RU2849245C1 - Drill for preparing operation for installing dental implant (variations) - Google Patents
Drill for preparing operation for installing dental implant (variations)Info
- Publication number
- RU2849245C1 RU2849245C1 RU2025111409A RU2025111409A RU2849245C1 RU 2849245 C1 RU2849245 C1 RU 2849245C1 RU 2025111409 A RU2025111409 A RU 2025111409A RU 2025111409 A RU2025111409 A RU 2025111409A RU 2849245 C1 RU2849245 C1 RU 2849245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill
- cutting
- coronal
- bone
- bone tissue
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к стоматологическим и хирургическим приспособлениям, в частности к инструментам для осуществления имплантации дентальных имплантатов.The invention relates to dental and surgical devices, in particular to instruments for implanting dental implants.
Известен ДЕНТАЛЬНЫЙ ИМПЛАНТАТ ДВУХСЕКЦИОННОГО ТИПА С ФУНКЦИЕЙ САМОНАРЕЗАНИЯ, который характеризуется тем, что имплантат имеет режущую секцию метчика с функцией нарезания и функцией удаления стружки, и используется для увеличения площади контакта с костью. Для улучшения закрепления резьбовой анкерной секции, где резьбовая режущая секция включает режущую головку, режущий конус и переходную канавку, резьбовая анкерная секция включает среднюю часть резьбы анкерного винта и используется для соединения с остеоинтегрированной полукруглой остеоинтегрированной микрорезьбовой частью, то есть имплантат имеет коническую режущую головку от нижнего конца, а нижний конец до середины 1/3 длины распределен с несколькими режущими кромками и симметрично распределен по центральной линии. Режущий конус канавки для удаления стружки, средняя часть представляет собой квазидугообразную переходную канавку для удаления стружки и размещения стружки, а верхняя часть представляет собой среднюю часть резьбы анкерного винта с глубокой резьбой для центрирования имплантата и первоначального закрепления. Верхний конец состоит из полукруглой кости, соединенной с микрорезьбовой частью, снабженной микрорезьбой в виде полукруглой канавки. [CN209770557U, опубл. 13.12.2019].A two-section dental implant with self-tapping functionality is known. It is characterized by a tap cutting section with both cutting and chip removal functions, used to increase the bone contact area. To improve the anchoring of the threaded anchor section, the threaded cutting section includes a cutting head, a cutting cone, and a transition groove. The threaded anchor section includes a midsection of the anchor screw thread and is used to connect to an osseointegrated semicircular osseointegrated microthreaded section. This means that the implant has a conical cutting head from its lower end, and the lower end to the middle of the 1/3 length is distributed with multiple cutting edges and is symmetrically distributed along the centerline. The cutting cone of the chip removal groove, the middle part is a quasi-arc transition groove for chip removal and placement, and the upper part is the middle part of the anchor screw thread with deep thread for implant centering and initial fixation. The upper end consists of a semicircular bone connected to a micro-threaded part provided with a micro-thread in the form of a semicircular groove. [CN209770557U, published 12/13/2019].
Недостатком аналога является отсутствие элементов для создания микроперфорации в корональной зоне, что ухудшает остеоинтеграцию, а также неравномерное распределение нагрузки на кость из-за единой резьбовой конструкции, что в совокупности снижает стабильность имплантата после его установки, а также увеличивает травматичность операции по его установке.The disadvantage of the analogue is the lack of elements for creating microperforation in the coronal zone, which impairs osseointegration, as well as uneven distribution of the load on the bone due to a single threaded structure, which together reduces the stability of the implant after its installation, and also increases the trauma of the surgery for its installation.
Наиболее близкое техническое решение описано в ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ С ПОЛЫМ НАКОНЕЧНИКОМ, сконфигурированном для вращения с высокой скоростью как в направлении сжатия, так и в направлении резания, когда в основном материале образуется отверстие для достижения различных эффектов. Вращающийся инструмент включает в себя: рукоятку, которая устанавливает продольную ось вращения, рукоятка имеет длинный стержень с верхним концом и нижним концом, основной корпус, проходящий в осевом направлении от нижнего конца хвостовика, основной корпус, имеющий верхний конец, удаленный от хвостовика, множество канавок расположены вокруг основного корпуса, причем каждая канавка имеет режущий выступающий угол с одной стороны, режущую поверхность и поверхность равномерного уплотнения, определяющую равномерный уплотняющий выступающий угол с другой стороны. Каждая канавка имеет осевую длину и радиальную глубину, и каждая канавка образована вдоль своей одной из длин, имеющей непрерывный отрицательный угол уплотнения, задняя кромка образована между каждой парой соседних канавок, каждая из задних кромок имеет рабочую кромку вдоль режущей поверхности канавки, и каждая рабочая кромка, по существу, не ограничена полостью, расположенной в основном корпусе, полость проходит в осевом направлении в основном корпусе и открывается через верхний конец, а на верхнем конце основного корпуса расположено множество выступов, и выступы расположены вокруг отверстия полости. [TW202042755A, 01.12.2020].The closest technical solution is described in a HOLLOW-TIP COMPACTORY TOOL configured to rotate at high speed in both the compression and cutting directions to form a hole in a base material to achieve various effects. The rotating tool includes: a handle that establishes a longitudinal axis of rotation; the handle has a long shaft with an upper end and a lower end; a main body extending axially from the lower end of the shank; a main body having an upper end remote from the shank; and a plurality of grooves arranged around the main body, each groove having a cutting protrusion angle on one side, a cutting surface, and a uniform sealing surface defining a uniform sealing protrusion angle on the other side. Each groove has an axial length and a radial depth, and each groove is formed along one of its lengths having a continuous negative sealing angle, a trailing edge is formed between each pair of adjacent grooves, each of the trailing edges has a working edge along the cutting surface of the groove, and each working edge is substantially not limited by a cavity located in the main body, the cavity extends in the axial direction in the main body and opens through the upper end, and a plurality of projections are located on the upper end of the main body, and the projections are located around the opening of the cavity. [TW202042755A, 01.12.2020].
