JP2007513682A - インプラントおよび／または前記インプラントに属するユニットを持つ構成配置ならびにインプラントおよび／またはユニットの作製方法 - Google Patents

Abstract

インプラント（５、１３）および／または前記インプラントに属するユニット（９）、例えばスペーサスリーブは顎骨（２）に形成された穴（４’）および前記顎骨に属する軟組織（３）内に延在し、主に二酸化チタンから構成される一つまたはそれ以上の外層を備えるように意図されている。各層は大部分をまたは完全にアナターゼ相が占める結晶性二酸化チタンから構成される。本発明はまた、二酸化チタンの一つまたはそれ以上の外層を持つ歯科用インプラント（５、１３）および前記インプラントに属するユニット（９）の作製方法に関する。その方法は陽極酸化法であり、そこでは前記外層を支持する部分が電圧下で例えば硫酸およびリン酸を含む電解液に適用され、電解液中の部分の滞留時間は、大部分をまたは完全に結晶性アナターゼ相が占める二酸化チタンが形成されるように選択される。このようにして優れた骨誘導および軟組織融合を達成することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、顎骨に形成された穴内および顎骨の軟組織内に延びかつ二酸化チタンの一つまたはそれ以上の外層を含むように意図された、インプラントおよび／または前記インプラントに属するユニット、例えばスペーサスリーブの構成配置に関する。本発明は、インプラントおよび／またはユニットの作製方法にも関する。

歯科分野におけるインプラントおよびスペーサスリーブ、または軟組織を通過するユニット、ならびにインプラントおよびそのようなユニットの作製方法は、市場で、かつ特許文献および一般文献の記載から、周知である。公知のインプラントおよびユニットの多くは、妥当なコストで優れた植設結果を達成しようとする一般的な試みに沿って設計されている。したがって、インプラントと顎骨との間、およびインプラントの一部および／または軟組織内に延びるユニットと軟組織との間に、植設後ある期間が経過しても劣化する傾向の無い、優れたかつ審美的にも満足できる融合を得ることが一般的に必要とされる。本特許出願と同一出願人はとりわけ、顎骨とインプラントとの間で優れた融合を可能にしたスウェーデン特許出願第０３０１１４９‐１号をも出願している。また、本願と同時に出願した特許出願、すなわちＳＥ０３３２２‐０およびＳＥ０３３２４‐８も参照されたい。

しかし、いっそう優れたインプラントおよびユニット、ならびにインプラントおよびユニットの作製方法が必要である。従って、例えばインプラントに関連して骨の成長を改善し、加速することができることが重要である。嵌合時間を短縮することが明らかに必要であり、長くダラダラと続く治療期間を受け入れることは、患者および歯科従事者にとって非常に困難である。また、長期的に優れた審美的結果ならびに顎骨および軟組織に対するインプラントの上部またはユニットの優れた融合を達成することも重要である。

本発明の目的はとりわけこれらの問題を解決することであり、それは、二酸化チタンをインプラントの単数または複数の外面に配設することができるという知識を利用する。好適な実施形態では、適用は、スウェーデン特許第９９０１９４７４‐７号および第０００１２０２‐１号に係る公知の方法に基づいて、いわゆる陽極酸化によって達成される。しかし、この公知の酸化方法は、結晶領域で機能するとは提示されていない。結晶領域で、しかし原則的に歯科分野外で、使用することのできるインプラント材に関する小久保らの日本国特開２０００‐１１６６７３および特開平１１‐０３３１０６も参照されたい。

本発明に係る構成配置を特徴付けるものとみなすことのできる特徴は、導入部で示した層の各々が、大部分をまたは完全にアナターゼ相が占める結晶性二酸化チタンから構成されることである。

本発明の概念のさらなる展開では、アナターゼ相は一つまたはそれ以上の層に７０〜１００％の割合で存在する。層は、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍの厚さ範囲の平均厚さを有することもできる。一実施形態では、インプラントまたはユニットの単数または複数の外面の大部分または全部に、大部分をまたは完全にアナターゼ相が占める結晶性酸化チタンが設けられる。このようにして、本発明に係る二酸化チタン層は優れた骨誘導および軟組織融合を促進する。結晶性二酸化チタンには、骨成長を促進する別の型の物質、例えばＢＭＰ（骨形成タンパク質）を補足することができる。新規のインプラントのさらなる実施形態は、添付の特許請求の範囲でインプラントに関する従属請求項に記載する。

