人工唾液腺的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月24日递交的、申请号为62/137,397的、题为“improvedartificialsalivarygland”的美国临时申请的权益，其内容通过引用整体结合于此。

本公开涉及唾液腺装置或组件，并且更特别地，涉及人工唾液腺装置或组件以及相关使用方法。

背景技术：

仅仅在美国就有多达2000万人无法制造足够的唾液用于正常功能和保持舒适，一种称为口腔干燥的状态。这些人当中的绝大多数(约1600万)由于处方药的副作用而患有口腔干燥，另外400万人则是由于干燥综合症所致，并且每年大约有30万人因治疗癌症的头颈放射的副作用而罹患口腔干燥。除了与长期干燥的口腔粘膜有关的不适和疼痛，由于缺乏与酶活性和缓冲有关的唾液功能，口腔干燥还常导致龋齿和念珠菌病。大量的润滑和唾液替代产品在带来所需的缓解方面通常是无效的(例如参见thecochranecollaboration的furness等的“interventionsforthemanagementofdrymouth:topicaltherapies”，该文发表于“thecochranelibrary2011,issue12”)。

健康个人体内的平均总唾液流量是每天大约1.0l-1.5l(0.7-1.0ml/min)(humphrey和williams,areviewofsaliva:normalcomposition,flowandfunction,jprosthetdent2001；85(2):162-9)。因唾液过少导致的口腔干燥(口干)通常被定义为小于或等于0.2ml/min的刺激流量(a1-nawas等,quantifyingradioxerostomia:salivaryflowrate,examiner’sscore,andqualityoflifequestionnaire,strahlentheronkol2006；182(6):336-41)。如上所述，不适和疼痛与长期干燥的口腔粘膜有关，而增加的病程则与缺乏取决于化学性质的唾液功能有关。

疾病背景/未满足的医学需求：

口干是一种具有许多起因的常见问题。症状可以是由于产生的唾液量的减少所致，从而具有口腔干燥的感觉。头颈癌症的放疗或化疗以及诸如干燥综合症之类的疾病可以导致唾液的产生减少。许多常用处方药与口干的感觉有关，尽管唾液的产生正常。除了说话、咀嚼和吞咽困难，持久的口干还可以导致增加蛀牙的风险并且降低生活品质。

因此，尽管努力至今，仍然需要人工唾液腺组件以及相关使用方法。这些和其他低效以及改进机会被本公开的组件、系统和方法解决和/或克服。

技术实现要素：

本公开提供有优势的唾液腺装置或组件。更特别地，本公开提供有优势的人工唾液腺装置或组件以及相关使用方法。

本公开提供以上提及的临床问题的救济方法。例如，本公开的示例性实施例利用颌骨(例如下颌骨和/或上颌骨)内的液体(例如间质液和/或骨髓液储液室)作为替代唾液的来源。本公开提供有一种示例性唾液组件，其可植入颌骨(例如下颌骨或上颌骨)中。该组件是一种牙科植入物，可选地包括活塞头，该活塞头可以被牙齿接触和咀嚼力驱动以得到通过半透膜技术过滤的液体(例如间质液和/或骨髓液)作为可持续获得的唾液替代物。牙齿接触和咀嚼力可以向活塞头提供动力以得到液体并且驱使其流过半透膜(可选地流过可溶性颗粒)来调节液体的化学性质，从而提供可持续获得的唾液状溶液。

患者(例如患有口腔干燥的患者)可以接纳一种专门设计的牙科植入物元件，其具有多孔壁和用于容纳可替换的插入物元件的中空中心。这些插入物元件可以包括活塞头、用于滤除材料(例如细胞和盐)的膜、以及可选地，用于朝着唾液的化学性质调节液体的化学性质(例如间质液和/或骨髓液的化学性质)的可溶性颗粒。牙科诊所等均可以提供最初的植入物手术和插入物替换程序。示例性患者可以接纳一个或多个植入物(例如1-4个植入物)，并且可以每月或更长间隔替换他们的插入物元件。

在示例性实施例中，本公开提供基本恢复正常唾液流量以及重要唾液功能(特别是防龋齿功能)的组件。唾液状液体可以在休息、伴随偶然牙齿接触的吞咽期间以恒定的背景速率流动，并且在进食期间以较高速率流动。通常没有其他技术可以恢复正常的唾液流量。

在示例性实施例中，本公开表明得到用户的液体(例如间质液和/或骨髓液)作为唾液来源具有新颖性。使用牙科植入组件捕捉间质液和/或骨髓液具有新颖性。通过将间质液和/或骨髓液的化学性质调节成与唾液的化学性质相似来处理间质液和/或骨髓液具有新颖性(例如使用半透膜)。使用咀嚼肌在口内给活塞元件或活塞头(例如液体泵)提供动力具有新颖性。

还注意到，本公开的示例性装置/组件还可以用来将有益细菌引入到口腔中，和/或用作药物/治疗剂的递送系统。

本公开提供有一种唾液腺组件，其包括：植入物元件，植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分位于用户的嘴部内；以及插入物元件，至少部分位于植入物元件内；其中植入物元件和插入物元件被设置和被设计尺寸以得到用户的液体作为用户的替代唾液的来源。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分植入用户的下颌骨或上颌骨中；其中液体是间质液或者骨髓液；并且其中植入物元件和插入物元件利用来自下颌骨或上颌骨内的第一储液室的液体作为用户的替代唾液的来源，并且其中植入物元件包括位于植入物元件的顶端部分的第二储液室，第一储液室与第二储液室连通。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中植入物元件和插入物元件包括用于得到液体的多孔壁；并且其中插入物元件被设置为螺纹连接或卡扣配合到植入物元件中。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件包括活塞元件，活塞元件被设置为至少部分被用户的牙齿接触力驱动以得到液体作为用户的替代唾液的来源。本公开还提供有一种唾液腺组件，其中活塞元件至少部分被用户在活塞元件上的吞咽力期间的咀嚼力或者偶然的牙齿接触驱动以得到液体作为用户的替代唾液的来源。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件包括用于调节或者改变液体的化学性质的处理材料；并且其中处理材料包括半透膜或者可溶性颗粒。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中活塞元件为活塞头；并且其中活塞头与单向阀液体连通。本公开还提供有一种唾液腺组件，其中活塞元件利用用户的牙齿接触力来：(i)得到液体，(ii)驱动液体流过用于改变或者调节液体的化学性质的处理材料，以及(iii)驱动液体至用户的口腔。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中植入物元件是基本中空的并且插入物元件是从植入物元件可移除和可替换的。

