ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ЗУБНОЙ ИМПЛАНТАТ И СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗУБНОГО ИМПЛАНТАТА
INDIVIDUAL DENTAL IMPLANT AND METHOD AND SYSTEM FOR MANUFACTURING INDIVIDUAL DENTAL IMPLANT

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По настоящей международной заявке испрашивается приоритет на основании патентной заявки США № 16/158,370, поданной 12 октября 2018 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящая заявка относится в целом к подпружиненному имплантату и способу и системе для изготовления подпружиненного имплантата и, более конкретно, к индивидуальному зубному имплантату и способу и системе для изготовления указанного индивидуального зубного имплантата, имеющего одно или более аккумулирующих энергию устройств, которые могут отклоняться во время установки и расширяться для обеспечения внешнего давления и, таким образом, посадки враспор для достижения устойчивости.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Естественные зубы человека могут поддерживаться в кости периодонтальными волокнами, которые работают как амортизаторы ударов при приложении сжимающих нагрузок, например, во время жевания. Из-за кариеса зубов, случайных повреждений, анатомических нарушений, возраста и тому подобного естественные зубы пациента могут быть удалены или утрачены. В результате для улучшения внешнего вида пациента и/или функции зуба в костную структуру пациента могут быть имплантированы зубные имплантаты. Зубные имплантаты, широко используемые в стоматологическом лечении, представляют собой стандартные изделия. Поскольку может оказаться необходимым, чтобы зубы были припасованы надлежащим образом для комфорта и процесса заживления после хирургического вмешательства в периодонтальные волокна пациента, некоторые обычно используемые имплантаты могут не являться оптимальным замещением.
Один тип зубного имплантата представляет собой имплантационные системы неввинчивающегося типа, примером которого является имплантационная система с неввинчивающимся корнем (здесь и далее называемая индивидуальным зубным имплантатом), в которой наружная геометрия имплантата может быть сконструирована соответствующей форме корня естественного зуба. Этот тип имплантационных систем может препятствовать традиционным хирургическим стоматологическим процедурам, включающим в себя множество последовательностей сверления. В настоящем изобретении имплантат может быть размещен одновременно с удалением, с минимальным изменением стоматологической анатомии.
[0003] Установка таких имплантатов может, таким образом, требовать использования значительной силы для окончательной установки имплантата. В некоторых случаях может использоваться молоточек. Это может возникать из-за в целом имеющей поднутрения анатомии корня зуба. Основной участок корня зуба может быть шире, чем верхний коронковый участок корня зуба, таким образом, материал имплантата может быть шире у основания для сохранения контакта с костью.
[0004] Кроме того, традиционные ввинчивающиеся имплантаты могут полагаться на резьбовое соединение имплантата для обеспечения первоначальной устойчивости при повороте до тех пор, пока имплантат не будет полностью остеоинтегрирован. Имплантаты с неввинчивающимся корнем не могут полагаться на резьбовое соединение из-за тесного контакта имплантата с костью, требуемого при естественной форме корня. Также нецилиндрическая геометрия не позволяет использовать традиционную резьбу. Однако плотная посадка, или посадка с натягом имплантата в лунку во время установки обеспечивает ограниченную устойчивость. Некоторые имплантаты с неввинчивающимся корнем могут основываться на использовании мостовидного протеза для покрытия и защиты имплантата во время остеоинтеграции. Эти мостовидные протезы могут быть якорно прикреплены к соседним здоровым зубам, что ограничивает его использование, когда множество единиц необходимо расположить рядом друг с другом.
[0005] Патент США № 8602780B2 раскрывает индивидуализированный зубной протез и имплантат, изготовленный на основе процесса, который включает в себя изготовление копии значительного участка геометрии естественного корня зуба человека, подлежащей вставке после удаления естественного зуба или в существующую биологическую клеточную структуру периодонтальной связки или как единый элемент - в костную структуру соответствующей челюсти.
Патент США № 8,911,234B2 раскрывает имплантат, подлежащий имплантации в костную ткань, при этом указанный имплантат имплантируется в полость, специально созданную или приспособленную для этой цели. Для имплантации имплантат может подвергаться механическим колебаниям, что приводит к тому, что термопластический материал частей поверхности по меньшей мере частично разжижается и вдавливается в неровности и поры стенки полости с образованием соединения с геометрическим замыканием между имплантатом и стенкой полости при повторном отверждении.
Публикация патентной заявки США № 11/724,261 представляет индивидуализированный зубной протез для остеоинтеграции, имеющий первый изготовленный участок, имеющий форму, по существу соответствующую трехмерной поверхности корня зуба, подлежащего замещению, и второй изготовленный участок, имеющий форму, по существу соответствующую трехмерной поверхности коронки зуба, подлежащего замещению.
