2相匹配的基臺(tái)孔1.4，基臺(tái)孔1.4的下端設(shè)有和固位螺桿3相匹配的螺牙孔1.5 ;所述基臺(tái)2和固位螺桿3均采用PEEK樹脂制成。所述牙根1由上至下分為頸部1.6、體部1.7和根部1.8三個(gè)部分，其中體部1.7和根部1.8設(shè)有梯形或三角形外螺紋。所述孔隙層1.3的厚度為0.1?0.3mm，孔隙層1.3的泡孔孔徑為10?220 μ m，孔隙度為30?60V0L%。
[0021]本發(fā)明的緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的制備方法，包括以下步驟:
步驟1、準(zhǔn)備好足量的生物活性玻璃粉料、精制石蠟、醫(yī)用級(jí)PEEK樹脂粉、鋇玻璃纖維(BGF)、高強(qiáng)度石英纖維。
[0022]步驟2、在90重量份粒度為25?35 μ m的生物活性玻璃粉料中加入10重量份的精制石蠟，加熱至70°C攪拌熔合，再退溫到45°C，然后將混料擠壓到牙根致密層成型模具中，形成牙根致密層胚體。
[0023]此步驟采用粒度為25?35 μ m的小徑粒生物活性玻璃粉料主要是為了增高致密層的強(qiáng)度。另外在此步驟中還可以加入0.1?10重量份的硫酸鋇粉料和0.1?15重量份的氧化鋯粉料，其中硫酸鋇粉料用于提高X線阻射性，氧化鋯用于增加強(qiáng)度，氧化鋯的加入可以使抗壓強(qiáng)度提高一倍。
[0024]步驟3、將牙根致密層胚體加熱至120°C干燥2小時(shí)，然后升溫到450°C脫蠟4小時(shí)，再放入燒結(jié)爐中，以950°C在氧化氣氛中燒結(jié)4小時(shí)，自然降溫冷卻后脫模，形成帶中心孔的牙根致密層體。
[0025]步驟4、在80重量份粒度為70?100 μ m的生物活性玻璃粉料中加入20重量份的精制石蠟，加熱至70°C，再加入1?2重量份經(jīng)粉碎的多孔聚乙烯泡沫塑料碎肩，充分?jǐn)嚢韬髮⒋嘶旌先垡簢娡吭诓襟E3得到的牙根致密層體外表，噴涂厚度控制在0.1?0.3mm。
[0026]步驟5、將噴涂好的牙根致密層體放入燒結(jié)爐中以750?800°C燒結(jié)，使噴涂層熔附在牙根致密層體外表，形成孔隙度為30?60V0L%的