JP2017169821A - Method of manufacturing dental implant and method of adjusting dental implant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒドロキシアパタイトで被覆された歯科インプラントの製造方法および歯科インプラントの調整方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a dental implant coated with hydroxyapatite and a method for adjusting a dental implant.
歯を喪失した場合に、その機能を補うため、顎骨に、歯科インプラント等の人工歯根を埋入植立てし、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(特許文献1等を参照)。
In order to supplement the function when a tooth is lost, an implant operation in which an artificial dental root such as a dental implant is implanted in a jawbone and a dental prosthesis is fixed thereto has been put into practical use (see
前記歯科インプラントには、顎骨内に埋入されるフィクスチャー(顎骨埋入部)と、該フィクスチャーに取り付け、補綴物を取り付けるための支台(土台)として機能するアバットメント(補綴物指示部)とから構成されているツーピースタイプと、フィクスチャー部とアバットメント部が一体となったワンピースタイプがある。 The dental implant includes a fixture (jaw bone embedding portion) to be embedded in the jawbone and an abutment (prosthesis indicating portion) that functions as a support (base) for attaching the prosthesis to the fixture. There is a two-piece type composed of the above and a one-piece type in which the fixture part and the abutment part are integrated.
また、歯科インプラントを構成する材料としては、骨癒合性に優れたチタンまたはチタン合金が用いられており、そのなかでも特に、歯槽骨に埋め込まれるフィクスチャー(またはフィクスチャー部)には、フィクスチャー表面の親水性を高めて、より生体への適合性を向上させるために、この部位に、ヒドロキシアパタイト(HA)からなる被膜がコーティングされたものが、広く用いられている(特許文献2〜4等を参照)。
In addition, titanium or a titanium alloy having excellent bone healing properties is used as a material constituting the dental implant, and in particular, a fixture (or a fixture portion) embedded in the alveolar bone is used as a fixture. In order to increase the hydrophilicity of the surface and further improve the compatibility with the living body, a coating made of hydroxyapatite (HA) is widely used at this site (
ところで、前期歯科インプラントは感染症の防止のため、製造中または、施術前に滅菌処理を行う必要がある。そこで、前記歯科インプラントは、製造(前記HA被膜の形成)後に、医療用具の滅菌処理に耐え得る材質を用いて形成された専用パッケージ(搬送・保管用の透明なコンテナ容器)に収めて密封され、このパッケージごとガンマ線や電子線を照射する等の滅菌処理が施されるのが、一般的である(特許文献5を参照)。 By the way, in order to prevent infectious diseases, it is necessary to sterilize the dental implant during the manufacture or before the operation. Therefore, the dental implant is sealed after being manufactured (formation of the HA coating) in a dedicated package (transparent container container for transportation and storage) formed using a material that can withstand sterilization of medical devices. In general, the package is sterilized by irradiating gamma rays or electron beams (see Patent Document 5).
この場合、その滅菌密封状態を維持したまま、保管や輸送が行われ、病院や歯科医院等の施術機関で、前記歯科インプラント施術の直前にパッケージが開封されて、患部に素早く施術(埋め込み)される。 In this case, storage and transportation are performed while maintaining the sterilized hermetically sealed state, and the package is opened immediately before the dental implant treatment in a surgical institution such as a hospital or a dental clinic, so that the affected part is quickly (implanted). The
前記ガンマ線等を照射する滅菌処理とその後の清潔な密封保管とは、前記歯科インプラントを始めとする、体内に埋め込まれる製品にとって、必要不可欠な処理である。しかしながら、前記ヒドロキシアパタイト(HA)がコーティングされた歯科インプラントにおいては、問題を生じる場合があった。 The sterilization treatment that irradiates the gamma rays or the like and the subsequent clean sealed storage are indispensable treatments for the products implanted in the body including the dental implant. However, in the case of a dental implant coated with hydroxyapatite (HA), there may be a problem.
すなわち、HAコーティングされた体内埋め込み用製品は、滅菌処理時や保管中に、そのHA被膜表面に、包装(パッケージやコンテナ容器等)の材料に由来する有機物が付着し、元来、親水性(水の接触角5°以下の「超親水性」)であるはずのヒドロキシアパタイト表面が、疎水性あるいは撥水性に変質してしまう。 In other words, an HA-coated implantable product has organic substances derived from packaging (packages, container containers, etc.) on the surface of the HA coating during sterilization or storage, and is inherently hydrophilic ( The surface of hydroxyapatite, which should be “superhydrophilic” having a water contact angle of 5 ° or less, is altered to be hydrophobic or water repellent.
特に、前記歯科インプラントのフィクスチャーにおいては、前記表面有機物の影響でその表面が疎水性となった場合、人の血液がフィクスチャー表面に浸潤しにくくなり、施術後のタンパク吸着や細胞接着が低下すると考えられている。そのため、前記フィクスチャー表面の本来の親水性を、患者への施術時に発現させる方法が求められている。 In particular, in the fixture of the dental implant, when the surface becomes hydrophobic due to the influence of the surface organic matter, it becomes difficult for human blood to infiltrate the fixture surface, and protein adsorption and cell adhesion after treatment are reduced. It is considered to be. Therefore, there is a demand for a method for expressing the original hydrophilicity of the fixture surface during treatment on a patient.