[0006] Патент США № 9,539,062B2 раскрывает способы конструирования и изготовления индивидуализированного зубного протеза, включающего в себя этапы приема данных изображения, например, данных рентгеновского изображения и данных сканирования поверхности зубной анатомии и/или физический слепок зубной анатомии конкретного пациента, формирования трехмерной виртуальной модели участков нефункционального естественного зуба, расположенного в челюстной кости пациента, на основании данных изображения и сканирования поверхности, виртуального конструирования зубного имплантата на основании виртуальной модели, экспортирования данных, описывающих сконструированный зубной имплантат, к производящему устройству, и индивидуальное изготовление зубного имплантата для конкретного пациента.
[0007] СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Существующие ограничения, связанные с вышеупомянутым, а также другие ограничения могут быть преодолены посредством индивидуального зубного имплантата, способа и системы для изготовления индивидуального зубного имплантата, имеющего аккумулирующий энергию механизм, который может отклоняться во время установки и расширяться для обеспечения внешнего давления и, таким образом, посадки враспор для достижения устойчивости.
[0009] Согласно аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться индивидуальный зубной имплантат для вставки в челюсть, содержащий: обращенный к окклюзионной поверхности участок, предназначенный для вмещения реставрации или для формирования встроенной части реставрации; промежуточный участок, имеющий контурированную форму для имитации естественного профиля десневого края для оптимальной эстетики; и нижний/верхушечный участок, выполненный с возможностью соответствия или по существу соответствия форме естественной лунки после удаления, при этом нижний участок включает в себя один или более выступов и по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, расположенное вдоль указанного промежуточного участка или встроенное в него и/или в выступы, и выполненное с возможностью отклонения во время вставки в естественную лунку после удаления и с возможностью расширения для обеспечения внешнего давления для устойчивости индивидуального зубного имплантата в естественной лунке после удаления во время остеоинтеграции, при этом конструкция указанного по меньшей мере одного аккумулирующего энергию устройства основана на информации, например, номере зуба или месте замены зуба, контурах и геометрии альвеолярной кости, имеющемся количестве волокон периодонтальной связки, исходной устойчивости, необходимой после размещения имплантата, расположении любых находящихся рядом нервов или других чувствительных элементов зубной анатомии, и качестве или количестве кости, необходимой для опоры зубного имплантата.
[0010] Согласно другому аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться индивидуальный зубной имплантат, включающийся в себя одно или более сочетаний следующего: (i) индивидуальный зубной имплантат изготовлен из материала, который способен остеоинтегрироваться с естественной костью и является биосовместимым, например, титана, титановых сплавов, нержавеющих сталей и/или керамических материалов, (ii) указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство изготовлено из того же материала, что и внутренний участок индивидуального зубного имплантата, (iii) указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство представляет собой наружную оболочку или является частью наружной оболочки индивидуального зубного имплантата, (iv) указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство представляет собой пружину, спираль или шип, (v) выступ индивидуального зубного имплантата сконструирован гибким для изгибания во время вставки в естественную лунку после удаления, (vi) индивидуальный зубной имплантат и/или указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство изготовлено из рассасывающегося конструкционного материала, (vii) указанный рассасывающийся конструкционный материал представляет собой гидроксиапатит, трикальцийфосфат и/или магний, (viii) указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство полностью или частично окружает промежуточную секцию и/или выступы индивидуального зубного имплантата, (ix) выступы выполнены имеющими балко-подобную геометрию, образуя указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, (x) внутренний участок сконструирован имитирующим противоповоротные элементы, резьбу и/или соединительную геометрию винтовых зубных имплантатов, чтобы соответствовать стандартному и индивидуальному зубному абатменту, коронке, балке, мостовидному протезу или аналогичному типу опирающейся реставрации.
[0011] Согласно аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться способ приготовления индивидуального зубного имплантата, способ содержит этапы, на которых: принимают трехмерные данные, представляющие форму естественной лунки после удаления зуба пациента; анализируют трехмерные данные для получения информации о характеристиках естественной лунки после удаления, указанная информация включает в себя анатомию места удаления, величину оставшейся периодонтальной связки, расположение нервов, плотность окружающей кости и глубину и количество кости; разрабатывают трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата на основании формы естественной лунки после удаления, при этом трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата имеет (i) обращенный к окклюзионной поверхности участок для вмещения реставрации или формирования встроенной части реставрации, (ii) промежуточный участок, имеющий контурированную форму для имитации естественного профиля десневого края для оптимальной эстетики, (iii) нижний участок, включающий в себя один или более выступов и (iv) по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, при этом указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство располагается вдоль или встроено в трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата, причем конструкция указанного по меньшей мере одного аккумулирующего энергию устройства основана на информации, например, номере зуба или месте замены зуба, контурах и геометрии альвеолярной кости, имеющемся количестве волокон периодонтальной связки, исходной устойчивости, необходимой после размещения имплантата, расположения любых расположенных близко нервов или других чувствительных элементов зубной анатомии, и качества и количества кости, необходимой для опоры зубного имплантата так, что указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство отклоняется во время вставки в естественную лунку после удаления и расширяется для обеспечения внешнего давления для устойчивости индивидуального зубного имплантата в естественной лунке после удаления во время остеоинтеграции, и изготавливают индивидуальный зубной имплантат на основании указанного этапа разработки.
