固定器组的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于安装在骨组织中的一组固定器。每个固定器向骨提供不同于所述组中的另一个固定器所提供的静应变的静应变。静应变的差异可以至少关于大小和／或轴向延伸。本发明还涉及一种植入系统和从一组固定器中选择一个固定器的方法。
【专利说明】固定器组
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于安装在骨组织中的一组固定器。该组至少包括用于插入到布置在骨组织中的钻孔中的第一固定器和第二固定器。本发明还涉及一种植入系统以及从一组固定器中选择一个固定器的方法。
[0002]发明背景
[0003]现今对于修复诸如丢失牙齿的被损伤的部分的常用方式是将固定器安装在相邻的骨组织中并替换被损伤的部分。对此，为了获得成功的结果，固定器应该完全稳定并且正确地接合到骨。术语骨整合用于这种接合效应，该术语的基本含义为骨组织生长到固定器表面中。这种接合的两个主要来源是机械接合和有机体接合。前者大致受到钻孔(固定器安装到钻孔中)的宏观几何结构的影响和固定器的宏观几何结构的影响，并且受到钻孔和固定器一起工作得如何的直接效应的影响。有机体接合是连续进展和发展的效应，特别是在安装之后即刻，并且通常受到固定器的微表面结构与骨组织相互作用得如何的影响。
[0004]由于向内生长，所以骨和固定器之间会具有互锁效应。此外，由于骨组织在理想条件下可以生长到固定器的表面空腔中，并且在安装之后生长到在固定器和钻孔之间留下的空隙中，所以机械连接会随时间而发展。
[0005]在将固定 器安装到骨组织中的过程中，骨承受应力和应变两者。应力和应变之间的关系基本上是线性的直至屈服点(屈服应变)。直至屈服点，骨有弹性地变形。然而，超过屈服点，骨将塑性地变形。为了提供固定器在骨中的良好愈合条件和稳定性，要注意保持骨组织的弹性并避免超过屈服点。
[0006]在工业中一直努力以进一步提高植入在骨组织中的固定器的稳定性并在固定器安装后在愈合期期间改善基础条件。一个实例是给固定器表面提供不同类型的结构，如微型毛面的或喷砂的结构，以用于提高固定器和骨之间的接触面。
[0007]然而，尚有余地来对固定器就其在骨组织中的稳定性方面进行进一步的开发。
[0008]发明概沭
[0009]本发明的一个目的是提供一组固定器，特别是牙固定器，该组固定器在固定器的愈合期期间具有高稳定性/强度。在下文中将变得明显的该目的和其他目的通过在所附权利要求中限定的一组固定器来实现。
[0010]本发明是基于这样的见解，即在植入期间及之后向骨组织施加静应变对于在骨的愈合期期间的固定器的强度/稳定性可以是有益的。实际上，发明人已经认识到，即使是超过所述骨的屈服点的应变也可以是有益的。特别地，发明人已经发现超过骨的极限应变 (即当骨断裂时)的周向上的拉伸应变对于在固定器安装后在愈合期期间触发生物学反应也可以是有益的。虽然在固定器附近可能形成裂纹，但是呈现的将是使周围骨组织稳定。
[0011]本发明的发明人进一步认识到骨组织的屈服点和极限应变随患者而不同，并且固定器的选择应当合适地是定制的或患者专用的。换言之，通过确定患者或患者的骨组织的影响应变的特性，可以从一组固定器中选择提供合适应变的固定器。
[0012]根据本发明的第一个方面，提供用于安装在骨组织中的一组固定器。该组包括:[0013]第一固定器，所述第一固定器用于插入到布置在骨组织中的钻孔中以用于向所述骨组织提供静应变，和
[0014]第二固定器，所述第二固定器用于插入到布置在骨组织中的钻孔中以用于向所述骨组织提供静应变，
[0015]其中至少关于大小和/或轴向延伸，当第一固定器被安装在钻孔中时由第一固定器提供的静应变，不同于当第二固定器将被安装在所述钻孔中以代替第一固定器时由第二固定器提供的静应变。
[0016]因此，取决于例如患者骨的质量，可以选择所述组中最合适的固定器用于植入。该选择可以，例如，是基于人的年龄、骨密度、骨组织的矿物质含量、骨组织疾病或骨厚度。
[0017]当然，应当理解，所述组可以包括多于两个固定器，例如三个、四个、五个、六个或甚至更多个固定器，每个固定器提供不同的静应变。此外，应变的差异可以是大小的差异 (例如表示为百分比的)，或是轴向延伸的差异。这可以是有利的，如果需要控制在骨的特定部分(例如皮质骨)的应变，并且取决于可用的骨厚度，可以选择适当的固定器。例如， 第一固定器可以提供沿所述固定器长度的超过1_的静应变，而第二固定器提供相同大小的静应变，但是沿另一个长度，例如沿所述固定器长度的2_。还可以想到的是，固定器应变关于大小和轴向延伸两者都不同。
