JP2010520797A - フィレットを有する人工橋脚歯 - Google Patents

Abstract

例示実施形態は、人工橋脚歯およびそれを形成する方法に関する。この橋脚歯（１９）は、上方端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分（２７）と、橋脚歯の下方端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素（２５）と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置したフィレット（２１）とを包含し得る。フィレットは、ヘッド部分と回転阻止要素の境界部での破損リスクを減らすことができる。いくつかの例においては、橋脚歯は、少なくとも部分的に、セラミック材料で形成することができる。

Description

本発明は人工橋脚歯の分野に関する。

歯科補綴学においは、患者の歯の外観または機能またはこれら両方を改善するために代替義歯が用いられる。普通の代替義歯は、骨組織内に固定した歯科インプラントと、この歯科インプラントにねじで留めた橋脚歯と、この橋脚歯上に設置した機能的で見た目に美しい代替歯（クラウン）とからなる。橋脚歯は、歯科インプラントとクラウンのつなぎ手段として役立つ。

伝統的には、歯科インプラントおよび橋脚歯は、共に、金属（たとえば、チタン合金または金合金）で形成され、クラウンは全体的にセラミックで作られることが多い。しかしながら、金属橋脚歯は、或る種の美観上の欠点を有する。まず、たとえば口腔の前部すなわち正面領域において患者の軟組織（すなわち歯肉組織）が薄い場合、金属橋脚歯の灰色が軟組織を通して見えてしまう。軟組織が橋脚歯レベルの下に引っ込んでいる患者であれば、金属橋脚歯の一部が軟組織上方に露出することになる。さらには、金属橋脚歯が、時に、全セラミック製のクラウンを通して見えてしまうこともある。

代替歯の美観を向上させるために、橋脚歯を形成する別の材料としてセラミックが考えられてきた。金属とは異なり、或る種のセラミックは、自然歯の外観に非常に似ている。すなわち、色、半透明性が近い。しかしながら、セラミックは、チタンよりもかなり脆く、破断に耐える小さな形状を設計するのは難しい。したがって、構造的に頑丈なセラミック製人工橋脚歯を作成するには多くの課題がある。

以下、本発明のいくつかの態様および実施形態を説明する。ここで、本発明が、これらの態様および実施形態の１つまたはそれ以上の特徴を持つことなく、その最も広い意味において実施し得ることは了解されたい。言い換えれば、これらの態様および実施形態は単なる例示であるということである。

本発明の一態様は人工橋脚歯に向けたものである。この人工橋脚歯は、その「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、橋脚歯の「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置したフィレットとを包含し得る。フィレットは、閉じた外周面を有し、少なくとも部分的にヘッド部分に凹部を形成しているとよい。

本発明の別の態様は、「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置した（たとえば、境界でのストレスを減らすための）フィレットとを包含する人工橋脚歯に向けたものである。

フィレットは、閉じた外周面を有し、少なくとも部分的に回転阻止要素およびヘッド部分のうち一方に凹部を形成しているとよい。フィレットの、その垂直断面に沿った半径方向の寸法は少なくとも０．１ｍｍであるとよい。

本発明のさらなる態様は、少なくとも部分的にセラミック材料で形成した歯科インプラントおよび橋脚歯を包含する人工組立体に向けたものである。この歯科インプラントは、第１端に位置し、顎骨内に固定されるようになっているアンカー部分と、歯科インプラントの第２端に位置する係合要素と、係合要素を取り囲むリムとを包含する。人工橋脚歯は、その「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、着座面を包含する第２部分と、橋脚歯のヘッド部分から遠位方向に位置し、歯科インプラントに対する橋脚歯の回転を阻止するように歯科インプラントの対応する要素と係合するようになっている回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界（すなわち、移行部）に位置するフィレットとを包含し、フィレットが、その垂直断面に沿って少なくとも０．１ｍｍの半径方向寸法を有する。橋脚歯の回転阻止要素と歯科インプラントとの係合で、歯科インプラントのリムが橋脚歯のほぼ閉じた領域に沿って橋脚歯の着座面と接触することができる。

本発明の別の態様は、命令によって符合化される少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能な媒体であって、コンピュータ・システムで実行されたときに、工作機械を案内して人工橋脚歯を製作する方法を実行する媒体に向けたものである。この橋脚歯は、その「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、橋脚歯の「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、閉じた外周面を有するフィレットとを包含してもよい。フィレットは、ヘッド部分と回転阻止要素の境界（すなわち、移行部）に位置していてもよく、ヘッド部分に少なくとも部分的に凹部を形成していてもよい。

