图1显示了实施本发明的用于骨中的锚定元件100。该锚定元件可以 用任何已知或已发现的促进骨整合的生物相容材料、比如钛或钛合金来制 造。该锚定元件将要与骨紧密接触的部分可以表现出各种表面特性。这些 部分可以被喷涂钛等离子、涂布羟基磷灰石(hydroxy-apatite；HA涂布)、 表面加工、喷砂处理或酸腐蚀，以便促进骨整合。
为了便于说明，下面将参照远端和近端来介绍锚定元件100。远端为 图1中所示朝右下的一端，并且是被埋入骨中最深的一端。近端为朝右上 的一端，并且是该锚定元件被埋入骨中时暴露在外面的一端。
该锚定元件100包括第一表面，该第一表面为锚定元件的大致圆柱形 外表面。术语“大致圆柱形”是用于描述围绕从远端到近端延伸的轴线基 本旋转对称的表面。该第一表面可以包括螺纹112。应该认识到，从最严 格的意义上来说，螺纹并不是旋转对称的。螺纹或类似特征旨在被“基本 旋转对称”所包括。锚定元件100的外表面可以包括诸如上面提到的螺纹 以及台肩102、锥部110等特征，所有的这些特征都被术语“大致圆柱形” 所包含。
锚定元件100的第一表面的至少一部分可以包括具有螺距的第一外螺 纹112。该螺纹112可以是能够将该锚定元件有效地埋在骨内的各种已知 或已发现的形式中的任一种。该螺纹可以包括自攻螺纹(螺纹切削)特征 或有助于将锚定元件埋设在骨内或促进骨整合的其他特征。
该第一表面可以包括邻近锚定元件100的远端的截头第一圆锥形部分 110，从而使得第一圆锥形部分的较小的圆周与远端相邻。该第一圆锥形 部分10有助于将锚定元件100安装入在骨中预制备好的、用于容纳锚定 元件的孔内。该第一圆锥形部分110可以提供稍小的引导远端，该引导远 端使得该锚定元件100最初与骨以最小的力相啮合，并且能够使锚定元件 对准在骨中预制备的孔。
该第一圆锥形部分110可以是没有螺纹的，或者可以部分地或全部地 与第一外螺纹112相交。在一个实施例中，第一圆锥形部分110在锚定元 件100的远端处可以具有最小的直径，其大致是第一外螺纹的根部直径。 该第一圆锥形部分110的直径朝向近端可以逐渐增加，由此提供逐渐增加 的螺纹深度。
该锚定元件100可以包括面向第一表面的近端设置的接合表面。该接 合表面可以是允许接合到锚定元件上的多种已知或已发现的形式的任意 一种。
图1到3显示了可以设置用来容纳假牙的接合表面。所示出的接合表 面包括外六角形表面104，外六角形表面104可以为埋设该锚定元件100 提供拧紧表面。所示出的接合表面还包括定位凹陷106和内锚定螺纹108， 以容纳通过螺纹被连接到锚定元件上的装置。
该锚定元件100包括朝向第一表面的远端设置的环形第二表面120， 该第二表面120沿第二表面的外圆周122与第一表面相接合。该第二表面 120可以与骨内预制备的孔的底部相接合，并且由此对埋入锚定元件100 的稳定性起到显著的作用。该第二表面120可以选择大致平坦的、或者是 磨圆的或选择的其他形状，以便其与骨内预制备孔的底部有效地协作以提 供初始稳定性。
在远端的平面视图中可以看出，锚定元件100包括与第一表面同心的 第三表面140，该第三表面沿着第二表面的内圆周124与所述第二表面120 相接合。第三表面140的至少一部分可以包括具有第一外螺纹的节距的内 螺纹，从而当其被旋转以将锚定元件埋入骨中时以相同的速率让锚定元件 100前进。内螺纹可以是已知或已发现的能够有效地将锚定元件埋入骨内 的多种形式中任一种。该内螺纹可以包括自攻螺纹(螺纹切削)特征或其 他有助于将锚定元件埋入骨内或促进骨整合的特征。可以想到，用于容纳 锚定元件100而在骨中预制备的孔可能将剩余的骨留在原位，使得第三表 面140会至少部分地与骨整合，以便提供另外的初始稳定性和用于骨整合 的额外表面。