[0018]以特定扭矩插入固定器意味着将在周围的骨中引起静应变。这些静应变的大小不仅取决于插入扭矩而且还取决于固定器设计，骨准备的形状，骨解剖学，骨质量并且还可能取决于固定器表面形貌。发明人独创地认识到可能通过固定器设计来实现充分可控的静应变，而不是去费力于这些不同的参数(其中一些是难以估计的)。
[0019]在圆形几何中，周向上的拉伸应变由周长的增加除以初始周长产生。例如，在具有初始直径D的情况下，周长为-D0如果直径增加AD，则新的周长变为*(D+AD)。因此，周长的增加为? (D+ AD)- -D=Ji ? AD0用周长的增加除以初始周长*D得到应变 AD / D。
[0020]通过在钻孔周围的骨组织中提供具有第一半径!的母螺纹(所述半径是从钻孔轴到骨螺纹的距离)和通过给固定器提供具有第二半径R(其大于第一半径r)的螺纹的螺纹部，当所述螺纹部经由所述骨螺纹旋入骨中时，压力将被施加到骨。增大的半径R将因此导
致骨组织的压缩。与以上说明的应变AD / D类似，最大应变将因此是r
[0021]这意味着，通过控制所述带螺纹的固定器部分和与所述部分的螺纹紧密配合的骨螺纹之间半径的差异，可以获得可控的静应变。
[0022]例如，通过拥有具有对应于骨螺纹的半径的第一半径r (即从钻孔轴到骨螺纹的距离)的固定器的带螺纹的引导部分，以及具有大于所述第一半径的第二半径R的带螺纹的尾部，可以获得所述可控的应变。
[0023]通过利用单独的攻丝器预攻丝或通过在自攻的固定器上的攻丝装置如切割刃可以获得骨螺纹。
[0024]根据至少一个示例实施方案，所述组中的每一个固定器包括引导部分和尾部，所述尾部关于大直径和/或小直径宽于所述引导部分以用于向所述骨组织提供静应变，其中第一固定器的尾部的至少一个子部分在尺寸上不同于第二固定器的尾部的相应的子部分。小直径(minor diameter)通常由固定器的螺纹牙底或芯确定,而大直径(major diameter) 由螺纹牙顶(或更具体地与螺纹牙顶相切的几何圆周表面)确定。整个尾部可以是不同的， 而不是仅使两个固定器中的尾部的子部分不同。例如，第一固定器的尾部可以具有一个宽度，而第二固定器的整个尾部可以具有不同宽度。
[0025]根据至少一个示例实施方案，所述固定器中的每一个包含外螺纹，所述外螺纹不中断地从引导部分延伸到尾部。因此，该外螺纹提供从引导部分到尾部的连续过渡。虽然， 例如，部分的引导部分可以具有一个或多个使外螺纹中断的切割刃，在从引导部分到尾部的过渡区域所述螺纹不中断地延伸。可以因此将不中断的外螺纹设置在布置于引导部分和尾部之间的过渡部分上。
[0026]根据至少一个示例实施方案，所述固定器的所述引导部分和尾部包括各自的带螺纹的外表面以用于接合骨组织，其中沿所述固定器的轴向交替设置有螺纹牙顶和螺纹牙底，其中
[0027]在第一固定器的尾部中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为Rtl并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rbl，并且
[0028]在第二固定器的尾部中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为Rt2并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rb2,
[0029]其中Rtl不同于Rt2,和/或Rbl不同于Rb2。
[0030]因此，应当理解，施加的在骨中产生应变的压力可以通过以下方式提供:相比于固定器的引导部分，使尾部中的到螺纹牙顶的径向距离增加，或者相比于固定器的引导部分， 使尾部中的到螺纹牙底的径向距离增加(或螺纹牙顶和螺纹牙底两者的组合)。因此，通过使一个固定器的尾部具有到螺纹牙顶和/或螺纹牙底的径向距离的更大的相对增加，所述固定器相对于所述组中的另外一个或多个固定器将向骨组织提供更大的应变。
[0031]虽然，所述组中的至少两个固定器的引导部分可以合适地具有基本相同的尺寸， 而尾部具有不同的尺寸，但是也可以想到在引导部分上也具有不同尺寸。