本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件包括与液体液体连通的外部腔室；并且其中当用户的牙齿接触力与插入物元件啮合时，外部腔室被加压，从而致使液体流过插入物元件并且从插入物元件的出口流出并且流入用户的口腔中。本公开还提供有一种唾液腺组件，还包括与插入物元件相关联的阀门元件；并且其中当牙齿接触力停止与插入物元件啮合时，阀门元件关闭并且在外部腔室中造成真空，从而将用户的额外液体汲取到外部腔室中。本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件包括一个或多个弹簧元件；并且其中当牙齿接触力停止与插入物元件啮合时，一个或多个弹簧元件使得阀门元件关闭。

本公开还提供有一种唾液腺组件，还包括相对于插入物元件安装的冠部元件，冠部元件为用户提供冠状咀嚼表面并且提供被设置为储藏或处理液体的腔室。本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件包括与冠部元件的液体囊状物元件连通的射流驱动的活塞元件，液体囊状物元件具有位于液体囊状物元件的冠状端上的咬合元件；并且其中射流驱动的活塞元件被设置为至少部分被用户在咬合元件上的牙齿接触力驱动以得到液体作为用户的替代唾液的来源。

本公开还提供有一种唾液腺组件，还包括位于插入物元件的顶端的过滤器元件，其中过滤器元件与植入物元件的储液室连通。

本公开还提供有一种唾液腺组件，还包括邻接元件，邻接元件被设置为至少部分位于植入物元件内，同时插入物元件被设置为至少部分位于邻接元件内并且至少部分位于植入物元件内以将邻接元件、插入物元件和植入物元件相互固定。本公开还提供有一种唾液腺组件，还包括位于邻接元件的冠状端上的冠部元件以及位于插入物元件的冠状端上的活塞元件，活塞元件被设置为至少部分被用户的牙齿接触力驱动以得到液体作为用户的替代唾液的来源。本公开还提供有一种唾液腺组件，其中插入物元件与植入物元件可螺纹啮合以将邻接元件、插入物元件和植入物元件相互固定。

本公开还提供有一种唾液腺组件，包括：中空且基本呈圆柱形的植入物元件，植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分植入用户的嘴部的颌骨中；以及中空且基本呈圆柱形的插入物元件，至少部分位于植入物元件内；其中植入物元件和插入物元件被设置和被设计尺寸以得到用户的间质液或者骨髓液作为用户的替代唾液的来源；其中植入物元件和插入物元件利用来自下颌骨或上颌骨内的储液室的液体作为用户的替代唾液的来源；其中插入物元件包括活塞元件，活塞元件被设置为至少部分被用户在活塞元件上的吞咽力期间的咀嚼力或者偶然的牙齿接触驱动以得到间质液或者骨髓液作为用户的替代唾液的来源；其中插入物元件包括用于调节或者改变间质液的化学性质的处理材料，处理材料包括半透膜或者可溶性颗粒；并且其中活塞元件利用用户的吞咽力期间的咀嚼力或者偶然的牙齿接触来：(i)得到液体，(ii)驱动液体流过用于改变或者调节液体的化学性质的处理材料，以及(iii)驱动液体至用户的口腔。

本公开还提供有一种用于得到液体的方法，包括：提供植入物元件，植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分置于用户的嘴部内；以及将插入物元件至少部分置于植入物元件内；其中植入物元件和插入物元件被设置和被设计尺寸以得到用户的液体作为用户的替代唾液的来源。

实施例的任何组合或排列是预想到的。本公开所公开的组件、系统和方法的附加优势特征、功能和应用根据随后的描述将是显而易见的，尤其是当结合附图进行阅读的时候。本公开中列出的所有参考文献通过引用整体结合于此。

附图说明

以下参考附图描述实施例的各特征和各方面，附图中的要素并非必然依比例描绘。

参考附图进一步描述本公开的示例性实施例。要注意到，以下描述的和附图中图示的各种特征、步骤和特征/步骤的组合可以以不同方式被安排和组织来导致各种实施例，这些实施例依然在本公开的范围之内。为帮助本领域普通技术人员制造和使用所公开的组件、系统和方法，对附图进行标记，其中：

图1示出具有用于捕捉骨液(例如间质液/骨髓液)的多孔壁的植入物元件(左)的横截面视图；右边是可替换的插入物元件，其被设置为配合/容纳到植入物元件中，并且可以包括活塞头以及用于改变骨液的化学性质使得其更加“唾液状”(以下详细描述)的膜/处理材料；

图2a示出插入物元件的活塞头，其看上去从骨骼中显露出来，冠状端上带有齿状附加物，使其高度达到咬合平面；

图2b示出作为牙科植入物被放置或植入下颌骨内的组合组件/装置的横截面视图；

图3示出具有放置到位的插入物元件的组合植入物元件的原理图细节；

图4a示出由于咀嚼产生的力(在插入物元件的冠状端上)对插入物元件的外部腔室施压，从而致使液体流过插入物元件并且流入口腔中；

图4b示出当去除咀嚼力时，向上/顶部的弹簧力(在弹簧下方)关闭单向阀并且在插入物元件的外部腔室中造成真空，从而将液体(例如间质液/骨髓液)汲取进来；

图5示出具有人工冠部元件的唾液腺组件的原理图细节；

图6示出另一示例性唾液腺组件的原理图细节；

图7示出另一示例性唾液腺组件的原理图细节；

图8示出图7的组件的示例性植入物元件的细节；

图9示出针对图7的组件的内部活塞设置的示例性邻接/人工冠部元件的细节；

图10是图7的组件的示例性插入物元件的侧视图；

图11示出在将过滤器元件安装到插入物元件之前、图10的插入物元件的细节；

图12示出图7的组件的示例性活塞元件的细节；

图13示出图7的组件的示例性咬合元件的细节；以及

图14-17是示出在兔子研究中使用的示例性唾液腺组件的图像。

具体实施方式

本文公开的示例性实施例阐明本公开的具有优势的唾液腺组件和系统及其方法/技术。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施。因此，本文参考示例性唾液腺组件/系统以及组件和使用的相关方法/技术所公开的细节不应理解为限制性的，而应理解为仅仅是用于教导本领域技术人员如何制造和使用本公开的具有优势的唾液腺组件/系统和/或替选的唾液腺组件的基础。

