ИМПЛАНТИРУЕМЫЙ ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ЗУБОВ

Полезная модель относится к области медицинской техники, а именно - к стоматологии и может быть использована в качестве имплантируемых опорных элементов, применяемых для протезирования зубов.
Предлагаемый имплантируемый опорный элемент имеет специальную конструкцию по аналогии естественного периодонта и обеспечивает микроподвижность зубного протеза.
Известна имплантируемая искусственная опора для протезирования зубов [1], представляющая собой имплантат конической формы с резьбой круглого профиля и режущими пазами на наружной поверхности в виде монолитной искусственной опоры из пироуглеродного материала с титановым стержнем длиной 4 мм, шириной 1 мм.
Недостатками известного опорного элемента являются то, что он не обеспечивает амортизации при механической жевательной нагрузке, а резьбовое крепление создает внутренние механические напряжения в кости.
Известен также дентальный имплантат для протезирования зубов [2], содержащий корневую часть, выполненную в виде продолговатой формы элемента с глухим отверстием, и абатмент в виде стержня, вставленного в полость глухого отверстия, к дну которого прикреплен один конец размещенного в полости этого отверстия упругого элемента, другой конец которого прижат к торцевой поверхности стержня абатмента, при этом упругий элемент выполнен в виде витковой пружины сжатия, стержень выполнен некруглого сечения, глухое отверстие выполнено с сечением, повторяющим сечение стержня, который со стороны взаимодействия с витковой пружиной выполнен со сферообразной головкой, диаметр которой выполнен больше поперечного размера стержня, при этом в стенке глухого отверстия корневой части выполнено сферообразной формы углубление, ответное форме сферообразной головки стержня, и высота которого больше высоты сферообразной головки стержня для обеспечения осевого перемещения этого стержня на участке сферообразной формы углубления и углового смещения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является разборный зубной имплантат [3], содержащий внутрикостную часть, изготовленную из биоинертного пористого материала, и коронковую часть, состоящую из наружной с искусственным зубом и внутренней частей, при этом внутренняя часть снабжена амортизирующей прокладкой, причем внутрикостная часть имеет форму полого цилиндра с дном, внутренняя боковая поверхность цилиндра выполнена в форме эллипсоида вращения, внутри цилиндра расположена коническая втулка с внутренней резьбой, имеющая сужение книзу, на поверхности выполнены на равном расстоянии одна от другой, по крайней мере, три продольные прорези, амортизирующая прокладка расположена между внутренней поверхностью цилиндра и внешней поверхностью втулки, внутри которой помещен винт, а амортизирующая шайба помещена в зазоре между искусственным зубом и верхней плоскостью внутрикостной части.
Однако, известные имплантаты [2, 3] обладают сложностью, обусловленной большим количеством механических элементов, входящих в конструкцию, и связанными с этим технологическими трудностями при их установке. Кроме того, известный имплантат [3] обладает высоким риском отторжения и не позволяет создавать мостовые конструкций с имеющимися нативными зубами.
Целью предлагаемого технического решения является повышение надежности и долговечности с обеспечением амортизации и уменьшением вероятности расшатывания и отторжения опорного элемента при его функционировании.
Технический результат, заключающийся в устранении отмеченных недостатков, достигается в имплантируемом опорном элементе для крепления искусственных зубов, содержащем несущий стержень, упругий амортизирующий элемент и опорную капсулу, вводимую в костную ткань верхней или нижней челюсти, тем, что в нем несущий стержень и опорная капсула соединены между собой через упругий амортизирующий элемент, выполненный в виде слоя, покрывающего боковую поверхность несущего стержня и выполняющего роль периодонта, при этом толщина упомянутого слоя в поперечном сечении имплантата составляет величину от 0,15 мм до 0,7 мм, а капсула выполнена из материала с проницаемой структурой и с обеспечением остеоинтеграции.
В одном из вариантов указанный технический результат достигается также тем, что упругий амортизирующий элемент выполнен в виде плетеной сетчатой структуры из тяжей диаметром от 3-х до 100 мкм, одни концы которых вплетены в титановый стержнь, а другие - в опорную капсулу с обеспечением подвешенного состояния тинанового стержня в центре капсулы, а в качестве тяжей использованы пряжа из углеродных нанотрубок, или углеродное волокно, или армидные волокна, или синтетическое коллагеновое волокно, или волокна синтетической и натуральной паутины с механическими свойствами коллагеновых волокон. При этом свободное пространство между волокнами заполнено жидкостью, например, глицерином.
В другом варианте конструкции технический результат достигается тем, тем, что упругий амортизирующий элемент выполнен в виде эластической прослойки или пористой структуры из эластомера, или композиционного материала с эластическими свойствами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан первый вариант конструкции имплантата в разрезе;
- на фиг.2 приведен второй вариант конструкции имплантата в разрезе. Имплантируемый опорный элемент (фиг.1, фиг.2) содержит несущий стержень 1, упругий амортизирующий элемент 2 и опорную капсулу 3, вводимую в костную ткань челюсти. Несущий стержень 1 и опорная капсула 3 соединены между собой через упругий амортизирующий элемент 2, выполненный в виде слоя, покрывающего боковую поверхность несущего стержня 1 и выполняющего роль периодонта.