本発明の目的は、体内への埋め込み前に、ヒドロキシアパタイトコーティングに超親水性を発現させることのできる歯科インプラントの製造方法および歯科インプラントの調整方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for producing a dental implant and a method for adjusting a dental implant, which can cause the hydroxyapatite coating to exhibit super hydrophilicity before being implanted into the body.
本発明は、ヒドロキシアパタイトからなる被膜を有する歯科インプラントの製造方法であって、外表面に前記被膜が形成された歯科インプラントを、コンテナ容器に収容する工程と、前記コンテナ容器に収容された該歯科インプラントを滅菌する工程と、滅菌済み歯科インプラントを該コンテナ容器中に密閉して保管する工程と、前記コンテナ容器の密閉を開放して前記歯科インプラントを水または水系溶媒に浸漬し、さらにこれを振とうして、前記被膜の表面に付着した不純物を除去する不純物除去工程と、を含むことを特徴とする歯科インプラントの製造方法である。 The present invention relates to a method for manufacturing a dental implant having a coating made of hydroxyapatite, the step of storing the dental implant having the coating formed on the outer surface thereof in a container container, and the dental stored in the container container. A step of sterilizing the implant, a step of storing the sterilized dental implant in a sealed container container, a step of opening the container container and immersing the dental implant in water or an aqueous solvent, and further shaking the container. Thus, a method for producing a dental implant, comprising: an impurity removing step of removing impurities attached to the surface of the coating.
また、本発明の歯科インプラントの製造方法は、前記不純物除去工程が、前記被膜の親水性を発現させる製品仕上げ工程を含むことを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the dental implant of this invention is characterized by the said impurity removal process including the product finishing process which expresses the hydrophilicity of the said film.
さらに、本発明の歯科インプラントの製造方法は、前記歯科インプラントを浸漬する水または水系溶媒が、滅菌された室温以下の温度の、常水,精製水,酸素水,水素水,オゾン水,深層海洋水,炭酸水,生理食塩水,リン酸緩衝生理食塩水,洗口液,人工唾液からなる群から選択される1つである構成を、好適に採用する。なお、本願における常水とは、水道水,井戸水などを含む一般的な水全てを指す。また精製水とは、前記常水を濾過,蒸留,イオン交換などの方法で精製した水全てを包含する。 Furthermore, in the method for producing a dental implant of the present invention, the water or aqueous solvent in which the dental implant is immersed is sterilized at room temperature or lower, normal water, purified water, oxygen water, hydrogen water, ozone water, deep ocean. A configuration that is one selected from the group consisting of water, carbonated water, physiological saline, phosphate buffered saline, mouthwash, and artificial saliva is preferably employed. In addition, the normal water in this application refers to all the general waters including a tap water, well water, etc. The purified water includes all water obtained by purifying the normal water by a method such as filtration, distillation, or ion exchange.
また、本発明の歯科インプラントの製造方法は、前記滅菌工程として、放射線滅菌を好適に採用する。 Moreover, the manufacturing method of the dental implant of this invention employ | adopts radiation sterilization suitably as said sterilization process.
一方、本発明の歯科インプラントの調整方法は、ヒドロキシアパタイトからなる被膜を有する歯科インプラントの調整方法であって、前記埋め込みに用いる歯科インプラントを、生体内に埋め込む前に、水または水系溶媒に浸漬した状態で振とうして前記被膜表面の不純物を取り除き、該被膜の表面を、生体内に埋め込むのに適した状態にすることを特徴とする歯科インプラントの調整方法である。 On the other hand, the method for adjusting a dental implant of the present invention is a method for adjusting a dental implant having a coating made of hydroxyapatite, and the dental implant used for implantation is immersed in water or an aqueous solvent before being embedded in a living body. It is a method for adjusting a dental implant, characterized by removing impurities on the surface of the coating by shaking in a state to make the surface of the coating suitable for implantation in a living body.
また、本発明の歯科インプラントの調整方法は、前記生体内に埋め込むのに適した状態が、前記被膜表面における水の接触角が10°以下の親水性であることを特徴とする。 In the method for adjusting a dental implant of the present invention, the state suitable for implantation in the living body is hydrophilic with a water contact angle of 10 ° or less on the coating surface.
本発明の歯科インプラントの製造方法によれば、歯科インプラントが収容されたコンテナ容器の密閉を開放して前記歯科インプラントを水または水系溶媒に浸漬し、さらにこれを振とうする不純物除去工程を含むため、前記ヒドロキシアパタイト(HA)被膜の表面の一部の溶解(表面の更新)とともに、該HA被膜の表面に付着した有機物や不溶物等の不純物が除去され、その表面を、HA被膜が本来備える、生体内に埋め込むのに適した性質に戻すことができる。 According to the method for producing a dental implant of the present invention, the method further includes an impurity removing step of opening the seal of the container container in which the dental implant is accommodated, immersing the dental implant in water or an aqueous solvent, and further shaking the dental implant. In addition to partial dissolution (surface renewal) of the surface of the hydroxyapatite (HA) coating, impurities such as organic matter and insoluble matter attached to the surface of the HA coating are removed, and the HA coating originally has the surface. It is possible to return to a property suitable for implantation in a living body.
