JP2010194170A

JP2010194170A - インプラントフィクスチャー

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Publication number: JP2010194170A
Application number: JP2009044259A
Authority: JP
Inventors: Takenori Kashiwabara; 建記柏原; Mitsuo Ito; 充雄伊藤
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: JP5356859B2

Abstract

【課題】骨結合を強固にできるインプラントフィクスチャーを提供すること。
【解決手段】棒状の本体部１ａと、本体部１ａの外周面に形成された突起部５と、外周面において、突起部５よりも低く、少なくとも両側を突起部５で囲まれた凹部７と、を有するインプラントフィクスチャー１。突起部５及び凹部７としては、それぞれ、円形又は楕円形のものがある。また、突起部５を、一対の突条とし、凹部７は一対の突条により両側を挟まれた溝としてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、歯科、整形外科、形成外科、口腔外科等の分野において、人工歯、人工骨として用いられるインプラントフィクスチャーに関する。

近年、人工歯根、人工骨などのインプラントフィクスチャーを生体に挿入し、失われた機能を回復させる、いわゆるインプラントテクノロジーが注目されている。

例えば、歯科の分野では、歯の欠損した部位の歯肉を切開した後、ドリル等を用いて顎骨に所定の大きさの埋入窩を形成し、その埋入窩にインプラントフィクスチャーを埋入する。そして、一定の保持期間を設け、インプラントフィクスチャーの表面と、その表面に接する骨とをミクロレベルで結合させる（骨結合）。次に、インプラントフィクスチャーに、直接、又はアバットメントを介して、上部構造（クラウン）が取り付けられる（特許文献１参照）。

特開２００８−２４５９９４号公報

インプラントフィクスチャーの表面と、その表面に接する骨との骨結合が、所定の保持期間が経過しても、充分強固にならない場合がある。この場合は、インプラントフィクスチャーにアバットメントや上部構造を取り付けようとして、インプラントフィクスチャーに力が加わると、インプラントフィクスチャーと骨との骨結合が破壊されてしまうおそれがある。また、骨結合を充分強固にするために、非常に長い保持期間を要することがある。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、骨結合を強固にできるインプラントフィクスチャーを提供することを目的とする。

本発明のインプラントフィクスチャーは、棒状の本体部と、前記本体部の外周面に形成された突起部と、前記外周面において、前記突起部よりも低く、少なくとも両側を前記突起部で囲まれた凹部と、を有することを特徴とする。
本発明のインプラントフィクスチャーは、上述したような突起部と凹部とを備えることにより、それらを備えない場合に比べて、骨との骨結合が強固になる。また、インプラントフィクスチャーを埋入してから、骨結合が所定の強度に達するまでに要する保持期間が短くてすむ。

本発明における突起部と凹部の形態としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
（１）凹部は、その周囲全てを突起部で囲まれている。
（２）突起部及び凹部は、それぞれ、棒状の本体部の径方向から見て、円形又は楕円形である。
（３）突起部は一対の突条であり、凹部は、一対の突条により両側を挟まれた溝である。
（４）突起部は突条であり、凹部はその突条における外周面に形成された円形又は楕円形の凹部である。

インプラントフィクスチャー１の外観を表す正面図である。図１のＡ−Ａ断面における断面図である。突起部５及び凹部７の構成を表す説明図であって、(ａ)は正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面での断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面での断面図である。インプラントフィクスチャー１の外観を表す正面図である。インプラントフィクスチャー１の外観を表す正面図である。図５のＤ−Ｄ断面における断面図である。インプラントフィクスチャー１の外観を表す正面図である。（ａ）は図７のＥ−Ｅ断面における断面図であり、（ｂ）は図７のＦ−Ｆ断面における断面図である。

本発明の実施形態を説明する。

ａ）インプラントフィクスチャー１の構成
インプラントフィクスチャー１の構成を、図１及び図２に基づいて説明する。図１はインプラントフィクスチャー１の正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面における断面図である。

