JP2004113718A - 歯科用インプラントにおけるインプラントフィクスチャーとアバットメントの接合形態及びアバットメントに関する。 - Google Patents

Abstract

【課題】接合形態が外部六角の場合、中ネジが緩むことにより破折しやすくなる。内部六角の場合、中ネジの破折の可能性は少ないが、アバットメントとフィクスチャーとの段差により細菌感染の可能性がある。一方、テーパー嵌合アバットメントは、ショルダー部分から補綴物を立ち上げていない場合、アバットメントの破折、感染の可能性がある。
【解決手段】本発明の嵌合形態は、フィクスチャー内部にテーパー嵌合面、フィクスチャー外周に接合面がある。この接合形態は咬合圧に対して突き当てが２つになり、嵌合強度が十分になる。一方、石膏模型を作成する際、アバットメントの底部が広いため、直接印象により正確な印象を採得することが可能となり、印象採得のコストを廉価に出来る。さらに、嵌合圧を吸収させ、患者の負担を軽くするため、アバットメントの材質に硬質レジン、アクリル系樹脂を使用し、アバットメントに弾性効果を持たせている。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は歯科用インプラントのフィクスチャーとアバットメントの接合形態と、アバットメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
歯科用インプラントにおいてフィクスチャーとアバットメントの接合形態は、フィクスチャー、アバットメント双方に同形状の回転防止を設け、それを合わせて中ネジを締め込むことで固定される。その際、咬合圧を受ける付き当てを一カ所設けており、それは咬合圧を出来るだけ水平面で受けることで、フィクスチャーとアバットメントの接合が破壊されることを防止している。
【０００３】
従来のフィクスチャーとアバットメントの関係は、例えば外部六角方式の場合、図１に示すように、フィクスチャー１の頭部に回転防止の外部六角４を設け、その形状と同じ内部六角５を持つアバットメント本体２を六角同士を合わせてはめ込み、中ネジ３で締め込み一体化される。この場合、突き当て面６により咬合圧７を加重受けすることになる。
図１の接合形態においてよく生じる問題は、中ネジ３の緩みが原因で起きる中ネジ３の破折である。中ネジ３の緩みが生じる最大の要因は、締め付け不足と、フィクスチャーの回転防止であるオス六角４とアバットメントの回転防止であるメス六角５の嵌合不適合にある。適合精度が悪く、８方向からの力が加わって、アバットメント２が動きやすければ、中ネジ３は緩みやすくなり、中ネジは破折しやすくなる。また適合精度が良すぎると、アバットメント２のはめ込みが困難になり、６の部分に隙間が生じて、８方向からの力により、中ネジの破折に至る。
【０００４】
もう一例として、内部六角方式の場合、図２に示すようにフィクスチャー１０の上部に回転防止の内部六角１３を設け、その形状と同じ外部六角１４を持つアバットメント１１を六角同士を合わせてはめ込み、中ネジ１２で締め込み一体化される。図２の接合形態においても、外部六角方式と同様に中ネジ１２の破折の問題があるが、多くの場合、突き当て面１５はフィクスチャー中心軸に向かったテーパー面で形成されるため、多少六角の精度が悪くてもアバットメント１１が動きにくくなる。その結果外部六角方式と比較すると、中ネジの破折は起こりにくい。図１の外部六角方式はフィクスチャー頭部の直径とアバットメント下部の直径を同寸にすることで、段差９を極力少なくすることが出来るのに対し、図２の内部六角方式はアバットメントのテーパー１５が突き当て優先なので、フィクスチャー１０側の内部テーパー直径とフィクスチャー直径との差で段差１８が生じる。臨床的な意味でこの段差１８は、食べかすがたまってしまい感染の原因になる場合がある。特に歯肉が薄い場合に多い。
【０００５】