また、本発明の歯科インプラントの製造方法のなかでも、前記不純物除去工程が、前記HA被膜の親水性を発現させる製品仕上げ工程を含む場合、この製品仕上げ工程を経た歯科インプラントは、埋め込み施術に適した、HA被膜形成直後のような親水性を、前記の簡単な手順で、いつでも容易に再現することができる。 Moreover, among the manufacturing method of the dental implant of this invention, when the said impurity removal process includes the product finishing process which expresses the hydrophilicity of the said HA film, the dental implant which passed through this product finishing process is suitable for an embedding operation. In addition, the hydrophilicity immediately after the formation of the HA film can be easily reproduced at any time by the above simple procedure.
さらに、本発明の歯科インプラントの製造方法において、前記歯科インプラントを浸漬する水または水系溶媒が、滅菌された室温以下の温度の、常水,精製水,酸素水,水素水,オゾン水,深層海洋水,炭酸水,生理食塩水,リン酸緩衝生理食塩水,洗口液,人工唾液からなる群から選択される1つである場合は、歯科医院または診療機関で容易に入手できる液体を用いて、特別な手間をかけることなく、前記のようなHA被膜表面の不純物除去とその表面更新(親水化)を、簡単に行うことができる。 Furthermore, in the method for producing a dental implant of the present invention, the water or aqueous solvent in which the dental implant is immersed is sterilized at room temperature, normal water, purified water, oxygen water, hydrogen water, ozone water, deep ocean. If it is one selected from the group consisting of water, carbonated water, physiological saline, phosphate buffered saline, mouthwash, and artificial saliva, use a liquid that can be easily obtained at a dental clinic or medical institution Thus, impurities can be easily removed from the surface of the HA coating and the surface can be renewed (hydrophilized) without any special effort.
そして、本発明の歯科インプラントの製造方法において用いる滅菌工程が、放射線滅菌である場合、前記歯科インプラントをコンテナ容器中に密閉したままで、取り出すことなく滅菌処理を行うことができる点で有利である。 And when the sterilization process used in the manufacturing method of the dental implant of this invention is radiation sterilization, it is advantageous at the point which can sterilize, without taking out the said dental implant, sealing in a container container. .
つぎに、本発明の歯科インプラントの調整方法によれば、その保管容器の形態や保管状態、あるいは滅菌処理等の前処理の有無に関わらず、ヒドロキシアパタイト(HA)被膜の表面に付着した不純物や細菌等を除去して、そのHA被膜表面を、生体内に埋め込むのに適した清潔な状態に調整することができる。 Next, according to the method for preparing a dental implant of the present invention, impurities adhering to the surface of the hydroxyapatite (HA) coating, regardless of the form and storage state of the storage container, or the presence or absence of pretreatment such as sterilization, By removing bacteria and the like, the surface of the HA coating can be adjusted to a clean state suitable for implantation in a living body.
なお、本発明における前記生体内に埋め込むのに適した状態とは、前記HA被膜表面における水の接触角が10°以下の親水性である場合を含む。これにより、前記HA被膜表面が清潔なことと相俟って、感染症等を起こすことなく、歯科インプラントの歯槽骨内への生着率(成功率)を向上させることができる。 In addition, the state suitable for embedding in the living body in the present invention includes a case where the contact angle of water on the surface of the HA coating is hydrophilic at 10 ° or less. Thereby, coupled with the cleanness of the surface of the HA coating, it is possible to improve the engraftment rate (success rate) of dental implants in the alveolar bone without causing infection.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる歯科インプラント1の構成を示す、縦方向(鉛直方向)の側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view in a longitudinal direction (vertical direction) showing a configuration of a
本実施形態にかかる歯科インプラント1は、図1に示すように、顎骨内に埋入される下部構造としてのフィクスチャー部1a(顎骨埋入部)と、上部のアバットメント部1c(補綴物支持部)とが、中間の太径の歯肉接触部1bを挟んで一体に形成された、ワンピースタイプの歯科インプラントである。
As shown in FIG. 1, a
前記アバットメント部1cは、補綴物(人工歯冠)を取り付けるための支台(土台)として機能する部位であり、前記歯肉接触部1bから離れるにつれて、その外径が小さくなっている。また、前記歯肉接触部1bは、その外周面が外方に凸状の曲線状であり、前記フィクスチャー部1aから離れるにつれてその外径が大きくなっており、前記アバットメント部1cとの境界で、最大径となるようになっている。
The
さらに、顎骨内に埋入される前記フィクスチャー部1aは、その下端近傍まで外径の変わらない筒状であり、その外周面1dには、顎骨と螺合するためのねじ部(図示省略)が形成されている。そして、このねじ部を含む前記外周面1dには、フレーム溶射により、ヒドロキシアパタイト被膜(皮膜、以下HA被膜という)が形成されている。
Further, the
前記歯科インプラント1を構成する材料(基体)としては、金属、セラミックスまたはプラスチック(樹脂)を用いることができる。金属としては、ステンレス鋼、コバルト・クロム合金、チタン、チタン合金、アルミナ、そしてジルコニア等を用いることができるが、チタンまたはチタン合金が好ましい。チタン合金としては、アルミニウム、スズ、ジルコニウム、モリブデン、ニッケル、パラジウム、タンタル、ニオブ、バナジウム、白金等の少なくとも1種を添加した合金を用いることができる。好ましくは、Ti−6Al−4V合金である。
As a material (base) constituting the
また、セラミックスとしては、たとえば、アルミナ、ジルコニア、アルミナ・ジルコニア複合セラミックス等を用いることができる。また、樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ベークライト等を用いることができる。 Moreover, as ceramics, for example, alumina, zirconia, alumina / zirconia composite ceramics, or the like can be used. As the resin, for example, polyethylene, fluorine-based resin, epoxy resin, polyether ether ketone resin, bakelite and the like can be used.
