本发明专利技术公开了一种微型支抗钉和包含该微型支抗钉的矫正装置，螺杆主体上设置有周向稳定槽。周向稳定槽设置于所述螺杆主体的尾端上。周向稳定槽包括第一腔壁、第二腔壁以及所述第一腔壁和第二腔壁形成的腔体，周向稳定槽的第一腔壁所在的面垂直于螺杆主体的螺纹导向所在的面，腔体长度为3～4个牙形体间距，深度为齿高，第一腔壁与所述螺杆主体形成旋转切削角，旋转切削角的旋转方向与所述螺杆主体植入的旋转方向相反。支抗钉植入牙床后，密质骨生长充填周向稳定槽，从而使被植入微型支抗钉获得圆周切向的阻力面，避免被植入微型支抗钉周向旋转位移的现象。本发明专利技术可提高微型支抗钉的周向稳定性，避免牵引力的不良释放而降低畸形校正效果的情况。
【技术实现步骤摘要】
一种微型支抗钉及含有该微型支抗钉的矫正装置
本专利技术属于牙齿正畸设备
，尤其涉及一种微型支抗钉及含有该微型支抗钉的矫正装置。
技术介绍
牙齿矫正是通过外科手术或正畸设备来治疗牙齿错颌畸形。外科手术治疗牙齿错颌畸形的费用较高，恢复较慢，且疗效欠佳，因此大多数的牙齿错颌畸形患者会选择佩戴正畸设备来矫正牙齿错颌畸形。微型支抗钉作为常用的正畸设备之一，应用非常广泛。传统的微型支抗钉，按照其植入部分的形状来分，分为圆柱型和锥形。其植入过程主要包括以下步骤：先在设计好的位置上作数毫米长的粘膜切口，再用适配的钻头在暴露的密质骨上开引导孔，然后将微型支抗钉从引导孔处旋转进入，植入后半个月左右伤口愈合，最后才作正畸牵引。其手术时间跨度较大，容易在牵引过程时出现植入部分松动或植入部分失效的现象。因此，现有技术中出现了如专利CN202821672U记载的一种正畸微型自攻型支抗钉，如图1所示，包括一体成型的支抗钉螺杆尖端1、螺杆主体2、非骨质埋入部分3、支抗钉力矩输入段4和牵引力悬挂结扎部分5。该支抗钉螺杆尖端1采用50度锥角，在圆周一个相位上设置一条有效长度不超过2个螺距的轴向外倾弧面，在该轴向外倾弧面上设置径向剖切为90度的削槽结构。使得支抗钉在头部自攻过程中具备较好的切削强度和排削效果，有效减小头部材料在自攻过程中的径向扭矩，消除断裂现象并形成较好的导向条件。该螺杆主体2采用1度锥角，确保螺杆主体2在植入密质骨后螺纹的每一节都能受到均匀的径向向心挤压应力。螺纹牙形体在确定合理的齿形高度的条件下，齿形角为不对称形式，如图2所示，即G1<G2，在受到向心挤压应力时G1的螺杆轴向分力>G2的螺杆轴向分力，且G1与G2的合力方向与支抗钉的植入深度方向一致。该非骨质埋入部分3包括一体成型的曲面和圆盘形体，确保种植过程对牙龈接触面具有圆润渐变的挤压，消除牙龈的过度损伤以及损伤带来的炎症。该支抗钉力矩输入段4采用方芯结构，配以较高的尺寸精度，具备合适的力矩接触面和抗扭力形变形体，其上设置的通孔可以为圆柱形通孔或长方形通孔等。该牵引力悬挂结扎部分5在确保足够的剪切强度基础上配以深槽，满足多重牵拉结扎。现有技术的该正畸微型自攻型支抗钉相比传统的微型支抗钉，一方面无需先进行微创手术在密质骨上开引导孔，可直接自攻式地进入密质骨中，出血量小；另一方面，不存在多余的创伤，在自攻式进入密质骨固位后即进入牵拉，有效地缩短了正畸周期，方便了操作，且避免了牵引过程中出现植入部分松动或植入部分失效的现象。但分析现有技术的该正畸微型自攻型支抗钉结构，发现仍存在以下缺点：在支抗钉实际植入密质骨后，开始做正畸牵引，用弓丝和托槽将牙齿和支抗钉连接，以支抗钉为固定点，利用弓丝来牵引牙齿，使其矫正。但不难发现，在现有技术的正畸微型自攻型支抗钉中，牵引结扎支抗力实际的输出点是在力矩输入段4和牵引力悬挂结扎部分5。在实际临床应用中，常发生由于该处受力使整个支抗钉产生转矩，造成支抗钉产生周向位移的现象，从而导致了牵引力的不良释放，降低了正畸矫正的有效性。