新規の方法を特徴付けるものと主にみなすことのできる特徴は、それが陽極酸化手順を含むことである。この方法では、前記単数または複数の外層を支持する単数または複数の部分が、電圧下で液体または電解液、例えば硫酸およびリン酸に浸漬される。電解液成分および電圧ならびに液中のインプラントの実際の部分の滞留時間は、大部分をまたは完全にアナターゼ相が占める二酸化チタンが形成されるように選択される。異なる電解液成分は異なる電圧を伴う。

一実施形態では、電圧は１００から２７０ボルトの間の値を選択される。より低い電圧では二酸化チタン層は非晶質となり、より高い電圧では二酸化チタン層のルチルの量が増加する。

上に提案したものを用いて、優れた効果的な骨成長機能が得られ、それは骨の強力な成長の観点および時間（急速な成長）の観点の両方から有利である。単数または複数の層はまた、軟組織に当接して配置されるかあるいはその中に延びることのできる部分または一部における、効果的な軟組織融合の可能性をもたらす。該インプラント作製は、それ自体周知の方法および手順を使用することができるので、非常に有利である。実際のインプラントまたはユニットの構造に修正の必要は無く、それらは歯科分野ですでに実施されている仕方で配給し、取り扱うことができる。同様に、実際の植設作業はすでに確立された手順に従って行うことができ、違いは、骨成長、軟組織融合、および速度が増加することである。異なる特性を持つ層をインプラントの全ての領域または選択された領域に配置することが必要であるならば、そうすることが可能である。

構成配置およびその作製方法の現在提案する実施形態について、添付の図面を参照しながら以下で説明する。
図１は先行技術に比べて骨形成を誘導する能力が高いアナターゼ相の二酸化チタン層が設けられ、顎骨（その一部分を図示）に嵌合された、インプラントの模式的縦断面図を示す。
図２は図１とは異なる植設事例の縦断面図を示す。
図３は顎骨（その一部分を図示）内のインプラントの部分および該インプラントに属しかつ軟組織内に延びる挿通部片、および軟組織に当接して配置しアナターゼ相の二酸化チタン層を持つことのできるユニットの一部の縦断面図を示す。
図４は陽極酸化によってインプラントに適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの略側面図を示す。
図５はインプラントに属するユニットまたは軟組織挿通部片に適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの略側面図を示す。
図６は印加電圧値の関数としての層の厚さをグラフ形式で示す。

図１では、骨１は顎骨２を含む。

顎骨の上に軟組織３の領域がある。顎骨に、参照番号４で象徴的に示される穴が最初に設けられる。それ自体公知の型とすることのできるインプラント５は、穴内に配設される。したがってインプラントは例えば外ねじ５ａを備え、それによって前記インプラントを穴４内にねじ込むことができる。穴はねじ付きまたはねじ無しとすることができる。インプラントには、顎骨の上部領域２ａに当接して配置することのできる周面５ｂ’を有する上部フランジ状部分５ｂも設けられる。インプラントはまた、スペーサスリーブから構成されるかあるいはスペーサスリーブとして機能することのできるユニットまたは軟組織挿通部片５ｃを備えるかまたはそれに接続することができる。軟組織挿通部片５の上に、インプラントは、参照番号６で象徴的に示される補綴物を支持するように意図されている。部分５ｂに面する顎骨の表面は２ａ’で示される。

図１に係るインプラントには、その外面の全部または大部分に沿って、完全にまたは部分的に、好ましくは実質的に、結晶形アナターゼが占める二酸化チタンの薄層が設けられる。前記アナターゼは強力な骨成長促進効果を持つことが示されており、それは図１で、インプラントの長さの大部分に沿ったその周りの骨成長７によって示されている。アナターゼ層はこのように、インプラントの表面が骨形成を誘導することを可能にする。層の構造については下でさらに詳述する。図１に係る事例では、二酸化チタン層はインプラントの上部には適用されておらず、わずかな骨吸収の結果、該部分と顎骨との間に軟組織との小さい空間が存在することを意味する。通常望ましくない前記空間８は、例示的目的で図示したものである。