また、前記HA被膜の形成には、前記フレーム溶射法の他、高速フレーム溶射法、プラズマ溶射法、コールドスプレー法、物理気相蒸着法、化学気相蒸着法および湿式法等を用いることができる。たとえば、前記フレーム溶射法では、酸素と可燃性ガスとのガス炎を熱源として溶射材料を溶融または溶融に近い状態にし、基体の表面に吹き付けて被膜を形成する。前記フレーム溶射法は、たとえば、溶射温度は約2700℃、溶射速度マッハ0.6、酸素ガス50psi、アセチレンガス43psiのガスフレームトーチ中に、100psiのドライエアーで溶射粉末を導入し、溶射距離60〜100mmで行う。 In addition to the flame spraying method, the HA coating can be formed by a high-speed flame spraying method, a plasma spraying method, a cold spray method, a physical vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a wet method, or the like. . For example, in the flame spraying method, a sprayed material is melted or nearly melted using a gas flame of oxygen and a combustible gas as a heat source, and sprayed onto the surface of the substrate to form a coating. In the flame spraying method, for example, a spraying powder is introduced with a dry air of 100 psi in a gas flame torch having a spraying temperature of about 2700 ° C., a spraying speed of Mach 0.6, an oxygen gas of 50 psi, and an acetylene gas of 43 psi, and a spraying distance of 60 Perform at ~ 100 mm.
前記HA被膜の溶射による形成厚さ(膜厚)は、1〜100μm、好ましくは10〜40μmである。膜厚が1μmより薄いと、溶射部位全域を覆うことができなくなり、100μmより厚いと、溶射時の残留応力で、被膜の密着強度が低下するからである。 The formation thickness (film thickness) of the HA coating by thermal spraying is 1 to 100 μm, preferably 10 to 40 μm. This is because if the film thickness is thinner than 1 μm, it is impossible to cover the entire sprayed portion, and if it is thicker than 100 μm, the adhesion strength of the coating is lowered due to the residual stress during spraying.
また、前記溶射形成したHA被膜は、熱処理や水熱処理等を加えて、結晶化させることが望ましい。これは、HA(ヒドロキシアパタイト)の結晶度が増加して、被膜の安定性を向上させることができるからである。熱処理は、たとえば、1Pa以下の減圧下、400〜1000℃の温度範囲で、0.5〜7時間行う。好ましくは550〜850℃の温度範囲で、1〜5時間である。 The thermally sprayed HA coating is preferably crystallized by applying heat treatment or hydrothermal treatment. This is because the crystallinity of HA (hydroxyapatite) increases and the stability of the coating can be improved. The heat treatment is performed, for example, under a reduced pressure of 1 Pa or less and in a temperature range of 400 to 1000 ° C. for 0.5 to 7 hours. Preferably it is a temperature range of 550-850 degreeC, and is 1 to 5 hours.
また、前記結晶化熱処理後、溶射被膜を水和処理してもよい。水和処理は、たとえば、60〜100℃の水中に10〜60分間浸漬することで行うことができる。 Further, the sprayed coating may be hydrated after the crystallization heat treatment. A hydration process can be performed by immersing in 60-100 degreeC water for 10 to 60 minutes, for example.