本発明のさらなる態様は、上端に位置し、隣接した代替義歯および軟組織を支持するように構成、配置したヘッド部分と、「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、閉じた外周面を有するフィレットとを包含し、フィレットがヘッド部分と回転阻止要素の境界（すなわち、移行部）に位置しており、ヘッド部分に少なくとも部分的に凹部を形成している人工橋脚歯を製造する方法に向けてものである。

本発明の別の態様は、「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置したフィレットとを包含し、フィレットが、閉じた外周面を有し、ヘッド部分に少なくとも部分的に凹部を形成している人工橋脚歯に向けたものである。凹部内の或る位置における回転阻止要素の直径は、凹部下方の或る位置における回転阻止要素の直径よりより小さくてもよい。

本発明のさらなる態様は、フィレットを包含する人工橋脚歯を製造する方法に向けたものである。この方法は、材料の重要な欠陥寸法に基づいてフィレットの半径を選択する段階と、材料から橋脚歯を製作する段階とを包含し、橋脚歯が、その「上方」端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、その「下方」端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、選択した半径を有するフィレットとを包含し、フィレットが、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置している。

上述した構造配置および手順配置とは別に、本発明は、以下に説明するような多数の他の配置も包含し得る。ここで、前記説明および以下の説明は共に例示に過ぎないことは了解されたい。

添付図面は、本明細書に組み込んで、その一部を構成するものである。これら図面は、実施形態例を示すと共に、本明細書の説明と相俟って本発明のいくつかの原理を説明するのに役立つ。

従来の代替義歯の側面図を示している。 図１の歯科インプラントおよび橋脚歯の側面図を示している。 図２の歯科インプラントおよび橋脚歯の長手方向断面図を示している。 図２の歯科インプラントおよび橋脚歯の、図２の４'−４'線に沿って断面図を示している。 図２の橋脚歯の拡大断面図を示している。 歯科インプラントと組み合わせた橋脚歯の第１の実施形態の長手方向断面図を示している。 図６の橋脚歯の拡大断面図を示している。 図６の橋脚歯の底面図を示している。 歯科インプラントと組み合わせた橋脚歯の別の実施形態の長手方向断面図を示している。 図９の橋脚歯の拡大断面図を示している。 図９の橋脚歯の底面図を示している。 橋脚歯のさらなる実施形態の底面図を示している。 歯科インプラントと組み合わせた、図１２の橋脚歯の１３'−１３’線に沿った断面図を示している。 歯科インプラントと組み合わせた、図１２の橋脚歯の１４−１４に沿った断面図を示している。 歯科インプラントと組み合わせた橋脚歯の別の実施形態の長手方向断面図を示している。 図１５の橋脚歯の拡大断面図を示している。 図１５の橋脚歯および歯科インプラントの組み合わせの図１５の１７−１７線に沿った断面図を示している。 橋脚歯のさらなる実施形態の断面図を示している。 橋脚歯の別の実施形態の断面図を示している。

図１、２は、歯科インプラント１、橋脚歯３およびクラウン５を包含する従来の代替義歯を示している。使用時、歯科インプラント１は顎骨内に固定される。顎骨の輪郭は線７で示してある。橋脚歯３は、図２に示すように歯科インプラント１の頂部に固定され、歯科インプラント１とクラウン５のつなぎ手段として役立つ。クラウン５は、橋脚歯３を覆って設置され、それに固定される。橋脚歯３のテーパ付き部分２は、歯肉線９の下方（図１に示すように）か、または、歯肉線９の少なくともほんの部分的に上方に位置していてもよい。したがって、橋脚歯３をチタンで形成した場合、橋脚歯３の灰色がかった部分は、歯肉線９上方に見えるか、または、歯肉線９の直ぐ下で歯肉の薄い軟組織を通して見えることになる。したがって、橋脚歯のチタンは、代替義歯に不自然で一般的に望ましくない外観を与える可能性がある。

図３は、図２の代表的な従来技術による歯科インプラント・橋脚歯組み合わせ体の、橋脚歯の中央長手方向軸線を通る垂直断面図を示している。図示のように、ねじ１１が橋脚歯３を歯科インプラント１に固定するのに使用されている。ねじ１１は、橋脚歯３に設けた中央ボア１３を貫いて導入され、歯科インプラント１のねじ付き開口１５内にねじ留めされる。ねじの１１のヘッド１１ａは橋脚歯３の着座面４に載っている。橋脚歯は、回転阻止要素６も包含する。図４は、図２の歯科インプラント・橋脚歯組み合わせ体の、４'−４'線に沿った断面図を示しており、回転阻止要素６を示している。

