植入物固定器制造技术

一种由包含氧化锆的陶瓷制成的植入物固定器。所述植入物固定器具有1体积％以下的单斜晶百分比。所述植入物固定器包括算数平均粗糙度Ra为1至5μm的埋入部。在所述植入物固定器中氧化锆含量占86质量％以上。所述植入物固定器包含氧化铝和/或氧化钇。此外，所述植入物固定器的烧结粒度为0.45μm以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种典型地用于牙科学领域尤其是人造齿根领域的植入物固定器。
技术介绍
近年来，公众已将注意力投向植入物技术，通过该技术植入物固定器如人造齿根被植入到活生物体中，由此恢复丧失的功能。在牙科学领域，例如，在切开牙齿缺失部分的牙龈后，用钻头等在颚骨中形成预定大小的用于植入人造齿根的窝(fossa)。将植入物固定器放入该窝中。然后，允许植入物固定器的表面在经过一段时间后与颚骨的接触面在微观水平上整合或融合。这被称为骨整合。其后，上部结构或上面的结构(冠部)被直接或经由桥基装在植入物固定器上。在许多环境中，具体地在使用植入物固定器的口腔中，龋齿细菌与菌斑一起粘附到牙齿表面并且由碳水化合物或糖生产有机酸如乳酸，由此使牙齿结构脱钙。与其他假体如人工骨和关节相比，牙科植入物固定器被用于特殊环境，其中植入物固定器暴露于足够导致牙齿结构脱钙的酸。因此，牙科植入物固定器需要具有尤其高的耐用性，特别高的耐乳酸性。除了高的耐用性以外，也需要在骨整合、强度和安全性方面的高性能。近年来，由主要由氧化锆组成的陶瓷制成的牙科植入物固定器已经吸引了公众的注意(参见JP 2002-362972 A)。陶瓷植入物固定器具有很好的强度。另外，相比金属植入物固定器，陶瓷植入物固定器具有很好的安全性，原因在于它们不会导致对金属的变态反应。常规陶瓷植入物固定器很难获得高耐用性和良好的骨整合两者。通常，需要用于提供适当的表面粗糙度的表面修整或表面处理以改善骨整合。例如，钛植入物固定器需要通过喷砂、酸处理或两者的表面修整。如果对陶瓷植入物固定器进行这样的表面修整，则单斜晶结构暴露在植入物固定器的表面上，由此降低植入物固定器的耐用性。如果不对陶瓷植入物固定器进行这样的表面修整且表面粗糙的因此是不合适的，则骨整合度下降。考虑到上述技术问题，做出本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供具有高耐用性并能够进行很好骨整合的植入物固定器。
技术实现思路
本专利技术的植入物固定器由包含氧化锆的陶瓷制成，并且具有I体积％以下的单斜晶百分比或单斜晶体的百分比为I体积％以下。该植入物固定器包括埋入部，所述埋入部具有I至5 μ m的算数平均粗糙度Ra。本专利技术的植入物固定器对乳酸等具有很好的耐受性，原因在于单斜晶体或单斜晶结构占该固定器总体积的I体积％以下，优选地O. 5体积％以下，并且更优选地O体积％。该植入物固定器的埋入部的算数平均粗糙度Ra为I至5μπι。这保证了骨和该固定器之间稳定的骨整合。优选地，该植入物固定器剖面的最大高度Rz为5至40 μ m。此外，本专利技术的植入物固定器具有与活体的高亲和性和显著的相容性(高的生物亲和性和显著的生物相容性)。基于临床试验，本专利技术的植入物固定器明显地显示出与其他植入物固定器的显著差异。根据本专利技术，氧化锆含量占植入物固定器总质量的86质量％以上，优选地89质量％以上，并且更优选地92质量％以上。如果氧化锆含量落入此范围，则对乳酸等的耐受性可以进一步增加。优选地，该植入物固定器包含氧化铝。因此，甚至以低的煅烧温度也可以获得致密陶瓷。如果氧化铝不包含在陶瓷中，则致密陶瓷可以以高的煅烧温度获得，但是陶瓷的烧结粒度变大。如果煅烧温度低，则烧结粒度变小，但陶瓷密度下降。氧化铝含量优选地为植入物固定器总质量的O. 05至3质量％，更优选地O. 05至I质量％，及更优选地O. 05至O. I质量％。本专利技术的植入物固定器优选地包含选自由氧化钇、二氧化铈、氧化镁和氧化钙组成的组的至少一种。尤其，优选的是，植入物固定器包含氧化钇。包含一种以上的这些组分可以使所包含的氧化锆稳定地处于正方晶系状态。