用於利用壓電設備的植入外科手術的壓電插入器和壓電填塞器的製作方法

2023-06-02 08:01:26 1

專利名稱：用於利用壓電設備的植入外科手術的壓電插入器和壓電填塞器的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及在牙科治療的植入外科手術中用於骨移植的壓電 器件，更特別地涉及壓電插入器和壓電填塞器，該壓電插入器和壓電 填塞器被適合地設計用於利用壓電器件移植上頜骨。
背景技術：
本部分中的陳述僅僅提供與本公開相關的背景信息，並且不可以 構成現有技術。
植入外科手術被普遍認為是牙科領域中的重要部分，並且與植入 外科手術相關的概念和技術已經被不斷地開發出來。簡單病例的植入 外科手術通常能夠由沒有很多經驗的牙醫完成。然而，某些情況仍然 存在必須解決的問題，其中之一是與上頜竇相關的植入外科手術所呈 現的。由於在上頜骨後牙的植入外科手術中沿垂直方向沒有足夠的剩 餘牙槽嵴，在許多病例中需要在上頜竇中進行移植。上頜竇中的移植 現在很普通並分為兩種類型。其中一種是用骨鑿移植，另一種是在顴 骨的下部形成橫向窗口，接著直接提升上頜竇膜以在上頜竇的內部邊 界和上頜竇膜之間填塞移植材料。
如果在植入手術中剩餘牙槽嵴的高度明顯低，應當應用更寬的瓣 設計和通過橫向接近的手術。然而，當形成窗口時，由於竇膜很可能 破裂、存在間隔、提升中過程中高度技術敏感的程序，以及動脈的存 在，很難接近上頜竇。由於寬的術野而存在增加的機會性感染，並且 病人在手術期間和手術後感到非常不舒服。形成窗口導致有意地去除 上頜骨的橫向部分，從而導致阻斷血流，使得減少了對於所移植骨的 自骨化過程重要的、有用的營養基礎，導致很長的康復期和骨化時間。 很多前沿研究試圖以多種方式克服前述的缺點和問題。
BucciSabattini報告，當上頜竇移植需要用於在上頜骨後牙中的植 入體放置時，可以遲豫上頜竇膜並通過在上頜竇中注入可注射的移植 材料用移植材料填充該竇(參見Bucci Sabattini， Salvatorelli. New simplified technique for major augmentation of the maxillary sinus. 35th Annual Meeting of the Continental European Division of the International Association for Dental Research, 1999)。這是使用液壓的示例性類型。
Leon Chen在他的論文中報告(參見Leon Chen， Jennifer Cha. An 8-Year Retrospective Study: 1100 Patients Receiving 1557 Implants Using the Minimally Invasive Hydraulic Sinus Condensing Technique. J. Periodontol 2005;76:482-491)，他在大約1100個病例的1557個植入體 的固定中，在用高速機頭研磨去上頜竇的上頜骨內部邊界後露出上頜 骨膜時在上頜竇中進行移植，得到了非常高的成功率。Chen將他的手 術命名為液壓竇壓縮(Hydraulic Sinus Condensing)。該手術是一種如 同骨鑿技術中的接近牙槽嵴的方法，但是被認為是一種全新的嘗試。 然而， 一些牙醫在Leon Chen的方法中發現了某些缺陷，並表達了不同 的觀點。最不利的事情是它是一種非常敏感的過程，並且幾乎不可能 排除由必須與高速機頭一起使用的冷卻水所產生的汙染。特別是，移 植材料的汙染可能涉及上頜竇中的移植骨，並且還可以引起手術之後 的延遲的感染。在一些病例中，可能引起皮下氣腫，並且可能難以避 免當剩餘牙槽嵴長於6毫米(mm)到7mm時取決於機頭頭部的噴水 開口的位置的骨加熱。