図４は、回転阻止要素６が六角形の断面を有することを示している。この形状は、橋脚歯３が歯科インプラント１に対して回転するのを阻止する。回転阻止要素６は、歯科インプラント１の内部に係合する突起の形をしているので、「内部連結部」と呼ぶことができる。他の歯科インプラント・橋脚歯組み合わせ体においては、橋脚歯の回転阻止要素は、突起ではなくてソケットを包含し、歯科インプラントの外部と係合する。この場合、回転阻止要素は「外部連結部」と呼ぶ。

先に説明したように、セラミック橋脚歯は、自然歯の色に近い色、または、それと同じ色に選ぶことができるので、時には、チタン橋脚歯よりも優れた美観を備える。しかしながら、セラミック材料の特性は、時に、全金属製システムの特性とは異なった設計アプローチを必要とする。セラミック材料は、脆いので、材料における局所的応力が材料強度に近い値に達すると、壊滅的な破損が生じる可能性がある。一方、少なくともいくつかの金属は、応力が材料強度近くの値に達したときに局所的に降伏し、システムのための応力逃がし機構を提供する。

この現象の１つの例が図５に示す配置で示してある。図５は、図３に示す歯科インプラント１と橋脚歯３の組み合わせ体の一部を示す拡大断面図である。図示のように、橋脚歯３の回転阻止要素６と橋脚歯３のヘッド８の境界部は、ほぼ直角１７である（すなわち、非常に小さな半径の角隅である）。局所的な応力は尖った角隅付近で最も高いので、直角領域１７は高応力領域である。この領域で材料の強度に近い応力を生じさせる負荷を受けやすい金属橋脚歯は、結果として、橋脚歯ヘッド８と回転阻止要素６との間の角度をこじ開ける形で局所的に降伏することになる。しかしながら、橋脚歯３がセラミックで作ってあり、同じ直角領域１７でセラミック材料の強度に近い応力（たとえば、引張り応力）を生じさせる負荷を受けた場合、壊滅的な破損の確率が非常に高い可能性がある。

応力集中を減らした橋脚歯
図６〜８は、セラミック材料で作ることができる、本発明による橋脚歯の第１実施形態を示している。図６は、歯科インプラント・橋脚歯組み合わせ体の、橋脚歯の中央長手方向軸線を通る垂直断面図を示しており、図７は、例示した橋脚歯のみの拡大断面図を示している。図６の歯科インプラント・橋脚歯組み合わせ体は、図３に示すものと同様であるが、破損しやすいセラミック材料または別の材料で橋脚歯１９を形成したときでも歯科インプラント／橋脚歯境界部での破損のリスクを減らすように構成した橋脚歯１９を包含する。特に、この橋脚歯１９は、その回転阻止要素２５とヘッド２７との間の移行領域（すなわち、境界部）のところにフィレット２１を有する。このフィレット２１は、橋脚歯１９の回転阻止要素２５とヘッド２７との間の直角（またはほぼ直角の）境界部のところに存在していた鋭い角隅をなくしている。フィレット２１は、円形または非円形またはこれら両方（たとえば、楕円または全体的に湾曲した部分を有する任意の他の形状）を含む任意の凹面湾曲形態を有し得る。たとえば、図７に最も良く示すように、半径２３を有するほぼ円形の輪郭を有するものでもよい。図６〜８の実施形態において、フィレット２１は、橋脚歯１９のヘッド２７に凹部を形成している。図６〜８の例に示す凹部は回転阻止要素２５まで延びていないが、別の形態においては、フィレットは、ヘッド２７および回転阻止要素２５の両方、または、回転阻止要素２５にのみ凹部を形成するように構成してもよい。したがって、特に限定しない限り、「移行領域のところに」および「境界部のところに」のような表現（「移行領域に」、「境界部に」、「移行領域にまたは移行領域のところにまたはこれら両方に」、「境界部にまたは境界部のところにまたはこれら両方に」のような同様の表現）は、フィレットに関して、回転阻止要素と橋脚歯ヘッド部分の間で共有するこのフィレット領域を意図している。

図８は、橋脚歯１９の底面図を示している。上述したように、フィレット２１は、橋脚歯１９の回転阻止要素２５とヘッド２７との移行領域に位置する（および、少なくともその一部を包含する）。この例においては、回転阻止要素２５およびフィレット２１の両方が、図８の横断面図において六角形である。