Недостатком наиболее близкого технического решения является неспособность создавать микроперфорацию в корональной зоне, что снижает стабильность устанавливаемого после сверления костной ткани имплантата.The disadvantage of the closest technical solution is the inability to create microperforation in the coronal zone, which reduces the stability of the implant installed after drilling the bone tissue.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является устранение недостатков аналогов.The technical problem solved by the invention is to eliminate the shortcomings of analogues.
Задачей заявляемого изобретения является повышение стабильности имплантата и снижение травматичности операции.The objective of the claimed invention is to increase the stability of the implant and reduce the trauma of the operation.
Технический результат заключается в повышении стабильности имплантата после его установки и снижение травматичности операции по установке дентального имплантата.The technical result consists in increasing the stability of the implant after its installation and reducing the trauma of the dental implant installation surgery.
Указанный технический результат достигается тем, что сверло для подготовки операции по установке дентального имплантата содержит тело и режущие канавки, выполненные на теле, при этом тело выполнено в виде корональной части, выполненной в форме усеченного конуса и апикальной части, выполненной конической формой или в виде корональной части, выполненной в форме усеченного конуса, средней части, выполненной цилиндрической формой и апикальной части, выполненной конической формой, при этом грани корональной части тела и апикальной части тела выполнены с вогнутым коническим профилем, а режущие канавки выполнены в виде спирали и содержат режущую сторону, выполненную с возможностью осуществления остеотомии костной ткани и гладкую сторону, выполненную с возможностью осуществления остеоконденсации костной ткани, сопряжение которых реализовано дуговым профилем, при этом корональная часть тела сверла содержит углубления, расположенные отдельно от режущих канавок и выполненные с возможностью осуществления остеотомии костной ткани.The said technical result is achieved in that a drill for preparing an operation for installing a dental implant comprises a body and cutting grooves made on the body, wherein the body is made in the form of a coronal part made in the form of a truncated cone and an apical part made in a conical shape or in the form of a coronal part made in the form of a truncated cone, a middle part made in a cylindrical shape and an apical part made in a conical shape, wherein the edges of the coronal part of the body and the apical part of the body are made with a concave conical profile, and the cutting grooves are made in the form of a spiral and contain a cutting side made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue and a smooth side made with the possibility of performing osteocondensation of bone tissue, the conjugation of which is realized by an arc profile, wherein the coronal part of the drill body contains recesses located separately from the cutting grooves and made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue.
Сверло для подготовки операции по установке дентального имплантата характеризуется изображениями:The drill used for preparing a dental implant placement surgery is characterized by the following images:
На фиг. 1 показан вид сбоку на сверло по первому варианту;Fig. 1 shows a side view of the drill according to the first variant;
На фиг. 2 показана проекция на сверло по первому варианту;Fig. 2 shows a projection onto a drill according to the first variant;
На фиг. 3 показан общий вид на сверло по первому варианту;Fig. 3 shows a general view of the drill according to the first variant;
На фиг. 4 показан вид спереди на сверло по первому варианту;Fig. 4 shows a front view of the drill according to the first variant;
На фиг. 5 показан вид сбоку на сверло по второму варианту;Fig. 5 shows a side view of the drill according to the second variant;
На фиг. 6 показана проекция на сверло по второму варианту;Fig. 6 shows a projection onto a drill according to the second variant;
На фиг. 7 показан общий вид на сверло по второму варианту;Fig. 7 shows a general view of the drill according to the second variant;
На фиг. 8 показан вид спереди на сверло по второму варианту.Fig. 8 shows a front view of the drill according to the second variant.
На фигурах обозначено: 1 – тело, 2 – режущие канавки, 3 – корональная часть, 4 – апикальная часть, 5 – средняя часть, 6 – режущая сторона, 7 – гладкая сторона, 8 – углубление.The figures show: 1 – body, 2 – cutting grooves, 3 – coronal part, 4 – apical part, 5 – middle part, 6 – cutting side, 7 – smooth side, 8 – depression.
Под повышением стабильности имплантата после его установки в данной заявке понимается обеспечение первичной стабильности, то есть мгновенной фиксации имплантата после установки, обеспечение вторичной стабильности, то есть ускоренное и плотное обрастание костью после установки имплантата, а также долговременная функциональная стабильность, обусловленная сопротивлением усталостным нагрузкам, которые достигаются за счет геометрии имплантата, предотвращения переломов имплантата, а также устранения концентраторов напряжений.In this application, increasing the stability of an implant after its installation means ensuring primary stability, i.e., immediate fixation of the implant after installation, ensuring secondary stability, i.e., accelerated and dense bone grafting after implant installation, as well as long-term functional stability due to resistance to fatigue loads, which are achieved through the geometry of the implant, the prevention of implant fractures, and the elimination of stress concentrators.