第三表面140可以包括邻近远端的截头第二圆锥形部分，使得第二圆 锥形部分的较大圆周邻近远端。该第二圆锥形部分可以有助于将锚定元件 100放入包括剩余骨的部分孔内。当锚定元件被埋入时，该第二圆锥形部 分可以挤压剩余骨，以便进一步增加初始稳定性。
该第二圆锥形部分可以是没有螺纹的，或者可以部分地或与第一内螺 纹完全相交。在一个实施例中，第二圆锥形部分在锚定元件100的远端处 可以具有最大的直径，其接近于第一内螺纹的根部直径。该第二圆锥形部 分的直径朝着近端可以逐渐增加，借此提供逐渐增加的螺纹深度。
该锚定元件100包括设置在远端和近端之间的第四表面130，并且该 第四表面130沿第四表面132的外圆周与第三表面140相接合。可以想到， 在骨中预制备的用于容纳锚定元件100的孔可以在剩余骨上面留下上表 面，这样第四表面130将接合该上表面，以提供附加的初始稳定性和用于 骨整合的附加表面。
图3是该锚定元件沿着如图2中剖面线3-3所示的直径所取的剖视 图。图3也有助于直观地表示锚定元件100的各个表面之间的关系。图3 也可以有助于直观地表示圆锥形部分与远端处螺纹的可能的相交。
图5到8显示了实施本发明的另一锚定元件200。该实施例包括与图 1-4所显示的锚定元件100相似的许多特征。用于锚定元件200的相似的 特征给与用于锚定元件100的参考数字增加100的参考数字。
在该实施例中，锚定元件200包括接合表面204，该接合表面为截头 四方棱锥形式。如果锚定元件被用于支撑假牙，则假牙可以被直接连接到 接合表面204上，比如通过粘固剂(cement)。
图7是锚定元件200沿着图6中近端的平面视图中所示的剖面线7-7 所取的剖视图。第一表面的直径可以稍大与第三表面的直径。在图7中可 以看出，外螺纹212根部与内螺纹相重合的部位处的横截面相对较薄。设 置内螺纹以使得根部与外螺纹的牙顶(crest)相重合，以避免薄的横截面， 这样比较有利。
该锚定元件200可以相对较短，这样，如果第一和/或第三大致圆柱 形表面包括圆锥形部分，则圆锥形部分可以占据所有或者大体上所有的第 一和/或第三表面。
图9至13显示了实施本发明的另一锚定元件300。该实施例包括与图 1-4所示的锚定元件100相似的多个特征。用于锚定元件300的相似的特 征给与用于锚定元件100的参考数字增加100的参考数字。
图10和11显示了用于容纳假牙的接合表面。所表示出的接合表面包 括叶形的定位凹陷306和内锚定螺纹308，用于容纳通过螺纹与锚定元件 300相连接的装置。定位凹陷306的叶瓣(lobes)可以防止相连接装置的 转动，并且可以为埋设锚定元件300提供拧紧表面。
在锚定元件的该实施例中，第四表面330为环形。该锚定元件还包括 与第一表面同心的第五表面350，并且沿着第四表面的内圆周334与第四 表面330相接合。第六表面360朝向第一表面的远端设置，并且沿着第六 表面的外圆周262与第五表面350相接合。
该第五表面350在其全部或部分表面上可以包括第二外螺纹。该第二 外螺纹具有第一外螺纹的螺距，这样当其被旋转以用相同的速率前进所述 锚定元件300以将锚定元件埋入骨中。该第二外螺纹可以是能够将锚定元 件埋设在骨内有效的已知或已发现的多种形式的任何一种。该第二外螺纹 可以包括自攻螺纹(螺纹切削)特征或有助于将锚定元件埋设在骨内或改 进骨整合的其他特征。可以想到，在骨中预制备的用于容纳锚定元件300 的孔可以在剩余骨中提供辅助孔，这使得第五表面350会至少部分地与骨 整合，以便提供额外的初始稳定性以及用于骨整合的额外的表面。
该第五表面350可以包括邻近远端的截头(frustrated)第三圆锥形部 分，这样第三圆锥形部分的较小圆周邻近远端。该第三圆锥形部分可以是 不带螺纹的，或者可以部分或全部地与第五表面350上的第二外螺纹相交。 在一个实施例中，该第三圆锥形部分在锚定元件300的远端可以具有最小 的直径，所述直径大致是第二外螺纹的根部直径。该第三圆锥形部分的直 径朝近端可以逐渐增加，由此提供逐渐增加的螺纹深度。该第二和第三圆 锥形部分可以用来在第三和第五大致圆柱形表面之间挤压剩余骨。
