一种抗菌材料及个性化口腔种植基台的制备方法技术

本发明专利技术属于金属抗菌材料制备技术领域，公开了一种抗菌材料及个性化口腔种植基台的制备方法，从口内转移印模获得工作模型，或直接口内制取光学印模；扫描种植体位置、种植体周围软组织轮廓、邻牙以及对颌牙咬合间隙及其他数据，将扫描获得的数据转换为虚拟数字模型；在虚拟环境中设计个性化基台，并利用专用设备制备得到个性化基台，进行增材制造或利用CAD

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌材料及个性化口腔种植基台的制备方法


[0001]本专利技术属于金属抗菌材料制备
，尤其涉及一种抗菌材料及个性化口腔种植基台的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，近年来口腔种植技术发展迅速，种植义齿目前已成为牙列缺损/缺失患者的首选治疗方案。随着生活水平的提高和种植技术的广泛应用，人们对于种植修复的效果要求不仅局限于远期的成功率和咀嚼功能的恢复，而是希望能得到更加自然、舒适、美观的修复效果。
[0003]基台作为连接种植体和上部结构的重要修复部件，对种植义齿的功能及美观尤为重要，尤其在前牙美学区对种植义齿的修复效果起重要作用。根据制作方法的不同，基台可分为成品基台和个性化基台。成品基台包括美学基台、可调磨基台、复合基台等。
[0004]尽管成品基台种类繁多，但因其是预成的，直径及形状均为成品。对美学要求高的病例，其穿龈高度、穿龈轮廓较难与种植体周围的软组织贴合，从而导致功能及红白色美学效果不理想。对于穿龈过深病例，成品基台还存在粘接材料不易清理的问题，易造成种植体周围炎。
[0005]对于种植位置不甚理想的植体，还存在成品基台修复后无法与邻牙建立良好的邻接关系等诸多问题。为克服成品基台存在的诸多问题，部分学者不断提出基台个性化设计要求，即个性化基台。通过准确采集种植体处的牙龈袖口宽度，穿龈深度和植体穿出位置等信息，精确制作与牙龈形态完全一致的三维模型，制作出的个性化基台，能饱满地撑起种植体周围的牙龈组织，且穿龈高度与牙龈袖口深度适宜，避免基台与修复体粘接时粘接材料的残留。以数字模型为基础，运用增材制造(3d打印)或CAD
‑
CAM在个性化定制、复杂结构部件制备等方面具有与医疗应用结合的显著优势。
[0006]种植系统中较为常用的基台固位方法主要是采用粘接固位与螺丝固位，基台与种植体边缘适合性不匹配会导致诸多问题，包括螺钉松动，多种微生物，细菌泄漏，内部各部件的磨耗，甚至引起种植体周围骨丧失，影响种植修复的成功率。一般情况下，医生口腔种植使用标准基台，标准基台没有特定的角度和肩台的形状，无法完全与患者的牙龈密贴，容易造成后期患者口腔食物嵌塞和细菌滋生等问题。个性化基台能够帮助医生在口腔种植是匹配患者的口腔环境。
[0007]纯钛由于良好的机械性能，生物相容性和耐腐蚀性，是目前制造口腔基台应用最广泛的金属材料，并可作为植入物用于人体内部环境。但时常手术后介入物周围的细菌感染已成为常见的问题，可能会导致手术失败，给患者带来痛苦。这是细菌形成的生物膜彼此粘附会在植入物表面产生一层薄膜，从而导致炎症并影响周围软组织。它可能导致牙龈缩回和骨组织吸收。因此，在细菌开始形成细菌之前，找到一种杀死细菌的方法至关重要。铜元素具有光谱抗菌效果和低廉的价格是理想的辅助添加元素，少量的溶解的铜对人体有益，并且起着作用作为许多酶的辅助因子。
[0008]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的标准型号基台无法完全与患者的牙龈密贴，且目前制备的抗菌材料不具备长效的抗菌效果。市面上没有抗菌效果的个性化基台
[0009]解决以上问题及缺陷的难度为：在特定细菌特征和铜元素的使用浓度下适配钛合金材料的力学性能、耐腐蚀和耐磨性的情况下，并保持良好的生物相容性。高浓度的铜有细胞毒性，因此本专利聚焦低浓度铜元素和钛基材料相结合的制造工艺，并优化钛铜合金在口腔医学应用的热处理工艺。特别是钛铜微观晶体结构(α+β+Ti2Cu)对力学性能和抗菌效果有直接影响。口腔医学的产品多样性对应用场景有个性化的要求，关键取决于材料的力学性能是否合适。
[0010]解决以上问题及缺陷的意义为：基台有着向个性化、精准化、数字化发展的大趋势，个性化定制可实现零库存，形态上由计算机设计可模仿天然牙和一体化构形，实现美观健康兼顾，降低患者负担。钛基材料是最广泛应用于口腔材料，然而目前钛基种植体相关的细菌感染发生率依然较高，并且是创伤性植入手术后最常见且严重的临床并发症。口腔环境有几百种细菌，特别在患有糖尿病和骨质疏松等代谢性疾病的患者，种植体相关的细菌感染风险更高。由于严重的术后感染可能会需要进行局部的清创甚至种植体的移除，常会严重损害患者的身心健康，造成额外的经济和心理负担。尽管有些医用材料会加入抗菌涂层，但在长期的使用中由于磨损或疲劳会损失抗菌层从而使材料失效。常规的抗感染治疗包括局部或全身使用抗生素、外科清创术、伤口引流术和去除内植物手术，并不能彻底杀灭细菌和破坏细菌生物膜。因此具有长效抗菌特性材料的对治疗具有重要意义。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种抗菌材料及个性化口腔种植基台制备方法及。