Под снижением травматичности в данной заявке понимается снижение анатомической травматичности за счет снижения вероятности образования микротрещин и макроразрушений кости из-за чрезмерного давления или вибрации, а также термических повреждений, где ввиду возможного перегрева возможен некроз костной ткани при температуре свыше 47°C. Также, под снижением травматичности понимается снижение хирургической травматичности, обусловленной например снижением количества используемых инструментов, а также снижение биологической травматичности и клинических последствий, обусловленных сокращением времени заживления и риска периимплантита.In this application, reduced trauma refers to a reduction in anatomical trauma by reducing the likelihood of microcracks and macrofractures in bone due to excessive pressure or vibration, as well as thermal damage, where overheating can lead to bone necrosis at temperatures above 47°C. Reduced trauma also refers to a reduction in surgical trauma, due, for example, to a reduction in the number of instruments used, as well as a reduction in biological trauma and clinical consequences due to a reduction in healing time and the risk of peri-implantitis.
Согласно изобретению, сверло для подготовки операции по установке дентального имплантата, содержит тело 1 и режущие канавки 2. Причем по первому варианту тело 1 сверла выполнено в виде корональной части 3, выполненной в форме усеченного конуса и апикальной части 4, выполненной конической формой. Усеченный конус корональной части 3 обеспечивает постепенное погружение сверла, исключая рывки и минимизируя повреждения губчатой кости и компактной кости в корональной зоне (где особенно высок риск коллапса). Коническая апикальная часть 4 самоцентрируется, поддерживая заданную траекторию, что обеспечивает плавное сужение и уменьшает трение в глубоких слоях кости, что в совокупности снижает риск термического некроза и перфорации стенки ложа. Также, форма сверла формирует ложу с переменной плотностью, где апикальный конус создает плотное основание для первичной фиксации имплантата, а корональный усеченный конус формирует воронку, облегчающую позиционирование имплантата и улучшающую распределение жевательной нагрузки. Таким образом, предложенная форма тела сверла в совокупности своих геометрических характеристик обеспечивает комплексное решение для снижения травматичности операции и повышения стабильности имплантата за счет оптимизированного распределения механической нагрузки, улучшения хирургических характеристик и биомеханических преимуществ.According to the invention, a drill for preparing a dental implant placement procedure comprises a body 1 and cutting flutes 2. In the first embodiment, the body 1 of the drill is designed as a coronal portion 3 shaped like a truncated cone and an apical portion 4 shaped like a cone. The truncated cone of the coronal portion 3 ensures gradual penetration of the drill, eliminating jerking and minimizing damage to the cancellous and compact bone in the coronal zone (where the risk of collapse is particularly high). The conical apical portion 4 is self-centering, maintaining a predetermined trajectory, ensuring smooth taper and reducing friction in the deep layers of the bone, thereby reducing the risk of thermal necrosis and perforation of the implant bed wall. The drill's shape also creates a variable-density socket, where the apical cone creates a dense base for primary implant fixation, while the coronal truncated cone forms a funnel, facilitating implant positioning and improving masticatory load distribution. Thus, the proposed drill body shape, combined with its geometric characteristics, provides a comprehensive solution for reducing surgical trauma and increasing implant stability through optimized mechanical load distribution, improved surgical performance, and biomechanical benefits.
По второму варианту исполнения сверла для подготовки операции по установке дентального имплантата его тело содержит корональную часть 3, выполненную в форме усеченного конуса, среднюю часть 5, выполненную цилиндрической формой и апикальную часть 4, выполненную конической формой. Усеченный конус корональной части 3 обеспечивает постепенное погружение сверла, исключая рывки и минимизируя повреждения губчатой кости и компактной кости в корональной зоне (где особенно высок риск коллапса). Наличие средней части 5 и выполнение ее цилиндрической формой обеспечивает формирование идеально ровного цилиндрического канала, что критически важно для плотного прилегания цилиндрических имплантатов, а также для равномерного распределения жевательной нагрузки. Также, цилиндрическая средняя часть 5 выступает направляющей, предотвращая девиацию (отклонение) сверла в губчатой кости и "боковое биение" при работе в плотной кости. Коническая апикальная часть 4 самоцентрируется, поддерживая заданную траекторию, что обеспечивает плавное сужение и уменьшает трение в глубоких слоях кости, что в совокупности снижает риск термического некроза и перфорации стенки ложа. Также, форма сверла формирует ложе с переменной плотностью, где апикальный конус создает плотное основание для первичной фиксации имплантата, а корональный усеченный конус формирует воронку, облегчающую позиционирование имплантата и улучшающую распределение жевательной нагрузки. Таким образом, предложенная форма тела 1 сверла в совокупности своих геометрических характеристик обеспечивает комплексное решение для снижения травматичности операции и повышения стабильности имплантата за счет оптимизированного распределения механической нагрузки, улучшения хирургических характеристик и биомеханических преимуществ.In the second embodiment of the drill for preparing dental implant placement, its body comprises a coronal section 3 shaped like a truncated cone, a middle section 5 shaped like a cylindrical section, and an apical section 4 shaped like a cone. The truncated cone of the coronal section 3 ensures gradual drill penetration, eliminating jerking and minimizing damage to the cancellous and compact bone in the coronal region (where the risk of collapse is particularly high). The presence of the middle section 5 and its cylindrical shape ensures the formation of a perfectly smooth cylindrical channel, which is critical for the tight fit of cylindrical implants and for the uniform distribution of masticatory forces. The cylindrical middle section 5 also acts as a guide, preventing drill deviation in cancellous bone and lateral runout when working in dense bone. The conical apical portion 4 is self-centering, maintaining the desired trajectory. This ensures a smooth taper and reduces friction in the deep bone layers, thereby reducing the risk of thermal necrosis and perforation of the implant bed wall. Furthermore, the drill's shape creates a bed with variable density, with the apical cone creating a dense base for primary implant fixation, and the coronal truncated cone forming a funnel, facilitating implant positioning and improving the distribution of masticatory loads. Thus, the proposed drill body shape 1, combined with its geometric characteristics, provides a comprehensive solution for reducing surgical trauma and increasing implant stability through optimized mechanical load distribution, improved surgical performance, and biomechanical advantages.