本公开提供改进的唾液腺装置或组件。更特别地，本公开提供改进的人工唾液腺装置或组件以及相关使用方法。在示例性实施例中，本公开的组件包括来自植入物牙科学以及来自机械和化学工程的新概念。本公开的一个实施例利用下方的下颌骨或上颌骨内的间质液/骨髓液储液室作为替代唾液的来源。本公开提供有示例性唾液泵送组件，其可植入颌骨(例如下颌骨或上颌骨)中作为牙科植入物并且被力(例如咀嚼力)驱动以得到液体(例如间质液/骨髓液)并通过半透膜技术将其处理为可连续获得的唾液替代物。

还注意到，本公开的示例性装置/组件还可以用来将有益细菌引入到口腔中，和/或用作药物/治疗剂的递送系统。

平均总唾液流量是每天大约1.0l-1.5l(humphrey和williams,areviewofsaliva:normalcomposition,flowandfunction,jprosthetdent2001；85(2):162-9)。如以下表1中指出的，发现刺激速率和未刺激速率大不相同(wrigleypractitionerportal)：

表1：总唾液的流速

*总唾液是来自主要(腮腺的+下颌下的+舌下的)唾液腺和次要唾液腺的总输出。

口腔干燥通常被定义为小于或等于0.2ml/min的刺激流量，并且通常与来自处方药、干燥综合症和后期头/颈放射癌症治疗的副作用有关。在美国，非组织化患者中的大约21％(范围从12％到39％)患有口腔干燥，并且在美国，多达400万患者罹患干燥综合症，并且每年多达30万人由于放射治疗而患上口腔干燥(thompson,issuesintheepidemiologicalinvestigationofdrymouth,gerodontology2005,22:65-76；也可参见jensen等,asystematicreviewofsalivaryglandhypofunctionandxerostomiainducedbycancertherapies:prevalence,severityandimpactonqualityoflife.supportcarecancer2010；18:1039-1060)。除了不适、疼痛和味道的破坏，口腔干燥还经常导致龋齿和念珠菌病。不适和疼痛与长期干燥的口腔粘膜有关，而增加的病程则与缺乏取决于化学性质的唾液功能有关。

唾液功能及其相关化学性质：

唾液执行许多经常相关的功能，其中的许多功能基于溶解的物质的化学性质。这些化学物质包括阴离子、阳离子、蛋白质、酶、碳水化合物和免疫球蛋白。有趣的是，这些物质中的许多物质是商业上可获得的，并且是实际包括在替代液体中的。

唾液的至少五种主要功能是：1)味道；2)保护和润滑；3)缓冲和ph值调整；4)矿化维持；以及5)抗菌和抗真菌作用。唾液的五种主要功能中的许多功能被一种以上的物质支持，并且每个物质经常对一种以上的功能有直接贡献或者在另一物质的支持下起作用(dealmeida等,salivacompositionandfunctions:acomprehensivereview,jcontempdentpract2008；9(3):1-11)。

味道：

唾液相对于血浆是低渗的(turner和sugiya,understandingsalivaryfluidandproteinsecretion,oraldiseases2002；8:3-11)。这意味着葡萄糖、钠、氯化物和尿素的下级通常为溶解用于刺激味蕾的物质留下了一定容量。味肽也被认为与味蕾的生长和成熟有关。

保护和润滑：

粘蛋白(例如具有高碳水化合物成分的可溶性蛋白质)对于维持唾液粘度、防止脱水和润滑都责任重大。咀嚼、讲话和吞咽都受助于这些蛋白质。粘蛋白是呈现为两种主要分子量类型的复杂蛋白质(tabak,structureandfunctionofhumansalivarymucins,critrevoralbioandmed1990,l(4):229-34)。粘蛋白通常具有低的水中溶解度、高粘度、高弹性和强粘合度。

缓冲能力和ph值调整：

碳酸氢盐、磷酸盐、尿素、两性蛋白质和酶提供这些能力。

矿化维持(牙齿完整性)：

钙和磷酸盐保持在过饱和的浓聚物中。富酪蛋白(一种唾液缩氨酸)对溶液中钙和磷酸盐的稳定有贡献，起到用于防止牙齿磨损的润滑剂的作用，并且可以通过粘合到羟磷灰石来开始形成保护性薄膜(dowd,salivaanddentalcaries,dentclinnortham1999,43:579-97)。

抗菌活性：

这些功能是由于免疫球蛋白(主要是α淀粉酶)、蛋白质和酶的作用。粘蛋白通过调整微生物的粘附也起到了支持作用。溶解酵素分解细菌的细胞壁，导致对细菌生长的破坏和抑制(grant等,saliva.in:periodontics,6thed.,st.louis:cvmosby；1988,p.135-46)。而且，溶解酵素通过聚集提升了细菌的空隙。

示例性人工唾液泵/组件概念——液体考虑：

间质液和骨髓液以相对于静脉压力略高的压力存在于骨骼中(以下详细讨论间质液)。如以下表2中所看到的，间质液的离子成分不同于唾液的离子成分：

表2：

通过半透膜技术平衡液体化学性质：

所以，在得到间质液/骨髓液作为唾液替代物的过程中的一个挑战是平衡所溶解物质的化学性质。例如，钠和氯化物可能太高，而磷酸盐和钾可能太低。本公开的一个概念是使用半透膜去除大多数的溶解物质。期望的正常离子物质然后可能在液体进入口腔之前通过溶解可溶性粒状盐而被替代。替代率可以通过溶解度和粒度来控制和管控。还可以加入诸如水溶性蛋白质(例如粘蛋白)、酶(例如淀粉酶)之类的其它正常物质以及诸如氟化物和木糖醇之类的有益物质。