图13是图9-12所示的锚定元件的剖视图，其中剖视图的下部是沿 着图12中所示的剖面线13-13所取，这样第五表面没有被剖面切割，且 可以看到第五表面。第四表面330和近端之间剖视图部分沿着图10所示 的剖面线11-11所取。
图14和15显示了实施本发明的另一实施例。该实施例包括与图9- 13所示的锚定元件300相似的多个特征。用于锚定元件400的相似特征给 予了用于锚定元件300的参考数字增加100的参考数字。
在锚定元件400的该实施例中，第一表面包括台肩表面402，该台肩 表面为截头圆锥形部分。这样的圆锥形台肩也被包含在术语“大致圆柱形” 内。锚定元件400可以相对较短，这样内锚定螺纹408延伸到通过第五表 面450限定的锚定元件400部分。
图16至20显示了实施本发明的锚定元件500的典型应用，以便为拔 掉的磨牙提供假牙。
图16显示了具有两个牙根的下颌磨牙被拔掉之后形成的牙槽(socket) 的剖视图。该剖视图是沿着中远(mesiodistal；从头的前部向后部延伸)的 剖面线所取。该牙槽包括将被拔磨牙的根分隔开的根间骨(interradicular bone)510。
图17显示了从上向下看所述牙槽时的牙槽的剖视图。该图显示了沿 图16中剖面线17A-17A所取的牙颈圈(cervical collar)512的轮廓。也 显示了沿图16中的剖面线17B-17B所取的两个牙根514、516的每个的 轮廓。
图18显示了在已经制备好孔以接收锚定元件之后图16的牙槽的预制 备好的磨牙牙槽的剖视图。图19是沿着图18中的剖面线19-19所取的 牙颈圈512处的预制备磨牙牙槽的俯视剖视图。可以看出，预制备孔520 可以不移除所有的牙颈圈512。通常比较有利的是，在锚定元件500和牙 颈圈512之间提供较大的接触圆周，以便提供良好的初始稳定性。然而， 在制备孔时尽可能多的保存骨也是有利的，这将会提供良好的初始稳定性 和良好的骨整合。特别是，骨可能具有围绕更软的松质骨内核的相对较薄 并且较硬的皮层(cortical layer)。保存骨皮质(cortical bone)是有利的， 因为骨皮质会比多孔且柔软的松质骨提供更大的初始稳定性。
锚定元件500可以被调整尺寸以进入牙槽的所有部分的至少1.5mm之 内，这样会发生骨整合。该锚定元件500可以被调整尺寸，这样在牙颈圈 周围的大约75％或更大与锚定元件直接接触，以便提供良好的稳定性。
图20显示了在孔已经预制备好用于容纳锚定元件之后，图16的牙槽 的剖视图。图20是从上向下看时沿图18中的剖面线20-20所取的牙根 514、516处的预制备孔的剖视图。可以看出，预制备孔22可以不全部移 除围绕牙根的牙槽。还可以看出，根间骨510的大部分被作为剩余骨保留 在预处理磨牙牙槽中。预制备孔522的远端部分包括用于容纳在第一表面 501和第三表面503之间的锚定植入物部分的环形区域524。锚定元件500 的第二表面502可以靠在磨牙牙槽522的底表面524上，以便增强锚定元 件的初始稳定性。
预制备孔的底表面530、532、534也是很重要的。有利的是，底表面 支撑锚定元件500的第二表面502、第四表面504以及第六表面506(如 果存在的话)中的一个或多个的大部分。基于这个原因，如果其他解剖结 构、比如下颌神经518或上颌窦(maxillary sinus)允许，所述孔可以制备 有底表面530、534，所述底表面530、534低于牙根的最低点。在剩余的 根间骨510的近端部分上可以预制备平坦表面532，以便支撑第四表面 504。剩余的根间骨510的近端部分上的平坦表面532可以大致平行于预 制备的磨牙牙槽500的底表面530。
