JP2013248052A - 歯科インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】インプラント周囲炎を予防することができ、かつ、顎骨に埋入される顎骨埋入部の顎骨に対する親和性を阻害しない歯科インプラントを提供する。
【解決手段】歯科インプラント１０の歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａにポリペプチドまたは蛋白質のコーティング処理を施すともに、当該領域１２ａの算術平均粗さＲａを２μｍ以下とする。歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａは、歯肉細胞が接着して増殖・成長し易い環境となるから、歯肉Ｄと歯肉接触部１２との隙間が早期に閉塞される。また、細菌が付着・残留しにくくなるから、インプラント周囲炎の予防効果に優れる。顎骨埋入部１１については、顎骨Ｇとの親和性を阻害しないようにして、顎骨埋入部と顎骨Ｇとの結合強度が損なわれないようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、義歯などの歯科補綴物を口腔内に固定するため、顎骨に埋入される歯科インプラントに関する。

歯を喪失した場合に、その機能を補うため、顎骨に歯科インプラントを埋入し、これに歯科補綴物を固定するインプラント手術が実用化されている。

ところで、歯科インプラントの施術後、天然歯の歯周炎によく似た症状のインプラント周囲炎が発症することが知られている。その原因は、口腔内の細菌が歯肉と歯科インプラントとの隙間に侵入し、感染巣（細菌叢）を形成する結果、炎症が引き起こされるためと考えられる。症状が進行すると、歯科インプラントに接触している顎骨が溶解し、やがて、歯科インプラントを支えている周囲の顎骨が消失して、歯科インプラントを顎骨から脱落させるという問題を招くおそれがあった。

そこで従来、インプラント周囲炎を予防するための手段が、いくつか提案されている。たとえば特許文献１には、細菌の繁殖を抑制する作用と細菌による炎症を緩和する作用とを併せ持つラクトフェリンで歯科インプラントの表面を被覆したり、ラクトフェリンを歯科インプラントに含浸したりすることが記載されている。

また特許文献２には、歯科インプラントの顎骨埋入部であるインプラントフィクスチャーのねじ形状を工夫して、顎骨との密着性を高めることにより、仮に、歯肉と歯科インプラントとの隙間に細菌が侵入したとしても、顎骨深部への細菌感染を抑止することが記載されている。

特表２０１１−５２７２０５号公報 特開２０１０−１８８０６２号公報

特許文献１に記載のラクトフェリンは、体内に拡散しやすい性質を有している。そのため、歯科インプラントに結合させたラクトフェリンが、時間経過に伴って次第に減少し、消失するに至る。したがって、特許文献１の技術には、細菌繁殖を抑制する作用や炎症を緩和する作用を、長期間にわたっては保持できないという問題が有る。また、ラクトフェリンは歯科インプラントと顎骨との親和性を低下させるおそれがあるので、ラクトフェリンで歯科インプラントの全体をコーティング処理すると、歯科インプラントの顎骨埋入部と顎骨との親和性が損なわれて、結合強度を低下させる可能性がある。

特許文献２に記載の技術は、歯科用インプラントフィクスチャーのねじ形状を工夫するものであるが、この技術だけでは、実際に、歯肉と歯科インプラントとの隙間に侵入した細菌が顎骨内へ感染するのを阻止することが難しい。すなわち特許文献２の技術は、インプラント周囲炎の予防手段として十分に有効とは言えない。

本発明の目的は、歯科インプラントを顎骨に埋入する施術を行なった場合に発症するインプラント周囲炎の予防効果に優れ、かつ、顎骨に埋入される顎骨埋入部の顎骨に対する親和性を阻害しない歯科インプラントを提供することにある。

本発明は、顎骨との親和性を有する顎骨埋入部と、前記顎骨埋入部に連設され歯肉に挿通される歯肉接触部であって、前記顎骨埋入部の顎骨との親和性を阻害しないように、歯肉と接触する領域にポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を含む細胞接着性を向上させる処理が施された歯肉接触部と、を有していることを特徴とする歯科インプラントである。