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种微型支抗钉及含有该微型支抗钉的矫正装置，既可自攻式进入密质骨，不造成多余创伤，正畸周期短，避免牵引过程中植入部分松动或失效的现象，又可以避免支抗钉产生周向位移而导致的牵引力的不良释放。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种微型支抗钉，包括一体成型的支抗钉螺杆尖端、螺杆主体、非骨质埋入部分、支抗钉力矩输入段和牵引力悬挂结扎部分，所述螺杆主体上设置有周向稳定槽。进一步地，所述周向稳定槽设置于所述螺杆主体的尾端上。支抗钉脱卸时，在最大扭力为FT作用下可轻松地剪切密质骨后，沿周向稳定槽的旋转方向导向排出。进一步地，所述周向稳定槽包括第一腔壁、第二腔壁以及所述第一腔壁和第二腔壁形成的腔体，所述周向稳定槽的第一腔壁所在的面垂直于所述螺杆主体的螺纹导向所在的面，所述腔体长度为3～4个牙形体间距，深度为齿高。当支抗钉植入密质骨后，密质骨生长充填腔体，从而使被植入微型支抗钉获得圆周切向的阻力面，避免被植入微型支抗钉周向旋转位移的现象，提高微型支抗钉的周向稳定性。进一步地，所述第一腔壁与所述螺杆主体形成旋转切削角，所述旋转切削角的旋转方向与所述螺杆主体植入的旋转方向相反。逆向旋转切削角，能确保支抗钉通过扭力工具在一定的扭矩力条件下切割密质骨后顺畅地退卸出被植入部位。进一步地，所述旋转切削角受力的计算方式如下：假设第一腔壁所受切应力fN，所述螺杆主体的螺旋角∠W，第一腔壁与螺杆主体的螺纹导向所成夹角等于90度，因此分析第一腔壁所受切应力fN在第一腔壁上和与第一腔壁垂直的法向上的分力分别为fP和fS，所述fN、fP和fS之间的换算公式为fP＝fN*SIN∠W,fS＝fN*COS∠W；假定支抗钉的最小扭断应力为F0，支抗钉脱卸的最大扭力为FT,第一腔壁上的牙形体数N对密质骨产生的扭力合力FN，支抗钉在植入后正畸过程中所受的最大扭力为FD，F0、FT、FN和FD的关系为FN＝fN*N，FT<F0，FD<FN，FD<FT。在较小扭应力的状态下，从密质骨中反向旋转卸脱支抗钉(消除扭断现象)。旋转切削角设计的其中一种实施方式为当N＝3时，所述旋转切削角受力的计算方式如下：当N＝3时，所述旋转切削角受力的计算方式如下：根据口腔正畸的弱而持久的标准设定所需矫治力为50-150克，即支抗钉在植入后正畸过程中所受的最大扭力FD为50-150克，并设定FN＝180克为第一腔壁上的牙形体数N对密质骨产生的扭力合力；则平均每个牙形体上的第一腔壁所受切应力fN＝FN/3＝180/3＝60克；假定螺旋角∠W＝68.04°；则平均每个牙形体上的第一腔壁所受力：fP＝fN*SIN∠W＝60*SIN68.04＝55.65克fS＝fN*COS∠W＝60*COS68.04＝22.44克切应力fN在第一腔壁上和与第一腔壁垂直的法向上的分力分别为fP和fS，fP为每个牙形体上的第一腔壁在支抗钉所受最大扭力时对密质骨的有效剪切力；fS为螺纹螺旋升角方向的分力，为支抗钉脱卸时在最大扭力FT作用下可起到将被剪切的密质骨沿稳定槽螺旋升角方向有效导向排出所需的力；设定fw为被植入部分密质骨的抗剪切强度，根据患者情况略有不同，进行判断，如果fP大于fw，则增加有效螺纹牙形体数N以求得fN减小值；如果fP小于fw，则减少有效螺纹牙形体数N以求得fN减小值。本专利技术还提出了包含该微型支抗钉的矫正装置：所述矫正装置包括微型支抗钉、弓丝和自锁托槽，所述微型支抗钉包括一体成型的支抗钉螺杆尖端、螺杆主体、非骨质埋入部分、支抗钉力矩输入段和牵引力悬挂结扎部分，所述螺杆主体上设置有周向稳定槽。