さらにもう一例として、テーパー嵌合方式の場合、図３に示すようにフィクスチャー１９の上部には内部テーパー嵌合部を設け、そのテーパー角度と同じテーパー嵌合部２２を持つネジ一体型のアバットメント２０を締め込み、アバットメントのオステーパー面とフィクスチャーのメステーパー面が、ネジの回転による摩擦により嵌合され一体化する。このようなテーパー面同士の摩擦による嵌合は、外部六角方式や内部六角方式に比べ、六角部の加工が不必要ないため安価で、さらにきつく締め込むことができるので強固に一体化される。しかしながら、フィクスチャーとアバットメントは六角回転防止が働かないので、横方向の負荷２７が大きい場合、常にアバットメントが緩んでしまう。それを防止するためにフィクスチャー側にはショルダー２４を設け、最終補綴物２５をマージンの設定としてショルダーの端２８から立ち上げることで、咬合圧２６をフィクスチャー側で受ける形態にしている。基本的に最終補綴物２５はセメントで合着されるので、フィクスチャー１９、アバットメント２０および最終補綴物２５は一体化され、セメント合着面が壊れない限り、横方向の負荷２７が大きくなってもフィクスチャーとアバットメントとの間での緩みが起こらなくなる。
【０００６】
しかし、この接合形態は基本的には１回法のインプラントに限定される。なぜなら図３における骨縁上にショルダー２４があり、マージンをショルダーの端２８とすれば、セメントは歯肉縁下まで入り込んでしまうため、感染源となってしまう。加えて、歯肉が厚すぎて、マージンの立ち上げをショルダーの端２８から立ち上げることができない場合は、最終補綴物はアバットメントにのみ合着されることになり、わずかな横方向の負荷２７によってアバットメントが緩みやすくなり、結果的に破折してしまう。
【０００７】
テーパー嵌合方式は印象採得の際、アバットメントの回転防止と破折回避のため、必ずショルダーの端２８を正確に採らなければならない。歯肉が厚い症例の場合、印象材が適切に充填しないため、正確な印象採得は相当困難である。歯肉調整を何度か行わなければならなくなる。よって、精度の高い印象を採得するためには、インプラントの部分を金属製のレプリカに置き換えた間接印象を採用する必要がある。間接印象の場合には、複数のパーツ、高価なシリコン印象材を使用することになり、コストが高くなり患者負担も大きくなる。
【０００８】
図１の外部六角方式や図２の内部六角方式の印象採得に関しては、通常は間接印象を行いインプラントを金属製のレプリカに置き換え、六角回転防止を利用してアバットメントの作製から補綴物の作製までを行うことになる。間接印象を行うためには、特別なパーツが必要なため、コストが高くなる。間接印象はコストが高くなるため、アバットメントを予め取り付けた後、通常の支台と同じ方法で直接印象を行うこともある。
印象採得後、補綴物の作成段階において、植立方向の平衡性が確保されていることが要求される。図２の内部六角方式の場合、インプラント段差１８があることにより、アバットメント１１の立ち上り直径は、フィクスチャー１０の直径より小さくなることになる。この直径はフィクスチャー１０の強度を確保する必要性から、ある程度の肉厚が要求されることになり、アバットメントの立ち上がり直径はある程度制限を受けることになる。
【０００９】
以上、図１から３に示した代表的な嵌合形態は、中ネジの緩みによるアバットメントの破折や、印象採得時に多数のパーツを用いるため、歯冠の機能回復までのコストが高くなる等の問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれまで示した従来の問題点を解決し、アバットメントが破折しにくく、アバットメントとフィクスチャーの間での嵌合強度が強く、さらに直接印象による印象採得を行いやすく、従って安価に補綴物を作製できる歯科用インプラントのフィクスチャーとアバットメントの嵌合形態を提供する事を目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明のフィクスチャーとアバットメントの嵌合形態は、その１例として、図４にあるようにアバットメント３０とフィクスチャー２９の嵌合において、フィクスチャーの内部テーパー嵌合部３３にアバットメントのテーパー嵌合部３５が中ネジ３１を締め込むことで接触し突き当てとなり、強い嵌合を実現している。