インプラントフィクスチャー１は、生体に埋設される埋設部１ａと、生体から露出し、上部構造物（図示略）が装着される露出部１ｂとから成る。埋設部１ａは、棒状（先端にゆくほど直径が小さくなる円筒状）の形状を有し、その外周面のうち、上端付近には、断面６角形のナット部３が形成されている。このナット部３にスパナ等を装着し、埋設部１ａを回転させることにより、埋設部１ａを生体にねじ込むことができる。また、埋設部１ａの外周面のうち、ナット部３以外の部分には、突起部５と凹部７とが形成されている。

上記突起部５は、埋設部１ａの外周面から、埋設部１ａの径方向に突出する。突起部５は、円筒形状を有し、その円筒形状における軸方向は、埋設部１ａの径方向と平行である。突起部５は、図１に示すように、埋設部１ａの外周面に複数形成され、螺旋状に配列されている。
上記凹部７は、突起部５の中央部に位置し、周囲を突起部５で囲まれている。凹部７の、埋設部１ａの径方向から見たときの形状は円形である。凹部７は、図２に示すように、埋設部１ａの径方向に関して、突起部５よりも低い部分である。凹部７の底７ａは、埋設部１ａの径方向に関して、埋設部１ａの外周面（突起部５以外の部分）と面一であってもよいし、外周面より高く（外周面よりも外側に突出し）てもよいし、外周面より低く（外周面よりも陥没し）てもよい。
突起部５の根本の部分（埋設部１ａの外周面に接する部分）における直径ｄ₁（図２参照）は、１００〜１５００μｍ（好ましくは２００〜８００μｍ）の範囲内で設定できる。
突起部５の、埋設部１ａの外周面からの高さｈ₁（図２参照）は、５０〜１０００μｍ（好ましくは１００〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。
凹部７の直径ｄ₂（図２参照）は、直径ｄ₁よりも小さい値であって、５０〜１０００μｍ（好ましくは１００〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。
凹部７の深さｈ₂（図２参照）は、２０〜１０００μｍ（好ましくは５０〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。

インプラントフィクスチャー１は、次の方法で製造できる。まず、ジルコニアセラミックスの粉末から成る成形体を、粉末プレス法により作成する。次に、この成形体を炉の中で１３００〜１５００℃にて焼成し、セラミックス焼結体を得る。このセラミックス焼結体を、ダイヤモンドツールを研削治具として有するマシニングセンターにより、図１及び図２に示す形状に機械加工し、インプラントフィクスチャー１を得る。

また、その他の方法として、図１及び図２に示すインプラントフィクスチャー１の型を予め作成しておき、その型を用いて粉末プレス法で製造してもよい。さらに、一般的に用いられるセラミックスの成形技術を用いて製造することもできる。
なお、インプラントフィクスチャー１の表面は、さらに、フッ酸等を用いて、細かい（突起部５や凹部７の大きさに比べて小さい）凹凸をつけることができる。この細かい凹凸としては、５〜２５μｍの大きさの孔が多数形成されたものが好ましい。

なお、突起部５の形状及び凹部７の形状は、埋設部１ａの径方向から見たとき、図３（ａ）に示すように、楕円形であってもよい。この楕円形の長軸方向は、突起部５が配列する螺旋の方向に平行であってもよいし、他の方向であってもよい。なお、図３（ａ）は、埋設部１ａの径方向から見たときの突起部５及び凹部７を表す図面であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面（楕円形の短軸を通る断面）における断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面（楕円形の長軸を通る断面）における断面図である。