そして、前記のようにして構成された、フィクスチャー部1aの外周面1dにヒドロキシアパタイト(HA)被膜を有する歯科インプラント1は、後記の専用パッケージ(搬送・保管用の透明なコンテナ容器10)に収めて密封され、このコンテナ容器10ごとガンマ線等を照射する滅菌処理が施された後、保管される。
Then, the
図2は、そのような保管用のコンテナ容器10に、前記HA被膜を有する歯科インプラント1を収容した例である。
FIG. 2 shows an example in which the
前記コンテナ容器10を簡単に説明すると、このコンテナ容器10は、中容器2,ケースリング3,ケースキャップ4,外容器本体5および外容器キャップ6を備えている。
The
中容器2は、略円筒状の胴部2aと略円盤状の底部2bとからなる有底筒状の部材であり、歯科インプラント1のうち、フィクスチャー部1aからアバットメント部1cの一部までを収容する。
The
ケースリング3は、前記中容器2の内部に挿入され、前記胴部2aの内周に設けられた段部(円周段部)に係合されて、中容器2の途中に保持される。ケースリング3の内周には、テーパ状の縮径部3aが設けられており、歯科インプラント1を収容した際、この縮径部3aに、歯科インプラント1の大径部(歯肉接触部1b)が係合する(引っ掛かる)ようになっている。
The
ケースキャップ4は、ケースリング3よりも上方に位置しており、中容器2の上開口部に取り付けられる。また、ケースキャップ4は、前記歯科インプラント1のアバットメント部1cの上端を下方に押圧して、歯肉接触部1bをケースリング3の縮径部3aに押し付けて固定している。
The
外容器本体5は、中容器2およびケースキャップ4の一部を収容する有底筒状の部材である。また、外容器キャップ6は、外容器本体5が有するねじ部に螺合可能なスクリューキャップであり、前記外容器本体5の上開口部を密栓することによって、気密状密閉状態(密封)のコンテナ容器10を形成している。
The
さて、本実施形態の歯科インプラント1の製造方法では、前記HA被膜が形成された歯科インプラント1を、前記コンテナ容器10に収容(図2参照)した後、このコンテナ容器10に収容したまま、前記歯科インプラント1に、ガンマ線等の放射線を照射して滅菌を行う。なお、前記滅菌用放射線の種類としては、自然界に存在する放射線に加え、人工的に作り出した放射線を使用することもできる。
Now, in the manufacturing method of the
そして、前記コンテナ容器10の外容器キャップ6を開放しなければ、コンテナ容器10の内が滅菌され乾燥した状態が維持され、これを長期(最大5年)間保管することができる。
If the outer container cap 6 of the
つぎに、前記歯科インプラント1の製造方法では、前記コンテナ容器10に収容され、保管および搬送(輸送)等された後、施術対象に埋め込まれる前に、前記コンテナ容器10の密閉を開放して、歯科インプラント1を容器から取り出すとともに、該歯科インプラント1を水または水系溶媒に浸漬し、さらにこれを振とうして、前記HA被膜の表面に付着した不純物を除去する不純物除去工程を含むことを特徴とする。
Next, in the manufacturing method of the
また、前記歯科インプラント1の製造方法は、前記不純物除去工程が、前記HA被膜の親水性を発現させる製品仕上げ工程を含む。
Moreover, as for the manufacturing method of the said
これら不純物除去工程と製品仕上げ工程とは、同時に並行して行うことが可能で、具体的には、たとえば、前記コンテナ容器10を密閉しているスクリューキャップ(外容器キャップ6)を開け、内側のケースキャップ4を取り除いて、露出した歯科インプラント1の上部(アバットメント部1c)をピンセット等で把持して持ち上げる。
These impurity removal process and product finishing process can be performed in parallel at the same time. Specifically, for example, a screw cap (outer container cap 6) that seals the
ついで、前記歯科インプラント1の下側に露呈した中容器2の内部に、純水等の処理用(不純物除去用または製品仕上げ用)の液体を注入して満たした後、前記歯科インプラント1を元のケースリング3内の位置に戻す。そして、開封したのと逆順に、内側のケースキャップ4、外側の外容器キャップ6を取り付け、前記中容器2内を純水で満たした状態で、コンテナ容器10を再度密閉する。
Next, after filling the inside of the
つぎに、この内部が純水で満ちたコンテナ容器10を、数秒〜数分間、手動により振とうさせることにより、前記不純物除去工程と製品仕上げ工程とを完了することができる。
Next, the impurity removal step and the product finishing step can be completed by manually shaking the
その後、前記不純物除去工程と製品仕上げ工程とが完了した歯科インプラント1は、顎骨等の生体内に埋め込む準備ができているため、施術の進行等にタイミングを合わせ、前記コンテナ容器10から再び取り出したうえで、処理溶液にぬれたまま、あるいは、これを乾燥させて、前記顎骨等の患者の患部に、直接埋め込み(植え込み)することが可能である。
Thereafter, the
上記構成により、本実施形態の歯科インプラント1は、前記HA被膜の表面の一部の溶解(表面の更新)とともに、該HA被膜の表面に付着した有機物や不溶物等の不純物が除去され、その表面を、HA被膜が本来備える、生体内に埋め込むのに適した性質に戻すことができるとともに、埋め込み施術に適した、HA被膜形成直後のような親水性を、前記の簡単な手順で、いつでも容易に再現することができる。
With the above-described configuration, the
なお、前記コンテナ容器10の中容器2の内部に注入する処理用の液体としては、前記純水の他、滅菌された室温以下の温度の、常水,精製水,酸素水,水素水,オゾン水,深層海洋水,炭酸水,生理食塩水,リン酸緩衝生理食塩水,洗口液,人工唾液等を用いることもできる。これらは、必要に応じて複数種を組み合わせて使用することもできる。また、これらの処理用の液体は、使用前に、特に加熱も冷却もする必要はなく、室温(10〜35℃程度)下のものを、そのまま用いればよい。各種処理用の液体に用いた結果については、後記の実施例で説明する。
The processing liquid to be injected into the inside of the
一方、前記実施形態においては、HA被膜を有する歯科インプラント1が、医療用具の滅菌処理に耐え得る材質を用いて形成された専用パッケージ(搬送・保管用の透明なコンテナ容器10)に収容されている例を用いて説明したが、本発明の歯科インプラントの調整方法を用いれば、前記歯科インプラント1の保管容器の形態や保管状態、あるいは放射線滅菌等の前処理の有無に関わらず、HA被膜の表面に付着した不純物や細菌等を除去して、そのHA被膜表面を、生体内に埋め込むのに適した清潔な状態に調整することができる。すなわち、本実施形態の歯科インプラントの製造方法と同等の効果を奏することができる。
On the other hand, in the said embodiment, the
さらに、前記HA被膜表面における水の接触角を10°以下とすれば、前記HA被膜表面が清潔なことと相俟って、感染症等を起こすことなく、歯槽骨内への生着率(成功率)を向上させることもできる。 Furthermore, if the contact angle of water on the surface of the HA coating is 10 ° or less, combined with the cleanness of the surface of the HA coating, the rate of engraftment in the alveolar bone without causing infection or the like ( (Success rate) can also be improved.