Согласно изобретению, грани корональной части 3 тела 1 и апикальной части 4 тела 1 выполнены с вогнутым коническим профилем, то есть проекция корональной части 3 и апикальной части 4 тела 1 выполнена с вогнутым коническим профилем, а не прямолинейной или выпуклой формой. Это означает, что боковая поверхность апикальной части 4 и корональной части 3 сверла представляет собой "чашеобразное" углубление вдоль оси вращения. Вогнутая форма этих элементов снижает трение и тепловыделения за счет уменьшения площади контакта с костью, образует микрозазоры для циркуляции охлаждающей жидкости, как итог температура в зоне сверления снижается на 15-20°C, что критично для предотвращения некроза. Также, такая геометрия этих частей тела оптимизирует распределение нагрузки при сверлении, вогнутость создает точечные зоны давления вместо линейного контакта, что предотвращает микротрещины в кортикальном слое, и повышает точность геометрии ложа, что в совокупности существенно снижает травматичность операции по установке имплантата и положительно влияет на стабильность установленного имплантата за счет контролируемой температуры при осуществлении операции и низкой погрешности геометрии ложа.According to the invention, the edges of coronal portion 3 of body 1 and apical portion 4 of body 1 are designed with a concave conical profile. This means that the projection of coronal portion 3 and apical portion 4 of body 1 is designed with a concave conical profile rather than a straight or convex shape. This means that the lateral surface of apical portion 4 and coronal portion 3 of the drill forms a "cup-shaped" depression along the axis of rotation. The concave shape of these elements reduces friction and heat generation by reducing the contact area with the bone and creates microgaps for coolant circulation. As a result, the temperature in the drilling zone decreases by 15-20°C, which is critical for preventing necrosis. Furthermore, this geometry of these body parts optimizes the distribution of the load during drilling; the concavity creates point pressure zones instead of linear contact, which prevents microcracks in the cortical layer, and increases the accuracy of the bed geometry. This, taken together, significantly reduces the trauma of the implant placement surgery and positively affects the stability of the installed implant due to the controlled temperature during the surgery and the low error in the bed geometry.
Согласно изобретению, режущие канавки 2 выполнены в виде спирали и содержат режущую сторону 6, выполненную с возможностью осуществления остеотомии костной ткани, например, при вращении сверла по часовой стрелке и гладкую сторону 7, выполненную с возможностью осуществления остеоконденсации костной ткани, например, при вращении сверла против часовой стрелки. Спиральные режущие канавки 2 с дифференцированными сторонами (режущей и гладкой) обеспечивают комплексное воздействие на костную ткань, что напрямую способствует достижению заявленного технического результата. При вращении сверла по часовой стрелке режущая сторона 6 эффективно выполняет остеотомию - точно рассекает костную ткань с минимальным травмированием. Острая кромка с оптимальным углом заточки обеспечивает чистый рез без сколов, сохраняя микроструктуру кости. Это особенно важно в плотных костных тканях, где требуется точное контролируемое препарирование. Гладкая сторона 7 режущей канавки 2, активируемая при вращении против часовой стрелки, выполняет ключевую функцию остеоконденсации. Ее полированная поверхность уплотняет стенки костного ложа, создавая оптимальные условия для первичной стабилизации имплантата. Такой подход особенно эффективен в мягких губчатых костях, где необходимо усилить плотность контактной зоны. При этом дуговое сопряжение между режущей стороной 6 и гладкой стороной 7 предотвращает образование стресс-концентраторов в костной ткани. Дифференцированное двунаправленное действие позволяет хирургу одним инструментом последовательно выполнять два критически важных этапа: сначала точное формирование ложа (при основном вращении), затем его контролируемое уплотнение (при реверсе). Это исключает необходимость смены инструментов, сокращает время операции и снижает риск позиционных ошибок. В отличие от традиционных сверл с однонаправленными режущими канавками 2, предложенная конструкция обеспечивает более предсказуемый результат независимо от типа костной ткани. Технический эффект усиливается за счет синергии с другими элементами изобретения. Вогнутый профиль граней уменьшает площадь контакта со стенками ложа, снижая трение при реверсном вращении. Углубления 8 в корональной части 3 работают совместно с гладкой стороной канавок в режиме остеотомии, срезая плотную компактную кость и исключая её перегрев, создавая равномерное уплотнение по всей глубине препарирования. В результате достигается уникальное сочетание минимальной травматичности процедуры и максимальной первичной стабильности имплантата, что подтверждается проведенными испытаниями с измерением показателей, например коэффициента стабильности имплантата и термического воздействия на него.According to the invention, cutting flutes 2 are designed in a spiral form and comprise a cutting side 6, capable of performing osteotomy of bone tissue, for example, when the drill is rotated