１つの典型的な実施態様によれば、フィレット２１の垂直断面は、少なくとも０．０５ｍｍの半径２３を有する。たとえば、半径２３は、少なくともほぼ０．１ｍｍまたは少なくともほぼ０．２ｍｍであってもよい。フィレット２１の半径２３またはここに述べる他のフィレットのいずれでも、橋脚歯１９を構成する材料の重要な欠陥寸法に基づいて選定するとよい。したがって、フィレット２１は、或る特定の応力レベルでその材料に損傷を生じさせることになる欠陥の寸法に基づいて寸法決めするとよい。垂直方向断面は円弧形状（たとえば、円形または楕円）を有するとよいが、他の形態も可能である。フィレット２１の半径２３は、図８に示すようにフィレット外周に沿って均一であってもよいし、変化してもよい。フィレット２１の半径２３が大きれば大きいほど、フィレットのところに応力が集中するのが少なくなる。したがって、或るパラメータ内でフィレット２１の半径２３を最大にするのが望ましいこともある。

特に、橋脚歯１９の着座面２９と歯科インプラント１のリム３１とを充分な接触させながらフィレット２１の半径２３を最大にするのが望ましいこともある。着座面２９とリム３１の半径方向の接触面積がどの位置でも小さ過ぎる場合、橋脚歯１９は歯科インプラント１の開口を適切にシールすることができない。これは、システムの望ましくない構成配置を創り出し、歯科インプラント・橋脚歯連結部に細菌が浸入するのを許してしまう可能性がある。典型的な一実施態様によれば、橋脚歯１９は、着座面２９とリム３１の接触が、歯科インプラント１の中心から半径方向に計って最低０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとなるように構成され、橋脚歯１９と歯科インプラント１との間に充分なシールを確保している。図６〜８の実施形態においては、半径２３の寸法を大きくすると、橋脚歯１９の着座面２９と歯科インプラント１のリム３１との半径方向の接触が減少する。着座面２９とリム３１と半径方向接触を望ましくないレベルまで減少させるのを回避するためには、フィレット２１の半径２３を大きくすることと、橋脚歯１９の着座面２９と歯科インプラント１のリム３１とを充分に接触させることとの兼ね合いを考えなければならない。

橋脚歯１９の着座面２９と歯科インプラント１のリム３１の半径方向接触量を犠牲にすることなくフィレット２１の半径２３を大きくすることが望ましい。そうする１つの方法は、歯科インプラント１のリム３１の幅および橋脚歯１９の着座面２９の幅を大きくすることであろう。しかしながら、歯科インプラント１の寸法が一定であることがあるため、たとえば、橋脚歯１９が既知寸法の歯科インプラント１と適合するように設計されている場合があるので、橋脚歯１９の構造にのみ依存する解決策が好ましいこともある。

橋脚歯１９の着座面２９と歯科インプラント１のリム３１との間の半径方向接触量を犠牲にすることなく、そして、歯科インプラント１に手を加えることなくフィレット２１の半径２３を大きくするためには、回転阻止要素２５の輪郭に手を加えるとよい。図９〜１１は、この目的のために回転阻止要素４５の輪郭に手を加えた橋脚歯３５の典型的な一実施態様を示している。図９〜１１に示す橋脚歯３５は、セラミック材料で作ることができ、橋脚歯３５のヘッド４０と回転阻止要素４５との境界部のところにフィレット３７を有する。しかしながら、図６〜８の実施形態に比べて、フィレット３７の半径が大きくなっており、橋脚歯３５の着座面３９と歯科インプラント１のリム４１との接触は維持されている。

図９、１０に示すように、回転阻止要素４５の外側輪郭は、回転阻止要素４５の高さが大きくなるにつれて歯科インプラントの中央長手方向軸線５０に向かって内方へ傾斜している。橋脚歯３５の底部が位置する平面と回転阻止要素４５の外側輪郭部との間の角度４７は、９０度より大きく、１８０度未満である。たとえば、角度４７は、約９１度と約１３０度の間にあることもある。図９〜１１に示すように、回転阻止要素４５の下方部分は、面取り部または半径４９を有し、回転阻止要素４５の歯科インプラント１への挿入を容易にすることができるようになっている。

回転阻止要素４５の外側輪郭部の内方への角度付けはフィレット３７の半径を大きくするのには有利かも知れないが、或る種の状況においては、このような角度付けは、橋脚歯３５の回転阻止要素４５の半径方向の厚みを望ましくないレベルまで減らす可能性がある。この結果を回避する１つの方法は、回転阻止要素４５の最小厚さを減らすことがないであろう位置においてのみ回転阻止要素４５の外側輪郭部に角度付けをすることである。図１２〜１４は、回転阻止要素５３の最小厚さを減らさないように選択的に角度を付けた回転阻止要素５３を包含する橋脚歯５１の典型的な実施態様を示している。図１２は、セラミック材料で形成することができる橋脚歯５１の底面図を示している。図１２に示すように、回転阻止要素５３は六角形であり、橋脚歯ヘッド５７と回転阻止要素５３の境界部にあるフィレット５５は円形である。回転阻止要素５３によって隠されたフィレット５５の輪郭部分は仮想線で示してある。