在某些实施例中并且如下面进一步讨论的(图1)，示例性唾液腺组件10(例如植入物泵送组件或液体递送组件10)可以包括多孔骨整合中空植入物元件12和插入物元件14，插入物元件14可以包括活塞头16，插入物元件14具有内部腔室21(例如离子交换室21)。在一些实施例中，插入物元件14可由临床医生去除/替换。

最近的cochrane评论报告没有太多证据表明，局部治疗有效缓解口干症状。在该评论报告中已经评估了许多局部治疗(例如直接施加到口腔内部的)，例如喷雾剂、锭剂、漱口剂、凝胶、油、口香糖或牙膏，但通常没有强有力的证据表明任何局部治疗有效减轻口干感。诸如假牙和带储液室的夜间护理物之类的替代品已经实现了夜间使用的混合结果。(frost等，patientpreferencesinapreliminarystudycomparingintra-orallubricatingdevicewiththeusualdrymouthlubricatingmethods，brdentj2002；193(7)：403-8)。

估计间质液的可用性：

测量胫骨(犬齿)中的细胞外液体空间约为30％(kelly和bronk，venouspressureandboneformation，microvascres1990；39：364-375)。因此，示例性植入物的大约30％的表面将直接暴露于骨小梁内的液体填充空间。据报道，植入物骨接触率在35％或75％的范围内；这显然取决于测量技术(palmquist等，bone-titaniumoxideinterfaceinhumansrevealedbytransmissionelectronmicroscopyandelectrontomography,jrsocinterface2012；9:396-400；也可参见degidi等，boneformationaroundimmediatelyloadedandsubmergedimplantswithamodifiedroughenedsurfaceafter4and8weeks:ahumanhistologicandhistomorphometricanalysis,injoralmaxilofacimplants2009,24(5):896-901)——因此，这与液体填充空间的30％这一数字一致。

因此，似乎有一定数量的间质液/骨髓液可用于抽取，并且其替代率可能高于大约0.2ml/min的预期撤出率。还应注意，间质液压力相对于大气压力可以是正的，并且在功能(例如咀嚼)期间压力可能升高。固有压力可用于驱动液体流过或者不流过插入物的程度将决定由咀嚼力(和相关的弹簧常数)驱动的泵送功能的需要。对这一点的了解将从兔子研究进展中逐步得到。

来自示例性兔子研究的数据表明，足够的液体可用于在延长的时间内达到约0.7ml/min。该储液室似乎连续地“刷新”。

人工唾液泵/组件概念——部件和手术注意事项：

如所提及的并且如图1和图3所示，示例性唾液腺组件10可以包括植入物元件12(例如多孔骨整合的中空植入物元件12)，并且可以包括具有活塞头16并且具有(中空的)内部腔室21(例如离子交换室21)的插入物元件14(例如液体处理的插入物元件14)。

一般而言并且如图1所示，植入物元件12和插入物元件14从冠状端43延伸到顶端41。示例性植入物元件12可以包括圆柱形部分15上的外螺纹。

如图1所示，示例性唾液腺组件10包括至少两个部件：(i)具有多孔壁11(例如多孔骨整合的植入物元件12)的可植入(中空)植入物元件12；以及(ii)被设置和被设计尺寸为放置或容纳在中空植入物元件12中的插入物元件14(例如插入物元件14被设置为螺纹连接或卡扣配合到植入物元件12中)。

示例性中空植入物元件12是基本呈圆柱形的并且包括扩大的冠状圆柱形头部13和顶端圆柱形部分15，头部13在冠状端43处开口19并且被设置为允许插入物元件14定位在植入物元件12内(例如在中空头部13内和在中空圆柱形部分15内——图3)。植入物元件12还可以包括跨粘膜部分17和外螺纹42。

在一些实施例中，头部13的开口端19从第一端横向延伸约8.5mm至第二端(直径)。例如，开口端19可以是环形的并且具有约8.5mm的直径。圆柱形部分15的下端可以具有约4.8mm的直径，尽管本公开不限于此。

所植入的植入物元件12可以作为牙科植入物与下颌骨或上颌骨骨整合(从而避免了与其他植入装置一起观察到纤维封装的问题)。在某些实施例中，在愈合阶段期间，该中空植入物元件12可以填充有阻塞材料(例如以附接到愈合邻接元件的可移除插入物的形式)以基本上堵塞整个内部空间/部分13和/或15以及壁11的孔，以防止手术期间和手术后因凝结的血液导致的充满和堵塞。所植入的植入物元件12的咬合开口19可以用植入物愈合邻接元件封闭。在骨整合之后，可以暴露/去除愈合邻接元件，从植入物元件12移除的阻塞材料和液体处理的插入物元件14可以被放置/定位在植入物元件12内(图3)。这些部件和步骤在图1-4中示出。图1-4示出了具有用于捕捉用户的液体(例如间质液/骨髓液)的多孔壁11的示例性所植入的植入物元件12。

示例性(可替换的)插入物元件14(例如基本上圆柱形的插入物元件14)被设置和被设计尺寸为容纳、放置或装配到所植入的植入物元件12中。

示例性插入物元件14是基本呈圆柱形的并且包括扩大的冠状圆柱形活塞头16和从活塞头16延伸的顶端圆柱形部分25，插入物元件14还具有中空的内部腔室21(例如离子交换室21)，内部腔室21被设置为可选地容纳用于改变间质液的化学性质使其更加“唾液状”(上面已详细描述)的处理材料32、35。

如图1所示，中空圆柱形部分25包括多孔壁26，中空圆柱形部分25被设置和被设计尺寸为容纳内部腔室21，并且圆柱形部分25在内部腔室21的多孔壁26和无孔壁23之间限定外部腔室27。

内部腔室21可以是基本上圆柱形的并且包括无孔壁23，并且在顶端41处与阀门元件24(例如单向阀24)液体连通，并且在冠状端43处与活塞头16液体连通，如下面进一步讨论的。

因此，示例性插入物元件14可以是基本呈圆柱形的并且包括活塞头16和圆柱形部分21、25，其中部分21、25被设置为容纳在植入物元件12的部分15内，并且活塞头16被设置为容纳在植入物元件12的部分13内(图3)。因此，插入物元件14被设置和被设计尺寸为放置或容纳在中空植入物元件12中(例如插入物元件14被螺纹连接或卡扣配合到所植入的植入物元件12中)。