[0012] Согласно другому аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться способ, включающий в себя одно или более сочетаний следующего: (i) дополнительно содержащий этап, на котором сканируют зуб для получения формы естественной лунки после удаления до приема трехмерных данных, (ii) дополнительно содержащий этап, на котором сканируют зуб перед удалением указанного зуба, (iii) дополнительно содержащий этап, на котором сканируют зуб после удаления указанного зуба, (iv) дополнительно содержащий этап, на котором выполняют этап сканирования с помощью аппарата компьютерной томографии (КТ), конусной компьютерной томографии (КЛКТ), цифрового внутриротового сканера и/или аппарата магнитно-резонансной томографии (МРТ), (v) дополнительно содержащий этап, на котором вставляют индивидуальный зубного имплантат в естественную лунку после удаления, (vi) дополнительно содержащий этап, на котором выполняют хирургическую подгонку естественной лунки после удаления перед указанным этапом вставки, (vii) дополнительно содержащий этап, на котором конструируют указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство для полного или частичного окружения промежуточной секции и/или выступов индивидуального зубного имплантата, (viii) дополнительно содержащий этап, на котором конструируют выступов, имеющие зубо-подобную геометрию, которые образуют указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, (ix) дополнительно содержащий этап, на котором конструируют внутренний участок для имитации противоповоротных элементов, резьбы и/или соединительной геометрии винтовых зубных имплантатов.
[0013] Согласно аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться энергонезависимый машиночитаемый носитель, хранящий последовательность инструкций, при этом последовательность инструкций включает в себя инструкции, которые, при исполнении компьютерной системой, вызывают выполнение компьютерной системой: приема трехмерных данных, представляющих форму естественной лунки пациента после удаления; анализа трехмерных данных для получения информации о характеристиках естественной лунки после удаления, указанная информация включает в себя информацию, например, номер зуба или место замены зуба, контуры и геометрию альвеолярной кости, имеющееся количество волокон периодонтальной связки, исходную устойчивость, необходимую после размещения имплантата, расположение любых расположенных рядом нервов или других чувствительных элементов зубной анатомии и качество и количество кости, необходимое для опоры зубного имплантата; конструирования трехмерного изображения индивидуального зубного имплантата на основании формы естественной лунки после удаления, при этом трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата имеет (i) обращенный к окклюзионной поверхности участок для вмещения реставрации или формирования встроенной части реставрации, (ii) промежуточный участок, имеющий контурированную форму для имитации естественного профиля десневого края для оптимальной эстетики, (iii) нижний участок, включающий в себя один или более выступов и (iv) по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, при этом указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство обеспечивается вдоль или встраивается в трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата, причем конструкция указанного по меньшей мере одного аккумулирующего энергию устройства основывается на информации, например, номере зуба или месте замены зуба, контурах и геометрии альвеолярной кости, имеющемся количестве волокон периодонтальной связки, исходной устойчивости, необходимой после размещения имплантата, расположении любых расположенных рядом нервов или других чувствительных элементов зубной анатомии и качестве или количестве кости, необходимой для опоры зубного имплантата, так что указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство отклоняется во время вставки в естественную лунку после удаления, расширяется для обеспечения внешнего давления для устойчивости индивидуального зубного имплантата в естественной лунке после удаления во время остеоинтеграции.
[0014] Согласно другому аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться энергонезависимый машиночитаемые носитель, хранящий последовательности инструкций, при этом указанные инструкции, при исполнении компьютерной системой, дополнительно вызывают изготовление компьютерной системой индивидуального зубного имплантата на основании указанной конструкции.
[0015] Согласно аспекту настоящего изобретения может обеспечиваться система для разработки индивидуального зубного имплантата, система содержит: по меньшей мере один процессор, выполненный с возможностью: принимать трехмерные данные, представляющие форму естественной лунки пациента после удаления; анализировать трехмерные данные для получения информации о характеристиках естественной лунки после удаления, указанная информация включает в себя анатомию места удаления, количество оставшейся периодонтальной связки, расположение нервов, геометрию и профиль мягких тканей, плотность окружающей кости и глубину или количество кости; конструировать трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата на основании формы естественной лунки после удаления, указанное трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата имеет (i) обращенный к окклюзионной поверхности участок для вмещения реставрации или формирования встроенной части реставрации, (ii) промежуточный участок, имеющий контурированную форму для имитации естественного профиля десневого края для оптимальной эстетики, (iii) нижний участок, включающий в себя один или более выступов и (iv) по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство, при этом указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство обеспечивается вдоль или встроено в трехмерное изображение индивидуального зубного имплантата, причем конструкция указанного по меньшей мере одного аккумулирующего энергию устройства основывается на информации, например, номере зуба или месте замены зуба, контуре и геометрии альвеолярной кости, имеющемся количестве волокон периодонтальной связки, исходной устойчивости, необходимой после размещения имплантата, расположении любых находящихся рядом нервов или других чувствительных элементов зубной анатомии и качестве или количестве кости, необходимой для опоры зубного имплантата, так что указанное по меньшей мере одно аккумулирующее энергию устройство отклоняется во время вставки в естественную лунку после удаления, расширяется для обеспечения внешнего давления для обеспечения устойчивости индивидуального зубного имплантата в естественном углублении после удаления во время остеоинтеграции.