さらに、フィクスチャーのショルダー部嵌合３６，アバットメントの袴部３７が最終的に接触し、突き当てとなる二重の突き当てを実現したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例１を図４に示した。アバットメント３０の形状はフィクスチャーのショルダー部３６を覆い隠すような袴部３７を持ち、インプラントのショルダー３６とアバットメント袴部３７の外形は同じ寸法であり、嵌合された後は隙間３８がほとんどなくなる構造である。フィクスチャー２９とアバットメント３０との嵌合は、回転防止としてフィクスチャーの内部六角３２に、アバットメントの外部六角３４がはめ込まれることによってなされる。フィクスチャーに対するアバットメントの固定は、中ネジ３１を利かせない状態で、軽くアバットメントをフィクスチャーにはめ込んだ時、フィクスチャーの内部テーパー３３とアバットメントのテーパー嵌合部３５が接触し突き当てとなり仮の固定がなされる。その際、アバットメントとインプラントとの隙間３８はまだ開いた状態である。この後中ネジ３１を締め込んでいくとフィクスチャーの内部テーパー３３にアバットメントのテーパー嵌合部３５が楔状に食い込み、両者が強く噛み込むことになる。締め込んでいくと同時にアバットメントの袴部３７とインプラントのショルダー部３６は接触し突き当たり、結果的に隙間３８は閉じた状態となる。
【００１３】
この構造を実現するためには、インプラント内部テーパー３３にアバットメントのテーパー嵌合部３５が楔状に食い込んで行く時、その垂直方向の角度θ１が小さければ小さいほど、アバットメント３０の上下方向の食い込みは大きくなり、高さの距離は大きくとれるので、θ１は１〜１０°程度が妥当である。またインプラントショルダー部の垂直方向の角度θ２も小さければ小さいほど嵌合強さは大きくなるが、θ２が小さいということは２回法のインプラントであるなら骨埋入部の長さを大きくとれなくなってしまうこと、１回法のインプラントであれば口腔内に露出するフィクスチャーの長さが長くなってしまうことなどから、４５°程度が妥当であると考える。しかしながらフィクスチャーの構造によっては１０〜８０°程度でも問題ないと考える。さらに回転防止であるフィクスチャーの内部六角３２，フィクスチャーの内部テーパー３３は六角に限定されるものではないが、加工領域は非常に狭いため、内部加工は六角か八角が望ましい。フィクスチャーの内部テーパー３３とショルダー部３６の両方で接触し突き当てとなるような構造にするためには高い加工精度が要求されるが、θ１が８°θ２が４５°で、直径約４ｍｍのインプラントであるならば、公差０．０１ｍｍ程度で実現できる。
【００１４】
インプラントのショルダー部３６から立ち上がる袴部３７を持つアバットメントは、立ち上がり直径３６を持つため、図３に示した嵌合形態が内部テーパーのみの場合と比較すると、インプラントからの立ち上がり直径が太くなっている。よって、直接印象により印象を採得し石膏模型を作成する場合、石膏の入り込み口が広くなり、石膏が充填しやすく石膏に気泡が入りにくくなる。そのため、アバットメントの形状が正確に再現され、石膏が破折しにくくなる。一方、グルーブ３９は直接印象の際、印象材に気泡が入りにくい十分ななめらかさを持っているばかりでなく、歯冠の回転防止の役割を果たしている。
【００１５】
さらに、本発明は六角で位置決め可能であるため、フィクスチャーを埋入後でも、適切な印象を採得できる。アバットメント取り付けの際、一度口腔内に試適した後、フィクスチャーからアバットメントを取り外し、口腔外でアバットメントの削合形成を行い、最終的に取り付けることが可能となる。
【００１６】
単独植立を想定すると、咬合圧４０に加えて３６０°全ての方向からの側方圧４１が加わることになる。アバットメントへの荷重に対する抵抗力について、外部六角方式と比較した場合、図１に示した外部六角方式の嵌合形態において、側方圧８が大きければアバットメント２の横方向の動きを止めるのはフィクスチャーの外部六角４とアバットメントのメス六角５の壁の接触する。この場合、フィクスチャー１とアバットメント２との突き当てを想定していないからミクロ的には必ず隙間が開いていることになり、長期的に側方圧８が加わり続ければ、アバットメント２はフィクスチャー１上でわずかずつ動かされることになるため、中ネジ３は緩みやすくなり、破折に至る。