插入物元件14(例如插入物元件14的活塞头16)还可以包括一个或多个衬垫元件28(例如o形环28)和/或具有被设置为与头部13形成液体密封的高公差(图3)。此外，如下面进一步讨论的，插入物元件14(例如插入物元件14的活塞头16)还可以包括一个或多个液体通道30以及一个或多个弹簧元件31(例如螺旋形不锈钢弹簧元件31)或者与它们相关联。

图2a示出了从骨骼里显现的插入物元件14的活塞头16，其中冠部元件18(例如齿状添加物18)位于冠状端上，使其高度达到咬合平面。

图2b是放置在下颌骨内的组合牙科植入物或组件10的横截面视图。

组合组件10的示例性细节在图3中示出。同样地，图3示出了具有放置到位的插入物元件14的组合可植入植入物元件12的原理图细节。

在本公开的某些实施例中，并且如图3所示，一些示例性结构部件包括：(i)控制液体从骨骼流走并流向口腔的阀门元件24(例如单向阀元件24)，以及(ii)弹簧驱动的活塞头16(通过弹簧31)，交替地加压内部腔室21的多孔壁26和无孔壁23之间的空间或外部腔室27并且发展成真空(在图4a-4b中进一步示出)。

组件10的化学组分或处理材料可以包括活性炭33(例如在腔室27中且在阀门24下方以除去可溶性有机物质)、阀门24上方的腔室21中(例如去除na和cl)的离子交换树脂32(例如混合床离子交换树脂32)、以及可溶性颗粒35(例如腔室21中的混合阳离子、阴离子、蛋白质释放床35；腔室21中的无定形磷酸钙、氟化物、蛋白质释放床35)的床，以添加额外的所需物质(例如po4和k)。

图4a示出了用户力(例如咀嚼力、咀嚼力、伴随偶然牙齿接触的吞咽等)在活塞头16的冠状端20上的作用，以致使腔室27中的压力驱动液体(例如间质液/骨髓液)流过单向阀24并进入腔室21，并且沿着箭头a的方向向上流过处理腔室21，并经由插入物元件14的活塞头16中的液体通道30且沿着箭头c、d的方向流出进入口腔。

因此，图4a示出了由于咀嚼/吞咽等引起的冠状力(例如在插入物元件14的活塞头16的冠状端20上沿箭头b的方向上的用户咀嚼力)沿箭头b的方向移位或移动活塞头16并且对插入物元件14的外部腔室27加压，从而使液体流过插入物元件14并进入用户的口腔。在某些实施例中，当活塞头16沿箭头b的方向移动/移位时，定位在活塞头16下方的弹簧31将在活塞头16和腔室21的冠状端之间和/或在活塞头16和头部13的冠状面之间压缩。

如图4b所示，当去除咀嚼力时，弹簧元件31沿箭头u的方向的向上弹簧力沿箭头u的方向移位或移动活塞头16，从而关闭单向阀并在插入物元件14的外部腔室27中产生真空，从而将液体(例如间质液/骨髓液)汲取到腔室27中(例如通过壁11、26的孔隙)。

因此，如图4b所示，当去除咀嚼力时，插入物元件14的弹簧31将在腔室27中产生真空，从而关闭单向阀24并将液体(例如间质液/骨髓液)汲取到插入物元件14的外部腔室27中。

应注意的是，有可能存在足够的液体压力(例如间质液/骨髓液压力)，使得恒定的液体在无牙齿接触的情况下以合理的速率通过组件10流到口腔，并且咀嚼或吞咽驱动的泵送/移动(例如活塞头16的移动)将在正常功能下发生的那样在咀嚼/吞咽期间仅增加唾液流量。如果液体压力太高导致太高速率下的恒定流量，则单向阀24中的阻力可以增加，使得流动仅在咀嚼/吞咽期间或者当由患者根据需要激活的时候才发生。

示例性实施例/技术：

一个示例性咀嚼活塞头16被设计成具有约267mm²的有效表面积(例如活塞头16的冠状端20具有约267mm²的有效表面积)。这基于环形活塞头16设计，其具有在约0.2mm的垂直位移时约7.2mm³的插入物元件14体积位移(产生-80mpa真空)。在示例性实施例中并且如上所述，环形活塞头16可以用与不锈钢螺旋弹簧31相反的用户的咬合压力来驱动。

示例性证据：

已经制定了设计注意事项，并且组件10可以被原型化。根据基于实际泵尺寸并且还基于离子交换树脂能力的计算，得到间质液/骨髓液并将其转化为人造唾液的这一概念被证明是有利的。另外的证据包括在牙科植入物中形成骨-钛界面(例如预期纤维组织封装不会阻止液体流动)，并且也期望更换内腔的计划可以减轻污垢。通过纳米银涂层和消毒插入物的某种组合使用可以保持无菌。

可以使用衬在骨整合的植入物元件12的壁11上的(永久)膜/过滤器(例如微孔膜/过滤器)和/或使用衬在插入物元件14的壁26上的膜/过滤器(例如微孔膜/过滤器或反渗透膜——dowfilmtecbw30)来保护骨骼。

在示例性实施例中，本公开提供了至少部分地由钛和/或钛合金制造的复杂医疗组件/装置10。示例性方法可以包括使用激光焊接或激光加工根据3d计算机设计制造复杂的金属部件(包括可植入的医疗装置/组件10)。方法可以包括计算机设计以及原型和实验插入物元件14和/或组件10的实际制造。

其他方法可以包括调整和优化间质液/骨液中和唾液中发现的离子和其他化学物质之间的离子和其他化学物质所需的分析化学。

值得注意的是，进一步的发展可以包括：小动物研究(兔子)，以进一步证明间质液/骨髓液可用的概念，并获得关于流量与真空压力的初始数据；进一步设计和建立原型；进一步开发离子交换树脂技术和/或半透膜技术的专业知识；使用原型和人造骨骼模型进一步开发和量化化学性质调整；进一步优化/改进所需流速的设计并且最大化插入物元件14的更换之间的时间；进一步开发小型猪试验，以评估功能和耐久性的优化/改进原型；以及人体试验。