[0032]根据至少一个示例实施方案，引导部分的螺纹线(threading)设置有至少一个切割装置/切割刃以用于在所述骨组织中制备母螺纹，
[0033]其中，在第一固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rtl并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rbl，
[0034]其中，在第二固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rt2并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rb2，
[0035]其中关系
【权利要求】
1.用于安装在骨组织中的一组固定器，其包括第一固定器，所述第一固定器用于插入到布置在骨组织中的钻孔中以向所述骨组织提供静应变，和第二固定器，所述第二固定器用于插入到布置在骨组织中的钻孔中以向所述骨组织提供静应变，其中至少关于大小和/或轴向延伸，当所述第一固定器被安装到钻孔中时由所述第一固定器提供的静应变不同于当所述第二固定器被安装到所述钻孔中以代替所述第一固定器时由所述第二固定器提供的静应变。
2.根据权利要求1所述的组，其中所述固定器中的每一个包括引导部分，和关于固定器大直径和/或小直径比所述引导部分更宽的尾部，所述尾部用于向所述骨组织提供静应变，其中所述第一固定器的尾部的至少一个子部分在尺寸上不同于所述第二固定器的尾部的相应的子部分。
3.根据权利要求2所述的组，其中所述固定器中的每一个包括不中断地从所述引导部分延伸到所述尾部的外螺纹。
4.根据权利要求2或3所述的组，其中所述固定器的所述引导部分和尾部包括各自的带螺纹的外表面以用于接合所述骨组织，其中沿所述固定器的轴向交替设置有螺纹牙顶和螺纹牙底，其中在所述第一固定器的尾部的所述子部分中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为Rtl 并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rbl，并且在所述第二固定器的尾部的所述相应的子部分中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为R12并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rb2,其中Rtl不同于Rt2,和/或Rbl不同于Rb2。
5.根据权利要求4所述的组，其中所述引导部分的螺纹线设置有至少一个切割刃以用于在所述骨组织中制备母螺纹，其中，在所述第一固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rtl并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rbl，其中，在所述第二固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rt2并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rb2，
6.根据权利要求5所述的组,其中rtl=rt2和/或rbl=rb2。
7.根据权利要求1所述的组，其中所述固定器中的每一个包括引导部分和用于向所述骨组`织提供静应变的较宽的尾部，所述引导部分和所述尾部都包括各自的带螺纹的外表面以用于接合骨组织，其中在所述固定器的轴向上交替设置有螺纹牙顶和螺纹牙底，其中所述引导部分的螺纹线设置有至少一个切割刃以用于在所述骨组织中制备母螺纹，其中，在所述第一固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rtl并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rbl，其中，在所述第二固定器的引导部分中，从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙顶的最大径向距离为rt2并且从固定器轴到所述切割刃的螺纹牙底的最大径向距离为rb2，其中在所述第一固定器的的尾部中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为Rtl并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rbl，其中在所述第二固定器的尾部中，从固定器轴到螺纹牙顶的径向距离为Rt2并且从固定器轴到螺纹牙底的径向距离为Rb2,其中关系