また本発明は、前記歯肉接触部に対する細胞接着性を向上させる処理が、前記歯肉接触部の歯肉と接触する領域の外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以下にする処理をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記顎骨埋入部と前記歯肉接触部とが別個に製作されたものであることを特徴とする。

また本発明は、前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以上としたことを特徴とする。

また本発明は、前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面にアパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を施したことを特徴とする。

本発明によれば、顎骨埋入部と歯肉接触部とを有する歯科インプラントにおいて、歯肉接触部の歯肉と接触する領域にポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を含む細胞接着性を向上させる処理を施したので、当該領域に歯肉細胞が接着し易くなり、歯肉と歯肉接触部との間に隙間が形成されにくくなる。その結果、歯肉と歯肉接触部との間への細菌の侵入が抑止されるから、インプラント周囲炎の発症を予防できる。

前記歯肉接触部に対する細胞接着性を向上させる処理を、歯肉と接触する領域に対するポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を含むものとしたので、歯肉細胞との親和性が良好であり、歯肉細胞の増殖・成長を促進する。その結果、歯肉と歯肉接触部との隙間を短期間で閉塞することが可能である。

また、ポリペプチドや蛋白質は人体に対する悪影響が無いから、使用時の安全性が保証される。

また、歯肉接触部に対する細胞接着性を向上させる処理は、顎骨埋入部の顎骨との親和性を阻害しないものとしたから、顎骨埋入部と顎骨との結合強度を低下させるおそれがない。

また本発明は、前記歯肉接触部の歯肉と接触する領域の外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以下としたので、当該領域が滑らかな表面性状となり、歯肉細胞が接着しやすくなる。当該領域には、細胞接着性を向上させる処理が施されているから、歯肉細胞の増殖・成長に適した環境となり、歯肉と歯肉接触部との隙間の閉塞が促進される。

また、歯肉接触部の歯肉と接触する領域を滑らかな表面とすることにより、当該領域に細菌の付着および残留が生じにくくなるから、インプラント周囲炎の予防効果が向上する。

また本発明によれば、前記顎骨埋入部と前記歯肉接触部とを別個に製作されたものとしたので、顎骨埋入部と歯肉接触部それぞれに対し、異なる表面処理を実施するのが容易である。

また本発明によれば、前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以上としたので、顎骨埋入部と顎骨との密着性が向上し、両者間の機械的結合強度を増大させることができる。

また本発明によれば、前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面にアパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を施したので、顎骨埋入部と顎骨との親和性が向上し、両者間の化学的結合強度を増大させることができる。

本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０の使用状況を例示する一部断面図である。 本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを分離して示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１、歯肉接触部１２、および、これらを連結するボルト４０を分離して示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを、ボルト４０により連結した組付け状態を示す正面断面図である。 本発明の異なる実施形態に係る歯科インプラント２０を示すものであって、顎骨埋入部２１と歯肉接触部２２とを一体に製作した場合の正面図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０の使用状況を例示する一部断面図である。同図に示すように、歯科インプラント１０は、義歯などの歯科補綴物３０を口腔内に固定するために使用されるものであって、骨との親和性に優れ、かつ十分な強度を持つ素材で製造され、たとえばチタンやチタン合金、セラミックスなどで製造される。

図１に示すごとく、本実施形態の歯科インプラント１０は、顎骨Ｇに埋入されて顎骨Ｇと接触する顎骨埋入部１１と、顎骨埋入部１１の一端に連設されて歯肉Ｄに挿通される歯肉接触部１２と、義歯などの歯科補綴物３０が装着され、これを支持する補綴物支持部１３とを有している。

顎骨埋入部１１は、顎骨Ｇ内へ埋入したときに主として顎骨Ｇの表層部分を構成する皮質骨Ｈに接触する基端側部位１１ｂと、主として顎骨Ｇの内部を構成する海綿骨Ｋに接触する先端側部位１１ａとから成る。そして、先端側部位１１ａの外周面には、顎骨Ｇへ強固に固定するための雄ねじが形成される。

