[發明專利]一種3D打印仿生牙種植體及其制作方法

在審

• 申請號: 201710521213.2
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107260342A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 于新波;楊建軍;李磊;孫艷征;任浩
• 申請（專利權）人: 青島大學附屬醫院
• 主分類號: A61C8/00
• 分類號: A61C8/00;B33Y80/00;A61L27/34;A61L27/50;A61L27/54
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙)37227
• 代理人: 段秀瑛

技術領域

本發明屬于牙種植體領域，尤其涉及一種3D打印仿生牙種植體及其制作方法。

背景技術

隨著人類平均年齡的增長，牙齒的修復工作在醫學領域日益重要，而牙齒種植是牙齒修復領域的關鍵技術。作為外部植入口腔內的牙種植體，其與牙槽骨鏈接強度、自身的力學性能以及生物相容性是影響牙種植體使用效果的主要因素。

目前商業化的牙種植體為全致密型種植體，其表面經噴砂、酸蝕處理形成納米微結構，有利于骨細胞的生長，已成為公認較成功的骨替代材料。但是，全致密型的種植體存在著諸多缺陷：力學相容性差,其彈性模量(110Gpa)與骨質的彈性模量(2-18Gpa)相差太大,植入體與骨組織界面易產生應力集中和應力遮擋效應,骨界面易發生慢性疲勞破壞,導致植入體松動下沉和脫位,影響植入體的成功率；同時，其生物活性較差,缺乏骨誘導和骨傳導能力,因而愈合時間較長,達到穩定的骨結合一般需要3-6個月的時間。并且，在將這種商業化的牙種植體應用于即刻種植時，也會存在拔牙創使即刻種植難以初期關閉創口以及種植初期穩定性差等問題。

因此，如何提供一種可克服目前因種植體彈性模量與骨質的彈性模量相差大而導致的易松動脫落，且能夠縮短骨愈合時間的牙種植體，將是本領域所急需解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種3D打印仿生牙種植體及其制作方法，該種植體可避免因種植體彈性模量與骨質的彈性模量相差大而導致的易松動脫落，且其具有較強的生物活性，從而能夠大大縮短骨愈合時間。

為了達到上述目的，本發明的一方面提供了一種3D打印仿生牙種植體，包括種植體本體，還包括與所述種植體本體外表面結合為一體的殼聚糖納米涂層，所述種植體本體包括牙頸部基臺和位于所述牙頸部基臺下方的、與所述牙頸部基臺一體式連接的牙根，其中，所述牙根為全層三維網狀結構。

作為優選技術方案，所述種植體本體是基于患者術前牙根3D圖像形狀的種植體本體。

作為優選技術方案，所述三維網狀結構的孔徑大小為300μm，孔隙率為30％-70％，優選孔隙率為50％。

作為優選技術方案，所述牙頸部基臺包括齦上基臺和位于所述齦上基臺下方的齦下基臺，所述齦上基臺的頂部與牙冠相連接，所述齦上基臺的底部與所述齦下基臺的頂部相連續，所述齦下基臺與所述牙根相連續。

作為優選技術方案，所述齦下基臺的底部與牙槽骨相齊平，所述齦下基臺的底部與牙槽骨相齊平，頂部與牙齦袖口相齊平。

作為優選技術方案，所述齦上基臺的底部與所述齦下基臺的頂部之間留有1mm的肩臺，所述肩臺具有與所述齦下基臺呈45°的斜平面。

作為優選技術方案，所述齦上基臺的近遠中向以及頰舌向分別留有約1mm的固位溝。

作為優選技術方案，所述種植體本體的制作材料為20-50μm的鈦粉末顆粒。

本發明的另一方面提供了一種如上述任一項技術方案所述的3D打印仿生牙種植體的制作方法，包括以下步驟：

獲取患者術前的牙根3D圖像，通過區域增長提取目標減數牙數據，建立仿生牙種植體的3D模型，對所述3D模型進行平滑、降噪、修整、優化后進行格式轉化；利用選擇性電子束燒結設備Q10制作3D實體，條件為：以鈦合金粉末為原料，層厚0.05mm，生產速度80cm3/h，氦氣作為惰性保護氣體；將燒結完成后的產品在粉末回收系統中進行清理，回收粉末并進行超聲波初次清洗，然后分別置于丙酮、乙醇和雙蒸水中超聲波振蕩處理15分鐘，重復清洗兩次，然后置于37℃熱恒溫鼓風干燥箱中烘干，高溫高壓滅菌后得到3D仿生牙實體；

然后將所述3D仿生牙實體浸泡在含有殼聚糖的乙酸溶液與三聚磷酸鈉溶液以體積比10:1混合形成的殼聚糖納米溫敏水凝膠涂層溶液中10分鐘，取出后在37℃恒溫鼓風干燥箱中干燥，重復3次，得到3D打印仿生牙種植體。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

1、本發明所提供的3D打印仿生牙種植體是基于患者術前牙根3D圖像形狀的種植體本體，經技術處理后，利用3D打印技術可準確無誤的制作與拔牙窩相匹配的種植體以進行植入，為其應用于即刻種植奠定基礎，從而可克服拔牙創使即刻種植難以初期關閉創口以及種植初期穩定性差等問題。

2、本發明所提供的3D打印仿生牙種植體為多孔的仿生牙種植體，其接近骨小梁結構，同時該仿生牙種植體的三維網狀結構空隙分布均勻，增加了種植體與骨結合的表面積，有利于血液的快速附著以及促進血液的代謝，有利于骨結合以及縮短骨結合時間。