锚定元件500的第一表面501适于与磨牙牙槽的外壁522螺旋啮合。 第一表面501可以包括与第二表面502相邻的截头第一圆锥形部分，以使 第一圆锥形部分的较小圆周与第二表面相邻。该圆锥形的表面可以协助将 锚定元件放入预制备的磨牙牙槽。圆锥形表面可以挤压围绕预制备备的磨 牙牙槽的外壁的骨，特别是在与牙颈圈相邻的上部内，这可以增加骨密度 以及对锚定元件的支撑。
锚定元件500的第三表面503适于靠在根间骨510的第一表面511上， 该第一表面通常面向磨牙牙槽的外壁522。第三表面503可以为截头圆锥 形式，从而其可以挤压根间骨，特别是在上部内，这可以增加骨密度并且 增加对锚定元件500的支撑。第三表面503可以包括螺纹，该螺纹可以是 自攻螺纹，用于与根间骨510的第一表面511螺纹啮合。
该锚定元件500可以包括第五表面505。因此制备好的磨牙牙槽可以 包括在剩余根间骨510中的辅助孔526，以便容纳第五表面505。第五表 面可以靠在辅助孔的侧壁上。第五表面505可以为截头圆锥形式，这样其 可以挤压根间骨，特别是在上部内，这可以增加骨密度并且增加对锚定元 件500的支撑。该第五表面505可以包括螺纹，该螺纹可以是自攻螺纹， 用于与辅助孔526的侧壁螺纹啮合。
图22至25显示了实施本发明的另一锚定元件600。第一部分610包 括第一表面601、第二表面602、第三表面603以及第四表面604。第二部 分620包括第五表面605以及第六表面606。通过将第二部分620拧入第 一部分610，第五表面605与第四表面604相接合。所获得的组件提供锚 定元件600，其具有与图9所示的锚定元件300相似的特征。如图24和 25所示，可以调整第六表面606相对于第二表面602的位置。
图26显示了实施本发明的另一锚定元件700。第二部分720被拧入第 一部分710，以便提供锚定元件700，该锚定元件700具有与图14所示的 锚定元件400相似的特征。该第二部分720可以被成形为能够与第一部分 710螺旋干涉配合，这样锚定元件700在装配后可以作为一个零件。
图27显示了实施本发明的另一实施例800。第二部分820穿过第一部 分810中的没有螺纹的开孔814，以便提供与图14所示的锚定元件400 相似的锚定元件800。第二部分820可以包括头部表面822，当第一部分 和第二部分被埋入骨中时，该头部表面822靠在第一部分的台肩表面812 上。当两个部分通过埋入骨中而组装成锚定元件800时，可以调节第二部 分820，以便改变第一部分810作用在骨上的指向远端的压力。
图28至29显示了实施本发明的另一锚定元件900。第一部分910包 括第一表面901、第二表面902和第三表面903。第三表面903从远端向 近端延伸，提供贯穿通道，该通道包括用于第三表面的至少一部分的内螺 纹。第二部分920包括第四表面904、第五表面905和第六表面906。第 二部分920还包括大致圆柱形并且与第五表面同心的接合表面922。至少 一部分接合表面可以包括外螺纹，该外螺纹与第一部分910的带螺纹的第 三表面903的至少一部分相配合。通过将第二部分920拧入第一部分910， 第三表面903与第四表面904相接合。所获得的组件提供锚定元件900， 所述锚定元件900具有与图9所示的锚定元件300相似的特征。
图31显示了实施本发明的另一锚定元件1000。该实施例包括第一表 面1001、第二表面1002、第三表面1003、第四表面1004、第五表面1005 以及第六表面1006，其布置类似于之前介绍的实施例。在该实施例中，第 二表面1002、第四表面1004和第六表面1006可以是曲面的。在该实施例 中，只有第一表面1001可以包括螺纹部分。第五表面1005可以是直圆柱， 这使得锚定元件1000的这一部分可以被配合到导向孔内，该导向孔被用 于引导骨的预制备，以便容纳锚定元件。第二表面1002可以包括圆锥形 部分，以便与剩余骨的紧密配合。