顎骨埋入部１１、歯肉接触部１２、および補綴物支持部１３は、全体を一体に製作することもできるが、各部を別個に製作し、使用時に組み合わせる態様も可能である。さらには、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを一体に製作し、これを別個に製作した補綴物支持部１３に組み付ける態様、あるいは、歯肉接触部１２と補綴物支持部１３とを一体に製作し、これを顎骨埋入部１１に組み付ける態様も、状況に応じて採用可能である。

図２は、本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを分離して示す正面図、図３は、本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１、歯肉接触部１２、および、これらを連結するボルト４０を分離して示す正面断面図、図４は、本発明の一実施形態に係る歯科インプラント１０を示すものであって、別個に製作した顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを、ボルト４０により連結した組付け状態を示す正面断面図である。

図２に示すように、本実施形態の歯科インプラント１０は、歯肉接触部１２と補綴物支持部１３とが一体に製作され、これを顎骨埋入部１１へ組み付けるように構成される。かかる構成の歯科インプラント１０については、図３および図４に示されるとおり、歯肉接触部１２および補綴物支持部１３の内部を貫挿させたボルト４０により、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを連結する構造を採用できる。

すなわち、顎骨埋入部１１の基端側部位１１ｂの端面側に、歯肉接触部１２を接合させる凹部１１ｄと、ボルト４０の雄ねじ部４０ｂを螺合させる雌ねじ部１１ｅとを形成する。他方、歯肉接触部１２の一端に、顎骨埋入部１１の凹部１１ｄに嵌合する挿入部１２ｂを設ける。また、一体に製作した歯肉接触部１２および補綴物支持部１３に、ボルト４０を貫挿させる貫通孔１４を形成するとともに、その途中に、ボルト４０の雄ねじ部４０ｂは通過させるが、ボルト４０の頭部４０ａの通過は阻止する段部１５を設ける。

そして、図４に示すごとく、顎骨埋入部１１の凹部１１ｄに、歯肉接触部１２の挿入部１２ｂを嵌合させ、歯肉接触部１２および補綴物支持部１３の貫通孔１４内へボルト４０を挿通させ、その雄ねじ部４０ｂを、顎骨埋入部１１の雌ねじ部１１ｅに螺合させて締め付ける。これにより、ボルト４０の頭部４０ａが貫通孔１４内の段部１５に係合して、歯肉接触部１２の挿入部１２ｂを顎骨埋入部１１の凹部１１ｄへ圧接し、両者を一体に連結する。

本発明は、インプラント周囲炎を予防するため、歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａに、ポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を含む細胞接着性を向上させる処理を施したことを特徴とする。

また本実施形態では、歯肉接触部１２にポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を施すのと同時に、歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａの算術平均粗さＲａを２μｍ以下、望ましくは１μｍ以下、さらに望ましくは０．５μｍ以下とする構成を採用する。ここで算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規定される算術平均粗さＲａを指す。

なお図２に示す歯科インプラント１０のごとく、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とが別体に構成され、歯肉接触部１２と補綴物支持部１３とが一体に製作されている場合、顎骨埋入部１１に嵌合させる挿入部１２ｂや、歯科補綴物３０（図１参照）が装着される補綴物支持部１３など、歯肉Ｄと接触することのない部位については、細胞接着性を向上させる処理を施す必要はなく、また表面粗さを限定する必要もない。

顎骨埋入部１１については、顎骨Ｇに対する親和性を阻害しないようにするため、細胞接着性を向上させる処理を施さない。ただし顎骨埋入部１１の端縁部１１ｃ（図２参照）などの、顎骨Ｇと歯肉Ｄとの境界部に臨み、歯肉Ｄと接触する可能性のある部位については、細胞接着性を向上させる処理を施してもよい。

歯肉接触部１２に対して施す細胞接着性を向上させる処理は、細胞との親和性を良好にでき、かつ、人体に対し悪影響を与えない手段が選択される。具体的には、ポリペプチドまたは蛋白質を用いて、歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａをコーティング処理する方法が含まれる。