[0016] Дополнительные признаки и преимущества, а также конструкция и работа различных вариантов осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.
[0017] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] Примерные варианты осуществления станут более полно понятны из подробного описания, приведенного ниже в настоящем документе, и сопроводительных чертежей, на которых подобные элементы представлены подобными ссылочными позициями, которые приведены только для иллюстрации и, таким образом, не являются ограничивающими примерные варианты осуществления, приведенные в настоящем документе, и на которых:
[0019] Фиг. 1a - вид в перспективе, иллюстрирующий примерный вариант осуществления настоящего изобретения.
[0020] Фиг. 1b - вид в перспективе, иллюстрирующий другой примерный вариант осуществления настоящего изобретения.
[0021] Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий поперечный разрез примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
[0022] Фиг. 3 - вид в перспективе, иллюстрирующий другой вариант осуществления настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 4 - вид сбоку, иллюстрирующий еще один вариант осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг. 5 - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий поперечный разрез другого примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
[0025] Фиг. 6 - вид в перспективе, представляющий вариант осуществления настоящего изобретения, имеющий коронку.
[0026] Фиг. 7 - блок-схема, представляющая примерный способ по настоящему изобретению.
[0027] Фиг. 8 - блок-схема, представляющая компьютерную систему согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения
[0028] Фиг. 9a - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий поперечный разрез примерного варианта осуществления настоящего изобретения, имеющего первую конфигурацию внутреннего участка.
[0029] Фиг. 9b - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий поперечный разрез примерного варианта осуществления настоящего изобретения, имеющего вторую конфигурацию внутреннего участка.
[0030] Фиг. 9c - вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий поперечный разрез примерного варианта осуществления настоящего изобретения, имеющий третью конфигурацию внутреннего участка, и иллюстрирующий вид сверху указанной третьей конфигурации.
Различные чертежи могут иметь по меньшей мере некоторые ссылочные позиции, которые могут быть одинаковыми для идентификации одних и тех же компонентов, хотя подробное описание каждого такого компонента может не приводиться ниже в отношении каждого чертежа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Индивидуальный зубной имплантат.
[0031] Индивидуальный зубной имплантат может быть воплощен согласно примерным аспектам, описанным в настоящем документе.
[0032] Естественный зуб может находиться в своей естественной лунке. Он может включать в себя пульпу, которая может содержать нервы и кровеносные сосуды и может быть окружена дентином, который может быть покрыт эмалью. Корневой участок зуба может иметь тонкий слой цемента, обеспечивающего соединение со связками, которые прикрепляют зуб к челюсти. Во время имплантатации имплантат может вставляться в отверстие в челюсти.
[0033] Согласно варианту осуществления настоящего изобретения индивидуальный зубной имплантат 1 может иметь индивидуальную форму и может быть вставлен в естественную лунку пациента после удаления. Предпочтительно индивидуальный зубной имплантат 1 может быть встроен в периодонтальные связки естественной лунки после удаления или в челюстную кость. Форма участков имплантата 1, представляющих корень, может быть выполнена копирующей или по существу копирующей естественный корень зуба, который располагался в естественной лунке. Указанная форма, однако, может быть модифицирована для обеспечения плотной посадки или посадку враспор в естественной лунке. Кроме того, естественная лунка после удаления может хирургически подгоняться перед имплантацией. Например, на этапе изменения формы могут быть удалены поврежденные и инфицированные ткани, зубные или костные структуры, и получившаяся в результате форма лунки после удаления может использоваться в создании индивидуального зубного имплантата 1. Предпочтительно, указанное изменение формы является минимальным. Термин “естественная лунка после удаления” может здесь и далее в настоящем документе использоваться для обозначения и тех лунок после удаления, форма которых изменялась, и форма которых не изменялась. В настоящем документе индивидуальный зубной имплантат 1 может исключать необходимость в многочисленных последовательностях сверления, и имплантат может размещаться одновременно с удалением зуба при минимальной модификации лунки, следовательно, упрощая всю процедуру имплантации для пациента и врача.