在20世紀90年代末期，Torrella報告了一種與其他方法相比臨床 上方便的上頜竇手術方法，用於利用超聲器件接近橫向側(參見 Vercellotti T， De Paoli S， Nevins M.， The ..Piezoelectric Bony Window Osteotomy and Sinus Floor Elevation: Introduction of a New Technique for Simplification of the Sinus Augmentation Procedure. International Journal Periodontics Restorative Dent. 2001;21:561-567) 。 Vercellotti提 出利用進一步提高的壓電器件的上頜骨移植的更方便的方法，並且報 告與其它旋轉器件相比臨床上更易於應用該方法(參見Torrdla F， Pitarch J， Cabanes G, Anita E... Ultrasonic Osteotomy for the Surgical Approach of the Maxillary Sinus: A Technical Note. International Journal of Oral Maxillofac Implants 1998; 13; 697-700)。在2003年，韓國教授 Dong Seok Sohn在韓國介紹了利用壓電器件的上頜竇中的骨移植的病 例(參見Dental Clinic, 2002) 。 Sohn在Dental Clinic雜誌中報告，壓 電器件有利於在形成窗口以及接著提升上頜竇膜時保護敏感的上頜竇 膜，因為即使該壓電器件碰到軟組織，即上頜竇膜，鑽孔或者爆裂的 可能性也很低。在該雜誌中，Sohn在操作利用壓電器件的上頜竇中的 上頜骨移植時，通過嘗試從用於植入體放置的位置接近該膜的、在接 近該膜上不同於其他方法的方法，獲得了與現有方法比相對良好的結 果，對於手術者和病人都是滿意的。
當利用壓電器件時，沒有修改地使用傳統的壓電插入器。然而， 傳統壓電插入器並非為了脊突地接近的(crestally approached)上頜骨 移植而設計，從而出現很多問題，例如不足的切割力，因而切割過程 中耗時過長，由切骨部位中的持續振動導致的插入器的斷裂，這是壓 電的典型特性。由於低的切割效率，外科醫生容易施加過高的力來研 磨掉竇下面的最後的上頜牙槽嵴骨。外科醫生在該器件接近上頜竇的 時刻沒有機會感到該器件輕微落入竇腔，從而該力引起在上頜竇膜上 的穿孔等。

發明內容
根據示例性實施例，提供一種壓電插入器，用於利用壓電器件的 植入外科手術。該壓電插入器一般包括壓電插入器主體，該壓電插入 器主體的一端插入並固定到壓電主設備的機頭。插入器杆從壓電插入 器主體的另一端延伸。插入器末端形成在插入器杆的端部處。該插入 器末端具有位於其端部以便增加垂直切割力的多個孔或凹口。
在一些實施例中，該插入器末端還包括形成在其端部處以及其橫 向側面上的多個孔，以獲得垂直切割力和橫向切割力。
在一些實施例中，該插入器杆具有線性結構。在另一些實施例中， 該插入器杆具有至少彎曲一次的結構。
其他實施例提供一種用於利用壓電器件的植入外科手術的壓電填 塞器。該壓電填塞器一般包括壓電填塞器主體，該壓電填塞器主體的 一端插入並固定到壓電主設備的機頭。填塞器杆從壓電填塞器主體的 另一端延伸。填塞器末端形成在填塞器杆的端部。該填塞器末端具有 位於其端部的多個突出，以增強骨去除以及傳輸到移植材料的振動傳
輸效率。