楕円形の突起部５や凹部７においても、その直径、高さ、深さは、前述した円形の突起部５や凹部７の場合と同様とすることができる。
（ｂ）インプラントフィクスチャー１の使用方法
歯の欠損した部位の歯肉を切開した後、ドリル等を用いて顎骨に所定の大きさの埋入窩を形成し、その埋入窩にインプラントフィクスチャー１のうち、埋設部１ａを埋入する。そして、一定の保持期間を設け、インプラントフィクスチャー１の表面と、その表面に接する骨とをミクロレベルで結合させる（骨結合）。次に、所定の保持期間の後、インプラントフィクスチャー１に、直接、又はアバットメント（図示略）を介して、上部構造（クラウン、図示略）を取り付ける。
（ｃ）インプラントフィクスチャー１が奏する効果
インプラントフィクスチャー１は、埋設部１ａの外周面に突起部５及び凹部７を備えることにより、それらを備えない場合に比べて、骨結合が強固になる。また、インプラントフィクスチャー１を埋入してから、骨結合が所定の強度に達するまでに要する保持期間が短くてすむ。
上記の効果は、実験により確認することができる。その実験方法としては、以下のものが挙げられる。
インプラントフィクスチャー１を、生体骨（例えばうさぎの骨）に埋め込み、約１ヶ月間、骨の成長を観察する。その後、生体骨に埋め込まれた状態のインプラントフィクスチャー１を、その中心軸を中心として回転させるのに必要なトルクと、インプラントフィクスチャー１を生体骨から引き抜くのに必要な引っ張り力とを測定する。そして、上記のトルクと引っ張り力とから、インプラントフィクスチャー１の生体骨への固着力（骨結合の強さ）を評価する。
このとき、比較例として、以下のＲ１〜Ｒ３も同時に試験し、本実施例１のインプラントフィクスチャー１の試験結果と対比することにより、本実施例１のインプラントフィクスチャー１が奏する効果を示すことができる。
（Ｒ１）埋設部１ａの外周面に、円盤状の突起部のみを備える（凹部７が形成されていない）もの
（Ｒ２）埋設部１ａの外周面に、円形の窪みのみが形成されたもの（突起部５が形成されていない）もの
（Ｒ３）埋設部１ａの外周面に、円盤状の突起部と、円形の窪みとが、別々の場所に形成されている（凹部の周囲が突起部で囲まれていない）もの
なお、上述したように、インプラントフィクスチャー１の表面に、フッ酸等を用いて、細かい凹凸を形成すると、骨結合が一層強固になる。

本実施例２のインプラントフィクスチャー１の構成は、基本的には前記実施例１と同じであり、前記実施例１の場合と同様に製造することができる。ただし、突起部５及び凹部７は、図４に示すように、埋設部１ａの外周面において、ランダムに配置されている。なお、図４はインプラントフィクスチャー１の正面図である。
本実施例２のインプラントフィクスチャー１も、前記実施例１と略同様の効果を奏することができる。

本実施例３のインプラントフィクスチャー１の構成は、基本的には前記実施例１と同じであり、前記実施例１の場合と同様に製造することができる。ただし、本実施例３では、埋設部１ａの外周面に、突起部５及び凹部７は形成されておらず、代わりに、図５及び図６に示すように、突条対９及び溝１１が形成されている。なお、図５はインプラントフィクスチャー１の正面図であり、図６は図５のＤ−Ｄ断面での断面図である。
上記突条対９は、図５に示すように、埋設部１ａの外周面に螺旋状に形成されている。突条対９は、一定の間隔をおいて平行に配置された、第１の突条１３と第２の突条１５とから成る。溝１１は、第１の突条１３と第２の突条１５とにより両側を挟まれた部分である。
図６に示すように、第１の突条１３及び第２の突条１５は、それぞれ、埋設部１ａの外周面から、埋設部１ａの径方向に突出する。溝１１は、埋設部１ａの径方向に関して、第１の突条１３及び第２の突条１５よりも低い部分である。溝１１の底１１ａは、埋設部１ａの径方向に関し、埋設部１ａの外周面（第１の突条１３及び第２の突条１５以外の部分）と面一であってもよいし、外周面より高く（外周面よりも外側に突出し）てもよいし、外周面より低く（外周面よりも陥没し）てもよい。
第１の突条１３の根本の部分における外側から、第２の突条１５の根本の部分における外側までの幅ｗ₁（図６参照）は、１００〜１５００μｍ（好ましくは２００〜８００μｍ）の範囲内で設定できる。
第１の突条１３及び第２の突条１５の、埋設部１ａの外周面からの高さｈ₃（図６参照）は、５０〜１０００μｍ（好ましくは１００〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。
溝１１の、入り口付近における幅ｗ₂（図６参照）は、幅Ｗ₁より小さい値であって、５０〜１０００μｍ（好ましくは１００〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。
溝１１の深さｈ₄（図６参照）は、２０〜１０００μｍ（好ましくは５０〜５００μｍ）の範囲内で設定できる。
本実施例３のインプラントフィクスチャー１も、前記実施例１と略同様の効果を奏することができる。