使用するポリペプチドおよび蛋白質は、合成されたものでも天然由来のものであってもよい。細胞接着性を有するポリペプチドの例としては、Ａｒｇ−Ｇｌｙ−Ａｓｐ配列、Ｔｙｒ−Ｉｌｅ−Ｇｌｙ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ配列、Ｉｌｅ−Ｌｙｓ−Ｖａｌ−Ａｌａ−Ｖａｌ配列のうち、いずれか１つの配列を含む合成ポリペプチドが挙げられる。

また、使用される蛋白質としては、糖蛋白質も含まれ、例えば、コラーゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、フィブリノーゲン、ラミニン、カドヘリン等が挙げられる。

細胞接着性を有するポリペプチドにより歯科インプラントをコーティング処理する方法については、たとえば、特開２００４−４７１号公報（以下、参考文献１という）や、特開２００９−７３３９号公報（以下、参考文献２という）に開示されており、本実施形態では、これらの技術を利用することが考えられる。すなわち、参考文献１又は２に記載の技術に基づき、細胞接着性を有する特定のアミノ酸配列を含んだ人工ポリペプチドにより、人工歯根などの歯科インプラントの表面を、噴霧・浸漬・塗布などの方法を用いて被覆することができる。

コーティングに用いるポリペプチド材料または蛋白質材料は、溶液や分散液の形態で準備される。さらに、歯肉接触部１２がチタンまたはチタン合金などの金属性材料や、セラミックス材料で製作されている場合は、歯肉接触部１２とポリペプチドまたは蛋白質との結合力を高めるため、シランカップリング剤・チタンカップリング剤の一方または両方を併用することが望ましい。この場合、シランカップリング剤・チタンカップリング剤は、ポリペプチドまたは蛋白質を含んだコーティング用材料に含有させて使用することができる。あるいは、コーティング処理に先立ち、歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａの表面を、シランカップリング剤かチタンカップリング剤のいずれか一方または両方で前処理する使用方法も採用可能である。

シランカップリング剤は一般に、分子の一端に無機物質と結合可能な反応基を有し、他端に有機物質と結合可能な反応基を有している。それ故、ポリペプチドまたは蛋白質を用いた歯肉接触部１２のコーティング処理に際し、シランカップリング剤を導入すると、シランカップリング剤の一端の反応基が、金属またはセラミック等の無機物質から成る歯肉接触部１２の表面に結合し、他端の反応基が、有機物質であるポリペプチドまたは蛋白質の官能基に結合する。その結果、歯肉接触部１２の表面に、ポリペプチドまたは蛋白質が強固に結合したコーティング層を形成することが可能である。

使用可能なシランカップリング剤の例としては、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。

なお、コーティングを施すための具体的な手法は、参考文献１，２に記載の技術に限定されるものではなく、前述した以外のポリペプチドや蛋白質によるコーティング処理を採用することも可能である。

本発明では、歯肉接触部１２の歯肉Ｄと接触する領域１２ａの外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以下（好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下）としたことにより、当該領域１２ａの表面性状を滑らかにして、歯肉細胞が接着して増殖および成長がし易い環境を与えている。算術平均粗さＲａを２μｍ以下とする手段は、当該領域１２ａに対し、研磨などの物理的処理を施す方法のほか、適宜の表面処理を施して表面粗さを調整する手法が考えられる。さらには、本発明で行なうコーティング処理を施すことによって、当該領域１２ａの表面粗さを所要の値以下に調整することも可能である。

図１〜４に例示する本実施形態の歯科インプラント１０は、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを別体としたので、それぞれに対し異なる処理を施すのが容易である。

ただし、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２とを連結する構造の歯科インプラント１０の場合、顎骨埋入部１１と歯肉接触部１２との接合部は、できるだけ隙間が生じない構造とする。

また、図３において、顎骨埋入部１１の凹部１１ｄの内表面と、歯肉接触部１２の挿入部１２ｂの外表面とに、抗菌処理を施して、両者の接合部に細菌が侵入したとしても、その繁殖を抑制できるように処置してもよい。

顎骨埋入部１１については、必要に応じ、顎骨Ｇとの結合強度を向上させるための従来公知の手段を適用することができる。例えば、顎骨埋入部１１の顎骨Ｇと接触する外表面に対し、その算術平均粗さＲａを２μｍ以上とする処理や、アパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を施すことが考えられる。

