緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物活性玻璃陶瓷種植牙，具體是一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，屬于牙科醫療器械技術領域。
【背景技術】
[0002]根據全國高等學校教材《口腔材料學》第229頁介紹，生物活性玻璃陶瓷的彎曲強度高達180?200MPa，斷裂韌性高達2?2.5MPa.m1/2，而且當生物活性玻璃陶瓷植入骨內時，有利于與骨形成化學鍵結合，促進骨修復，植入10天材料表面可以看到新生骨，植入60天材料和骨組織已形成牢固結合，植入8周后與骨的結合強度要比同期羥基磷灰石與骨的結合強度高出20%。另據中國發明專利CN201110298735.3《用于骨缺損修復的生物活性玻璃陶瓷材料的制備方法》指出，生物活性玻璃陶瓷材料用于骨缺損修復，生物相容好，抗壓強度高，抗潰散性能好。
[0003]四川省科學技術委員會于1986年9月19日組織28位專家教授進行鑒定，用50只狗，150只兔進行大量動物試驗，結果表明:生物活性玻璃陶瓷成骨速度快，有明顯的誘導骨生長的趨勢，與骨能產生骨性結合，穩定性好，結合強度高，優于其它人工骨材料，臨床應用生物活性玻璃陶瓷對下頌齒槽萎縮患者進行增高手術，使齒槽骨增高6毫米來做全口義齒的固位，使用效果良好，獲中國科學院一等獎和國家科技進步二等獎。然而由于種種原因，該項科技成果自鑒定后快30年一直未能成功應用到齒科臨床上。
[0004]聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種韌性和剛性兼備并取得良好平衡的塑料，特別是它對交變應力的優良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美。醫用級PEEK樹脂具有很好的生物相容性、無細胞毒性、無誘變性、無致癌性，不引起過敏，還具有極強的耐腐蝕、耐水解、耐化學性，而且其具有良好的機械性能，易加工，增強后其彎曲強度可達到335Mpa，耐沖擊強度可達到200kg cm/cm。PEEK樹脂抗水解性能好，沸水浸泡試驗連續浸泡200天，其強度沒明顯變化，可用做牙科高速軸承保持架，在134°C下能經受3000次高壓蒸汽循環滅菌消毒，可作手術器械。由于彈性模量與骨非常接近，其作為植入體植入骨骼后可有效緩解應力遮蔽，骨骼所受應力不完全由植入體承擔，骨骼不會發生疏松退化，更健康長久，而且PEEK樹脂顏色自然白、光澤美觀，目前國際上德國和瑞士等國正在研發其在牙科領域的應用。
[0005]因此我們考慮將生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料組合起來應用，用于制備一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，以更好地推進生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料在牙科領域的應用。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，該種植牙采用生物活性玻璃陶瓷和PEEK樹脂兩種材料共同制成，其力學性能和生物相容性比常規種植牙更好，骨結合強度也比常規種植牙更高。
[0007]本發明種植牙的具體結構為:
一種緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙，其特征是:所述種植牙采用牙根和基臺分離的二段式結構，基臺通過固位螺桿固定在牙根上；所述牙根采用三層結構，牙根中心為用PEEK樹脂制成的緩沖層，牙根中心之外至牙根表面之間為用生物活性玻璃陶瓷制成的致密層，牙根表面附有一層生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層，牙根頂面中心在PEEK樹脂緩沖層的位置開有和基臺相匹配的基臺孔，基臺孔的下端還設有和固位螺桿相匹配的螺牙孔；所述基臺和固位螺桿均采用增強PEEK樹脂制成。
[0008]所述牙根由上至下分為頸部、體部和根部三個部分，其中體部和根部設有梯形或三角形外螺紋。