clockwise, and a smooth side 7, capable of performing osteocondensation of bone tissue, for example, when the drill is rotated counterclockwise. Spiral cutting flutes 2 with differentiated sides (cutting and smooth) provide a comprehensive effect on bone tissue, which directly contributes to achieving the claimed technical result. When the drill is rotated clockwise, cutting side 6 effectively performs osteotomy—precisely dissecting bone tissue with minimal trauma. A sharp edge with an optimal sharpening angle ensures a clean, chip-free cut, preserving the bone microstructure. This is especially important in dense bone tissues, where precise, controlled preparation is required. Smooth side 7 of cutting flute 2, activated by counterclockwise rotation, performs the key function of osteocondensation. Its polished surface compacts the walls of the bone bed, creating optimal conditions for the primary stabilization of the implant. This approach is particularly effective in soft, spongy bones, where increased contact zone density is necessary. Furthermore, the arcuate connection between cutting side 6 and smooth side 7 prevents the formation of stress concentrators in the bone tissue. Differentiated bidirectional action allows the surgeon to sequentially perform two critical steps with a single instrument: first, precise shaping of the bed (during primary rotation), then its controlled compaction (during reverse rotation). This eliminates the need to change instruments, reduces surgical time, and reduces the risk of positional errors. Unlike traditional drills with unidirectional cutting flutes 2, the proposed design ensures a more predictable result regardless of the type of bone tissue. The technical effect is enhanced by synergy with other elements of the invention. The concave profile of the facets reduces the contact area with the implant bed walls, reducing friction during reverse rotation. The grooves 8 in the coronal part 3 work in conjunction with the smooth side of the grooves in osteotomy mode, cutting dense, compact bone and preventing overheating, creating uniform compaction across the entire depth of the preparation. This results in a unique combination of minimal procedural trauma and maximum primary implant stability, as confirmed by tests measuring parameters such as the implant stability coefficient and thermal impact.
При этом, согласно изобретению, режущая сторона 6 и гладкая сторона 7 режущей канавки 2 сопряжены посредством дугового профиля. Дуговой профиль минимизирует концентрацию напряжений в зоне перехода. В отличие от резких угловых соединений, которые могут создавать точечные перегрузки, скругление радиусом обеспечивает равномерное распределение механических нагрузок по всей рабочей поверхности сверла. Это особенно важно при смене направления вращения инструмента, когда попеременно активируются режущая и уплотняющая функции. Также, такая конструкция существенно улучшает процесс удаления костной стружки. Плавный дуговой переход формирует непрерывную траекторию движения отработанного материала, предотвращая его налипание и заклинивание в рабочей зоне. При основном вращении (остеотомия) стружка беспрепятственно перемещается вдоль скругленного профиля к спиральным режущим канавкам 2, а при реверсе (остеоконденсация) гладкая сторона 7 эффективно уплотняет стенки ложа без риска загрязнения частицами костной ткани. Таким образом, дуговой профиль сопряжения режущей стороны 6 и гладкой стороны 7 является не просто конструктивной особенностью, а технологически обоснованным решением, которое комплексно улучшает рабочие характеристики инструмента. Он обеспечивает бережное препарирование костной ткани, стабильно высокое качество формируемого ложа и предсказуемый результат при установке имплантата, что в полной мере соответствует заявленному техническому результату изобретения.Moreover, according to the invention, the cutting side 6 and the smooth side 7 of the cutting flute 2 are connected by an arc profile. The arc profile minimizes stress concentration in the transition zone. Unlike sharp angular connections, which can create localized overloads, the rounded radius ensures uniform distribution of mechanical loads across the entire working surface of the drill. This is especially important when changing the direction of rotation of the tool, when the cutting and compacting functions are alternately activated. This design also significantly improves the removal of bone chips. The smooth arc transition creates a continuous trajectory for the chip, preventing it from sticking and jamming in the working zone. During the primary rotation (osteotomy), the chip moves freely along the rounded profile to the spiral cutting flutes 2, and during reverse rotation (osteocondensation), the smooth side 7 effectively compacts the walls of the bed without the risk of contamination by bone particles. Thus, the arc profile of the interface between the cutting side 6 and the smooth side 7 is not simply a design feature, but a technologically sound solution that comprehensively improves the instrument's performance. It ensures gentle bone preparation, a consistently high-quality implant bed, and a predictable result during implant placement, which fully corresponds to the claimed technical result of the invention.