[0034] Индивидуальный зубной имплантат 1 может включать в себя пружиноподобное аккумулирующее энергию устройство/механизм 10 для облегчения вставки имплантата при обеспечении также первоначальной устойчивости (то есть поворотной и/или боковой устойчивости) до завершения остеоинтеграции. В настоящем раскрытии индивидуальный зубной имплантат 1 может включать в себя одно или более аккумулирующих энергию устройств 10, расположенных вокруг наружной поверхности 22 имплантата 1, как представлено на фиг. 1a. Индивидуальный зубной имплантат 1 может содержать один материал, например, керамику, но может также представлять собой одно- или многоэлементную систему для облегчения производства и легкости использования. В варианте осуществления в настоящем документе указанные одно или более аккумулирующих энергию устройств 10 могут основываться на принципе упругой потенциальной энергии. Объект, деталь или элемент могут эластично деформироваться, и результатом деформации может быть преобразование движения в потенциальную энергию. Это может быть смоделировано или объяснено посредством движения простой линейной пружины. Упругая потенциальная энергия, запасенная в пружине, может быть смоделирована по закону Гука, согласно которому сила упругости, развиваемая пружиной, пропорциональна длине ее деформации. Это отражено в формуле F = -k*x. Кроме того, энергия, запасенная в более сложных геометрических формах, например, балках или консолях, или с изменяющейся толщиной и шириной, может описываться формулами, которые включают в себя различные свойства материалов, подобно модулю упругости наряду с моментом инерции указанной формы.
[0035] В варианте осуществления в настоящем документе аккумулирующее энергию устройство 10 может представлять собой продолжением наружной поверхности 22 индивидуального зубного имплантата 1 и, таким образом, может быть изготовлено из того же материала (например, керамики), что и внутренний участок 20 индивидуального зубного имплантата 1 (фиг. 2). Кроме того, общая форма имплантата 1 может быть больше естественной лунки после удаления. Это происходит из-за необходимости деформации аккумулирующих энергию элементов для достижения необходимой первоначальной устойчивости. Форма нижнего/верхушечного участка 32 имплантата 1 может повторять контуры лунки после удаления, но может превышать объем указанной лунки из-за конструкции и включения аккумулирующих энергию элементов (то есть наружная поверхность 22 может повторять контур лунки, а аккумулирующее энергию устройство 10 может выходить за пределы этого указанного контура.) В другом варианте осуществления согласно настоящему изобретению аккумулирующее энергию устройство 10 может представлять собой часть или наружную оболочку 18 индивидуального зубного имплантата 1, при этом внутренний компонент 20 индивидуального зубного имплантата может быть подогнан или может быть объединен с наружной оболочкой 18 (фиг. 5). В варианте осуществления внутренний компонент 20 может иметь прямую стенку или обратную конусность и может не включать в себя поднутрения, следовательно, внутренний компонент может быть подогнан к/быть легко вставлен в наружную оболочку 18. В дополнительном примерном варианте осуществления могут быть объединены титановые и керамические материалы имплантата 1. Титан может использоваться благодаря своей подходящей биосовместимости и механическим свойствам. Они включают в себя прочность материала, эффективность остеоинтеграции и упругость. Керамика может использоваться из-за своего эстетичного внешнего вида, биосовместимости и подходящего прикрепления к мягким тканям. Керамика и титан могут объединяться вместе посредством использования различных техник высокотемпературного соединения или даже посредством использования цемента или механических фиксирующих элементов, подобных бороздкам, щелям или вырезам. В другом варианте осуществления в настоящем изобретении внутренний участок 20 может проходить в обращенный к окклюзионной поверхности участок 30, указанный внутренний участок 10 выполнен с возможностью обеспечения опоры для реставрации 24 или быть встроенной частью указанной реставрации 24 (фиг. 1a и 6). Фиг. 9a - 9c представляют дополнительные конфигурации 34, 36 и 38 внутреннего участка 20. Внутренний участок необязательно должен быть ориентирован в каком-либо конкретном направлении или оси относительно имплантата. Например, внутренний участок 20 может быть ориентирован вдоль вертикальной оси имплантата, однако внутренний участок 20 может также быть ориентирован при других положениях имплантата 1, где толщина материала стенки достаточна для обеспечения опоры. Кроме того, этот внутренний участок 20 может также быть ориентирован так, что он может сопрягаться с зубной реставрацией согласно концепции наклоненного винтового канала, согласно которой отверстие для вкручивания винта располагается незаметно с эстетической точки зрения, то есть располагается с язычной стороны. Аккумулирующее энергию устройство 10 может представлять собой, например, пружину, спираль, шип и/или другое средство, которое может быть выполнено с возможностью (i) обеспечивать или по существу обеспечивать гибкость, необходимую для вставки имплантата, и/или (ii) аккумулировать энергию, достаточную для обеспечения первоначальной устойчивости после установки. В настоящем изобретении, например, уровень жесткости пружины может составлять 2-50 фунтов/дюйм. Посредством оценки места имплантата и определения, например, требуемой первоначальной устойчивости может быть получена величина гибкости аккумулирующего энергию средства. Первоначальная устойчивость может определяться на основе качества и количества кости и того, является ли место подготовки кандидатом для немедленной нагрузки, как определено, например, врачом. В варианте осуществления в настоящем документе, использующем для измерения шкалу Osstell ISQ, это может варьировать от 60 до более чем 70. Величина гибкости, требуемая в аккумулирующей энергию системе для имплантационной системы, может быть вычислена с использованием компьютерного моделирования, например, конечноэлементного анализа или других программ моделирования. Аккумулирующее энергию устройство 10 может отклоняться во время установки имплантата 1, обеспечивая меньшую силу, требующуюся для установки имплантата, чем сила, используемая для установки традиционных имплантатов. После вставки аккумулирующее энергию устройство 10 может затем расширяться и обеспечивать внешнее давление в направлении стенок формы зубного корня для достижения устойчивости.