在一些實施例中，該填塞器杆具有線性結構。在另一些實施例中， 該填塞器杆具有至少彎曲一次的結構。
本發明進一步的方面和特徵根據下文中提供的詳細描述將變得清 楚明了。此外，本發明的任何一個或多個方面可以單獨地實施或者與 本發明的任何一個或者多個其他方面組合地實施。應當理解詳細描述 和特定示例儘管指示了本發明的示例性實施例，但意圖僅是為了說明 的目的而並不意圖限制本發明的範圍。


這裡描繪的附圖僅是為了示例說明的目的，而不是意圖以任何方式限制本發明的範圍。
圖1示意性示出了根據本發明實施例的壓電插入器和壓電填塞器
如何連接並用於壓電主設備中；
圖2是根據本發明的一個優選實施例的壓電插入器的透視圖以及
插入器末端的局部放大圖3是根據本發明的一個優選實施例的壓電填塞器的透視圖以及
填塞器末端的局部放大圖4示出了具有線性結構的壓電填塞器；
圖5示出了要骨移植以便固定植入體的上頜竇的截面圖6a到6j顯示了利用根據本發明的實施例的壓電插入器和壓電填
塞器在上頜竇的剩餘牙槽嵴中形成空洞的過程以及骨移植的過程的順
序流程；
圖7a和7b示出了固定植入體之前和之後上頜竇附近區域的X光 照片。
具體實施例方式
下文中，將參考本發明的實施例和附圖更詳細地描述本發明。應 當指出，這裡說明本發明的示例性附圖和細節應被參考以完全地理解 本發明實施例的手術中的可能優點以及通過本發明的那些示例性實施 例可以實現的優點。
還應當指出，所公開的本發明的實施例能夠以多種形式修改，並 且本發明的範圍不應解釋為局限於下面要描述的實施例。還應當指出， 本發明的實施例僅意圖為本領域技術人員提供針對本發明的更徹底的 描述。因此，附圖中元件的某些特徵可以在尺寸中進行誇大，以著重 於本發明更清楚的描述。對於附圖的理解，應當指出，全部附圖中相 同的組件儘可能標註為相同的附圖標記。已知的功能和結構的詳細陳 述在確定它們會不必要地使本發明的主題不清楚的情況下將被忽略。
下文中，將通過描述本發明的優選實施例，參考附圖詳細描述用 於利用本發明的壓電器件的植入外科手術的壓電插入器和壓電填塞器 的示例性實施例。作為這裡所公開的，提供了壓電插入器和壓電填塞 器的示例性實施例，它們可以用於利用壓電器件的骨移植，並且用它 們很容易在用於植入體放置的位置的剩餘牙槽嵴中形成並擴展垂直空 洞，可以避免對於上頜竇膜的損傷並通過剩餘牙槽嵴中形成的空洞有 效地插入移植材料以便進行骨移植。
圖1示出了壓電插入器30和壓電填塞器40的示例性實施例可以 連接到並用在壓電主設備10中的示例方式。如圖1所示，壓電插入器 30和壓電填塞器40被裝備到壓電主設備10的機頭20，其中在壓電主 設備10中產生的電子震蕩傳送到插入器30和填塞器40，從而插入器 30和填塞器40機械地振動。壓電插入器30用於在上頜竇的剩餘牙槽 嵴形成垂直空洞或者擴大已經在那裡形成的空洞。壓電填塞器40用於 有效地通過所形成的空洞將移植材料推動並放置到上頜竇膜之下的部 分中。
圖2是根據本發明的優選實施例的壓電插入器的透視圖以及插入 器末端的局部放大圖。如圖2中所示，壓電插入器30包括壓電插入器 主體31,該主體31的一端插入到機頭20中；插入器杆32，從主體32 的另一端延伸；以及形成在插入器杆32的端部處的插入器末端33。插 入器杆32被定型或彎曲以允許容易地接近上頜竇(例如像字母L 一樣 彎曲)。在該特定實施例中，插入器末端33在其端部具有多個孔34 以增強垂直切割力，並且優選地總的形成為圓盤狀而不是完美的球面。 這可以有助於避免當插入器末端33在插入器30研磨掉剩餘牙槽嵴的 最後部分的時刻猛地進入上頜竇時，插入器末端33過度地推動上頜竇 膜並從而致使該膜被撕裂。
傳統的壓電插入器被適當地設計為在上頜骨的橫向側上形成窗 口。因此，用傳統壓電插入器在剩餘牙槽嵴中形成垂直空洞需要很多