在另一实施例中并且如图5所示，示例性唾液腺组件10包括位于插入物元件14的活塞头16顶部的冠部元件18。

因此，用户力(例如用户的咀嚼力/吞咽力)对冠部元件18的冠状表面29的作用导致腔室27中的压力驱动液体(例如间质液/骨髓液)流过阀门元件24(例如单向阀24)并且进入内部腔室21，并且沿着箭头a的方向向上流过内部腔室21，并且经由冠部元件18中的液体通道130并沿着箭头c、d的方向流出进入口腔，如上面结合活塞头16的液体通道30类似描述的那样。注意，在该实施例中，活塞头16可以包括或可以不包括液体通道30。

应注意，有利的冠部元件18可以通过腔室37提供额外的体积以容纳处理材料35(例如可溶性物质，诸如蛋白质、木糖醇、无定形磷酸钙等)。

应注意，冠部元件18的添加可以使植入物插入物元件14上的体积增加一倍以上。通常，冠部元件18等规定患者有牙齿接触或者在咀嚼期间向活塞头16提供泵送力或移动。

在另一实施例中并且如图6所示，示例性唾液腺组件100包括位于插入物元件114的头部116的冠状端43上的冠部元件118。

在这种实施例中，插入物元件114是基本呈圆柱形的并且包括扩大的冠状圆柱形头部116和从头部116延伸的顶端圆柱形部分125，插入物元件114还具有被设置为容纳阀门元件124(例如止回阀124)的中空内部腔室121。如上所述，内部腔室121还可任选地容纳用于改变间质液/骨髓液的化学性质的处理材料32、35。

中空圆柱形部分125包括多孔壁126，中空圆柱形部分125被设置和被设计尺寸为容纳内部腔室121，并且圆柱形部分125在内部腔室121的多孔壁126和无孔壁123之间限定外部腔室127。如上类似讨论的，插入物元件114被设置和被设计尺寸为放置或容纳在中空植入物元件12中(例如插入物元件114螺丝/螺纹连接或卡扣配合到植入的植入物元件12中)。

内部腔室121可以是基本呈圆柱形的并且包括无孔壁123，并且在顶端41附近与阀门元件124液体连通，并且与头部116和/或冠部元件118液体连通。

示例性冠部元件118包括被设置和被设计尺寸为容纳囊状物元件152(例如空气或液体填充的囊状物元件152)的内部空腔150。冠部元件118还包括与空腔150连通的中心孔153，中心孔153被设置为容纳活塞元件156(例如液压或射流驱动的活塞元件156)的至少一部分，活塞元件156安装到阀门元件124。咬合元件154位于囊状物元件152和/或冠部元件118的冠状端上，从而覆盖囊状物元件152的冠状端。

在示例性实施例中，由于咀嚼/吞咽等引起的冠状力(例如在咬合元件154的冠状表面129上沿箭头b的方向上的用户咀嚼力)沿箭头b的方向移位或移动囊状物元件152，从而沿箭头b的方向移动活塞元件156和阀门元件124，由此使插入物元件114的外部腔室127受压，从而使经处理的液体流过插入物元件114并进入用户的口腔。在某些实施例中，当阀门元件124沿箭头b的方向移动/移位时，位于阀门元件124下方的弹簧31将在阀门元件124和外部腔室127的顶端之间和/或在阀门元件124和植入物元件12的顶端之间压缩。

当去除咀嚼力时，弹簧元件31沿箭头u的方向的向上/顶端弹簧力沿箭头u的方向移位或移动阀门元件124，从而关闭阀门元件124并在插入物元件114的外部腔室127中产生真空从而将液体(例如经处理的液体)汲取到腔室127中(例如通过壁11、126的孔)。

因此，用户力(例如用户的咀嚼力/吞咽力)到咬合元件154的冠状面129的作用致使腔室127中的压力驱动液体(例如间质液/骨髓液)流过阀门元件124并进入内部腔室121，并且沿着箭头a的方向向上流过内部腔室121，并且经由冠部元件118中的液体通道130并沿箭头c、d的方向流出进入口腔，如上面结合头部16的液体通道30类似描述的那样。注意，在该实施例中，头部16可以包括或可以不包括液体通道130。

应注意的是，有利的冠部元件118可以通过腔室137提供额外的体积以容纳处理材料32和/或35(例如可溶性物质，诸如蛋白质、木糖醇、无定形磷酸钙等)，如上类似描述。

在另一实施例中并且如图7-13所示，示例性唾液腺组件200包括植入物元件212、具有冠部元件218的邻接元件、安装有过滤器元件264的插入物元件214、活塞元件256和咬合元件254。

示例性植入物元件212是基本呈圆柱形的并且包括穿过壁211的孔258，壁211具有外螺纹242(例如用于植入目的)和内螺纹244(图8)。在某些实施例中并且如图8所示，植入物元件212包括内部空腔246和邻接表面248。类似于植入物12，所植入的植入物元件212可以与下颌骨或上颌骨骨整合为牙科植入物。

如图9所示，邻接/冠部元件260包括邻接部分247和安装到邻接部分247的冠部元件218。在一些实施例中，邻接部分247可以不具有位于其上的冠部元件218。示例性邻接部分247包括在邻接部分247的顶端处的邻接表面249，并且包括接收表面245，如下文进一步讨论的。邻接元件260还包括中心孔251和一个或多个液体通道230。

示例性插入物元件214是基本呈圆柱形的并且包括扩大的冠状圆柱形头部216和从头部216延伸的顶端圆柱形部分225，插入物元件214还具有被设置为容纳阀门元件224和内部活塞元件257的中空内部腔室221。示例性活塞元件257位于阀门元件224上。

插入物元件214还包括外螺纹255，并且过滤器元件264(例如过滤膜滤芯元件264)被设置和被设计尺寸为位于插入物元件214的顶端(例如通过卡扣配合等)。插入物元件214的冠状端可以包括接收腔259，如下面进一步讨论的。示例性头部216用作用于将该元件214附接到植入物元件212的止挡件，并且可以包括穿过其中的一个或多个液体通道258。