[0012]本专利技术是这样实现的，一种抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，采用低成本抗菌元素改进传统钛基材料，结合数字化设计制造特定比例合金的个性化基台。在不大量增加患者成本的前提下，更加贴合患者口腔内部结构，降低细菌感染风险。
[0013]进一步，具体包括：
[0014]步骤一，制备特定比例的合金粉末或胚料
[0015]步骤二，采集口腔数据设计个性化基台，进行增材制造或利用CAD
‑
CAM进行处理；
[0016]步骤三，制备个性化基台后，对个性化基台进行热处理释放残余应力，再进行抛光打磨和表面处理，消毒，得到所述抗菌材料
[0017]进一步，所述个性化基台制备方法包括：
[0018]从口内转移印模获得工作模型，或直接口内制取光学印模；扫描种植体位置、种植体周围软组织轮廓、邻牙以及对颌牙咬合间隙及其他数据，将扫描获得的数据转换为虚拟数字模型；在虚拟环境中设计个性化基台，并利用专用设备制备得到个性化基台。
[0019]进一步，所述进行增材制造包括：
[0020]制备球型合金粉末；按照三维模型数据使用激光熔融或电子束增材制造技术加工钛铜粉末，对成型钛铜基台进行热处理后，在炉内冷却即可。
[0021]进一步，制备球型合金粉末包括：
[0022]使用纯钛球型粉末与铜球型粉末按照特定比例机械混合4
‑
10h或直接使用特定比例的钛铜合金铸锭，采用等离子旋转电极，等离子雾化或气雾化方法制造球型合金粉末。
[0023]进一步，所述球型合金粉末中铜占比为3％
‑
10％。
[0024]进一步，所述加工钛铜粉末包括：在激光功率70w
‑
1000w下加工钛铜粉末得到直径小于15
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150um，室内氧气含量小于100ppm的粉末。
[0025]进一步，所述热处理包括：650
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950℃下处理2小时。
[0026]进一步，所述利用CAD
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CAM进行处理包括：
[0027]使用纯钛胚料与纯铜胚料按照特定比例混合并将两种金属胚料熔融混合浇注、压射或吸入铸型型腔，凝固后使之成为具有一定形状可CAM加工的块状胚料；按照三维模型数据使用CAM设备切削加工。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，其特征在于，所述抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法包括：步骤一，制备特定比例的合金粉末或胚料：步骤二，采集口腔数据设计个性化基台，进行增材制造或利用CAD
‑
CAM进行处理；步骤三，制备个性化基台后，对个性化基台进行热处理释放残余应力，再进行抛光打磨和表面处理，消毒，得到所述抗菌材料。2.如权利要求1所述抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，其特征在于，所述个性化基台制备方法包括：从口内转移印模获得工作模型，或直接口内制取光学印模；扫描种植体位置、种植体周围软组织轮廓、邻牙以及对颌牙咬合间隙及其他数据，将扫描获得的数据转换为虚拟数字模型；在虚拟环境中设计个性化基台。3.如权利要求1所述抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，其特征在于，所述进行增材制造包括：制备球型合金粉末；按照三维模型数据使用激光熔融或电子束增材制造技术加工钛铜粉末，对成型钛铜基台进行热处理后，在炉内冷却。4.如权利要求3所述抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，其特征在于，制备球型合金粉末包括：使用纯钛球型粉末与铜球型粉末按照特定比例机械混合4
‑
10h或直接使用特定比例的钛铜合金铸锭，采用等离子旋转电极，等离子雾化或气雾化方法制造球型合金粉末。5.如权利要求3所述抗菌材料个性化口腔种植基台的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立超，赵莉，袁东辉，李佳奇，
申请(专利权)人：东莞口腔医院有限公司，
类型：发明
国别省市：