時間並引起如上所述的各種問題。
為了解決這種問題，本發明人設計了新型的壓電插入器30，適合 於在用於插入固定的部分在剩餘牙槽嵴中垂直地形成空洞。
插入器末端33具有在其端部形成的多個十字形孔34，其中末端 33的該結構在其形狀上可以有各種修改。例如，插入器末端33a可以 提供為輻射狀結構，其具有六個或者更多個孔34a，以增強垂直切割力。 可以提供另一種類型的插入器末端33b，該末端33b具有在其端部處以 及在其橫向側面上形成的多個孔34b以同時提供垂直切割力和橫向切 割力。插入器末端33的直徑可以是不同的(例如1.6mm，1.8mm，2.2mm， 3.0mm等)。在手術中，根據剩餘牙槽嵴的厚度選擇適當的插入器末 端尺寸以形成空洞，並且逐步使用更大尺寸來擴張所形成的空洞。
圖3是根據本發明的優選實施例的壓電填塞器的透視圖以及填塞 器末端的局部放大圖。圖4示出了不同類型的壓電填塞器。
參考圖3，壓電填塞器由壓電填塞器主體41、填塞器杆42和填塞 器末端43構成，壓電填塞器主體41的一端插入並固定到機頭20，填 塞器杆42從主體41的另一端延伸，並且填塞器末端43形成在填塞器 杆42的端部處。填塞器杆42的形狀例如被彎曲成字母"L"，以允許 容易地接近上頜竇。在該特定的實施例中，填塞器末端43的端部具有 在一個均勻的平面中的多個突出44。該多個突出44用於去除骨並增大 與移植材料的接觸面積，從而增強振動傳輸效率，並且從而使得當移 植材料通過空洞被推動到上頜竇膜之下時，移植材料被更容易地插入。
隨著移植材料在上頜竇中被推動通過空洞，當移植材料被阻塞在 狹窄的空洞中時，將壓電填塞器40放到移植材料上並接著隨著緩慢地 使其前進而操作它。壓電填塞器40接著順利地進入竇中而不對上頜竇 膜產生過度的衝擊。另外，當移植材料僅被過多地朝上擠壓時，來自
壓電主設備10的振動被傳輸到移植材料的每個顆粒，使得該材料向上
和側向都擴展良好，並且弛豫也易於採用壓電主設備10實現，其特徵
在於是每單位時間振動數萬次。g卩，由於該移植材料被振動擠壓在一 起，骨移植過程被進行並且能夠更容易和安全地完成。
填塞器末端43的直徑如插入器末端33那樣變化尺寸。填塞器杆 42可以如圖4所示地成型，成為具有線性結構的壓電填塞器40a。插入 器杆32也可以具有線性結構。插入器杆32和填塞器杆42可以採用各 種形式成型，並且根據用於植入體放置的部分而具有彎曲結構或者線 性結構。
下文中，將參考附圖描述骨移植順序，其中壓電插入器和壓電填 塞器用於利用根據本發明實施例的壓電器件的植入外科手術。
圖5示出了用於骨移植以應用植入體放置的上頜竇的截面圖。圖 6a到6j是利用根據本發明實施例的壓電插入器和壓電填塞器在上頜竇 的剩餘牙槽嵴中形成空洞以及骨移植的順序過程。
在圖5中，由"A"標註的區域是上頜竇中用於植入體放置的部分。 現在描述的將是對於上頜竇中的A部分，利用根據本發明的實施例的 壓電插入器30和壓電填塞器40在剩餘牙槽嵴中形成空洞以及執行骨 移植的過程。
圖6a顯示了失去了臼齒並僅留下上頜牙槽骨作為剩餘牙槽嵴51 的狀態。這裡，附圖標記52標註上頜竇膜。在該狀態下，不可能直接 對剩餘牙槽嵴51應用植入體放置。因此，要求對相關部分進行骨移植 以使得剩餘牙槽嵴51更厚。如圖6b中所示，在剩餘牙槽嵴51中垂直 地形成空洞53。在形成空洞53的過程中，如果剩餘牙槽嵴51相對厚， 可以利用手術鑽通過在空洞的末端和上頜竇膜52之間留下大約lmm 到2mm的厚度來形成空洞53。如果剩餘牙槽嵴51非常薄(例如4mm
到5mm或者更少)，從開始就用壓電插入器30形成空洞53以露出上 頜竇膜52之下的開口 54，如圖6c所示。