中空圆柱形部分225包括壁226，其中一个或多个孔或开口262穿过壁226(例如在顶端——图10)。圆柱形部分225在壁226和内部活塞元件257之间限定外部腔室227。如下面进一步讨论的，插入物元件214被设置和被设计尺寸为放置或容纳在中空植入物元件212中。

如图7-9所示，邻接元件260被设置为定位在植入物元件212的内部空腔246(图8)内，使得邻接元件260的邻接表面249(图9)邻接或接触植入物元件212(图7)的邻接表面248(图8)。

如图11所示，示例性插入物元件214(其上安装有过滤器元件264)可以穿过邻接元件260的中心孔251插入，直到头部216搁置在邻接元件260的接收表面245上，并且使得插入物元件214的外螺纹255可以螺纹连接到植入物元件212的内螺纹244，从而将邻接元件260、插入物元件214和植入物元件212彼此固定(图7)。

活塞元件256然后可以插入空腔251中，并且活塞元件256可以经由定位/固定在接收空腔259中的紧固件元件263安装到插入物元件214上。然后可以将咬合元件254插入空腔251，并且咬合元件254可以经由定位/固定在接收空腔266中的紧固件元件265安装到活塞元件256上。在一些实施例中，注意到组件200可以不包括咬合元件254，并且活塞元件256可以延伸到组件200的冠部元件218的冠状端。

在示例性实施例中，由于咀嚼/吞咽等引起的冠状力(例如在咬合元件254的冠状面229上沿箭头b的方向上的用户咀嚼力)将咬合元件254和活塞元件256沿箭头b的方向移位或移动，从而沿箭头b的方向移动内部活塞元件257和阀门元件224，从而对插入物元件214的外部腔室227加压，从而使液体流过插入物元件214并进入用户的口腔。在某些实施例中，当阀门元件224沿箭头b的方向移动/移位时，定位在阀门元件224下方的弹簧31将在阀门元件224和外部腔室227的顶端之间压缩。

当去除咀嚼力时，弹簧元件31沿箭头u的方向的向上/顶端弹簧力沿箭头u的方向移位或移动阀门元件224，从而关闭阀门元件224并在插入物元件214的外部腔室227中产生真空，其由此将液体(例如经处理的液体)汲取到腔室227中和/或植入物元件212的储液室268中(例如经由壁211的孔258)。应当注意，储液室268可以与膜/过滤器(例如微孔膜/过滤器等)相关联(例如衬有膜/过滤器)。

因此，用户力(例如用户的咀嚼力/吞咽力)对咬合元件254的冠状面229的作用致使腔室227中的压力驱动液体(例如间质液/骨髓液)流过阀门元件224并进入内部腔室221，并且沿箭头a的方向向上流过内部腔室221，并且经由插入物元件214中的液体通道258并经由邻接/冠部元件260中的液体通道230并沿箭头c、d的方向流出进入口腔，如上面结合活塞头16的液体通道30类似描述的那样。

将参考以下示例进一步描述本公开；然而，本公开的范围不限于此。以下示例说明了有利的唾液腺组件的制造和使用。

示例1：

基于活兔研究的结果，应注意：(i)存在足够的间质液/骨髓液供示例性组件(例如组件10、100、200)起作用，可能每个患者仅需要一个植入物/组件(例如10、100、200)；(ii)存在某种可获得的正液体压力，其迫使在组件中形成较低的真空压力(例如25％至50％个大气压足以每分钟提取0.05毫升液体)；(iii)植入物壁(例如壁11)不需要是显著多孔的，有限数量的小孔(例如在壁11中0.5mm的直径内约30个孔)可能是足够的；(iv)在第一次手术时，壁11中的孔可能不需要被封闭。

图14-17是示出在最初的兔子研究中使用的示例性原型的照片/图像。这些原型在机器车间里通过挖空植入物元件(例如straumann植入物，12mm，4.1mm)、在骨内部分中添加孔以及在冠状部分中添加螺纹以接纳具有孔的定制帽而被制造。如图14所示，在第二次手术中，使用铁氟龙胶带密封系统以防止血液从软组织流入管内。

帽/冠中的孔被填充有用马来乳胶(guttapercha)点堵塞的塑料管。使用塑料管来帮助防止血液填充植入物/组件，并且便于在后续手术中确定植入物/组件的位置。

在用于探查兔下颌骨内液体的第一次手术中，使用吸水纸点，例如用于牙髓学的那些吸水纸点(图16)。将这些吸水纸点称重，插入30秒至60秒，然后重新称重。在植入后的大约1个月之后，组件将提供几微升的液体。这个数量可能是由于孔仍然被堵塞或者需要一些真空(或者两者)的原因。

在植入兔下颌骨后约3个月的最后一次手术时，液体自发地流动。在真空下，收集液体是可能的。图17示出了在3mm内径的管内的8mm间质液(以0.75％至0.5％个大气压在5秒内收集到57mm³或0.057ml)。

本文公开的范围包括端点，并且端点可以彼此独立地组合。本文公开的每个范围构成了位于所公开的范围内的点或子范围的公开。

在描述本文公开的改进的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)使用术语“一”、“一个”和“该”以及具有相似性质的词语应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾。此外，应当进一步指出，这里的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或相对重要性，而是用于将一个要素与另一个要素区分开。结合数量使用的修饰语“约”包括所述值并具有上下文规定的含义(例如其至少包括与特定数量的测量相关联的误差程度)。

本文描述的方法可以以适当的顺序进行，除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾。使用示例或示例性语言(例如“诸如”)仅旨在更好地说明本公开，并且不对本公开或其实施例的范围构成限制，除非另有声明。

除非另有定义，本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。

尽管已经参照本公开的示例性实施例描述了本公开的系统和方法，但是本公开不限于这些示例性实施例和/或实施方式。相反，本公开的系统和方法对于许多实施方式和应用是容易的，这根据该公开对于本领域技术人员来说是显而易见的。本公开明确地包括所公开的实施例的这些修改、增强和/或变化。由于可以在上述结构中进行许多改变，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以完成本公开的许多大不相同的实施例，其意图是附图和说明书中包含的所有内容应被解释为说明性的而不是限制性的。在前述公开中进一步的修改和替换是有意的。因此，所附权利要求被宽泛地解释并且以与本公开的范围一致的方式来解释是适当的。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种牙科植入组件，包括：