8.根据权利要求2-7中任一项所述的组，其中所述固定器中的每一个包括冠侧加宽的中间过渡部分，所述冠侧加宽的中间过渡部分具有邻接所述引导部分的顶端和邻接所述尾部的冠端，其中所述过渡部分具有在其顶端和冠端之间的轴向长度L，其中，关于所述螺纹牙顶和/或螺纹牙底，每个轴向单位长度的所述尾部的任何冠侧加宽小于所述过渡部分的冠侧加宽。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组，其中所述两个固定器具有外螺纹，其中所述第一固定器的螺纹线的轴向长度与所述第二固定器的螺纹线的轴向长度基本相同。
10.根据权利要求1所述的组，其中所述固定器中的每一个包括引导部分和用于向所述骨组织提供静应变的较宽的尾部，其中所述第一固定器的尾部的轴向长度长于所述第二固定器的尾部的轴向长度，由此，与安装所述第二固定器时相比， 安装所述第一固定器时，所述骨中的静应变被施加到更长的轴向距离上。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组，其中由所述固定器提供的静应变在 0.01—0.3的范围内。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组，其中所述固定器中的每一个包括顶侧切割部分，所述顶侧切割部分用于在所述骨组织中切割母螺纹，顶侧压缩部分，所述顶侧压缩部分用于向所述骨组织提供静应变并且位于所述顶侧切割部分的冠侧，冠侧切割部分，所述冠侧切割部分用于在所述骨组织中切割母螺纹并且位于所述顶侧压缩部分的冠侧，冠侧压缩部分，所述冠侧压缩部分用于向所述骨组织提供静应变并且位于所述冠侧切割部分的冠侧，其中，关于固定器大直径和/或小直径，与所述第二固定器的相应部分相比，所述第一固定器的所述切割部分和压缩部分中的至少一个具有不同宽度。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组，其中所述固定器是用于布置在颚骨中的牙固定器。
14.一种植入系统,其包括用于插入到布置在骨组织中的钻孔中的带外螺纹的固定器，所述固定器具有引导部分和较宽的尾部，第一单独的带外螺纹的制螺纹器，其具有至少一个切割刃以用于在所述骨组织中制备母螺纹，所述母螺纹适于紧密配合所述固定器的螺纹，第二单独的带外螺纹的制螺纹器，其具有至少一个切割刃以用于在所述骨组织中制备母螺纹，所述母螺纹适于紧密配合所述固定器的螺纹，其中，在所述第一制螺纹器中，从中心轴到所述切割刃的螺纹牙顶和/或螺纹牙底的最大径向距离分别不同于从中心轴到所述第二制螺纹器的切割刃的螺纹牙顶和/或螺纹牙底的最大径向距离。
15.根据权利要求14所述的植入系统，其中由所述第一或第二制螺纹器中的任一个制备的所述骨组织中的所述母螺纹具有用于接纳所述固定器的引导部分的第一部分和用于接纳所述固定器的尾部的第二部分，其中，关于固定器大直径和/或小直径和相应的大孔径和/或小孔径，所述引导部分和所述第一部分之间的直径差异小于所述尾部和所述第二部分之间的直径差异，由此所述尾部向所述骨组织提供静应变。
16.一种从一组至少两个固定器中选择一个固定器的方法，每个固定器， 与另外一个或多个固定器相比，当被插入到人骨组织中的钻孔中时适于提供不同的静应变，所述方法包括:确定人或人的骨组织的影响应变的特性的状态或值，并且基于所确定的状态或值从所述组中选择一个固定器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述影响应变的特性是以下中的一个:人的年龄、骨密度、所述骨组织的矿物质含量、骨组织疾病和骨厚度。
【文档编号】A61C8/00GK103458821SQ201280018183
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年4月12日 优先权日:2011年4月14日
【发明者】斯蒂格·汉松, 安德斯·哈尔丁 申请人:登士伯Ih有限公司