JP2009000546A - 骨または組織構造用のインプラント上に配置される層、かかるインプラント、および層の施用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】骨または組織構造5用のインプラント1′′上に層2′′′を配置する。層は保持力を増加するためにインプラントの実際の本体または非酸化本体1′′と構造との間に境界または障壁を構成し、この文脈で実質的な厚さT′を有する。層は、層に実質的な多孔性を与えるチャンネル網6を持つように設計される。チャンネル網は、構造の方向を向いた口3′、4′を持つように設計され、構造5の方向を向いた層の表面2a′における口のそれぞれの断面直径Dは、前記表面2a′から見て層内を下の方まで伸びるチャンネルのそれぞれの長さ(例えばH)より実質的に小さい。
【選択図】図4
Description
本発明は、この文脈で使用される酸化物層構造が、インプラントの埋入および一体化の過程を改善するために決定的な影響を持ち得るという認識に基づいている。先行技術では、酸化物層構造の実際の築盛の集合的な理解が無く、少なくとも状況によっては、非常に厚い酸化物層を使用できることが必要であった。本発明の目的は第一にこの問題を解決することである。
主として本発明による層を特徴付けるものとみなすことのできる特徴は、層が実質的な多孔性を層に与えるチャンネル網を持つように設計されること、およびチャンネル網が構造の方を向いた口を持つように設計され、構造の方を向いた層の表面における口のそれぞれの断面領域が、前記表面から見て層内に下の方まで伸びるチャンネルのそれぞれの長さより実質的に小さいことである。
上で提案したものによって、改善されたインプラント埋入プロセスが得られ、提案した酸化物層の厚さの提案範囲の上限を使用することにより、本発明はこの技術分野で従来受け入れられてきた観念に逆らい、こうしてこの分野に新しい道を開く。骨成長開始および骨成長刺激物質の使用に関連する濃度拡散は、提案するチャンネル組織の構造によってかなり促進することができる。明記した特性を持つ仕上げ酸化物層を持つインプラントは市販することができ、新規の方法は、経済的に有利な層の生成およびインプラント生産の条件を満たす。
本発明による層、インプラント、および方法の現在提案する実施形態について、以下で添付の図面を参照しながら説明する。
図1はインプラント本体上に生成された酸化チタン層の例証的実施形態であって、インプラント本体の比較的平坦な表面から始まる酸化物層の縦断面図である。
図2は波状表面または高い粗面度を持つ表面上の酸化物層の位置の例を示す縦断面図である。
図3は酸化物層内に配置されたチャンネル網の口構成の一例を示す外側からの平面図である。
図4はインプラント本体上に生成された酸化物層のチャンネル網を示し、酸化物層が結合されたインプラントが部分的に示されている人体の骨および/または組織構造に適用され、酸化物層内に構造の方を向いた口構成を持つチャンネル網があることを示す線図表現の縦断面図である。
図5はインプラントの陽極酸化のための機器の側面図である。
図6は酸化プロセスに関連して使用される電圧および電流関数を示すグラフである。
図7は様々な酸化チタン層を形成するためのパラメータを示す表である。
図1で、参照番号1は、インプラント本体の部品を示す。以下で説明する通り、インプラント本体は酸化機能で処理されており、結果として酸化物層2がその外面上に形成されている。酸化層は、図1に3で示すように最初から比較的平滑な表面構造上に形成することができる。酸化物層2はかなりの厚さTを持つ。層は、0.5から10μmの間の値を取ることができ、この範囲の上限近くの値が好ましい。本発明によると、発明は主として2〜10μmの範囲で機能するが、特定の例外的な場合には0.5μmもの低い値を使用することができる。酸化物層の外面2aは、0.4〜5μmの範囲内の粗面度を持たなければならない。以下で説明することに従って、酸化物層2は高い多孔度を持ち、特定の種類のチャンネル網を封入する。
Claims (18)
- 骨または組織構造(5)用のインプラント(1)上に配置することができ、かつ保持力を高める目的のために前記インプラントの本体と前記構造との間に境界または障壁を構成し、かつこの文脈で実質的な厚さ(T)を持つ層(2)において、前記層(2)が実質的な多孔性を前記層に与えるチャンネル網(6)を持つように設計されること、および前記チャンネル網(6)が前記構造の方を向いた口(3、4)を持つように設計され、前記構造(5)の方を向いた層の表面(2a′)における前記口のそれぞれの断面直径(D)が、前記表面(2a′)から見て層内を下の方まで伸びるチャンネルのそれぞれの長さ(H)より実質的に小さいことを特徴とするインプラント層。
- 前記チャンネル網(6)が、前記表面(2a′)から層(2′′′)の少なくとも大部分を介して前記層から前記インプラントの本体(1′′)への遷移部(11)まで伸長する隣接チャンネル分枝(12、13、14、15)を含むことを特徴とする、請求項1に記載のインプラント層。
