專利名稱：一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁的制作方法
技術領域：
本發明屬于醫療器械技術領域，涉及一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁。
背景技術：
牙根保存修復治療是口腔修復的一個重要組成部分，是已知的預防牙槽骨喪失的唯一可靠方法。樁核系統是牙根保存修復治療的有效手段之一。目前，樁核系統已廣泛應用于臨床，根據材料不同大致分為金屬和非金屬兩大類。傳統金屬樁釘存在美觀性差、彈性模量大增加根折機率、金屬腐蝕產物易致牙周病變及影響MRI成像等缺點，而非金屬的纖維樁由于具有彈性模量與牙本質相近，能有效分散應力，防止應力集中造成根折；美觀性好； 耐腐蝕；耐疲勞；折斷后易取出；可與粘結劑及核材料形成“整體粘結”，增強固位和抗折強度；防止微滲漏；不影響影像學檢查等諸多優點，有望達到最好的遠期修復效果，顯示出良好的臨床應用前景，已逐漸在臨床推廣應用。目前國內臨床應用的牙科纖維樁幾乎全部有賴于進口，且均為直樁。臨床上大部分需進行樁核冠修復的殘根殘冠多由于牙齒排列不齊， 影響自潔，從而齲壞，但牙槽骨內的牙根依然在非正常排列的位置上。在修復前牙時，使用直樁不僅會使樁釘的根外段過分向唇側突出而影響應力的均勻分布，還會影響冠部的排列和美觀。如果通過減短樁釘根外段長度的方法避免其唇側突出，則會影響樹脂核的強度。據知，目前國內外纖維樁的研究領域僅有國內學者針對牙排列的問題研究設計了一套彎曲成角的復合玻璃纖維樁釘，但纖維彎曲成角度后，會喪失纖維的力學均一性，易產生彎曲處應力集中。仿生弧度彎曲可在較大程度上保持纖維的連續性，有利于增強其撓曲性能。另外， 相較于常用的玻璃纖維，以透明美觀性能更好、彈性模量最接近牙本質、生物力學相容性良好、有利于粘結時增強光固化效果的石英纖維作為增強材料的纖維樁的研究報道也較少。在口腔功能狀態中生物力的作用下，根管樁作為牙體新的部分成為了受力核心， 因此樁的形態仿生與否，是修復后牙體能否承受口腔生物力的關鍵。對纖維樁進行形態結構設計，應考慮纖維樁根外部分的位置，使樁位于樹脂核的中心，通過樹脂粘結技術與剩余牙本質及核樹脂相結合，周圍的核樹脂材料厚度均衡，不至于存在受力時的薄弱區域。目前關于模擬前牙根管和髓腔形態、根管外段呈弧度彎曲的石英纖維樁系統，及相關的臨床應用技術，國內外均未見任何報道。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種更符合牙體解剖形態特點，同時具有一定仿生弧度以糾正牙的錯位排列的彎曲成品纖維樁，其不僅具有纖維增強樹脂樁的一般特性，而且符合牙體的生物力學要求，更加接近根管的解剖形態，同時其根外段的獨特設計更解決了使用常規直樁使根外段過分唇側突出，影響應力均勻分布；減短樁釘根外段長度影響核強度； 直接角度彎曲的纖維樁釘導致強度下降等問題。同時，設計不同弧度曲度的纖維樁也可以滿足大量的臨床牙科美容修復需求。本發明解決技術問題所采取的技術方案為一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁，該仿生弧度彎曲纖維樁以環氧樹脂作為基質材料，純石英纖維作為增強材料復合而成，可分為連續的根內段與根外段。所述的根內段呈圓柱臺狀；所述的根外段分為上部根外段和下部根外段，上部根外段頂端與根內段延續，上部根外段底端與下部根外段延續；
所述的上部根外段橫截面為腰形，其正面觀母線由兩段相切的圓弧組成，上圓弧段所對應的半徑R2為30mm，下圓弧段所對應的半徑Rl為15mm ；所述的上圓弧段與根內段母線相切，所述的下圓弧段與下部根外段母線相切；
所述的根外段側面觀的外凸弧面所對應的半徑R3為15 46mm，優選15. 5mm,24mm以及 46mm ；
所述的下部根外段橫截面為腰形。本發明所述的纖維樁為一體成型。本發明在充分研究了牙體結構形態的生物力學原理的基礎上，探明了人工牙修復樁釘必須遵循的科學仿生的一些結構參數，使樁釘具有最好的符合生物力學要求的結構形態，從而在口腔修復中使樁釘具有更好的功能和更大的適用性。該發明以純石英纖維與環氧樹脂按約6 4的組分比例，經纖維過膠槽、預成型模壓、環向纖維增強、成型模壓、加熱、牽引、切割等工序，制成彈性模量為15 18 GI^a的石英纖維樁。綜上，本發明具有傳統纖維樁的優點彈性模量與牙本質相近，能有效分散應力， 防治應力集中造成根折；美觀性好；耐腐蝕；耐疲勞；折斷后易取出；可與粘結劑及核材料形成“整體粘結”，增強固位和抗折強度；防止微滲漏；不影響影像學檢查等等。并且在繼承了這些優點的同時，也具有獨特的優勢更加符合牙齒髓腔解剖形態；符合生物力學要求， 具有根據生物學參數仿生設計的根管樁形態；解決了成品纖維樁因不能彎曲，在修復前牙時應用受限的問題；解決了直接彎曲角度纖維樁釘導致強度下降的問題等。此外，相當于不同角度的仿生弧度彎曲纖維樁釘將滿足大量的牙科美容修復需求。經檢索，國內外均未見相應的產品面市，此仿生弧度彎曲牙科纖維樁將完善纖維樁系統的應用，填補相應領域的空缺。