図２の例示的実施形態に係るインプラントは、図１におけるインプラント５’と同一基本構造を持つことができる。この事例では、インプラントはその上部５ｂ’および５ｃのみにアナターゼ相の二酸化チタンを有する。アナターゼ相の二酸化チタンの適用は、関連領域におけるかなりの骨成長７’をもたらした。図１の空間８と比較されたい。したがってアナターゼ相の二酸化チタンは、空間８に係る領域における骨吸収を効果的に回避し、かつこのようにして図１に係る骨吸収および軟組織の沈下を回避するために使用することができる。これは、長期でも優れた審美的結果を保証する。言うまでもなく、図２に係るインプラント５’には、インプラントの外面全体に沿って二酸化チタンを設けることができる。この例では、穴形成もより明瞭に示されており、４’で示される。かくして図１および２に示した構成配置は、骨形成を誘導するアナターゼ層の能力を利用するものであり、それは公知の歯科技術と比較して該能力をかなり拡張することができる。

図３は、軟組織３内に延びるユニットまたは挿通部片９を示す。ユニット９は高さ方向に長さＬを有する。Ｌの２／３とすることのできる長さｌに沿って、ユニットにはその外面部９ａに、薄いアナターゼ層１０、つまりアナターゼ相の二酸化チタン層が設けられている。外面の長さｌ’の残りの部分９ｂには、ユニットは、アモルファス、ルチル、またはアナターゼ相とすることのできる薄い二酸化チタン層を有する。前記残りの外面部は、象徴的に１０で示される口腔に向けられる。図３では、参照番号１１もまた、スペーサ／ユニット／挿通部片の表面に沿って限られた広がりを有する口腔上皮を象徴的に表す。結合組織領域１２は領域または外面９ａ、９ｂの大部分に広がり、かくして範囲ｌに沿った外部表面９ａに対応する。挿通部片９は、図３において図１および２に係る例示的実施形態の場合と同様に顎骨２に形成された穴に嵌合されている、顎骨インプラント１３と公知の仕方で一体化しあるいはそれに適用することができる。挿通部片はここでも補綴上部構造１４を支持するように配置される。

図４および５は陽極酸化の原理を示し、そこでは前記特許公開公報に示された技術に従って電解液、例えば硫酸およびリン酸を含む液体入り容器１５が利用される。陽極および陰極の配置において、インプラントは陽極１６を表し、コンタクトユニットは陰極１７を表す。インプラントは参照番号１８で示され、電解液１９中に完全にまたは部分的に浸漬される。陽極および陰極は、２０で表される電圧源のプラス極およびマイナス極に夫々接続される。電圧源は、電解液中に配置された陽極／インプラントと陰極／コンタクトユニットとの間の電圧を必要ならば変化させることができることを確実にするように、公知の型の制御部材を備えることができる。かくして、特定の組成の電解液に対する電圧Ｕは、１００〜２７０ボルトの範囲内の第一値に変化または設定することができる。電解液が別の組成を持つ場合、結晶性アナターゼ相７”が占める上記による二酸化チタン層が問題の単数または複数の外面に得られるように、値は明記した範囲つまり１００から２７０ボルトの間とすることのできる別の値に設定される。インプラント１８は矢印２０の方向に作動させることができ、前記制御部材または設定部材を用いて電圧値を制御することによって、かつインプラントを矢印２０の方向に動かすことによって、厚さおよび相に関して二酸化チタン層を変化させることができることは理解されるであろう。表面または表面部分の浸漬時間もまた、二酸化チタン層の構造を決定するのに重要である。

図５は、軟組織挿通部片またはユニット１が、図４に係る装置を使用して、アナターゼ相の二酸化チタンで完全にまたは部分的に被覆される場合を示す。本実施例では、下部（図３における９ａ参照）が液槽または電解液１９に浸漬される。それ以外では、図４および５に係る構成配置は同様に機能する。

図６は、特定の浸漬時間および所定の電解液に対し、厚さＴが電圧Ｕの関数としていかに変化することができるかを示す。とりわけ電圧に対する層の厚さの依存性は、曲線１７によって表されている。グラフはまた、層（７を参照）にアナターゼ相が発生する第一電圧点Ｕ１を示す。Ｕ２はルチル相が発生する電圧を示す。

二酸化チタン層の厚さは、０．０５〜１０μｍの範囲内で、例えば０．５〜１０μｍで選択することができる。アナターゼは問題の層に７０〜１００％の割合で存在する。インプラントおよび／または軟組織挿通部片はかくして、顎骨および／または軟組織に当接して配置することのできる単数または複数の部分を有する。そのような各部分はねじ無しとすることができるか、あるいはねじ、溝、またはパターンを設けることができる。異なる層を局所的に区別できる部位に、または相互に重ねて設けることができる。