这又可以抑制植入物固定器的表面以单`斜晶系结晶，由此容易地获得具有低单斜晶百分比的植入物固定器。这也可以抑制在其中植入物固定器暴露于乳酸和热水的环境下以单斜晶系结晶，由此增加该植入物固定器的耐用性。如果包含氧化钇，其含量优选地为2至4mol %。植入物固定器优选的烧结粒度为O. 45 μ m以下，更优选地O. 3 μ m以下，其更优选地0.009至0.34!11。在此烧结粒度范围中，对乳酸等的耐受性可以进一步增加。通过平面测量法测量烧结粒度。植入物固定器可以包含除氧化锆、氧化铝、氧化钇、二氧化铈、氧化镁和氧化钙外的少量组分。形成植入物固定器的陶瓷优选是致密的，其可以增加对乳酸等的耐受性并获得足够的强度。陶瓷的相对密度优选为95%以上，更优选地98%以上，且更优选地99%以上。优选地，本专利技术的植入物固定器具有基本不进行退火处理的表面。在本文中使用的术语“退火处理”是指在进行切割、抛光、喷砂或其他加工后用800°C以上的高温加热烧结的陶瓷。退火处理减少在烧结陶瓷的加工表面上出现的单斜晶体，但是与未加工的烧结表面相比，可能使耐用性劣化。本专利技术的植入物固定器典型地通过以下步骤制造。简言之，将含氧化锆的陶瓷浆料倒入植入物固定器的模具中然后让陶瓷变硬。根据上述方法，不需要以块状的形式从烧结陶瓷切出植入物固定器的形状。在植入物固定器中单斜晶百分比几乎不增加。因此，制造的植入物固定器可以具有高的耐用性。在此制造方法中，植入物固定器的表面粗糙度可以通过以下方式确定将与浆料接触的模具内表面的表面粗糙度设定为预定值。例如，模具内表面的表面粗糙度可以通过对模具内表面进行喷砂进行确定。备选地，对主模型(master model)的表面进行喷砂然后将主模型的表面粗糙度转移到模具的内表面。用于喷射的喷砂介质的平均粒度为50至500 μ m，优选地80至300 μ m。喷砂介质可以基于氧化铝、碳化硅和氧化锆。喷砂介质典型地包括钢丸(steelshot),钢粒(steel grit),微钢丸(microshot),喷丸用钢丸(peening shot), SB 超硬钢丸(ultra-hard shot),先进钢丸(advanced shot),透明钢丸(bright shot),不镑钢丸(stainless shot),招丝切丸(aluminum cut wire), AMO 珠，玻璃珠，玻璃粉，Alundum(钢招石)，金刚砂，陶瓷珠，尼龙丸(nylon shot),聚碳酸酯,三聚氰胺,尿素，胡桃丸(walnutshot),杏(apricot)和桃(peach)。从这些介质中的选择是任意的。可获得如通用吸入式喷砂机，通用直压式喷砂机(general direct pressure sandblaster),小型循环喷砂机，滚筒式小型循环喷砂机，和笔式喷砂机的喷砂机。笔式喷砂机可以优选地用于细节喷砂(detailed blasting)。典型的喷砂压力为O. 2至I. 2Kgf/cm2，其取决于所用喷砂介质的材料和粒度。在上述制造方法中使用的浆料包含，例如，陶瓷粉和用于硬化浆料的粘合剂。该浆料还可以包含用于粘度调节的水溶性聚合物，各种溶剂，和用于迅速分散和润湿的表面活性剂。本文所用粘合剂典型地包括热固粘合剂如环氧树脂，聚酯，酚醛树脂，三聚氰胺树月旨，聚酰亚胺，氰酸酯树脂，邻苯二甲酸二烯丙酯树脂，有机硅树脂，异氰酸酯树脂，和这些树脂的改性树脂。备选地可以使用这些树脂的乳状液。此外，可以使用热胶凝粘合剂如蛋白和淀粉。用于所述浆料的溶剂例如是，水，芳烃溶剂，脂肪族溶剂，酯或酮系溶剂。可以通过以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由包含氧化锆的陶瓷制成的植入物固定器，所述植入物固定器具有1体积％以下的单斜晶百分比并且包括算数平均粗糙度Ra为1至5μm的埋入部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柏原建记，后藤铁郎，出口干人，吉本龙一，堀弘二，伊藤充雄，
申请(专利权)人：菊水化学工业株式会社，株式会社松风，
类型：发明
国别省市：