[发明专利]一种3D打印仿生牙种植体及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于牙种植体领域，尤其涉及一种3D打印仿生牙种植体及其制作方法。

背景技术

随着人类平均年龄的增长，牙齿的修复工作在医学领域日益重要，而牙齿种植是牙齿修复领域的关键技术。作为外部植入口腔内的牙种植体，其与牙槽骨链接强度、自身的力学性能以及生物相容性是影响牙种植体使用效果的主要因素。

目前商业化的牙种植体为全致密型种植体，其表面经喷砂、酸蚀处理形成纳米微结构，有利于骨细胞的生长，已成为公认较成功的骨替代材料。但是，全致密型的种植体存在着诸多缺陷：力学相容性差,其弹性模量(110Gpa)与骨质的弹性模量(2-18Gpa)相差太大,植入体与骨组织界面易产生应力集中和应力遮挡效应,骨界面易发生慢性疲劳破坏,导致植入体松动下沉和脱位,影响植入体的成功率；同时，其生物活性较差,缺乏骨诱导和骨传导能力,因而愈合时间较长,达到稳定的骨结合一般需要3-6个月的时间。并且，在将这种商业化的牙种植体应用于即刻种植时，也会存在拔牙创使即刻种植难以初期关闭创口以及种植初期稳定性差等问题。

因此，如何提供一种可克服目前因种植体弹性模量与骨质的弹性模量相差大而导致的易松动脱落，且能够缩短骨愈合时间的牙种植体，将是本领域所急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种3D打印仿生牙种植体及其制作方法，该种植体可避免因种植体弹性模量与骨质的弹性模量相差大而导致的易松动脱落，且其具有较强的生物活性，从而能够大大缩短骨愈合时间。

为了达到上述目的，本发明的一方面提供了一种3D打印仿生牙种植体，包括种植体本体，还包括与所述种植体本体外表面结合为一体的壳聚糖纳米涂层，所述种植体本体包括牙颈部基台和位于所述牙颈部基台下方的、与所述牙颈部基台一体式连接的牙根，其中，所述牙根为全层三维网状结构。

作为优选技术方案，所述种植体本体是基于患者术前牙根3D图像形状的种植体本体。

作为优选技术方案，所述三维网状结构的孔径大小为300μm，孔隙率为30％-70％，优选孔隙率为50％。

作为优选技术方案，所述牙颈部基台包括龈上基台和位于所述龈上基台下方的龈下基台，所述龈上基台的顶部与牙冠相连接，所述龈上基台的底部与所述龈下基台的顶部相连续，所述龈下基台与所述牙根相连续。

作为优选技术方案，所述龈下基台的底部与牙槽骨相齐平，所述龈下基台的底部与牙槽骨相齐平，顶部与牙龈袖口相齐平。

作为优选技术方案，所述龈上基台的底部与所述龈下基台的顶部之间留有1mm的肩台，所述肩台具有与所述龈下基台呈45°的斜平面。

作为优选技术方案，所述龈上基台的近远中向以及颊舌向分别留有约1mm的固位沟。

作为优选技术方案，所述种植体本体的制作材料为20-50μm的钛粉末颗粒。

本发明的另一方面提供了一种如上述任一项技术方案所述的3D打印仿生牙种植体的制作方法，包括以下步骤：

获取患者术前的牙根3D图像，通过区域增长提取目标减数牙数据，建立仿生牙种植体的3D模型，对所述3D模型进行平滑、降噪、修整、优化后进行格式转化；利用选择性电子束烧结设备Q10制作3D实体，条件为：以钛合金粉末为原料，层厚0.05mm，生产速度80cm3/h，氦气作为惰性保护气体；将烧结完成后的产品在粉末回收系统中进行清理，回收粉末并进行超声波初次清洗，然后分别置于丙酮、乙醇和双蒸水中超声波振荡处理15分钟，重复清洗两次，然后置于37℃热恒温鼓风干燥箱中烘干，高温高压灭菌后得到3D仿生牙实体；

然后将所述3D仿生牙实体浸泡在含有壳聚糖的乙酸溶液与三聚磷酸钠溶液以体积比10:1混合形成的壳聚糖纳米温敏水凝胶涂层溶液中10分钟，取出后在37℃恒温鼓风干燥箱中干燥，重复3次，得到3D打印仿生牙种植体。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明所提供的3D打印仿生牙种植体是基于患者术前牙根3D图像形状的种植体本体，经技术处理后，利用3D打印技术可准确无误的制作与拔牙窝相匹配的种植体以进行植入，为其应用于即刻种植奠定基础，从而可克服拔牙创使即刻种植难以初期关闭创口以及种植初期稳定性差等问题。

2、本发明所提供的3D打印仿生牙种植体为多孔的仿生牙种植体，其接近骨小梁结构，同时该仿生牙种植体的三维网状结构空隙分布均匀，增加了种植体与骨结合的表面积，有利于血液的快速附着以及促进血液的代谢，有利于骨结合以及缩短骨结合时间。