- 前記チャンネル網(6)が、前記層の深さ方向とは異なる方向に、もしくはインプラントの半径方向に伸長するチャンネル分枝(10)を持つことを特徴とする、請求項1または2に記載のインプラント層。
- 最初から前記インプラントに存在し、層の体積を増加する目的のために高い粗面度値、例えば0.4〜5μmを持つ、波状または不均一な表面(3′)上に確立されることを特徴とする、請求項1、2、または3に記載のインプラント層。
- 前記インプラント全体に実質的な耐食性を与える厚さ(T)を持つことを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記チャンネル網(6)に前記骨または組織構造(5)の方を向いた口構成(3′、4′)が配置され、(従来の酸化物層に比較して)前記口から前記チャンネルへの骨成長剤の浸透の増強が可能になることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記層が0.5〜20μmの範囲、好ましくは2〜20μmの範囲の平均厚さを持つことを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記酸化物層がその外面に0.4〜5μmの範囲の粗面度を持つことを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記酸化物層が、細孔の数が1×107〜1×1010個/cm2の高い多孔度を持つことを特徴とする、請求項1ないし8のいずれかに記載のインプラント層。
- 各表面が0.1〜10μmの範囲の直径または表面サイズの細孔またはチャンネル口を持つこと、および/またはチャンネル網または細孔の総容積が5×10−2から10−5cm3の範囲にあ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インプラント層。
- 前記層が酸化チタン層から成るか、あるいはそれを含むことを特徴とする、請求項1ないし10のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記インプラントが顎骨に適用するためのスクリュー・インプラントから成ることを特徴とする、請求項1ないし11のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記層が、施用された骨成長開始または骨成長刺激剤または物質(17)の補給所を形成することを特徴とする、請求項1ないし12のいずれかに記載のインプラント層。
- 前記薬剤または物質が濃度拡散によって前記補給所から前記骨または組織構造(5)に移動することを特徴とする、請求項1ないし13のいずれかに記載のインプラント層。
- 骨または組織構造(5)用のインプラント(1)であって、保持力を高める目的のために前記インプラントの本体(1)と前記構造(5)との間に境界(単数または複数)を構成し、かつこの文脈で実質的な厚さを持する1つまたはそれ以上の層(2)を含むインプラント(1)において、各層が実質的な多孔性を前記層(2)に与えるチャンネル網(6)を持つように設計されること、および前記チャンネル網(6)が前記構造の方を向いた口(3、4)を持つように設計され、前記構造(5)の方を向いた層の表面における前記口のそれぞれの断面直径(D)が、前記表面(2a′)から見て層内を下の方まで伸びるチャンネルのそれぞれの長さ(H)より実質的に小さいことを特徴とするインプラント。
- チタンを含むかまたはそれから成るインプラント上に比較的厚い酸化物層(2)を陽極酸化によって、1つまたはそれ以上の組織および/または骨成長領域(5)に当てて配置するかまたはその隣に配備するように意図された1つまたはそれ以上のチタン表面に生成するための方法であって、少なくとも前記表面を支持する部分が作成され電解液(26)中に浸漬され、前記インプラントが前記電解液の表面より上にある電気エネルギ源と接触させられ、前記電解液(26)中に配置された対向電極をも前記エネルギ源に接続することによって酸化プロセスを確立するように構成された方法において、希無機酸、希有機酸、および/または少量のフッ化水素酸または過酸化水素を電解液組成に加えること、および前記エネルギ源を少なくとも150ボルトの電圧値、例えば200〜400ボルトの範囲の電圧値で作動するように選択することを特徴とする方法。
- 同一表面積内で異なるチャンネルまたは細孔のサイズを形成するために、同一インプラントに対し時折電圧(28)を変化させることを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 異なる酸化物厚さ(T、T′)および/または異なる空隙率または細孔もしくはチャンネル特性の領域を形成するために、電解液中のインプラントの位置を電解液(26)の組成および/または電圧(28)と一緒に変化させることを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。
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