При этом толщина упомянутого слоя 2 в поперечном сечении составляет величину от 0,15 мм до 0,7 мм (конкретное значение толщины слоя в указанном диапазоне определяется размерами протезируемого зуба, а также материалом и технологией изготовления упругого амортизирующего элемента 2 на специальном оборудовании).
Несущий стрежень 1 может быть выполнен из титана или другого материала, обладающего необходимыми механическими свойствами и разрешенного для контакта с биологическими тканями. В верхней части стержня выполнена головка 4, предназначенная для крепления на ней коронки (на чертежах не показана).
Упругий амортизирующий элемент 2 может быть выполнен в двух вариантах:
- в виде плетеной сетчатой структуры из тяжей 5 диаметром от 3-х до 100 мкм, одни концы которых вплетены в титановый стержень 1, а другие - в опорную капсулу 3 с обеспечением подвешенного состояния титанового стержня 1 в центре капсулы (фиг.1), (диаметр тяжей зависит от эксплуатационных возможностей технологического оборудования);
- в виде эластической прослойки 2 или пористой структуры из эластомера, или композиционного материала с эластическими свойствами (фиг.2).
Капсула 3 выполнена из материала с проницаемой структурой и с обеспечением остеоинтеграции.
В качестве тяжей 5 (фиг.1) использованы пряжа из углеродных нанотрубок, или углеродное волокно, или армидные волокна, или синтетическое коллагеновое волокно, или волокна синтетической и натуральной паутины с механическими свойствами коллагеновых волокон.
Свободное пространство между волокнами 5 заполнено жидкостью, например, глицерином.
Изготовление и сборка опорного элемента осуществляется на специальном оборудовании.
Вначале изготавливается сердечник несущего стержня 1 из прочных материалов (например: из титана, карболитического углерода или композиционного материала с армированной структурой).
По первому варианту конструкции (фиг.1) на сердечник 1 наносится или напыляется слой материала способного к полимеризации (например, фотополимер). Далее вокруг стержня 1 плетется сетчатая структура упругого амортизирующеего элемента 2 (фиг.1). В качестве тяжей 5 могут быть использованы пряжа из углеродных нанотрубок, или углеродное волокно, или нановолокно, или армидные волокна, или волокна синтетической и натуральной паутины, или другие многокомпонентные или однокомпонентные волокна, отличающейся высокой прочностью. При этом упругий амортизирующий элемент 2 формируется пространственной укладкой волокон в виде тяжей диаметром от 3-х до 100 мкм имеющих определенные направления. Определенная ориентация тяжей 5 в пространстве обеспечивает подвешенное состояние несущего стержня 1 в центре опорной капсулы 3 и ограничивает движение стержня 1 по всем направлениям.
Далее на плетеную структуру опорной капсулы пропитыванием или напылением наносится слой полимеризующегося материала, например, фотополимер. После полимеризации образуется прочная армированная опорная капсула 3 (фиг.1).
По второму варианту конструкции (фиг.2) поверхность стержня 1 обрабатывается химическим или механическим способом с образованием шероховатой поверхности для хорошей адгезии.
Далее изготавливается опорная капсула 3, например, из титана с наружной резьбой или любую другую капсулу из материала с проницаемой структурой обеспечивающей остеоинтеграцию.
Затем наносится эластомер на несущий стержень 1 или заполняется внутренняя полость опорной капсулы 3. После этого несущий стержень 1 погружается в опорную капсулу 3 с позиционированием стержня в центре капсулы. После полимеризации эластичная прослойка 2 между стержнем 1 и капсулой 3 приобретает упругие свойства (фиг.2).
Установка собранного имплантанта происходит следующим образом:
Проводится анестезия и осуществляется продольный разрез десны и надкостницы вдоль гребня альвеолярного отростка. Далее выделяется гребень альвеолярного отростка. Затем проводится перфорация кортикального слоя кости в местах установки имплантатов (шаровидным бором), формируется ложа имплантата в кости и проводится установка имплантата в формированное ложе (пассивное погружение в случае с проницаемой опорной капсулой). После этого устанавливают заглушку имплантата (на чертежах не показана) и производят закрытие гребня альвеолярного отростка с ушиванием слизистонадкосничного слоя.
Для остеоинтеграции костной ткани альвеолярного отростка челюсти требуется определенное время. После того как имплантат надежно укрепляется в челюсти на головке 4 опорного элемента устанавливается абатмент с последующей установкой зубного протеза (на чертежах не показаны).
Имплантируемый опорный элемент имплантат обеспечивает:
амортизацию и равномерное распределение биомеханической (жевательной) нагрузки на костную ткань альвеолярного отростка;
предусматривает возможность протезирования мостовидными конструкциями с применением в роле опорных элементов естественных зубов;
- исключает травму пародонта и тканей зубов антагонистов;
- возможность протезирования несъемными конструкциями после проведения имплантации на полностью беззубых челюстях и при дефектах зубных рядов большой протяженности;
- снижает риск отторжения.
В опорном элементе имплантата использованы современные технологии на основе наноматериалов.
Источники информации:
1. Патент РФ №53142, МПК А61С 13/10, от 16.11.2005.
2. Патент РФ №94842, МПК А61С 8/00, от 03.12.2009.
3. Патент РФ №2296531, МПК А61С 8/00, от 21.10.2004.