図１２に示すように、回転阻止要素５３は、六角形の辺に比べて六角形の角のところで半径方向寸法が大きくなっている。したがって、中央ボア１３の境界から回転阻止要素５３の外側部分まで測った、回転阻止要素５３の最小厚さ５９を減らすことなく、六角形の角の付近で回転阻止要素５３から材料を削ることができる。

図１３、１４は、歯科インプラント１とねじ１１とを組み合わせた場合の橋脚歯５１の異なった図を示している。特に、図１３は、歯科インプラントと組み合わせた場合の、図１２の１３'−１３'線に沿った橋脚歯５１の横断面を示している。図１は、歯科インプラント１と組み合わせた場合の、図１２の１４−１４線に沿った橋脚歯５１の断面図を示している。図１３の横断面において、回転阻止要素５３は内向きに角度が付けてある。この横断面における回転阻止要素５３の最小厚さは、回転阻止要素５３の内向き傾斜部がフィレット５５に合流する、回転阻止要素５３の上方部分のところにある。図１４において、回転阻止要素５３には角度が付けてない。この横断面における回転阻止要素５３の最小厚さは、均一であり、図１２に示す横断面における回転阻止要素５３の最小厚さ５９以下である。歯科インプラント１のリム６５は、図１４の断面図において、図１３の断面図におけるよりも幅広くなっている。これは、リム６５の内側輪郭部が六角形の形状を有し、回転阻止要素５３の形状に合致しているからである。

ここに説明した回転阻止要素のいくつかは六角形の形状を有するが、本発明がこの点に限定されないことは了解されたい。多くの他の非円形の形状（たとえば、八角形、四角形、楕円形、ローブ形、矩形）を代わりに使用することができる。たとえば、図１５〜１７は、橋脚歯６９の回転阻止要素６７がローブ状の形状を有する実施形態を示している。先の実施形態と同様に、橋脚歯６９は、インタフェースでヘッド部分７２と回転阻止要素６７との境界部にフィレット７０を有する。図１５は歯科インプラント７１と組み合わせた橋脚歯６９の断面図を示しており、図１６は橋脚歯６９のみを示す拡大断面図を示している。図１５〜１６に示すように、橋脚歯６９の回転阻止要素６７の外側輪郭部の一部には、前記実施形態のいくつかと同様に、角度が付けてある。しかしながら、この角度付けは、回転阻止要素６７上方の途中（たとえば、中間）で開始する。図１７は、図１５の歯科インプラント７１および橋脚歯６９の、１７−１７線に沿った断面図を示している。

ここに説明した実施形態のいずれにおいても、橋脚歯はセラミック材料で形成することができる。典型的なセラミック材料としては、少なくとも、酸化ジルコニウムまたは「ジルコニア」（Ｚｒ０₂）（たとえば、イットリア六方晶系安定化ジルコニア多結晶）、酸化アルミニウムまたは「アルミナ」（Ａｌ₂Ｏ₃）、および、二酸化ケイ素または「シリカ」（ＳｉＯ₂）がある。ここで、橋脚歯は部分的にも全体的にもセラミック材料で形成することができることは了解されたい。たとえば、橋脚歯は、セラミック・ポリマー複合材、セラミック・金属マトリックス複合材またはセラミック・マトリクス複合材のようなセラミック複合材で形成することができる。このような可能性は、すべて、「セラミック材料」という用語の中に含まれると考える。さらに、橋脚歯は、セラミックと非セラミックとからなる物理的な部分で形成してもよい。

ここに説明した歯科インプラントは、チタンで形成したものとして提示してきた。しかしながら、ここに説明した実施形態のいずれにおいても、歯科インプラントを、代わりに、上述したセラミック材料のいずれかで、全体的にも部分的にも形成することは可能である。

ここに説明した実施形態の橋脚歯は、高性能な多軸（たとえば、３軸、４軸または５軸）工作機械を使用して形成することができる。適切な工作機械の例としては、ニューヨーク州エルマイラのＨａｒｄｉｎｇｅ社の製作するモデルＸＲ６１０、カリフォルニア州オックスナードのＨａａｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社の作成したモデルＶＦ−１、ケンタッキー州フローレンスのＭａｚａｋ社の製作したモデルＳＭＭ−２０００がある。この工作機械は、たとえばコンピュータ読み取り可能な媒体から読み込まれ、コンピュータ上で実行される命令に応答してコンピュータによって制御され得る。実行された命令は、ここに説明した方法のいずれをも実施することができ、ここに説明した具体的な橋脚歯構造のいずれをも形成することができる。たとえば、１つまたはそれ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体を命令によって符合化することができ、これらの命令は、コンピュータ・システムで実行されたときに、工作機械を案内して、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置するフィレットを包含する人工橋脚歯を（たとえば、セラミック材料から）作製する。