【００１７】
内部六角方式においては、図２に示すように、内部テーパー突き当て面１５により側方圧１７が大きくてもアバットメント１１は動きにくくなるが、図２からも理解できるように、テーパー突き当て面の加工は、非常に小さい領域で行われるため、突き当て面１５をなかなか大きくすることができない。アバットメントの安定性は突き当て面１５の面積が大きければ大きいほど良いが、現実には非常に難しい。内部六角を採用した場合、細菌の進入、中ネジの破折は植立後早期に生じることはない。しかし、長期的に側方圧１７が加わり続けると、アバットメント１１がかすかに動きだし、長期的には破折に至る可能性がある。
【００１８】
その点、図３に示してあるテーパー嵌合アバットメントは、細菌の進入、中ねじの破折等の問題をほぼ解決している。つまり歯冠２５をインプラントのショルダー面２４に合着し、マージン２８から立ち上げれば、ショルダー面２４の合着面がずれない限り、アバットメントの緩みや破折は起こらなくなる。しかし、歯冠のセメント合着面がはずれてしまった場合、アバットメント下部のネジに応力が集中し、ほとんどの場合アバットメントのネジ破折が起きてしまう。その点外部六角方式や内部六角方式は、応力がフィクスチャーに伝わるため、歯冠がはずれたとしてもアバットメントが壊れるケースはほとんどない。、歯冠が壊れても良いテンポラリークラウンの仮止めで比較的長い間咬合する場合等は、図１の外部六角および図２の内部六角は、テーパー嵌合方式よりも優れている。テーパー嵌合方式はアバットメントとフィクスチャーとの間で回転防止が存在しないため、アバットメントの固定が緩い場合は、アバットメントは回転しやすく、破折が起こりやすい。
【００１９】
単独植立の場合、側方圧や回転方向の荷重に対し強いシステムを採用しなければならない。その荷重に対する抵抗力に対し突き当てという概念を導入し、図１〜図４の各インプラントシステムを評価する。図１の外部六角方式の場合、側方圧を受けるための突き当て要素は０で回転防止要素が１つまり合計１となる。図２の内部六角方式は側方圧を受けるための突き当て要素が１、回転防止の要素が１で合計２となる。テーパー嵌合方式は側方圧を受けるための突き当て要素は、テーパー嵌合部と５度のショルダー部とにより突き当て要素は２つになり、回転防止要素は０である。よって、図３のテーパー嵌合方式は、突き当て要素が合計２となる。本発明である内部六角方式の内部テーパーによる突き当て要素は、内部に六角があるためアバットメントとフィクスチャーとの接触面積が小さくなることにより、テーパー嵌合方式の内部テーパーによる突き当て要素よりも小さくなる。一方、テーパー嵌合のショルダー突き当ては歯冠の大きさにより決定されることになり、確定的なものではないということになる。
【００２０】
そこで、本発明の嵌合形態を考えると、内部テーパー部分とフィクスチャーの４５度のショルダー部分とがあるため、側方圧を受けるための突き当て要素は２となる。さらに、内部六角による回転防止機能が働くため要素は１となり、合計の要素は３となる。一方、ショルダー突き当てはアバットメントの大きさにより決定されるため、確定された構造である。従って、突き当て要素はフィクスチャーの構造により決定されるため、本発明の嵌合形態は機械的強度に優れ、大きな荷重がかかる単独植立に適していることになる。
【００２１】
本発明の実施例２を図５に示した。図４の実施例１のように六角回転防止要素を設けることにより、単独植立に耐えうる強固な嵌合形態を実現するが、症例によっては２つ以上のインプラントを連結する場合も多くある。その場合、インプラントを連結させることによりアバットメントの回転防止要素は必要なくなるので、図５に示した嵌合形態は回転防止を廃した。フィクスチャー４２に取り付けるアバットメント４３は本体下部にネジ４４を設けており、本体を回転させねじ込んで行くときに、内部テーパー嵌合部４５と摩擦により面嵌合が行われ始め、最終的にショルダー嵌合部４６が突き当たり二重の突き当て嵌合が実現される。