[0036] В варианте осуществления настоящего изобретения аккумулирующее энергию устройство 10 может быть встроено в конструкцию нижнего /верхушечного участка 32 имплантата 1, при этом каждый выступ 12 (участки индивидуального зубного имплантата, представляющие корень) имплантата 1 может быть сконструирован гибким для изгибания во время установки, как представлено на фиг. 3. Изгибание аккумулирующего энергию устройства 10 может быть ограничено упругим участком материала для уверенности, что имплантат 1 способен накапливать потенциальную энергию. Если аккумулирующее энергию устройство 10 не способно противостоять отклонению без пластической деформации, указанный имплантат может быть неспособен функционировать надлежащим образом. В еще одном варианте осуществления, как представлено на фиг. 4, конструкция, содержащая многоэлементный соединительный узел 14, может быть выполнена с возможностью соединения стенок 16 лунки и стенок стандартного керамического зубного имплантата 28. Указанная конструкция может быть частью индивидуализированного зубного имплантата 1 и может взаимодействовать со стенками 16 лунки.
[0037] В альтернативном варианте осуществления имплантат 1 может включать в себя аналогичные "аккумулирующие энергию" свойства, но имплантат 1 и/или аккумулирующее энергию устройство 10 может быть изготовлено из рассасывающегося конструкционного материала, например, гидроксиапатита, трикальцийфосфата, магния и т.д. Эти варианты осуществления могут быть изготовлены из керамического или металлического материала, и дополнительные элементы, например, пористая или микроструктурированная поверхность, может быть включена для улучшения остеоинтеграции и способствования функциями костной регенерации, заменяя необходимость использования вторичных имплантационных материалов во время хирургического вмешательства/установки.
Способ изготовления индивидуального зубного имплантата
[0038] После описания индивидуального зубного имплантата, представленного на фиг. 1, далее описан способ изготовления индивидуального зубного имплантата совместно с фиг. 7.
[0039] На фиг. 7 индивидуальный зубной имплантат 1 может иметь форму естественной лунки и может быть встроен в естественную лунку пациента после удаления. Форма выступов 12 может соответствовать или по существу соответствовать естественному корню зуба, который располагался в лунке. В варианте осуществления настоящего изобретения способ создания индивидуального зубного имплантата 1 может включать в себя этапы, на которых (i) сканируют анатомическую форму зуба пациента или зубных рядов; (ii) получают трехмерное (3D) изображение зуба в виде записи данных; и (iii) изготавливают индивидуальный зубной имплантат 1 на основании полученных трехмерных данных. В варианте осуществления в настоящем документе сканирование может выполняться перед удалением зуба. В другом варианте осуществления в настоящем документе сканирование может выполняться после удаления зуба, как рассматривается здесь и далее.
[0040] На этапе S100 зуб, подлежащий замене, может быть удален и очищен. Затем удаленный зуб может быть просканирован на этапе S300 для получения 3D-изображения удаленного зуба, этап S400. Альтернативно указанный зуб может быть просканирован перед удалением с использованием компьютерной томографии (КТ), конической компьютерной томографии (КЛКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ), внутриротового сканирования или тому подобного, при этом описания поверхностей, например, в STL- формате, или объемные данные, например, в “воксель”-формате, могут быть преобразованы в 3D-представление зуба.
[0041] После получения 3D-изображения зуба на этапе S400 зуб может быть удален на этапе S405, если он еще не удален. Изображение лунки также может быть получено непосредственно. 3D-изображение может затем быть проанализировано на этапе S500 для получения информации о зубе и/или естественной лунке после удаления для использования в конструировании аккумулирующего энергию устройства 10. Информация может включать в себя (i) размер/форму естественной лунки после удаления, местоположение соседних зубных анатомических образований, величину оставшейся периодонтальной связки, местоположение нервов, плотность окружающей кости, геометрию и профиль мягких тканей, и глубину или величину кости (ii) энергию, необходимую для обеспечения устойчивого имплантата, (iii) требуемую анатомию имплантата (iv) оптимальную геометрию имплантата и аккумулирующих энергию элементов.