圖6d示出了在剩餘牙槽嵴51中形成的空洞53，其延伸到開口 54 而不撕裂上頜竇膜52。當在上頜竇50的內部邊界中研磨剩餘牙槽嵴 51以僅露出上頜竇膜52時，可以看到由於其前述的特性，根據本發明 實施例的壓電插入器30顯著地優於傳統壓電插入器。特別地，在該手 術過程中，如果剩餘牙槽嵴51沒有被適當地切割，過多的力可能被施 加，使得在最後的時刻上頜竇膜52可能由於該過度的力而被戳入，導 致膜52的破裂。因此，插入器末端34的形狀至少是圓的或優選地是 盤型，以便手術者在其末端部分正在被研磨的剩餘牙槽嵴51的所有最 後部分被研磨掉時，有輕微落入上頜竇50中的感覺。因此，避免了無 意地刺入上頜竇膜52。
在形成空洞53和開口 54而沒有損壞上頜竇膜52之後，移植材料 然後被用壓電填塞器40插入空洞53中。如圖6e所示，開口 54附近的 上頜竇膜的內部邊界首先被PRP填塞，該PRP是從相關患者的血液或 者初期軟移植材料55聚集的，該初期軟移植材料55用於緩衝當推動 全尺寸二次移植材料56時施加在上頜竇膜52上的過高壓力。如圖6f 所示，在用初期移植材料55填塞邊界之後，可以用壓電插入器30將 空洞53的直徑加寬為大於2.2mm，用於擴展空洞53以使得二次移植 材料56順利地進入空洞53。
接著，如圖6a中所示，用壓電填塞器40將二次移植材料56向上 推到開口54以上、上頜竇膜52以下的部分，二次移植材料56接著被 完全擠壓進入上頜竇膜52的下部中。在該過程中，二次移植材料56 的顆粒接收來自壓電填塞器40的振動以安全地弛豫膜52，以便很好地 向上並也向橫向區域移動二次移植材料56。這樣，移植材料沒有如同 其他方法中可以發生的那樣僅僅被向上引導，由此有助於避免與這些 與其他方法相關的情況，在這些與其他方法相關的情況中移植材料僅
僅被向上引導使得移植材料沒有很好地擴展到橫向側並且阻塞空洞53 或者開口54。圖6h示出了根據前述的過程，移植材料55和56被通過 剩餘牙槽嵴51的空洞53放置在開口 54之上、上頜竇膜52的內部邊 界上的狀態。圖6i所示狀態中，二次移植材料56被很好地放置，足以 使得植入體可以被固定。圖6j示出了固定了植入體57的狀態。
圖7a和7b示出了通過如上所述的手術處理，利用壓電插入器30 和壓電填塞器40的植入體放置之前和之後上頜竇附近的X光照片。與 其他手術相比，根據本發明，用壓電插入器30和壓電填塞器40執行 上頜竇中的骨移植，可以快速地完成上頜竇中的骨移植，而最小切除 原有牙齒所位於的部分，並且相關的患者在手術之後感覺非常舒適。
利用如上所述的壓電插入器30和壓電填塞器40，在用壓電器件在 上頜竇中執行骨移植時，易於在剩餘牙槽嵴中沿垂直方向形成並擴大 空洞。特別是，如果剩餘牙槽嵴沒有被適當地切割，過大的力可能被 施加而在最後時刻戳入上頜竇膜中，導致撕裂該膜。根據本發明實施 例的插入器末端成型為至少圓形或者優選地為盤型。由於這種結構， 當在剩餘牙槽嵴的最後剩餘部分處完全研磨掉剩餘牙槽嵴時，手術者 可以感到輕微地落入上頜竇中，使得能夠避免無意地戳入上頜竇膜。 另外，在剩餘牙槽嵴的空洞中推動移植材料的過程中，移植材料的顆 粒接收來自壓電填塞器40的振動以安全地弛豫該膜。因此，移植材料 向上前進並且還很好地擴展到橫向側。這樣，本發明的實施例有助於 避免與其他方法相關的情況，在與其他方法相關的情況中移植材料僅 僅被向上引導使得移植材料沒有很好地擴展到橫向側並且阻塞空洞或 開口。
應當指出如上所述的壓電插入器30和壓電填塞器40的實施例意 圖說明本發明的實例。本領域技術人員將理解可以預期關於它的各種 修改和其他等價實施例。因此，應當理解本發明不局限於上述的特定 實施例。因此，本發明真正的技術範圍應當由所附權利要求中指定的