以下に、チタン合金製あるいは純チタン製の基体の上に、前記実施形態のヒドロキシアパタイト(HA)被膜を形成した実施例と、前記HA被膜以外で歯科インプラントに適用されている代表的な表面処理を基体表面に施した比較例と、を作製し、これらに、本発明の歯科インプラントの調整方法(本発明の歯科インプラントの製造方法の一部)を実施して、純水中での振とう前後の「水の接触角」の変化(表面親水性の変化)を測定した。なお、表面処理と対比する参考として、ヒドロキシアパタイト(HA)粉末を焼結したサンプル(HA自体が基体となっているもの)を、参考例Aとして加えている。 Examples of forming the hydroxyapatite (HA) coating of the above embodiment on a titanium alloy or pure titanium base, and typical surface treatments applied to dental implants other than the HA coating are described below. A comparative example in which is applied to the surface of the substrate, and the dental implant adjustment method of the present invention (a part of the manufacturing method of the dental implant of the present invention) is performed on them, and shaken in pure water. Changes in the “water contact angle” before and after (changes in surface hydrophilicity) were measured. As a reference for comparison with the surface treatment, a sample obtained by sintering hydroxyapatite (HA) powder (having HA itself as a base) is added as Reference Example A.
基体:チタン合金として、Ti−6Al−4V ELIを用いた。また、チタン合金製または純チタン製の基体として、直径φ14mm×厚さ2mmの円板状の試験片を用意した。 Base: Ti-6Al-4V ELI was used as a titanium alloy. In addition, a disk-shaped test piece having a diameter of 14 mm and a thickness of 2 mm was prepared as a base made of titanium alloy or pure titanium.
[実施例1]
チタン合金製の試験片表面に、ヒドロキシアパタイト(HA)をフレーム溶射にてコーティング(溶射膜厚:約20μm)し、加熱処理を行って、HA被膜を結晶化させた。
[Example 1]
Hydroxyapatite (HA) was coated on the surface of a titanium alloy test piece by flame spraying (spraying film thickness: about 20 μm), and heat treatment was performed to crystallize the HA coating.
[比較例1]
チタン合金製の試験片の作製(形状加工)時に、試験片の表面に旋盤加工(表面仕上げ)の加工跡が残った状態のもの(いわゆる、生成りのチタン合金表面)。
[Comparative Example 1]
A state in which a lathe machining (surface finish) processing mark remains on the surface of the test piece during the production (shape processing) of the titanium alloy test piece (so-called titanium alloy surface).
[比較例2]
チタン合金製の試験片に、リン酸溶液中で約50Vの電圧を印加して、陽極酸化処理を施し、表面に、厚さ約150nmのチタニア被膜を形成した。
[Comparative Example 2]
A test piece made of titanium alloy was subjected to an anodizing treatment by applying a voltage of about 50 V in a phosphoric acid solution to form a titania film having a thickness of about 150 nm on the surface.
[比較例3]
純チタン製の試験片を、硫酸および塩酸の混酸液(沸騰温度)に約5分間浸漬し、表面に、微細な凹凸形状を付与した。
[Comparative Example 3]
A test piece made of pure titanium was immersed in a mixed acid solution (boiling temperature) of sulfuric acid and hydrochloric acid for about 5 minutes to give a fine uneven shape on the surface.
[参考例A]
粒径約2μmのHA粉末を冷間等方圧加圧法(CIP)にて圧粉成形し、1200℃×2時間の大気焼成を行った。得られた結晶化度100%に近い焼結体を、#1200までのSiC研磨紙にて湿式研磨し、参考例Aの試験片とした。なお、試験片の形状は、前記と同様、直径φ14mm×厚さ2mmの円板状とした。
[Reference Example A]
The HA powder having a particle size of about 2 μm was compacted by a cold isostatic pressing method (CIP) and fired in the air at 1200 ° C. for 2 hours. The obtained sintered body having a crystallinity close to 100% was wet-polished with SiC abrasive paper up to # 1200 to obtain a test piece of Reference Example A. In addition, the shape of the test piece was a disk shape having a diameter of 14 mm and a thickness of 2 mm as described above.