ここに説明したように、いくつかの歯科インプラント／橋脚歯組み合わせ体においては、橋脚歯の回転防止要素は、内部連結部ではなくて外部連結部となる。橋脚歯のヘッドと回転阻止要素の境界部にフィレットを設けて破損の可能性を減らすという、ここに説明される原理は、外部連結部を有する橋脚歯にも応用できる。たとえば、図１８は、ヘッド部分７７と外部の回転阻止要素７９とを有する橋脚歯７５の断面図を示している。フィレット８１が、ヘッド部分７７と回転阻止要素７９の境界部に設けてあり、従来存在していた鋭い角隅をなくしている。この例においては、フィレット８１の形成する凹部は、回転阻止要素７９内に完全に位置し、ヘッド部分７７にはないが、他の配置も可能である。たとえば、凹部は、他の実施形態に関連して説明したように、ヘッド部分７７に部分的にも全体的にも位置していてよい。さらに、回転阻止要素７９の内壁面８３の部分は、上述した理由のために、図示のように内向きに角度が付けてあってもよい。フィレット８１および壁８３の角度は、他の実施形態と関連して説明した要領のいずれでも構成することができる。たとえば、フィレット８１は、少なくとも０．０５ｍｍ、０．１ｍｍまたは０．２ｍｍの半径を有する垂直断面を持っていてもよいし、円弧状の形状（たとえば、円形または楕円）を持っていてもよい。さらに、ここに説明した他の実施形態は、図１８に示す特徴、たとえば、外部連結部または回転阻止要素７９内に完全に位置する凹部を持っていてもよい。

たとえば、図１９は、橋脚歯８５の回転阻止要素内に完全に位置する凹部を有する橋脚歯の断面図を示している。特に、橋脚歯８５は、ここに説明した他の内部連結部と同様に、ヘッド部分８７と内部回転阻止要素８９とを包含する。フィレット９１が、ヘッド部分８７と回転阻止要素８９の境界部に設けてある。フィレット９１の形成される凹部は、回転阻止要素８９内に完全に位置し、ヘッド部分８７には位置していない。フィレット９１は、凹部内の位置のところの回転阻止要素８９の直径９５が凹部下方の位置のところの回転阻止要素８９の直径９７よりも小さくなるように形成してある。回転阻止要素８９の壁９３の部分は、ここに説明した理由のために、図示のように、内向きに角度が付けてあるとよい。フィレット９１および壁９３の角度は、他の実施形態と関連して説明した要領のいずれでも構成することができる。たとえば、フィレットは、少なくとも０．０５ｍｍ、０．１ｍｍまたは０．２ｍｍの半径を有する垂直断面を有し、円弧状の形状（たとえば、円形または楕円）を有するとよい。

歯科インプラントと線接触する橋脚歯
ここで、橋脚歯の回転阻止要素と歯科インプラントの対応する係合要素との接触が歯科インプラントに対する橋脚歯の回転を阻止できることは前述の説明から了解できよう。橋脚歯の回転阻止要素と歯科インプラントの係合要素の接触は、多くの形態を採り得る。たとえば、接触は、１つまたはそれ以上のポイントで、１つまたはそれ以上の線に沿って、または、１つまたはそれ以上の表面に沿って生じるとよい。

面接触は、一般的に締まりばめで得られる。締まりばめとは、部材の寸法が挿入されつつある部分よりもやや小さいという状態で１つの部材を別の部材に挿入するという嵌め合いのことである。或る場合には、歯科インプラントに嵌め込むことで生じる高い応力により回転阻止要素が破損する可能性があるので、セラミック橋脚歯の回転阻止要素にとって面接触は望ましくないかも知れない。したがって、セラミック橋脚歯の回転阻止要素と歯科インプラントの係合要素と連結にとっては、挿入されつつある部品の寸法が受け入れ要素の寸法よりもわずかに小さい隙間ばめがもっと適切であるかも知れない。しかしながら、隙間ばめ用に回転阻止要素を設計する場合、嵌め合いの精度は各構成要素の精度に依存する。

