[发明专利]固定器

说明书

技术领域

本发明涉及用于插入到被布置在骨组织中的钻孔中的固定器，如牙固定器，所述固定器包括用于接合所述骨组织的带螺纹的外表面。本发明还涉及固定器组以及将固定器插入到被布置在骨组织中的钻孔中的方法。

发明背景

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。

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。

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。

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。

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。

发明概述

本发明的一个目的是提供固定器，特别是牙固定器，所述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固定器来实现。

本发明是基于这样的见解，即在植入期间及之后超过骨的屈服点对于在骨的愈合期期间的固定器的强度/稳定性可以实际上是有益的。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。

在本申请中，当讨论应变时，或当讨论应变的不同值时，除非明确指出，否则所述讨论可以涉及拉伸应变和/或压缩应变。所有与应变有关的数以绝对值表示。

附图7是皮质骨组织中应力和应变之间的关系的图示。屈服点位于图的直线部分(弹性变形带)和曲线部分(塑性变形带)之间的过渡区处。极限应变位于曲线部分的另一端。

附图8是松质骨组织中应力和应变之间的关系的图示。对于松质骨，直至屈服点(即图的直线部分转变为曲线部分处)的行为基本上与皮质骨中的对应。然而，由图8可见，在屈服点以上的行为在松质骨和皮质骨之间有所不同。

应当注意，图7和图8中的图显示应力和应变的绝对值。

发明人已经认识到，在0.01-0.3(绝对值)范围内的骨中的静应变在愈合期期间提供良好的骨强度，即在屈服应变(对于正常的70岁患者，皮质骨的屈服应变可以低于0.01)以上。特别地，发明人已经确定该范围的下部适合皮质骨，而该范围的上部适合海绵状松质骨。

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)。

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π·D。如果直径增加ΔD，则新的周长变为π·(D+ΔD)。因此，周长的增加为π·(D+ΔD)-π·D＝π·ΔD。用周长的增加除以初始周长π·D得到应变ΔD/D。