【００２２】
実施例３として、実施例１，２の嵌合形態は歯冠の立ち上がりをアバットメントから行うことと、アバットメントそのものが十分な大きさを持つため、機械的強度が大きいことから、材質としてチタンやチタン合金にこだわる必要がなくなる。また本発明を一回法インプラントに応用した場合、アバットメントと骨部分が接触しないため、材質として骨−歯肉界面に対する生体親和性を考慮する必要がなく、通常歯科医療に使われる安全性を持てば良くなるので、アクリル樹脂やポリサルフォン等の材質選択が可能となる。そこで本発明のアバットメントをこれらの樹脂で作製した場合、アバットメントそのものが弾性を持つので、咬合圧の緩衝作用を持った上部構造の作製が可能となる。
【００２３】
【本発明の効果】
本発明は、アバットメントの袴部をインプラントのショルダーに接触させることにより、アバットメントの支台部が天然支台と同じような幅を持っている。よって、石膏が充填しやすく、直接印象により正確な印象が採得しやすくなっている。このことは、印象採得する場合、複数のパーツを利用する必要性がなく、コストパフォーマンスに優れており、印象採得の作業が簡便に行われることを意味している。
一方、口腔内における荷重に対して２箇所の突き当てを持っているため、側方圧によるアバットメントの緩みが起こりにくく、より高い強度を持つ嵌合形態を実現させている。さらに、弾性を持つ材質でアバットメントを作製することで、咬合圧の緩衝作用を持つ上部構造の作製が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】外部六角方式の嵌合形態を採用したシステムの説明図である。
【図２】内部六角方式の嵌合形態を採用したシステムの説明図である。
【図３】テーパー嵌合形態を採用したシステムの説明図である。
【図４】本発明の実施例１に関する説明図である。
【図１】本発明の実施例２に関する説明図である。
【符号の説明】
４　　外部六角部　　　　　　　　　１３　内部六角部
２２　テーパー嵌合部　　　　　　　３５　テーパー嵌合部
３６、４６　ショルダー嵌合部

Claims (4)

1. 歯科用インプラントの骨埋入されるインプラントフィクスチャーと、その支台部からなるアバットメントとの接合形態において、アバットメントが本体とそれを固定する中ネジの２パーツからなる場合、フィクスチャー内部に、咬合圧に対し垂直方向での回転防止を設け、さらに咬合圧を受けるためのテーパー嵌合面を有し、さらにフィクスチャー外周においても咬合圧を受ける為の接合面を設けた歯科用インプラントのフィクスチャーとアバットメントの接合形態。
2. 歯科用インプラントの骨埋入されるインプラントフィクスチャーと、その支台部となるアバットメントとの接合形態において、アバットメント本体下部にネジを設けた場合、フィクスチャー内部に咬合圧を受けるためのテーパー嵌合面を有し、さらにフィクスチャー外周においても咬合圧を受ける為の接合面を設けたフィクスチャーとアバットメントの接合形態。
3. 請求項１、２におけるインプラントフィクスチャー内部テーパー嵌合面と外周接合面との関係は、アバットメントを締め込む過程で、まず内部テーパー嵌合面が突き当てとなり、さらにアバットメントを締め込むことで、外周接合面と最終的に突き当てとなるような、突き当て２カ所を持つフィクスチャーとアバットメントの接合形態。
4. 請求項１におけるアバットメントが、チタン及びチタン合金及びステンレスであると共に、硬質レジン、アクリル系樹脂、ポリサルフォン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンなどのプラスチック材であり、わずかな弾性効果を持つことを特徴としたアバットメント。

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