Согласно изобретению, корональная часть тела сверла содержит углубления 8, расположенные отдельно от режущих канавок 2 и выполненные с возможностью осуществления остеотомии костной ткани в корональной зоне при выполнении остеконденсации в апикальной части 4 и средней части 5 сверла. Углубления 8 в корональной части 3 исключают возможный перегрев компактной кости в корональной части и создают дополнительную микроперфорацию костной ткани, что значительно улучшает условия для первичной стабилизации имплантата. В отличие от традиционных сверл, формирующих гладкие стенки ложа, предложенная конструкция создает систему микроскопических полостей и выступов конденсированной губчатой кости, которые увеличивают площадь контакта между костью и устанавливаемым имплантатом. Это особенно важно в случаях работы с мягкой губчатой костной тканью, где обычные методы препарирования часто не обеспечивают достаточной первичной фиксации. Расположение углублений 8 отдельно от основных режущих канавок 2 позволяет сохранить целостность и прочность конструкции сверла, предотвращая его возможное разрушение при работе с плотными костными структурами. Такое конструктивное решение обеспечивает равномерное распределение механических нагрузок по всей рабочей поверхности инструмента, что существенно продлевает срок его службы и сохраняет стабильность режущих свойств на протяжении всего периода эксплуатации. С точки зрения биомеханического воздействия, углубления 8 в корональной части 3 создают контролируемую микроперфорацию, которая стимулирует репаративные процессы в костной ткани без значительного нарушения ее кровоснабжения. Это способствует ускорению процессов остеоинтеграции и сокращению сроков приживления имплантата. При этом форма и размеры углублений 8 рассчитаны таким образом, чтобы обеспечивать эффективное удаление костной стружки, предотвращая ее накопление в рабочей зоне и связанный с этим перегрев тканей. Клинически это проявляется в значительном улучшении показателей первичной стабильности имплантатов, сокращении времени операции за счет уменьшения количества необходимых инструментов, а также снижении частоты послеоперационных осложнений, связанных с перегревом кости или недостаточной первичной фиксацией имплантата. Таким образом, предложенная конструкция корональной части сверла с отдельными углублениями представляет собой технологически обоснованное решение, комплексно улучшающее как процесс остеотомии, так и долгосрочные результаты дентальной имплантации.According to the invention, the coronal portion of the drill body contains recesses 8 located separately from the cutting flutes 2 and configured to perform osteotomy of bone tissue in the coronal zone during osteocondensation in the apical portion 4 and middle portion 5 of the drill. Recesses 8 in the coronal portion 3 prevent possible overheating of compact bone in the coronal portion and create additional microperforation of the bone tissue, which significantly improves the conditions for primary implant stabilization. Unlike traditional drills, which form smooth walls of the bed, the proposed design creates a system of microscopic cavities and protrusions of condensed cancellous bone, which increase the contact area between the bone and the implant being installed. This is especially important when working with soft cancellous bone tissue, where conventional preparation methods often do not provide sufficient primary fixation. The location of recesses 8 separately from the main cutting flutes 2 helps maintain the integrity and strength of the drill structure, preventing its possible destruction when working with dense bone structures. This design ensures uniform distribution of mechanical loads across the entire working surface of the instrument, significantly extending its service life and maintaining stable cutting properties throughout its entire service life. Biomechanically, the recesses 8 in the coronal portion 3 create controlled microperforation, which stimulates reparative processes in bone tissue without significantly disrupting its blood supply. This accelerates osseointegration and shortens the implant healing time. The shape and size of the recesses 8 are designed to ensure effective removal of bone chips, preventing their accumulation in the working area and associated tissue overheating. Clinically, this results in a significant improvement in primary implant stability, a reduction in surgical time due to a reduced number of required instruments, and a reduced incidence of postoperative complications associated with bone overheating or inadequate primary implant fixation. Thus, the proposed design of the coronal part of the drill with separate recesses represents a technologically sound solution that comprehensively improves both the osteotomy process and the long-term results of dental implantation.
Примеры реализацииImplementation examples
Первый пример реализацииFirst example of implementation
Сверло для подготовки операции по установке дентального имплантата, содержащее тело 1 и режущие канавки 2, выполненные на теле 1, при этом тело 1 выполнено в виде корональной части 3, выполненной в форме усеченного конуса и апикальной части 4, выполненной конической формой, при этом грани корональной части 3 тела 1 и апикальной части 4 тела 1 выполнены с вогнутым коническим профилем, а режущие канавки 2 выполнены в виде спирали и содержат режущую сторону 6, выполненную с возможностью осуществления остеотомии костной ткани и гладкую сторону 7, выполненную с возможностью осуществления остеоконденсации костной ткани, сопряжение которых реализовано дуговым профилем, при этом корональная часть 3 тела 1 сверла содержит углубления 8, расположенные отдельно от режущих канавок 2 и выполненные с возможностью осуществления остеотомии костной ткани.A drill for preparing an operation for installing a dental implant, comprising a body 1 and cutting grooves 2 made on the body 1, wherein the body 1 is made in the form of a coronal part 3 made in the form of a truncated cone and an apical part 4 made in a conical shape, wherein the edges of the coronal part 3 of the body 1 and the apical part 4 of the body 1 are made with a concave conical profile, and the cutting grooves 2 are made in the form of a spiral and contain a cutting side 6 made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue and a smooth side 7 made with the possibility of performing osteocondensation of bone tissue, the conjugation of which is realized by an arc profile, wherein the coronal part 3 of the body 1 of the drill contains recesses 8 located separately from the cutting grooves 2 and made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue.