图32显示了实施本发明的另一锚定元件1100。该实施例包括第一表 面1101、第二表面1102、第三表面1103、第四表面1104、第五表面1105 以及第六表面1106，其布置类似于之前介绍的实施例。本实施例的锚定元 件1100与图31的锚定元件1000大致相同。第五表面1105和第二表面1102 可以包括圆锥形部分，以便与剩余骨紧密配合。
图33显示了实施本发明的另一锚定元件1200。图33是在颊舌(脸颊 -舌头)的方向上沿着剖面线的下颚骨的后部部分内埋入的锚定元件1200 的剖视图。该实施例包括接合表面1210，该表面相对从第一表面的近端到 远端的轴线成角度。该接合表面1210在邻近第一表面1201的近端的区域 内可以是大致平坦的。如图33所示，当锚定元件被埋入愈合的磨牙拔牙 部位，骨的再吸收(resorption)可能导致所述部位具有变浅的一个表面， 所述表面在一侧1220上比另外一侧1222更高，通常低于脸颊(颊)一侧 1222。可以看出，带角度的接合表面1210使得第一表面1201与骨接触更 多，而且不会使锚定元件1201的一部分暴露在骨的上方。
图34显示了另一锚定元件1300，该锚定元件1300包括接合表面1310， 该表面相对于第一表面的从近端到远端的轴线成角度。
图35显示了另一锚定元件1400，该锚定元件包括接合表面1410，该 表面相对于第一表面的从近端到远端的轴线成角度。在该实施例中，第一 表面的螺纹部分可以延伸到接合表面，这可以增加锚定元件对骨的螺纹接 合。
图36显示了实施本发明的另一锚定元件1500。该实施例包括多个与 图5至8所示锚定元件200相似的特征。锚定元件1500与锚定元件200 相似的特征的参考数字是在锚定元件200的参考数字的基础上加1300。该 锚定元件1500包括设置在远端和近端之间并且与第三表面1540相接合的 第四表面1530。该第四表面1530为截头圆锥的形式。可以想到，被在骨 中预制备的用于容纳锚定元件1500的孔可以在剩余的根间骨上留下上表 面，从而使得第四表面1530与上表面相接合以便提供额外的初始稳定性 和用于骨整合的额外的表面。第四表面的圆锥形使得剩余根间骨能够被有 选择地挤压，这通过锚定元件1500进入磨牙牙槽有多远来确定。当剩余 的根间骨较软并且多孔时，这可以对根间骨施加更高程度的挤压。
图37显示了实施本发明的另一锚定元件1600。该实施例包括与图5 至8所示的锚定元件200相似的许多特征。用于锚定元件1600的相似特 征给与了用于锚定元件200的参考数字加上1400的参考数字。该锚定元 件1600包括设置在远端和近端之间并且与第三表面1640相接合的第四表 面1630。该第四表面1630为凸起的弯曲表面形式。可以想到，在骨中预 制备的用于容纳锚定元件1600的孔可以在剩余根间骨上留下上表面，这 样该第四表面1630将接合上表面以提供额外的初始稳定性和额外的骨整 合表面。第四表面的凸起形状使得剩余根间骨能够有选择地受到挤压，这 取决于锚定元件1600进入磨牙牙槽的深度。当剩余的根间骨较软并且多 孔时，这可以对根间骨施加更高程度的挤压。
尽管本文和附图只介绍并图示出了某些实施例，但是应该理解到，这 些实施例仅是说明性的，并不用来限制本发明，由于本领域技术人员可以 做出各种其他的改动，因此本发明并不局限于图示和介绍的具体构造和布 置。应该理解到，针对一个实施利所示出并介绍的个别特征可以与针对另 一实施例所示出或介绍的个别特征相结合。还应该理解到，图示或介绍的 某些特征是用来说明本发明在功能性锚定元件的上下文中的应用，这些特 征在本发明的保护范围内可以省略。
对相关申请的交叉参考
本申请要求于2004年1月28日提交的美国临时专利申请No.60/539, 633的优先权。