一种多功能微种植支抗钉及其设计和制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114176807A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111512382.2(22)申请日2021.12.08(71)申请人北京航空航天大学地址100083北京市海淀区学院路37号(72)发明人樊瑜波姚艳王丽珍王超(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人覃婧婵(51)Int.Cl.A61C7/00(2006.01)A61C8/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多功能微种植支抗钉及其设计和制造方法(57)摘要本发明提供了一种多功能微种植支抗钉及其设计和制造方法。所述支抗钉包括具有尖端的钉体，在所述钉体上设置有螺纹，在所述钉体的一侧设置有拉胀微孔结构区域，在所述钉体的另一侧设置有非拉胀微孔结构区域。本发明在支抗钉钉体设计中引入拉胀与非拉胀微孔结构，该设计使得钉体在受到切向牵张正畸力作用发生弯曲变形时，受拉侧发生拉“胀”变形，受压侧发生压“胀”变形，实现所发明支抗钉在正畸力作用下发生膨胀变形，提升其在体稳定性的功能。当需要拆除支抗钉时，通过向所述钉体施加与牵张力方向相反的反正畸力，使得支抗钉发生反向弯曲，进而使其此时的受拉侧发生拉“缩”变形，受压侧发生压“缩”变形，整体实现压缩变形，使钉体易于去除。CN114176807ACN114176807A权利要求书1/1页1.一种多功能微种植支抗钉，其特征在于，包括具有尖端的钉体，在所述钉体上设置有螺纹，在所述钉体的一侧设置有拉胀微孔结构区域，在所述钉体的另一侧设置有非拉胀微孔结构区域。2.根据权利要求1所述的多功能微种植支抗钉，其特征在于，在正畸治疗过程中，所述拉胀微孔结构区域位于所述钉体受拉力作用的钉体部分；所述非拉胀微孔结构区域位于所述钉体受压力作用的钉体部分。3.根据权利要求2所述的多功能微种植支抗钉，其特征在于，还包括顶帽，所述顶帽通过颈柱部与所述钉体连接。4.根据权利要求3所述的多功能微种植支抗钉，其特征在于，在拉胀微孔结构和非拉胀微孔结构中承载有消炎、抑菌药物和/或促骨生长因子。5.根据权利要求4所述的多功能微种植支抗钉，其特征在于，构成钉体的拉胀与非拉胀微孔结构的筋宽、孔径、孔形状、孔与孔之间的连通性、孔密度分布、孔分布方式，可以按照患者个性化需求定制，在满足支抗钉强度临床需求的同时实现支抗钉在承载力作用下发生膨胀变形，提高支抗钉在体稳定性。6.权利要求1所述的多功能微种植支抗钉的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据患者口腔CT数据与正畸治疗方案，建立正畸治疗有限元分析模型；(2)将模型进行网格离散化；(3)根据正畸治疗手术方案设置模型加载条件；(4)分析得到支抗钉受力情况；(5)将受拉力作用的钉体部分网格单元处设置为拉胀微孔结构，将受压力作用的钉体部分网格单元处设置为非拉胀微孔结构，得到本发明微种植支抗钉。7.根据权利要求6所述的多功能微种植支抗钉的设计方法，其特征在于，步骤(2)中所述网格的大小依据有限元计算精度和3D打印制造精度需求设置。8.权利要求1所述的多功能微种植支抗钉的制造方法，其特征在于，先采用增材制造技术制造无螺纹的整体多孔钉体，再由减材制造切削出螺纹。2CN114176807A说明书1/4页一种多功能微种植支抗钉及其设计和制造方法技术领域[0001]本发明涉及口腔正畸器械技术领域，特别涉及一种多功能微种植支抗钉及其设计和制造方法。背景技术[0002]牙齿正畸治疗是通过矫正装置来调整上下颌骨之间，上下牙齿之间、牙齿与颌骨之间的协调性，最终实现口颌系统的平衡、稳定和美观。治疗过程中矫治主要依靠在口腔内部或外部戴用矫治器，对牙齿、牙槽骨及颌骨施加适当的力，使其产生生理性移动，从而矫治错颌畸形。由力学平衡理论可知，任何施于施治牙使其移动的力必然同时产生一个方向相反、大小相同的力，而提供这种反作用力的情况称作“支抗”，支抗牙齿矫治中提供力的基础，其中，微种植支抗钉是绝对支抗，能够简化正畸治疗的力学机制，广泛运用于正畸治疗。[0003]正畸治疗过程中支抗钉像是一个支点，通过自身的牢固固定为其他牙齿移动提供力的来源，因此支抗钉必须稳固固定。然而临床中发现，支抗钉的松动和脱出时常发生，甚至导致正畸治疗失败，给患者带来巨大痛苦。临床随访发现支抗钉松动与周围骨组织发炎、骨重建效果差有关。因此，提高微种植支抗钉的在体稳定性，对正畸治疗技术无疑具有着重要的意义。且作为临时种植体，在提高稳定性的同时，如何保证其还具有良好的易取出性能，尽可能地减少患者治疗过程中的痛苦，这也是必须考量的一个方面。发明内容[0004]本申请解决的是如何提高微种植支抗钉在体稳定性的技术问题，进而提供一种具有优良的在体稳定性和易取出性