骨形成を誘導するアナターゼの能力を補足し、かつ軟組織の融合を助けるために、アナターゼの二酸化チタン層に成長促進物質、例えば骨誘導性を有するＢＭＰを設けることができる。

本発明は、例として上に示した実施形態に限定されず、代わりに添付の特許請求の範囲内で変形することができる。

先行技術に比べて骨形成を誘導する能力が高いアナターゼ相の二酸化チタン層が設けられ、顎骨（その一部分を図示）に嵌合された、インプラントの模式的縦断面図を示す。 図１とは異なる植設事例の縦断面図を示す。 顎骨（その一部分を図示）内のインプラントの部分および該インプラントに属し軟組織内に延びる挿通部片、および軟組織に当接して配置しかつアナターゼ相の二酸化チタン層を持つことのできるユニットの一部の縦断面図を示す。 陽極酸化によってインプラントに適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの略側面図を示す。 インプラントに属するユニットまたは軟組織挿通部片に適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの略側面図を示す。 印加電圧値の関数としての層の厚さをグラフ形式で示す。

Claims (13)

1. 顎骨（２）に形成された穴（４’）および前記顎骨に属する軟組織（３）内に延在し、主に二酸化チタンから構成される一つまたはそれ以上の外層を備えるように意図された、インプラント（５、１３）および／または前記インプラントに属するユニット（９）、例えばスペーサスリーブを持つ構成配置において、各層が大部分をまたは完全にアナターゼ相が占める結晶性二酸化チタンから構成されることを特徴とする構成配置。
2. アナターゼが各層（７）に７０〜１００％の割合で存在することを特徴とする請求項１に記載の構成配置。
3. 各層が０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍの厚さ範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の構成配置。
4. 前記インプラントおよび／または前記ユニットの単数または複数の外面の大部分に、アナターゼ相が大部分を占める結晶性二酸化チタンが設けられることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の構成配置。
5. 前記インプラントおよび／または前記ユニットの一つまたはそれ以上の外面に、アナターゼ相が大部分を占める結晶性二酸化チタンが設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の構成配置。
6. 前記インプラントが、軟組織に当接して配置することができかつアナターゼ相のその結晶性二酸化チタン層によって優れたまたは良好な軟組織融合をもたらすように意図された部分を含むか、かつ／または前記ユニットがそのような部分から構成されるかあるいはそれを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の構成配置。
7. 結晶性アナターゼ相の各二酸化チタン層が骨成長促進物質、例えばＢＭＰ、および／または軟組織融合を（さらに）促進する物質を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の構成配置。
8. 前記インプラントおよび／または前記ユニットに配置された外ねじに、アナターゼ相が大部分を占める結晶性二酸化チタンの外層が設けられることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の構成配置。
9. 軟組織に当接して配置することができる前記インプラントおよび／またはユニットの部分がねじ無し外面を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の構成配置。
10. 軟組織内に延びる部分または表面（９ａ）はその長さの例えば２／３に沿ってアナターゼ相の結晶性二酸化チタンの層で被覆され、かつインプラントから離れる方向を向いた部分を構成する前記部分の残りの長さまたは表面（９ｂ）は実質的にアモルファス、ルチル、またはアナターゼ相とすることができ、アナターゼの前記長さ部分は結合組織領域（１２）の軟組織と相互作用することができることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の構成配置。
11. 二酸化チタンの一つまたはそれ以上の外層を持つ歯科用インプラント（５、１３）および／または前記インプラントに属するユニット（９）を作製する方法において、それが陽極酸化法であり、その方法では前記外層を支持する単数または複数の部分が電圧下で例えば硫酸およびリン酸を含む液体（１０）または電解液に浸漬され、電圧（Ｕ）および前記液体または電解液中の前記単数または複数の部分の滞留時間は、大部分をまたは完全に結晶性アナターゼ相が占める二酸化チタンが形成されるように選択されることを特徴とする方法。
12. 所定のまたは予め定められた第一濃度の電解液に対し、１００〜２７０ボルトの範囲内の第一値の電圧（Ｕ）が選択されること、および第二濃度または組成の電解液では、第二値の電圧が選択されることなどを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記結晶性二酸化チタンに成長促進物質、例えばＢＭＰおよび／または成長促進手段が補足されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。

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