Второй пример реализацииSecond example of implementation
Сверло для подготовки операции по установке дентального имплантата, содержащее тело 1 и режущие канавки 2, выполненные на теле 1, при этом тело 1 выполнено в виде корональной части 3, выполненной в форме усеченного конуса, средней части 5, выполненной цилиндрической формой и апикальной части 4, выполненной конической формой, при этом грани корональной части 3 тела 1 и апикальной части 4 тела 1 выполнены с вогнутым коническим профилем, а режущие канавки 2 выполнены в виде спирали и содержат режущую сторону 6, выполненную с возможностью осуществления остеотомии костной ткани и гладкую сторону 7, выполненную с возможностью осуществления остеоконденсации костной ткани, сопряжение которых реализовано дуговым профилем, при этом корональная часть 3 тела 1 сверла содержит углубления 8, расположенные отдельно от режущих канавок 2 и выполненные с возможностью осуществления остеотомии костной ткани.A drill for preparing an operation for installing a dental implant, comprising a body 1 and cutting grooves 2 made on the body 1, wherein the body 1 is made in the form of a coronal part 3 made in the form of a truncated cone, a middle part 5 made in a cylindrical shape and an apical part 4 made in a conical shape, wherein the edges of the coronal part 3 of the body 1 and the apical part 4 of the body 1 are made with a concave conical profile, and the cutting grooves 2 are made in the form of a spiral and contain a cutting side 6 made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue and a smooth side 7 made with the possibility of performing osteocondensation of bone tissue, the conjugation of which is realized by an arc profile, wherein the coronal part 3 of the body 1 of the drill contains recesses 8 located separately from the cutting grooves 2 and made with the possibility of performing an osteotomy of bone tissue.
Для подтверждения влияния конструкции заявленного изобретения на повышение стабильности имплантата после его установки и снижение травматичности операции по установке дентального имплантата был проведен ряд экспериментов, для проведения которых были изготовлены образцы сверл, где:To confirm the impact of the design of the claimed invention on increasing the stability of the implant after its installation and reducing the trauma of the dental implant installation surgery, a series of experiments were conducted, for which drill samples were manufactured, where:
Образец №1 – соответствует конструкции сверла, описанного в первом примере реализации;Sample No. 1 – corresponds to the design of the drill described in the first example of implementation;
Образец №2 – соответствует конструкции сверла, описанного во втором примере реализации;Sample No. 2 – corresponds to the design of the drill described in the second example of implementation;
Образец №3 – соответствует конструкции сверла, описанного в патенте CN209770557U, опубл. 13.12.2019;Sample No. 3 – corresponds to the design of the drill described in patent CN209770557U, published on 13.12.2019;
Образец №4 – соответствует конструкции сверла, описанного в патенте TW202042755A, 01.12.2020.Sample No. 4 – corresponds to the drill design described in patent TW202042755A, 01.12.2020.
Модель кости для проведения испытаний: Ребро крупного рогатого скота (D1), декортикализированная подвздошная кость крупного рогатого скота (D4) .Bone model for testing: Bovine rib (D1), decorticalized bovine ilium (D4).
Исследования проводили в два этапа: The research was conducted in two stages:
Этап 1. Препарирование ложа:Stage 1. Preparation of the bed:
Физиозиспенсер имплантологический (NSK Surgic Pro);Implantological physiosipencer (NSK Surgic Pro);
Скорость вращения: 800-1200 об/мин;Rotation speed: 800-1200 rpm;
Охлаждение: физиологический раствор 25°C;Cooling: physiological solution 25°C;
Глубина: 10 мм (для всех образцов).Depth: 10 mm (for all samples).
Этап 2. Измерение параметров:Step 2. Measuring parameters:
Температура кости (ИК-термометрия);Bone temperature (IR thermometry);
Первичная стабильность (ISQ, Osstell);Primary stability (ISQ, Osstell);
Микроскопический анализ краев ложа;Microscopic analysis of the bed edges;
Микро-КТ анализ характера контакта имплантат и кости (NeoScan N80).Micro-CT analysis of the nature of contact between implant and bone (NeoScan N80).
Результаты:Results:
Термальный эффект (макс. температура, °C):Thermal effect (max. temperature, °C):
Образец 1: 41.2±0.8 (D1), 38.5±0.6 (D4),Sample 1: 41.2±0.8 (D1), 38.5±0.6 (D4),
Образец 2: 40.8±0.7 (D1), 38.1±0.5 (D4),Sample 2: 40.8±0.7 (D1), 38.1±0.5 (D4),
Образец 3: 47.6±1.2 (D1), 43.8±1.0 (D4),Sample 3: 47.6±1.2 (D1), 43.8±1.0 (D4),
Образец 4: 45.3±1.0 (D1), 42.5±0.9 (D4),Sample 4: 45.3±1.0 (D1), 42.5±0.9 (D4),
где, D1. Кость плотная и однородная - кортикальная кость. Соотношение компактного и губчатого слоя 2÷1; D4. Кортикальная пластина не определяется. Губчатая кость очень пористая - тонкий кортикальный слой с очень пористым губчатым веществом. Соотношение компактного и губчатого слоя 0,5+1,5.where D1. Dense and homogeneous bone – cortical bone. The ratio of the compact to spongy layer is 2–1; D4. The cortical plate is not defined. Spongy bone is very porous – a thin cortical layer with a very porous spongy substance. The ratio of the compact to spongy layer is 0.5–1.5.
Первичная стабильность (ISQ) описана в таблице 1:The initial stability (ISQ) is described in Table 1:
Таблица 1Table 1
Качество костно-имплантатного контакта (%):Quality of bone-implant contact (%):
Образцы 1-2: 89-92% равномерного контакта;Samples 1-2: 89-92% uniform contact;
Образцы 3-4: 76-81% неравномерного контакта.Samples 3-4: 76-81% uneven contact.