技術精神所限定。應當理解本發明意圖是覆蓋如所附權利要求限定的 發明的精神和範圍內的關於它的所有修改，等價物和替代。
這裡僅為了參考的目的使用特定的術語，因此意圖不是限制性的。 例如，比如"上"、"下"、"之上"、"之下"、"向上"、"向下"、 "向前"、"向後"的術語指的是所參考的附圖中的方向。諸如"前"、 "後"、"背"、"底"、"側"的術語描述組件的部分在一致但是 任意的參考的結構中的取向，其通過參考描述所討論的組件的文本和 相關附圖而變得清晰。這種術語可以包括上面特別提出的詞語、它們 的派生詞、以及相似含義的詞語。類似地，術語"第一"、"第二" 和其他這種數字術語指的是不暗含順序或次序的結構，除非上下文明 確指出。
當介紹要素或特徵和示例性實施例時，冠詞"一"、"該"、"所 述"意圖是表示存在一個或多個這種要素或特徵。術語"包含"、"包 括"和"具有"意圖是包括性的，並且表示除了特別指出的那些之外 還可以有其他要素或者特徵。還應當理解，這裡描述的方法步驟、過
程以及操作不應視為必須要求它們的執行按照討論或者示出的特定順 序，除非特別地確定為執行的順序。還應當理解可以採用附加的或者
替代的步驟。
本發明的描述本質上僅僅是示例性的，意圖是不偏離本發明的要 旨的變化處於本發明的範圍之內。這種變化不應視為偏離本發明的精 神和範圍。
權利要求
1.一種壓電插入器，用於利用壓電設備的植入外科手術，包括壓電插入器主體，該壓電插入器主體的一端插入並固定到壓電主設備的機頭中；插入器杆，從所述壓電插入器主體的另一端延伸；以及插入器末端，其形成在所述插入器杆的端部，該插入器末端具有位於其端部以增加垂直切割力的多個孔。
2. 如權利要求l所述的壓電插入器，其中所述多個孔具有多個十 字形孔。
3. 如權利要求l所述的壓電插入器，其中所述插入器末端還包括 形成在其末端處及其橫向側面上以同時獲得垂直切割力和橫向切割力 的多個孔。
4. 如權利要求2或3所述的壓電插入器，其中所述插入器杆具有 線性結構。
5. 如權利要求2或3所述的壓電插入器，其中所述插入器杆具有 至少彎曲一次的結構。
6. 如權利要求l所述的壓電插入器，其中所述插入器杆具有線性 結構。
7. 如權利要求l所述的壓電插入器，其中所述插入器杆具有至少 彎曲一次的結構。
8. —種壓電填塞器，用於利用壓電設備的植入外科手術，包括 壓電填塞器主體，該壓電填塞器主體的一端插入並固定到壓電主 設備的機頭中；填塞器杆，其從所述壓電填塞器主體的另一端延伸；和 填塞器末端，其形成在所述填塞器杆的端部處，該填塞器末端具有位於其端部處以增強骨去除以及傳輸到移植材料的振動傳輸效率的多個突出。
9. 如權利要求8所述的壓電填塞器，其中所述填塞器杆具有線性 結構。
10. 如權利要求8所述的壓電填塞器，其中所述填塞器杆具有至 少彎曲一次的結構。
全文摘要
本公開涉及用於利用壓電器件的植入外科手術的壓電插入器和壓電填塞器。根據示例性實施例，該壓電插入器包括壓電插入器主體，該壓電插入器主體的一端插入並固定到壓電主設備的機頭。壓電插入器還包括插入器杆，其從壓電插入器主體的另一端延伸。插入器末端形成在插入器杆的端部處。壓電填塞器包括壓電填塞器主體，該壓電填塞器主體的一端插入並固定到壓電主設備的機頭。填塞器杆從壓電填塞器主體的另一端延伸。填塞器末端形成在填塞器杆的端部處。利用該壓電插入器和該壓電填塞器，在上頜竇中執行骨移植時便於在剩餘牙槽嵴中用於植入體放置的部分處垂直地形成並擴大空洞，並且能夠避免上頜竇膜中的損傷，以便有效地通過在用於骨移植的剩餘牙槽嵴中形成的該空洞插入移植材料。
文檔編號A61B17/56GK101371803SQ200810128540
公開日2009年2月25日 申請日期2008年6月27日 優先權日2007年6月28日
發明者李鴻燦 申請人:李鴻燦