顎骨埋入部１１の外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以上とすることにより、顎骨埋入部１１の顎骨Ｇに対する優れた密着性が得られ、大きな物理的結合強度を発揮することができる。算術平均粗さＲａを２μｍ以上にする手段は、サンドブラストなどの機械的粗面化処理、薬品による化学的粗面化処理などが考えられる。

顎骨埋入部１１の外表面にアパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を施すと、顎骨埋入部１１の顎骨Ｇに対する親和性が向上し、優れた化学的結合強度が得られる。アパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を実施する方法は、たとえば特許第２７７５５２３号公報（以下、参考文献３という）に記載されており、本実施形態では、これを利用することが考えられる。すなわち、参考文献３の記載に基づき、チタンまたはチタン合金よりなる歯科インプラント１０を、アルカリ液中に浸漬した後、これをチタンの転移温度以上に加熱することにより、歯科インプラント１０の表面に、骨との親和性に優れた酸化チタン相および非晶質アルカリチタン酸塩相よりなる皮膜を形成することができる。

また、前記処理により、表面に酸化チタン相および非晶質アルカリチタン酸塩相よりなる皮膜が形成された歯科インプラント１０を、さらにアパタイトの溶解度以上のカルシウムおよびリンを含む水溶液中に浸漬することにより、歯科インプラント１０の表面に、骨との親和性がより優れたアパタイト層を析出形成することができる。

図５は、本発明の異なる実施形態に係る歯科インプラント２０を示すものであって、顎骨埋入部２１と歯肉接触部２２とを一体に製作した場合の正面図である。図５に示すように、顎骨埋入部２１が、主として海綿骨Ｋに接触する先端側部位２１ａと、主として皮質骨Ｈに接触する基端側部位２１ｂとから成り、先端側部位２１ａの外周面に雄ねじが形成されているのは、図１〜４に示す前記実施形態と共通である。また、この例では、補綴物支持部（図示せず）が別体に製作され、歯肉接触部２２に連結して使用される。

本実施形態では、歯肉接触部２２にのみ、ポリペプチドまたは蛋白質のコーティング処理などの、細胞接着性を向上させる処理が施され、顎骨埋入部２１に対しては、このような処理を施さない。また必要に応じ、顎骨埋入部２１の顎骨Ｇと接触する外表面に対し、その算術平均粗さＲａを２μｍ以上とする処理、アパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理が施される。さらに所望により、歯肉接触部２２と補綴物支持部（図示せず）との接合部に、抗菌処理を施すことも可能である。

本実施形態の歯科インプラント２０は、顎骨埋入部２１と歯肉接触部２２との間に隙間がないので、感染巣が形成されにくく、インプラント周囲炎を発症させにくい効果を有する。

１０ 歯科インプラント
１１ 顎骨埋入部
１２ 歯肉接触部
１２ａ 歯肉と接触する領域
１２ｂ 挿入部
１３ 補綴物支持部
２０ 歯科インプラント
２１ 顎骨埋入部
２２ 歯肉接触部
３０ 歯科補綴物
４０ ボルト
Ｄ 歯肉
Ｇ 顎骨

Claims (5)

1. 顎骨との親和性を有する顎骨埋入部と、
   前記顎骨埋入部に連設され歯肉に挿通される歯肉接触部であって、前記顎骨埋入部の顎骨との親和性を阻害しないように、歯肉と接触する領域にポリペプチドまたは蛋白質によるコーティング処理を含む細胞接着性を向上させる処理が施された歯肉接触部と、
   を有していることを特徴とする歯科インプラント。
2. 前記歯肉接触部に対する細胞接着性を向上させる処理は、前記歯肉接触部の歯肉と接触する領域の外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以下にする処理をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の歯科インプラント。
3. 前記顎骨埋入部と前記歯肉接触部とが別個に製作されたものであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の歯科インプラント。
4. 前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面の算術平均粗さＲａを２μｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の歯科インプラント。
5. 前記顎骨埋入部の顎骨と接触する外表面にアパタイトコーティング処理またはアルカリ加熱処理を施したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の歯科インプラント。

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