本专利技术提出的微型支抗钉和包含该微型支抗钉的矫正装置，包括一体成型的支抗钉螺杆尖端、螺杆主体、非骨质埋入部分、支抗钉力矩输入段和牵引力悬挂结扎部分，在螺杆主体上还设置有周向稳定槽。支抗钉植入牙床后，密质骨生长充填周向稳定槽，从而使被植入微型支抗钉获得圆周切向的阻力面，避免被植入微型支抗钉周向旋转位移的现象，提高微型支抗钉的周向稳定性，避免牵引力的不良释放而降低畸形校正效果的情况。附图说明图1为现有技术的微型支抗钉的结构示意图。图2为图1的I部放本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微型支抗钉，包括一体成型的支抗钉螺杆尖端、螺杆主体、非骨质埋入部分、支抗钉力矩输入段和牵引力悬挂结扎部分，其特征在于，所述螺杆主体上设置有周向稳定槽。
【技术特征摘要】
1.一种微型支抗钉，包括一体成型的支抗钉螺杆尖端、螺杆主体、非骨质埋入部分、支抗钉力矩输入段和牵引力悬挂结扎部分，其特征在于，所述螺杆主体上设置有周向稳定槽，所述周向稳定槽包括第一腔壁、第二腔壁以及所述第一腔壁和第二腔壁形成的腔体，所述周向稳定槽的第一腔壁所在的面垂直于所述螺杆主体的螺纹导向所在的面，所述腔体长度为3～4个牙形体间距，深度为齿高，所述第一腔壁与所述螺杆主体形成旋转切削角，所述旋转切削角的旋转方向与所述螺杆主体植入的旋转方向相反，所述旋转切削角受力的计算方式如下：假设第一腔壁所受切应力fN，所述N＝3或4，所述N为牙形体数，所述螺杆主体的螺旋角∠W，第一腔壁与螺杆主体的螺纹导向所成夹角等于90度，因此分析第一腔壁所受切应力fN在第一腔壁上和与第一腔壁垂直的法向上的分力分别为fP和fS，所述fN、fP和fS之间的换算公式为fP＝fN*SIN∠W,fS＝fN*COS∠W；假定支抗钉的最小扭断应力为F0，支抗钉脱卸的最大扭力为FT,第一腔壁上的牙形体数N对密质骨产生的扭力合力FN，支抗钉在植入后正畸过程中所受的最大扭力为FD，F0、FT、FN和FD的关系为FN＝fN*N，FT<F0，FD<FN，FD<FT。2.根据权利要求1所述的微型支抗钉，其特征在于，所述周向稳定槽设置于所述螺杆主体的尾端上。3.根据权利要求1所述的微型支抗钉，其特征在于，当N＝3时，所述旋转切削角受力的计算方式如下：根据口腔正畸的弱而持久的标准设定所需矫治力为50-150克，即支抗钉在植入后正畸过程中所受的最大扭力FD为50-150克，并设定FN＝180克为第一腔壁上的牙形体数N对密质骨产生的扭力合力；则平均每个牙形体上的第一腔壁所受切应力fN＝FN/3＝180/3＝60克；假定螺旋角∠W＝68.04°；则平均每个牙形体上的第一腔壁所受力：fP＝fN*SIN∠W＝60*SIN68.04＝55.65克fS＝fN*COS∠W＝60*COS68.04＝22.44克切应力fN在第一腔壁上和与第一腔壁垂直的法向上的分力分别为fP和fS，fP为每个牙形体上的第一腔壁在支抗钉所受最大扭力时对密质骨的有效剪切力；fS为螺纹螺旋升角方向的分力，为支抗钉脱卸时在最大扭力FT作用下可起到将被剪切的密质骨沿稳定槽螺旋升角方向有效导向排出所需的力；设定fw为被植入部分密质骨的抗剪切强度，根据患者情况略有不同，进行判断，如果fP大于fw，则增加有效螺纹牙形体数N以求得fN减小值；如果fP小于fw，则减少有效螺纹牙形体数N以求得fN减小值。4.一种矫正装置，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：茹栋，韩天鹏，王国庆，陈利华，狄传亮，
申请(专利权)人：杭州西湖生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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