橋脚歯・歯科インプラント組み立て体の嵌め合いについての精度上の要求は、歯科インプラントに対して橋脚歯を回転または移動させる使用者の能力によって高まることもある。当該部品の寸法および工作機械の能力が２つの部品間に設計された最小間隙を制限する。歯科インプラントは角柱からなる回転阻止要素をもって構成されることが多い。異なった歯科インプラントは、六角形、八角形または中央円から突出する半円形ローブを含む種々の横断面を使用する。これらの歯科インプラントと接触するように設計された標準の橋脚歯は、歯科インプラントの形状に類似する形状を使用する。橋脚歯と歯科インプラントとの間の間隙要件を最も良く制御するためには、橋脚歯の境界部要素は、歯科インプラントの形状を模倣することよりもむしろ角柱の横断面まわりのポイントで歯科インプラントと係合するように構成するとよい。この方法によれば、限られた領域においてのみ高い精度を要求することによって、部品の相対的な嵌め合いをより良好に制御することができる。

歯科インプラント７１と橋脚歯６９組み合わせ体の断面図を示す図１７を再度参照すれば、ここにはいくつかの線接触の位置が示してある。たとえば、ポイント７０ａ、７０ｂのところで橋脚歯６９に沿って長手方向に延びる線に沿って線接触が形成されている。あるいは、図示の線接触のいずれかの代わりに面接触を使用してもよい。たとえば、ポイント７０ａ、７０ｂを横切る線接触の代わりに、歯科インプラント７１の半円形部分７６に沿った面接触を形成してもよい。しかしながら、線接触を使用した場合の橋脚歯６９の歯科インプラント７１との接触を正確に制御する方が容易であるかもしれない。したがって、線接触が好ましいこともある。

図１７は、間に凹面領域７０ｃを形成しているポイント７０ａ、７０ｂの形をした回転阻止要素６７を示しているが、歯科インプラントとの線接触を形成するように六角形の回転阻止要素を構成するのも有利であることもある。たとえば、橋脚歯の回転阻止要素または歯科インプラントの対応する係合要素のいずれかが完全に六角形ではなく、歯科インプラントと橋脚歯が正確に一致した形状を持っていない場合には、歯科インプラントと橋脚歯の間の接触領域に線接触を形成するとよい。同様の原理を適用して、他の形状を有する回転阻止要素を歯科インプラントとの線接触を形成するように構成してもよい。

ここに開示した橋脚歯はセラミック材料で形成したものとして説明してきたが、橋脚歯を非セラミック材料（たとえば、金属、複合材、ポリマーおよび他の結晶構造）から形成してもよいことは了解されたい。そうすることは、橋脚歯を形成するのに使用されたときにこのような材料が脆いか、破損しやすい場合に特に有利であるかもしれない。しかしながら、本発明がこの点に限定されることはない。

ここで、境界部での破損のリスクを減らすための、ここに説明した原理は、人工橋脚歯での適用に限らず、非橋脚歯構造にも適用され得ることは了解されたい。たとえば、ここに説明した設計特徴は、ねじヘッド、クラウンまたは歯科インプラントの製作に有利に適用することができる。特に、普通鋭い角度を使用して製作するこのような非橋脚歯構造の境界部領域または他の領域に、上述した要領でフィレットを設けるとよい。これらの非橋脚歯構造は、ここに説明したセラミック材料または非セラミック材料から製作することができる。

したがって、発明の少なくとも１つの図示実施形態を説明してきたが、当業者であれば種々の変更、修正および改良を容易に行うことができよう。このような変更、修正、改良は、本発明の範囲内にあると考える。したがって、前述の説明は、ほんの例示であって限定を意味するものではない。

Claims (28)