<試験片(歯科インプラント)の保管>
実施例1,比較例1〜3および参考例Aの試験片は、各種表面処理後、エタノール中で超音波を当てて洗浄した後、滅菌バッグに封入した。そして、滅菌バッグごと、ガンマ線を照射して滅菌処理を行い、前記滅菌バッグで密封された状態で、大気中室温下(特別な保管条件を設けていない状態)で1ヶ月保管した。
<Storage of specimen (dental implant)>
The test pieces of Example 1, Comparative Examples 1 to 3 and Reference Example A were cleaned by applying ultrasonic waves in ethanol after various surface treatments, and then sealed in a sterilization bag. Then, each sterilization bag was sterilized by irradiation with gamma rays and stored for 1 month at room temperature in the atmosphere (without special storage conditions) in a state sealed with the sterilization bag.
<試験片(歯科インプラント)の調整>
まず、調整前に、前記保管状態から開封した直後の水の接触を測定し、「滅菌保管後」の値(初期値)とした。ついで、試験片の調整を行った。
試験片の調整は、1.純水で満たした試験容器(サンプル瓶)に試験片を入れ、2.容器に蓋をして密閉し、3.試験片入り容器を手で保持して、約10秒間、腕を上下に振って容器を振とうした。なお、振とうの程度は、特に容器を転倒させたりする必要はなく、試験片が容器底部から何度か水中に浮き上がる程度のスピードで十分である。4.振とう完了後、容器を開蓋して試験片を取り出し、付着した水を高圧の窒素ガスのブローにより吹き飛ばして、試験片の表面を乾燥させた。
その後、「調整後」の水の接触角を測定した。
<Adjustment of specimen (dental implant)>
First, before adjustment, the water contact immediately after opening from the storage state was measured, and the value was “after sterilization storage” (initial value). Subsequently, the test piece was adjusted.
To adjust the test piece: 1. Put a test piece in a test container (sample bottle) filled with pure water. 2. Cap and seal the container. The container with the test piece was held by hand, and the container was shaken by shaking the arm up and down for about 10 seconds. It should be noted that the degree of shaking is not particularly required to overturn the container, and the speed at which the test piece floats in the water several times from the bottom of the container is sufficient. 4). After completion of shaking, the container was opened and the test piece was taken out, and the surface of the test piece was dried by blowing off the adhered water by blowing high-pressure nitrogen gas.
Thereafter, the contact angle of water after “adjustment” was measured.
[水の接触角の測定]
水の接触角の測定は、JIS R 3257「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」を準用し、室温(25±5℃)下で、純水1μLを、試験片上に滴下して行った。なお、測定は、水滴を試験片上に静置してから1分後に行った。
試験機器:表面接触角測定装置 DM300型 (協和界面化学社製)
[Measurement of water contact angle]
The water contact angle was measured by applying JIS R 3257 “Testing method for wettability of substrate glass surface” and dropping 1 μL of pure water onto a test piece at room temperature (25 ± 5 ° C.). The measurement was performed 1 minute after the water droplet was left on the test piece.
Test equipment: Surface contact angle measuring device DM300 type (Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.)
測定結果を以下の「表1」に示す。
結果は、チタン合金表面が露出している比較例1、チタニア被膜が露出する比較例2および酸エッチング処理した純チタン表面の比較例3は、いずれも、調整(純水振とう操作)前後の水の接触角は、ほぼ変化がなく、疎水性であることが判る。 The results are as follows: Comparative Example 1 in which the titanium alloy surface is exposed, Comparative Example 2 in which the titania coating is exposed, and Comparative Example 3 in which the acid-etched pure titanium surface is used before and after adjustment (pure water shaking operation). It can be seen that the contact angle of water has almost no change and is hydrophobic.
一方で、HA被膜表面の実施例1は、調整(純水振とう操作)後の水の接触角が、著しく低下し、接触角が5°以下の「超親水」表面に戻る変化することが判った。これは、HA被膜(層)の表面が純水に接することで、HA層の極表層が速やかに溶解し、極表層部に付着している有機物とともに除去され、水酸基を有する、新生なHA層が新たに露出したためと考えられる。なお、実施例1のHA被膜の溶解度に関しては、純水中(室温)で振とう器をもちいて連続振とうした別の試験で、24時間連続振とうさせても、HA被膜の厚みに変化がない(測定限界以下の溶出量である)ことを、確認している。 On the other hand, in Example 1 on the surface of the HA coating, the contact angle of water after adjustment (pure water shaking operation) is remarkably lowered, and the contact angle may change back to the “superhydrophilic” surface having a contact angle of 5 ° or less. understood. This is because the surface of the HA coating (layer) is in contact with pure water so that the extreme surface layer of the HA layer dissolves quickly and is removed together with the organic matter adhering to the extreme surface layer portion, and a new HA layer having a hydroxyl group This is thought to be due to the new exposure. In addition, regarding the solubility of the HA coating of Example 1, the thickness of the HA coating changes even if it is continuously shaken for 24 hours in another test using a shaker in pure water (room temperature). It is confirmed that there is no (elution amount below the measurement limit).
また、HA焼結体(参考例A)の結果から、ヒドロキシアパタイトにおいては、全ての表面で実施例1(本発明)のような超親水となるわけではなく、結晶化度、表面の溶解性、表面形態、表面水酸基量等の違いが関与すると考えられる。 Further, from the results of the HA sintered body (Reference Example A), hydroxyapatite does not become superhydrophilic as in Example 1 (the present invention) on all surfaces, but has a crystallinity and surface solubility. It is considered that differences in surface morphology, surface hydroxyl group amount and the like are involved.