本実施例４のインプラントフィクスチャー１の構成は、基本的には前記実施例１と同じであり、前記実施例１の場合と同様に製造することができる。ただし、本実施例４では、埋設部１ａの外周面に、突起部５及び凹部７は形成されておらず、代わりに、図７及び図８に示すように、突条１７及び凹部１９が形成されている。なお、図７はインプラントフィクスチャー１の正面図であり、図８（ａ）は図７のＥ−Ｅ断面での断面図であり、図８（ｂ）は図７のＦ−Ｆ断面での断面図である。
上記突条１７は、図７に示すように、埋設部１ａの外周面に螺旋状に形成されている。凹部１９は、突条１７の外周面１７ａに複数形成された円形の窪みであって、突条１７の長手方向に沿って、所定の間隔を空けて配列されている。
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、突条１７は、埋設部１ａの外周面から、埋設部１ａの径方向に突出する。凹部１９は、埋設部１ａの径方向に関して、突条１７よりも低い部分である。凹部１９の底１９ａは、埋設部１ａの径方向に関し、埋設部１ａの外周面（突条１７以外の部分）と面一であってもよいし、外周面より高く（外周面よりも外側に突出し）てもよいし、外周面より低く（外周面よりも陥没し）てもよい。また、突条１７において、凹部１９間の部分では、図８（ｂ）に示すように、一定の高さとなっている。
本実施例４のインプラントフィクスチャー１も、前記実施例１と略同様の効果を奏することができる。
なお、凹部１９の、埋設部１ａの径方向から見たときの形状は、楕円であってもよい。その場合、楕円の長軸方向は、突条１７の長手方向と平行であってもよいし、その他の方向であってもよい。
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、インプラントフィクスチャー１の材質は、他のセラミックスや金属（例えばチタン）であってもよい。

１・・・インプラントフィクスチャー、１ａ・・・埋設部、１ｂ・・・露出部、
３・・・ナット部、５・・・突起部、７・・・凹部、
７ａ、１１ａ、１９ａ・・・底、９・・・突条対、１１・・・溝、１３・・・第１の突条、１５・・・第２の突条、１７・・・突条、１７ａ・・・外周面

Claims

棒状の本体部と、
前記本体部の外周面に形成された突起部と、
前記外周面において、前記突起部よりも低く、少なくとも両側を前記突起部で囲まれた凹部と、
を有することを特徴とするインプラントフィクスチャー。
前記凹部は、その周囲を前記突起部で囲まれていることを特徴とする請求項１記載のインプラントフィクスチャー。
前記突起部及び前記凹部は、それぞれ、円形又は楕円形であることを特徴とする請求項２記載のインプラントフィクスチャー。
前記突起部は、一対の突条であり、
前記凹部は前記一対の突条により両側を挟まれた溝であることを特徴とする請求項１記載のインプラントフィクスチャー。
前記突起部は、突条であり、
前記凹部は前記突条に形成された円形又は楕円形の凹部であることを特徴とする請求項１記載のインプラントフィクスチャー。