Таким образом, при проведении испытаний было выявлено, что у образов 1-2 На 18-23% ниже тепловыделение, по сравнению с образцами 3-4, На 9-12% выше первичная стабильность и 2,3 раза меньше микротрещин в кортикальном слое. При этом в образцах 3-4 наблюдался локальный перегрев >47°C в 78% случаев (риск некроза) и неравномерная плотность контакта (CV=24-28%). Таким образом, образцы 1 и 2 значительно превосходят образцы 3 и 4 по всем ключевым параметрам, что доказывает существенное повышение стабильности устанавливаемого после сверления костной ткани имплантата, а также снижает травматичность операции при использовании сверл в соответствии с заявленным изобретением.Thus, testing revealed that samples 1-2 had 18-23% lower heat generation compared to samples 3-4, 9-12% higher primary stability, and 2.3 times fewer microcracks in the cortical layer. However, in samples 3-4, localized overheating >47°C was observed in 78% of cases (risk of necrosis) and uneven contact density (CV = 24-28%). Thus, samples 1 and 2 significantly outperform samples 3 and 4 in all key parameters, demonstrating a significant increase in the stability of the implant installed after drilling bone tissue, as well as a reduction in surgical trauma when using drills in accordance with the claimed invention.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2849245C1 true RU2849245C1 (en) | 2025-10-23 |
Family
ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2151570C1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-27 | Олесова Валентина Николаевна | Surgical drill for using in dental surgery |
| DE20013654U1 (en) * | 2000-08-09 | 2000-12-21 | Hager & Meisinger GmbH, 40217 Düsseldorf | Drill as an implant tool |
| RU41606U1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" | MILLER FOR DENTAL IMPLANTATION |
| US20080085488A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-04-10 | Sargon Lazarof | Universal one-step drill |
| KR20190116604A (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-15 | 이태경 | Drill bits for dental implant surgery |
| US20190321144A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-24 | Truabutment Korea, Inc. | Drill for dental implant |
| CN209770557U (en) * | 2018-12-06 | 2019-12-13 | 五邑大学 | Two segmentation tooth planting devices with from cutting function |
| TW202042755A (en) * | 2019-04-09 | 2020-12-01 | 美商胡瓦司智慧財產權控股有限責任公司 | Hollow-point condensing-compaction tool |
| US12167951B1 (en) * | 2022-01-20 | 2024-12-17 | Gary Bram | Osteotomy drill bit to produce an optimally shaped jawbone opening for a dental implant and abutment |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2151570C1 (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-27 | Олесова Валентина Николаевна | Surgical drill for using in dental surgery |
| DE20013654U1 (en) * | 2000-08-09 | 2000-12-21 | Hager & Meisinger GmbH, 40217 Düsseldorf | Drill as an implant tool |
| RU41606U1 (en) * | 2004-02-24 | 2004-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородская государственная медицинская академия" | MILLER FOR DENTAL IMPLANTATION |
| US20080085488A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-04-10 | Sargon Lazarof | Universal one-step drill |
| KR20190116604A (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-15 | 이태경 | Drill bits for dental implant surgery |
| US20190321144A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-24 | Truabutment Korea, Inc. | Drill for dental implant |
| CN209770557U (en) * | 2018-12-06 | 2019-12-13 | 五邑大学 | Two segmentation tooth planting devices with from cutting function |
| TW202042755A (en) * | 2019-04-09 | 2020-12-01 | 美商胡瓦司智慧財產權控股有限責任公司 | Hollow-point condensing-compaction tool |
| US12167951B1 (en) * | 2022-01-20 | 2024-12-17 | Gary Bram | Osteotomy drill bit to produce an optimally shaped jawbone opening for a dental implant and abutment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10064707B2 (en) | Self-osteotomizing bone implant and related method | |
| JP7496624B2 (en) | Hollow point type condensation and compaction device | |
| US8591232B2 (en) | Drill for sinus membrane lift | |
| US20130022942A1 (en) | Self-osteotomizing and grafting bone implant | |
| US6402515B1 (en) | Dental implant with variable profile thread | |
| US9028253B2 (en) | Fluted osteotome and surgical method for use | |
| KR100930911B1 (en) | Dental implant drill using multi-stage structure | |
| JP2022504533A (en) | Dental implant screw | |
| US20140023990A1 (en) | Self-osteotomizing bone implant and related method | |
| JP2005518867A (en) | Self drilling implant | |
| Jarikian et al. | Clinical evaluation of two techniques for narrow alveolar ridge expansion: Clinical study | |
| JP4276538B2 (en) | Implant | |
| CN111107808B (en) | dental implant | |
| US20190151054A1 (en) | Tool and method for forming a non-circular cavity in bone tissue and kit comprising the tool | |
| RU2849245C1 (en) | Drill for preparing operation for installing dental implant (variations) | |
| WO2015010067A1 (en) | Self-osteotomizing bone implant and related method | |
| WO2011063958A1 (en) | A directional precision implant | |
| CN216394322U (en) | Stepped drill for planting | |
| EP4618894A1 (en) | Self-osteotome dental implant and orthopedic fastener | |
| RU2285498C2 (en) | Method for preparing bed for receiving intraosseous or cylindrical implant | |
| EP3439575A1 (en) | Tool and method for forming a non-circular cavity in bone tissue and kit comprising the tool | |
| RU2850970C1 (en) | Method for preoperative diagnosis of bone tissue and method for installing dental implant | |
| RU2784773C1 (en) | Dental implant | |
| US20210059791A1 (en) | Dental implant fixture | |
| EP4324424A1 (en) | Dental thread cutter |