つぎに、実施例1のサンプル(試験片)を用いて、純水以外の水溶液(水系溶媒)が調整用の液体として使用可能かどうかを、検証した。 Next, it was verified by using the sample (test piece) of Example 1 whether an aqueous solution (aqueous solvent) other than pure water can be used as a liquid for adjustment.
<調整用の液体>
調整用の液体としては、歯科医院等において一般的に使用されており、入手の容易なものを選択した。
前述の実験で用いた、滅菌済み純水(pH6.0)の他、
a.生理食塩水(pH5.3)
b.リン酸緩衝生理食塩水(pH7.0)
c.洗口液(オゾンナノバブル水、商品名:ナノデンタルα)(pH6.0)
を用意した。
<Liquid for adjustment>
The liquid for adjustment is generally used in dental clinics and the like, and easily available.
In addition to the sterilized pure water (pH 6.0) used in the previous experiment,
a. Saline (pH 5.3)
b. Phosphate buffered saline (pH 7.0)
c. Mouthwash (ozone nanobubble water, trade name: nanodental α) (pH 6.0)
Prepared.
<試験片(歯科インプラント)の調整>
試験片の調整は、試験片として実施例1の試験片を用い、試験容器(サンプル瓶)に満たす液体を、上記a〜cとしたこと以外、前記の実験と同様にして、各種液体で「調整後」の水の接触を測定した。
<Adjustment of specimen (dental implant)>
The test piece was prepared by using the test piece of Example 1 as the test piece, and using various liquids in the same manner as in the above experiment except that the liquid filled in the test container (sample bottle) was set to a to c above. The water contact after “adjustment” was measured.
結果は、a.生理食塩水(pH5.3)、b.リン酸緩衝生理食塩水(pH7.0)およびc.洗口液(オゾンナノバブル水、商品名:ナノデンタルα)(pH6.0)のいずれの液体を調整用に用いても、先の実験と同様の、試験片表面が接触角が5°以下の「超親水」表面になることが、確認できた。 The result is: a. Physiological saline (pH 5.3), b. Phosphate buffered saline (pH 7.0) and c. Even if any liquid of mouthwash liquid (ozone nanobubble water, trade name: nanodental α) (pH 6.0) is used for adjustment, the test piece surface has a contact angle of 5 ° or less as in the previous experiment. It was confirmed that the surface was “superhydrophilic”.
以上のように、本発明の歯科インプラントの調整方法によれば、その保管容器の形態や保管状態、あるいは放射線滅菌等の前処理の有無に関わらず、歯科医院等で入手可能な種々の液体を用いて、ヒドロキシアパタイト(HA)被膜の表面に付着した不純物や細菌等を除去して、そのHA被膜表面を、生体内に埋め込むのに適した清潔な状態に調整することができる。 As described above, according to the method for adjusting a dental implant of the present invention, various liquids that can be obtained at a dental clinic or the like regardless of the form and storage state of the storage container or the presence or absence of pretreatment such as radiation sterilization. It is possible to remove impurities, bacteria, and the like attached to the surface of the hydroxyapatite (HA) coating, and adjust the surface of the HA coating to a clean state suitable for implantation in the living body.
1 歯科インプラント
1a フィクスチャー部
1b 歯肉接触部
1c アバットメント部
1d 外周面
2 中容器
2a 胴部
2b 底部
3 ケースリング
3a 縮径部
4 ケースキャップ
5 外容器本体
6 外容器キャップ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
外表面に前記被膜が形成された歯科インプラントを、コンテナ容器に収容する工程と、
前記コンテナ容器に収容された該歯科インプラントを滅菌する工程と、
滅菌済み歯科インプラントを該コンテナ容器中に密閉して保管する工程と、
前記コンテナ容器の密閉を開放して前記歯科インプラントを水または水系溶媒に浸漬し、さらにこれを振とうして、前記被膜の表面に付着した不純物を除去する不純物除去工程と、を含むことを特徴とする歯科インプラントの製造方法。 A method for producing a dental implant having a coating made of hydroxyapatite,
Storing the dental implant having the coating formed on the outer surface in a container container;
Sterilizing the dental implant contained in the container container;
Storing the sterilized dental implant in a sealed container container;
An impurity removing step of opening the container container and immersing the dental implant in water or an aqueous solvent, and further shaking to remove impurities adhering to the surface of the coating. A method for producing a dental implant.
前記埋め込みに用いる歯科インプラントを、生体内に埋め込む前に、水または水系溶媒に浸漬した状態で振とうして前記被膜表面の不純物を取り除き、該被膜の表面を、生体内に埋め込むのに適した状態にすることを特徴とする歯科インプラントの調整方法。 A method for adjusting a dental implant having a coating made of hydroxyapatite,
Before implanting the dental implant used for implantation in a living body, it is shaken in a state immersed in water or an aqueous solvent to remove impurities on the surface of the coating, and is suitable for embedding the surface of the coating in the living body. A method for adjusting a dental implant, characterized in that it is in a state.
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