植入物元件，所述植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分位于用户的嘴部内；以及

插入物元件，至少部分位于所述植入物元件内；

其中所述植入物元件和所述插入物元件被设置和被设计尺寸以捕捉并得到所述用户的现有液体作为替代唾液给所述用户。

2.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分植入所述用户的下颌骨或上颌骨中；

其中所述液体是间质液或者骨髓液；并且

其中所述植入物元件和所述插入物元件利用来自所述下颌骨或上颌骨内的第一储液室的液体作为所述用户的替代唾液，并且其中所述植入物元件包括位于所述植入物元件的顶端部分的第二储液室，所述第一储液室与所述第二储液室连通。

3.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述植入物元件和所述插入物元件包括用于得到所述液体的多孔壁；并且

其中所述插入物元件被设置为螺旋或卡扣配合到所述植入物元件中。

4.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件包括活塞元件，所述活塞元件被设置为至少部分被所述用户的牙齿接触力驱动以得到所述液体作为所述用户的替代唾液。

5.根据权利要求4所述的牙科植入组件，其中所述活塞元件至少部分被所述用户在所述活塞元件上的吞咽力期间的咀嚼力或者偶然的牙齿接触驱动以得到所述液体作为所述用户的替代唾液。

6.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件包括用于调节或者改变所述液体的化学性质的处理材料；并且

其中所述处理材料包括半透膜或者可溶性颗粒。

7.根据权利要求4所述的牙科植入组件，其中所述活塞元件为活塞头；并且

其中所述活塞头与单向阀液体连通。

8.根据权利要求4所述的牙科植入组件，其中所述活塞元件利用所述用户的所述牙齿接触力来：（i）得到所述液体，（ii）驱动所述液体流过用于改变或者调节所述液体的化学性质的处理材料，以及（iii）驱动所述液体至所述用户的口腔。

9.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述植入物元件是基本中空的并且所述插入物元件是从所述植入物元件可移除和可替换的。

10.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件包括与所述液体液体连通的外部腔室；并且

其中当所述用户的牙齿接触力与所述插入物元件啮合时，所述外部腔室被加压，从而致使液体流过所述插入物元件并且从所述插入物元件的出口流出并且流入所述用户的口腔中。

11.根据权利要求10所述的牙科植入组件，还包括与所述插入物元件相关联的阀门元件；并且

其中当所述牙齿接触力停止与所述插入物元件啮合时，所述阀门元件关闭并且在所述外部腔室中造成真空，从而将所述用户的额外液体汲取到所述外部腔室中。

12.根据权利要求11所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件包括一个或多个弹簧元件；并且

其中当所述牙齿接触力停止与所述插入物元件啮合时，所述一个或多个弹簧元件使所述阀门元件的关闭便利。

13.根据权利要求1所述的牙科植入组件，还包括相对于所述插入物元件安装的冠部元件，所述冠部元件为所述用户提供冠状咀嚼表面并且提供被设置为储藏或处理所述液体的腔室。

14.根据权利要求1所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件包括与冠部元件的液体囊状物元件连通的射流驱动的活塞元件，所述液体囊状物元件具有安装在所述液体囊状物元件的冠状端上的咬合元件；并且

其中所述射流驱动的活塞元件被设置为至少部分被所述用户在所述咬合元件上的牙齿接触力驱动以得到所述液体作为所述用户的所述替代唾液。

15.根据权利要求1所述的牙科植入组件，还包括位于所述插入物元件的顶端的过滤器元件，其中所述过滤器元件与所述植入物元件的储液室连通。

16.根据权利要求1所述的牙科植入组件，还包括邻接元件，所述邻接元件被设置为至少部分位于所述植入物元件内，同时所述插入物元件被设置为至少部分位于所述邻接元件内并且至少部分位于所述植入物元件内以将所述邻接元件、所述插入物元件和所述植入物元件相互固定。

17.根据权利要求16所述的牙科植入组件，还包括位于所述邻接元件的冠状端上的冠部元件以及位于所述插入物元件的冠状端上的活塞元件，所述活塞元件被设置为至少部分被所述用户的牙齿接触力驱动以得到所述液体作为所述用户的所述替代唾液。

18.根据权利要求16所述的牙科植入组件，其中所述插入物元件与所述植入物元件可螺纹啮合以将所述邻接元件、所述插入物元件以及所述植入物元件相互固定。

19.一种牙科植入组件，包括：

中空且基本呈圆柱形的植入物元件，所述植入物元件被设置和被设计尺寸为至少部分植入用户的嘴部的颌骨中；以及

中空且基本呈圆柱形的插入物元件，至少部分位于所述植入物元件内；

其中所述植入物元件和所述插入物元件被设置和被设计尺寸以得到所述用户的间质液或者骨髓液作为所述用户的替代唾液的来源；

其中所述植入物元件和所述插入物元件利用来自下颌骨或上颌骨内的储液室的液体作为所述用户的替代唾液的所述来源；

其中所述插入物元件包括活塞元件，所述活塞元件被设置为至少部分被所述用户在所述活塞元件上的吞咽力期间的咀嚼力或者偶然的牙齿接触驱动以得到所述间质液或者骨髓液作为所述用户的替代唾液的所述来源；

其中所述插入物元件包括用于调节或者改变所述间质液的化学性质的处理材料，所述处理材料包括半透膜或者可溶性颗粒；并且

其中所述活塞元件利用所述用户的吞咽力期间的所述咀嚼力或者偶然的牙齿接触来：（i）得到所述液体，（ii）驱动所述液体流过用于改变或者调节所述液体的化学性质的所述处理材料，以及（iii）驱动所述液体至所述用户的口腔。

20.一种用于得到液体的方法，包括：

提供植入物元件，所述植入物元件被配置和被设计尺寸为至少部分置于用户的嘴部内；以及

将插入物元件至少部分置于所述植入物元件内；

其中所述植入物元件和所述插入物元件被配置和被设计尺寸以捕捉并得到所述用户的现有液体作为替代唾液给所述用户。