[0009]所述孔隙層的厚度為0.1?0.3mm，孔隙層的泡孔孔徑為10?220 μ m，孔隙度為30 ?60V0L%。
[0010]本發明的緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的基臺和固位螺桿采用PEEK樹脂制成，力學性能好，牙根與基臺連接之處為PEEK樹脂制成的緩沖層，可以對基臺提供良好的力學緩沖，使基臺根部不容易折斷，而牙根內部為生物活性玻璃陶瓷形成的致密層，使牙根既有足夠的力學性能，又有很好的生物相容性，牙根表面為生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層，使之成為具有生物活性組織的牙根，牙根在植入后其表面能快速與牙槽骨形成骨結合，穩定性好，結合強度高。因此，本緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙結構設計合理，選用材質性能優越，且制備方法簡單，各項性能均優于常規種植牙，非常值得大力推廣。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明種植牙的整體結構示意圖。
[0012]圖2為牙根的結構示意圖。
[0013]圖3為基臺的結構示意圖。
[0014]圖4為固位螺桿的結構示意圖。
[0015]圖5為牙根不含緩沖層的結構示意圖。
[0016]圖6為根形塞的結構示意圖。
[0017]圖7為根形塞熔合在牙根中心孔的示意圖。
[0018]圖中:1-牙根，1.1-緩沖層，1.2-致密層，1.3-孔隙層，1.4_基臺孔，1.5-螺牙孔，1.6-頸部，1.7-體部，1.8-根部，2-基臺，3-固位螺桿，4-牙冠。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0020]如圖1?4所示，本緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙包括牙根1和基臺2，種植牙采用牙根1和基臺2分離的二段式結構，基臺2通過固位螺桿3固定在牙根1上；所述牙根1采用三層結構，牙根1中心為用PEEK樹脂制成的緩沖層1.1，牙根1中心之外至牙根1表面之間為用生物活性玻璃陶瓷制成的致密層1.2，牙根1表面噴涂有一層生物活性玻璃陶瓷形成的孔隙層1.3，牙根1頂面中心在PEEK樹脂緩沖層1.1的位置開有和基臺2相匹配的基臺孔1.4，基臺孔1.4的下端設有和固位螺桿3相匹配的螺牙孔1.5 ;所述基臺2和固位螺桿3均采用PEEK樹脂制成。所述牙根1由上至下分為頸部1.6、體部1.7和根部1.8三個部分，其中體部1.7和根部1.8設有梯形或三角形外螺紋。所述孔隙層1.3的厚度為0.1?0.3mm，孔隙層1.3的泡孔孔徑為10?220 μ m，孔隙度為30?60V0L%。
[0021]本發明的緩沖型生物活性玻璃陶瓷種植牙的制備方法，包括以下步驟:
步驟1、準備好足量的生物活性玻璃粉料、精制石蠟、醫用級PEEK樹脂粉、鋇玻璃纖維(BGF)、高強度石英纖維。
[0022]步驟2、在90重量份粒度為25?35 μ m的生物活性玻璃粉料中加入10重量份的精制石蠟，加熱至70°C攪拌熔合，再退溫到45°C，然后將混料擠壓到牙根致密層成型模具中，形成牙根致密層胚體。
[0023]此步驟采用粒度為25?35 μ m的小徑粒生物活性玻璃粉料主要是為了增高致密層的強度。另外在此步驟中還可以加入0.1?10重量份的硫酸鋇粉料和0.1?15重量份的氧化鋯粉料，其中硫酸鋇粉料用于提高X線阻射性，氧化鋯用于增加強度，氧化鋯的加入可以使抗壓強度提高一倍。
[0024]步驟3、將牙根致密層胚體加熱至120°C干燥2小時，然后升溫到450°C脫蠟4小時，再放入燒結爐中，以950°C在氧化氣氛中燒結4小時，自然降溫冷卻后脫模，形成帶中心孔的牙根致密層體。
[0025]步驟4、在80重量份粒度為70?100 μ m的生物活性玻璃粉料中加入20重量份的精制石蠟，加熱至70°C，再加入1?2重量份經粉碎的多孔聚乙烯泡沫塑料碎肩，充分攪拌后將此混合熔液噴涂在步驟3得到的牙根致密層體外表，噴涂厚度控制在0.1?0.3mm。
[0026]步驟5、將噴涂好的牙根致密層體放入燒結爐中以750?800°C燒結，使噴涂層熔附在牙根致密層體外表，形成孔隙度為30?60V0L%的