[0042] После указанного анализа на основе полученной информации может быть разработано одно или более аккумулирующих энергию устройств 10, этап S600. Конструкция может быть такой, что каждое аккумулирующее энергию устройство 10 может полностью или по существу полностью окружать промежуточную секцию 26 и/или выступы 12 на нижней секции 32 индивидуального зубного имплантата 1 для обеспечения отклонения и устойчивости, как представлено на фиг. 1a и 1b. Промежуточная секция 26 может быть выполнена имеющей заданный десневой контур, который может соответствовать десневому контуру пациента, проходящего лечение. В другом примерном варианте осуществления настоящего изобретения конструкция может быть такой, что выступы 12 имплантата могут быть разделены на различные балко-подобные геометрии (микровыступы) 12b (фиг. 3) для обеспечения возможности отклонения во время установки. В примерном варианте осуществления в настоящем документе выступы 12 могут представлять собой балки, ориентированные вертикально вдоль пути вставки имплантата, и микровыступы 12b могут быть оптимизированы для достижения идеальной устойчивости имплантата и требуемой прочности, как описано протоколами, например, ISQ и/или другими измерениями устойчивости.
[0043] Внутренний участок 20 имплантата может быть сконструирован для имитации существующих винтовых конструкций зубного имплантата, включающих в себя такие элементы, как противоповоротный элемент, внутренняя резьба и соединение для дополнительных возможностей протезирования, как представлено на фиг. 9a - 9c. Указанные элементы могут располагаться на различных осях или одной и той же оси, например, центральной оси имплантата 1. Кроме того, благодаря индивидуальной, конкретной для каждого пациента природе имплантата 1 некоторые из этих реставрационных компонентов могут быть встроены в конструкцию индивидуального зубного имплантата 1 посредством конструирования верхнего участка имплантата соответствующим идеальной коронке, как определено косметической необходимостью и окружающей зубной анатомией.
[0044] В еще одном примерном варианте осуществления настоящего изобретения конструкция может включать в себя "стяжку", например, многоэлементную пружинную конструкцию /соединительную конструкцию 14 между стенками естественной лунки 16 после удаления и стенками стандартного зубного имплантата 28. Многоэлементная пружинная конструкция может быть выполнена с возможностью обеспечения пружинной нагрузки для установки и устойчивости, но может также содержать материалы (например, фосфат кальция, гидроксиапатит, магний и другие биорассасываемые материалы) и иметь геометрию, служащую в качестве трансплантанта для содействия росту кости. Кроме того, каждый выступ 12 имплантата 1 может иметь встроенные пружинные или балкоподобные элементы для работы в качестве консоли, обеспечивающей возможность перемещения вдоль заданной оси. Это может работать посредством увеличения податливости в элементах, имеющих поднутрения, для обеспечения гибкости во время вставки.
[0045] После конструирования может быть изготовлен индивидуальный зубной имплантат 1, как представлено на этапе S700. Он может быть изготовлен с использованием только аддитивных способов изготовления или сочетания аддитивных, субтрактивных способов и/или формующих способов. Он может быть изготовлен посредством фрезерования, шлифовки или быстрого прототипирования, например, в стоматологическом кабинете или в лаборатории, или изготовлен централизованным образом. Он может также быть изготовлен с использованием традиционных лабораторных процедур, например, отливки. В варианте осуществления в настоящем документе реставрация 24 может быть изготовлена с использованием стандартных процедур уровня техники.
[0046] Кроме того, индивидуальный зубной имплантат может быть покрыт тонким слоем биосовместимого материала, который подходит для встраивания и приспособления в существующей клеточной структуре периодонтальной связки отдельного пациента.
[0047] Следует заметить, что способы, описанные в настоящем документе, могут быть полностью и/или частично автоматизированы. После изготовления индивидуального зубного имплантата 1 он может быть вставлен /имплантирован в лунку после удаления, как представлено на этапе S800.
Компьютерная система для изготовления индивидуального зубного имплантата
После описания индивидуального зубного имплантата 1 со ссылкой на фиг. 8 будет описана блок-схема компьютерной системы 100, которая может использоваться в соответствии с по меньшей мере некоторыми из примерных вариантов осуществления. Хотя различные варианты осуществления могут быть описаны в настоящем документе в применении к этой примерной компьютерной системе 100, после чтения этого описания специалисту в данной области техники может стать понятно, как воплотить изобретение с использованием других компьютерных систем и/или архитектур.
[0048] Компьютерная система 100 может включать в себя сканер, например, КЛКТ, МРТ и/или внутриротовой сканер для получения 3D-изображений зуба, подлежащего замещению. Компьютерная система может также включать в себя по меньшей мере один компьютерный процессор 122. Компьютерная система может быть выполнена с возможностью принимать 3D-изображения, а процессор 122 может быть выполнен с возможностью анализировать указанные 3D-изображения для создания индивидуального зубного имплантата и соответствующих одного или более аккумулирующих энергию устройств 10, которые могут быть представлены на дисплее 128 компьютерной системы 100. В варианте осуществления в настоящем документе компьютерная система 100 может принимать ввод от врача посредством блока ввода, например, 130, например, клавиатуры, мыши, сенсорного монитора или тому подобного, для создания окончательного индивидуального зубного имплантата 1. Процессор 122 может быть соединен с коммуникационной инфраструктурой 124 (то есть, коммуникационной шиной, кроссоверным устройством или сетью).
