[发明专利]氧化锆陶瓷牙科植体的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明关于一种氧化锆陶瓷牙科植体的表面处理方法，特别是指一种以酸蚀处理的表面处理方法。

背景技术

牙齿随着时间或不当使用会造成龋齿(caries)、磨损(attrition)、牙周病(periodontitis)等病理现象，当龋齿或是牙周病严重时就必须拔除，导致牙齿缺损。长期的牙齿缺损会造成齿槽骨吸收，齿槽骨严重的丧失会影响咬合、咀嚼、发音、美观等功能。临床上，传统的牙科治疗以固定假牙或活动假牙方式来进行修复。其缺点为固定假牙必须修磨健康的支柱牙；而活动假牙无论是在咬合，咀嚼或发音功能及美观上，恢复力及适应力都较差，再者，活动假牙因贴附在牙龈上，容易造成骨头萎缩，导致无法使用假牙，而且时常有假牙松动的现象。

在牙科植体发展上，自从1981年，Per-Ingvar将钛金属植体植入动物体内发现植体与硬组织之间紧密结合而提出了骨整合(osseointegration)的概念，牙科植体(dental implants)对于牙齿缺损可达有效的治疗，已成为今日牙科领域中不可或缺的治疗选项。

近年来由于美学(esthetic)与仿生(biomimetics)概念的提升，选择无金属治疗(metal-free treatment)的患者数增加。制作生医材料的领域甚为广泛，主要分为四大类，金属材料、陶瓷材料、高分子材料、与复合材料，而其中又以陶瓷材料具有最佳的硬度、生物兼容性及化学稳定性，适合做为生物医学材料。因此拥有象牙白色泽的氧化锆陶瓷牙科植体(zirconia ceramic dental implants)逐渐受到重视，不仅美观也兼具良好的机械性质与生物兼容性，亦无金属离子释放的问题。植入体内的植体表面会与细胞直接接触，其表面粗糙度(roughness)与亲水性(hydrophilic)性质会影响细胞的贴附能力进而影响骨整合(osseointegration)效果的好坏，此为决定植牙手术是否成功的关键。

尽管氧化锆牙科植体经适当的表面处理后，有益于植体与齿槽骨周围组织的骨整合效果，但因氧化锆材质具有良好的机械性质与耐腐蚀性，使得表面处理难度更高。已知的植体表面处理的公知技术常采用喷砂处理，再进行酸蚀，或者在铸模内部刻意先腐蚀，以产生坑洞结构，之后经浇注再脱模之植体就会有一些预先成形之巨观粗糙度，然后再进行酸蚀。典型的实施例可参考Hommann等人于美国专利公开的第20080261178专利公开号，专利名称为“process for providing a topography to the surface of a dental implant”的案件即是一例，Hommann等人揭露酸蚀前处理包括：将植体先进行喷砂、研磨及/或该植体是以射出成型或以铸造技术产生预定的粗糙度。如前所述，若是后两者则在铸模或射出成型的模具内先施以腐蚀处理以产生预定的粗糙度，再浇注或射出成型以使得陶瓷表面产生一些巨观的粗糙度(macro-roughness)。然后，以至少70℃的温度进行酸蚀。该案实施例中实际是以102-104℃且氢氟酸至少50vol.％酸蚀后，再进一步从植体移除酸蚀所导致已浮动的晶粒或晶粒团就可以获致具有凹坑的陶瓷表面，重复这样的步骤，可使表面产生更多的显着凹坑表面。

另一公知技术是Olivier Zinger等人于美国专利公告的第20100042223号，专利名称为“Method of Surface Finishing a Bone implant”的案件揭露将植体以研磨颗粒(abrasiveparticles)喷砂处理，再进行酸洗去除该些研磨颗粒。室温酸洗辅以超音波震荡，时间只需数十秒至数百秒即可以使研磨颗粒脱离植体。因此，进行该酸洗时，并不刻意产生额外的粗糙度。酸洗溶液例如每升溶液中含(NH₄)HF₂ 50公克，65％HNO₃ 400ml。

另一公知技术是Gahlert等人的美国专利第20090176191公开号，专利名称为“Ceramic Dental Implant”的案件。Gahlert等人认为植体表面特别是锚定(anchoringpart)骨的部分最好有2-15μm的粗糙度，6-12μm更佳，Gahlert等人所采用的手段也是先以喷砂(例如氧化铝研磨颗粒)处理增加植体表面的粗糙度。然后，再以磷酸15％-50vol.％，更优选的是20％-40vol.％，它的酸洗时间同样也是很短，例如10s-10min，而更优选的是15s-60s。