1. 上方端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、下方端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置したフィレットとを包含し、このフィレットが閉じた外周を有し、少なくとも回転阻止要素およびヘッド部分の一方に部分的に設けた凹部を形成している人工橋脚歯。
2. 垂直断面に沿ったフィレットの半径方向寸法が、少なくとも０．１ｍｍであり、好ましくは少なくとも０．２ｍｍである、請求項１に記載の人工橋脚歯。
3. 少なくとも部分的にセラミック材料で形成した、請求項１に記載の人工橋脚歯。
4. ジルコニア、アルミナおよびシリカからなる群から選んだ材料で少なくとも部分的に形成した、請求項１に記載の人工橋脚歯。
5. 回転阻止要素が、その高さが大きくなるにつれて橋脚歯の中央長手方向軸線に向かって内向きに角度を付けた１つまたはそれ以上の部分からなる、請求項１に記載の人工橋脚歯。
6. １つまたはそれ以上の内向きに角度の付いた部分の各々が、フィレットに当接するところで最小厚さを有する、請求項５に記載の人工橋脚歯。
7. 回転阻止要素が内部連結部である、請求項１に記載の人工橋脚歯。
8. フィレットの外周が円形である、請求項１に記載の人工橋脚歯。
9. 橋脚歯のヘッド部分と回転阻止要素の境界部がまったく直角部を含まない、請求項１に記載の人工橋脚歯。
10. 回転阻止要素が非円形の形状を有する、請求項１に記載の人工橋脚歯。
11. 凹部がヘッド部分内に完全に位置する、請求項１に記載の人工橋脚歯。
12. 凹部内の或る位置における回転阻止要素の直径が、凹部下方の或る位置における回転阻止要素の直径よりより小さい、請求項１に記載の人工橋脚歯。
13. 第１端に位置し、顎骨内に固定されるようになっているアンカー部分を包含する歯科インプラントと、歯科インプラントの第２端に位置する係合要素と、この係合要素を取り囲んでいるリムと、少なくとも部分的にセラミック材料で形成した橋脚歯とを包含し、この橋脚歯が、上方端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するようになっているヘッド部分と、着座面と、橋脚歯のヘッド部分から遠位方向に位置し、橋脚歯の歯科インプラントに対する回転を阻止するように歯科インプラントの係合要素と係合するようになっている回転阻止要素と、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置したフィレットとを包含し、フィレットが、その垂直断面に沿って少なくとも０．１ｍｍの半径方向寸法を有し、橋脚歯の回転阻止要素が歯科インプラントの係合要素と係合することで、歯科インプラントのリムを橋脚歯のほぼ閉じた領域に沿って橋脚歯の着座面に接触させる歯科組立体。
14. ほぼ閉じた領域が０．２ｍｍの最小半径方向寸法を有する、請求項１３に記載の歯科組立体。
15. 回転阻止要素が内部連結部である、請求項１３に記載の歯科組立体。
16. 命令によって符合化される少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能な媒体であって、これらの命令が、コンピュータ・システムで実行されたときに、人工橋脚歯を製作するように工作機械を案内することからなる方法を実施するようになっており、橋脚歯が、上方端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、橋脚歯の下方端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、閉じた外周面を有するフィレットとを包含し、このフィレットが、ヘッド部分と回転阻止要素の境界部に位置し、ヘッド部分に少なくとも部分的に凹部を形成するコンピュータ読み取り可能な媒体。
17. フィレットが、その垂直断面に沿って半径方向寸法を有し、この半径方向寸法が少なくとも０．１ｍｍである、請求項１６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
18. 上方端のところに位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成、配置してあるヘッド部分と、橋脚歯の下方端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、閉じた外周面を有するフィレットとを包含するように人工橋脚歯を製造することからなる方法であって、フィレットが、ヘッド部分と回転阻止要素の境界部に位置し、ヘッド部分に少なくとも部分的に凹部を形成している方法。
19. 橋脚歯が少なくとも部分的にセラミック材料で形成してある、請求項１８に記載の方法。
20. フィレットが、その垂直断面に沿った半径方向寸法を有し、この半径方向寸法が、少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．２ｍｍである、請求項１８に記載の方法。
21. 橋脚歯が、少なくとも部分的に、ジルコニア、アルミナおよびシリカからなる群から選んだ材料で形成してある、請求項１８に記載の方法。
22. 回転阻止要素が、その高さが大きくなるにつれて橋脚歯の中央長手方向軸線に向かって内向きに角度を付けた１つまたはそれ以上の部分からなる、請求項１８に記載の方法。
23. １つまたはそれ以上の内向きに角度の付いた部分の各々が、フィレットに当接するところで最小厚さを有する、請求項２２に記載の方法。
24. 回転阻止要素が内部連結部である、請求項１８に記載の方法。
25. フィレットの外周が円形である、請求項１８に記載の方法。
26. 橋脚歯のヘッド部分と回転阻止要素の境界部がまったく直角部を含まない、請求項１８に記載の方法。
27. 回転阻止要素が非円形の形状を有する、請求項１８に記載の方法。
28. フィレットを包含する人工橋脚歯を製造する方法であって、材料の重要な欠陥寸法に基づいてフィレットのための半径を選択する段階と、この材料から橋脚歯を製造する段階とを包含し、橋脚歯が、上方端に位置し、隣接した人工代替歯および軟組織を支持するように構成したヘッド部分と、橋脚歯の下方端に位置し、歯科インプラントと係合するように構成した回転阻止要素と、選択した半径を有するフィレットとを包含し、フィレットが、ヘッド部分と回転阻止要素の境界に位置している方法。

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