[0049] Дисплейный интерфейс (или другой выходной интерфейс) 126 может пересылать видеографику, текст и другие данные из коммуникационной инфраструктуры 124 (или из буфера кадров (не представлен)) для отображения на блоке 128 дисплея.
[0050] Один или более этапов создания индивидуального зубного имплантата 1 могут храниться на энергонезависимом устройстве памяти в виде машиночитаемых программных инструкций. Для исполнения процедуры процессор 122 загружает соответствующие инструкции, хранящиеся в устройстве памяти, в память, и затем исполняет загруженные инструкции.
[0051] Компьютерная система 100 может также содержать главную память 132, которая может представлять собой оперативную память (“RAM”), и также может включать в себя вспомогательную память 134. Вспомогательная память 134 может включать в себя, например, жесткий диск 136 и/или сменный накопитель 138 (например, флоппи-дисковод, магнитную ленту, оптический дисковод, карту флеш-памяти и тому подобное). Сменный накопитель 138 может осуществлять считывание из и/или запись на блок 140 сменного накопителя хорошо известным способом. Блок 140 сменного накопителя может представлять собой, например, флоппи-диск, магнитную ленту, оптический диск, устройство флэш-памяти и тому подобное, на которое может быть произведена запись и с которого может быть считано посредством сменного накопителя 138. Блок 140 сменного накопителя может включать в себя энергонезависимый машиночитаемый информационный носитель, хранящий исполняемые машиной программные инструкции и/или данные.
[0052] В дополнительных альтернативных вариантах осуществления вспомогательная память 134 может включать в себя другие машиночитаемые носители, хранящие исполняемые машиной программы или другие инструкции, подлежащие загрузке в компьютерную систему 100. Такие устройства могут включать в себя блок 144 съемной памяти и интерфейс 142 (например, программный картридж и картриджный интерфейс); чип съемной памяти (например, стираемую программируемую постоянную память (“EPROM”) или программируемую постоянную память (“PROM”)) и связанный с ними разъем для памяти; и другие блоки 144 съемной памяти и интерфейсы 142, которые обеспечивают возможность передачи программного обеспечения и данных от блока 144 съемной памяти к другим частям компьютерной системы 100.
[0053] Компьютерная система 100 также может включать в себя коммуникационный интерфейс 146, который может обеспечивать передачу программного обеспечения и данных между компьютерной системой 100 и внешними устройствами. Программное обеспечение и данные, переданные посредством коммуникационного интерфейса 146, могут иметь вид сигналов, которые могут быть электронного, электромагнитного, оптического или другого типа, которые могут быть переданы и/или приняты посредством коммуникационного интерфейса 146. Сигналы могут передаваться на коммуникационный интерфейс 146 посредством коммуникационного тракта 148 (например, канала). Коммуникационный тракт 148 может нести сигналы и может быть воплощен с использованием провода или кабеля, волоконной оптики, телефонной линии, сотовой линии связи, радиочастотной (РЧ) линии связи или тому подобного. Коммуникационный интерфейс 146 может использоваться для передачи программного обеспечения или данных или другой информации между компьютерной системой 100 и удаленным сервером или облачной системой хранения (не представлена).
[0054] Одна или более компьютерных программ или компьютерная управляющая логика может храниться в главной памяти 132 и/или вспомогательной памяти 134. Компьютерные программы могут также приниматься посредством коммуникационного интерфейса 146. Компьютерные программы могут включать в себя исполняемые машиной инструкции, которые, при исполнении компьютерным процессором 122, вызывают выполнение компьютерной системой 100 описанных способов. Соответственно, компьютерные программы могут управлять компьютерной системой 100.
[0055] В другом варианте осуществления программное обеспечение может храниться на энергонезависимом машиночитаемом носителе памяти и загружаться в главную память 132 и/или вспомогательную память 134 компьютерной системы 100 с использованием сменного накопителя 138, жесткого диска 136 и/или коммуникационного интерфейса 146. Управляющая логика (программное обеспечение), при исполнении процессором 122 может вызывать выполнение компьютерной системой 100 всех или некоторые из способов, описанных в настоящем документе.
[0056] Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют такое же значение, как общепринято понимается обычным специалистом в области техники, к которой относится изобретение. Хотя способы и материалы аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, могут использоваться в практическом воплощении или испытании изобретения, подходящие способы и материалы описаны выше. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, включены в полном объеме в настоящий документ посредством ссылки в той степени, в которой это разрешается применимым законом и правилами. Раскрытие может быть введено в другие конкретные виды без отступления за пределы смысла или его существенных признаков, и, таким образом, может требоваться, чтобы настоящий вариант осуществления рассматривался во всех отношениях как иллюстративный и неограничивающий. Любые заголовки, используемые в настоящем описании, предназначены только для удобства и не имеют правового и ограничивающего действия.