圖1為本發明的側視圖； 圖2為本發明的主視圖3為本發明的下部根外段C-C處的截面圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步說明。本發明選用的樹脂是環氧E-51+固化劑PA+促進劑(微量)+溶劑丙酮。纖維選用石英纖維，由高純度SiO2高溫熔融，經微孔耐火板噴繪，經水槽，再經捲線制得原線。根據本發明的需要制成5-15 μ m的微條，10-20支微條做成一股，6_10股捻成一樁。本發明的設計、制作工藝為
1.石英弧度彎曲纖維樁外形的設計如圖1和圖2所示，該牙科用新型仿生弧度彎曲纖維樁分為根內段與根外段；根內段整體呈圓柱臺狀，上小下大。根外段分為上部根外段和下部根外段，上部根外段頂端與根內段連接，上部根外段底端與下部根外段連接。根內段的上端面直徑d為0.8mm 1.2mm，優選0. 8mm，1.0mm和1. 2mm進行制作，根內段的下端面直徑D為1.4mm 1. 8_，優選1. 4_， 1. 6mm和1. 8mm進行制作；根內段長度H為12mm。根內段橫截面呈圓形。上部根外段橫截面呈腰形，同下部根外段的截面，可參見圖 3，其橫截面腰形寬度W為2. 3 2. 8mm,優選2. 3mm,2. 5mm及2. 8mm,腰形厚度T為1. 0 1. 2mm,對應W優選1.0mm、1. Imm及1.2mm。如圖2所示，上部根外段母線由兩段相切的圓弧組成，上圓弧段所對應的半徑R2為30mm，下圓弧段所對應的半徑Rl為15mm，上圓弧段與根內段母線相切，下圓弧段與下部根外段母線相切。如圖1所示，根外段的外凸弧面所對應的半徑R3為15 46mm，優選15. 5mm、24mm以及46mm。設根內段所在的中軸線為A，上部根外段頂端與根內段處交界面的圓心到下部根外段底端面腰形的中心點的連線為B，中軸線 A與該連線B所形成的夾角α為5° 15°，優選5°、10°和15°，該連線B的長度為h， h=8 mm。2.成型模具制作
根據CAD設計圖，在原有直樁成型模具的基礎上，采用數控車床線切割技術，制作完成不同弧度的樁成型模具。3.弧度彎曲石英纖維樁的制作及表面處理
以純石英纖維作為增強材料，環氧樹脂作為基質材料，按約6 4的組分比例，經纖維過膠槽、預成型模壓、環向纖維增強、成型模壓、加熱、牽引、切割等工序，制成彈性模量與牙本質相近的石英纖維樁。并采用熱砂粗化和化學蝕刻技術，增加其表面積和與樹脂粘接材料的微機械嵌鎖作用，增進其粘接固位強度。
權利要求
1.一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁，該仿生弧度彎曲纖維樁以環氧樹脂作為基質材料， 純石英纖維作為增強材料復合而成，其特征在于分為連續的根內段與根外段；所述的根內段呈圓柱臺狀；所述的根外段分為上部根外段和下部根外段，上部根外段頂端與根內段延續，上部根外段底端與下部根外段延續；所述的上部根外段橫截面為腰形，其正面觀母線由兩段相切的圓弧組成，上圓弧段所對應的半徑R2為30mm，下圓弧段所對應的半徑Rl為15mm ；所述的上圓弧段與根內段母線相切，所述的下圓弧段與下部根外段母線相切；所述的根外段側面觀的外凸弧面所對應的半徑R3為15 46mm ；所述的下部根外段橫截面為腰形。
2.根據權利要求1所述的一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁，其特征在于根內段的上端面直徑為0.8 mm 1.2mm，邊緣為0. Imm的圓角，根內段的下端面直徑為1. 4mm 1.8mm; 根內段長度為12mm;設根內段所在的中軸線為A，上部根外段頂端與下部根外段底端面腰形的中心點的連線為B，中軸線A與該連線B所形成的夾角為5° 15°，該連線B的長度為8mm。
全文摘要
本發明涉及一種牙科仿生弧度彎曲纖維樁。現有的牙科纖維樁釘大多數為直釘，影響應力的均勻分布，還會影響冠部的排列和美觀。本發明纖維樁分為根內段與根外段；根內段呈圓柱臺狀；根外段分為上部根外段和下部根外段，上部根外段頂端與根內段連接，上部根外段底端與下部根外段連接；上部根外段橫截面為腰形，其母線由兩段相切的圓弧組成，上圓弧段與根內段母線相切，下圓弧段與下部根外段母線相切；下部根外段橫截面為腰形。本發明符合生物力學要求，具有根據生物學參數仿生設計的根管樁形態；解決了成品纖維樁釘因不能彎曲，在修復前牙時應用受限的問題。
文檔編號A61C8/00GK102499769SQ20111033700
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者任瑋韜, 曹征旺, 王國慶, 茅彩云, 顧新華 申請人:杭州西湖生物材料有限公司, 杭州西湖生物材料研究所有限公司, 浙江大學