JP2019217187A - インプラント材 - Google Patents

Abstract

【課題】細胞増殖を助け、しかも治癒速度を加速するインプラント材を提供する。【解決手段】インプラント材は、ネジヤマ部を有するインプラント体、鎖合部、結合固定孔を有し、インプラント体表面に複数の穴３２を形成し、各穴３２は周壁３２１を有し、周壁３２１とインプラント体表面がつながる位置に端縁３２２を形成し、相互に隣り合う穴３２の端縁３２２、周壁３２１は連接し、隣り合う穴３２は連通し複数の通路３２３を形成する。骨などの細胞増殖が必要な結合固定位置にインプラント材を運用すると、治癒過程において派生する骨細胞は各穴３２の端縁３２２位置に迅速に付着し、各通路３２３内に進入し順調に付着かつ増殖し、増殖後の細胞は複数の穴３２、通路３２３間で結合し合い、インプラント体を安定的に包んで定位し、インプラント体と結合固定位置との間の結合効果を高め、結合固定位置の治癒期間を短縮できる。【選択図】図６

Description

本発明はインプラント材に関する。

インプラント材の運用は非常に広範に及ぶ。
特に歯科及び整形外科の領域でしばしば見られるが、以下に歯科領域におけるインプラント運用を例として説明する。
金属人工インプラント体を口腔の歯槽骨中に埋め込む方法は、歯の欠損に対してよく行われる従来の医療行為である。
インプラント体を歯槽骨に埋め込んだ後には、歯槽骨から派生する骨細胞とインプラント体が結合する過程において、オッセオインテグレーション（ｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）効果が達成される。

インプラント体を歯槽骨に結合させるために、現在ではインプラント体表面に多孔構造を有する。
これにより、骨細胞が多孔構造に付着し、インプラント体と結合することを期待する。
けれども、従来の多孔構造は成形における大きさや深さの制御が難しく、しかも間隔が一定でないという問題が存在し、歯槽骨の初期派生の骨細胞とインプラント体との間の結合に不利である。
また、初期細胞は規模が小さすぎるため、通常は細胞が成長し穴サイズより大きくなる時でなければ、細胞が外へと延伸し、それら穴間で連結を生じることはない。
しかし、このオッセオインテグレーション過程には長い時間がかかり、これにより骨組織の治癒期間も長くなってしまう。

前記背景技術において説明したように、従来は、オッセオインテグレーション過程に長い時間がかかり、骨組織の治癒期間も長くなってしまう欠点がある。
そこで、本発明の目的は、細胞増殖を助け、しかも治癒速度を加速するインプラント材を提供することである。

本発明は、細胞を迅速かつ順調にインプラント体上に付着させ、これにより細胞の成長能力を高め、インプラント体と結合固定位置間の安定結合を達成できるばかりか、結合固定位置の組織治癒期間短縮に有利なインプラント材に関する。

本発明によるインプラント材は、ネジヤマ部を有するインプラント体、及び該インプラント体両端にそれぞれ設置される鎖合部及び結合固定孔を有する。
該インプラント体の表面には、複数の穴を形成し、インプラント体表面には、少なくともネジヤマ部で隣り合う任意の２個のネジヤマ間から外へと露出する本体表面を含む。
該各穴は、周壁を有し、しかも該周壁と該インプラント体表面のつながる位置には、端縁を形成し、該隣り合う穴の端縁は連接して、隣り合う周壁はつながり、こうして該隣り合う穴は連通して通路を形成する。
該隣り合う穴の連通により多数のつながった形態を形成し、こうして複数の通路を形成する。

本発明により、細胞増殖を助け、しかも治癒速度を加速するインプラント材を提供できる。
つまり、インプラント材を結合固定位置に埋め込んだ後、結合固定位置から派生する細胞は各穴の端縁位置に簡単に付着し、各穴の各通路内に進入して迅速に付着して増殖し、増殖後の細胞は各穴、通路から外へと延伸し、他の穴及び通路に付着を継続する。
こうして、細胞の相互結合作用を形成し、細胞は短時間内で安定的にインプラント体上に付着され、インプラント体を包み定位する効果を達成できる。
よって、インプラント体と結合固定位置との間の結合効果を大幅に高め、治癒過程でのインプラント体の緩みやズレを回避できるばかりか、結合固定位置の組織の治癒期間を短縮できる。

本発明の第一実施形態の模式図である。 本発明の第二実施形態の模式図である。 本発明の第三実施形態の模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図１の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図１の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図２の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図２の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図３の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図３の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図２の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴分布の実施模式図であり、図３の円で囲んだ位置の拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴が連接して形成され、横方向に通路が形成された連通形態を呈する通路の平面拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴が連接して形成され、縦方向に通路が形成された連通形態を呈する通路の平面拡大模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント体穴が連接して形成され、縦、横方向に連通し、縦横交差の連通形態を呈する通路の平面拡大模式図である。 図５Ａの立体模式図である。 本発明の一実施形態のインプラント材を歯科インプラント手術に運用する様子を示す使用模式図である（その１）。 本発明の一実施形態のインプラント材を歯科インプラント手術に運用する様子を示す使用模式図である（その２）。 本発明の一実施形態のインプラント材を歯科インプラント手術に運用する様子を示す使用模式図である（その３）。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（一実施形態）
本発明実施形態のインプラント材３は、主に医療インプラント領域に運用される。
例えば、歯科、整形外科等で、細胞増殖が必要な結合固定位置に運用される。
また、インプラント材３は、口腔内歯槽骨に埋め込まれる人工インプラント体とでき、或いは整形外科手術で使用される人工骨ネジ等のインプラント体とできる。
以下では、結合固定位置は口腔内の歯槽骨で、インプラント材３を歯槽骨に埋め込むインプラント体を例として説明する。

図１に示す通り、本発明のインプラント材３は、インプラント体３１、鎖合部３１１、及び鎖合部３１１と反対側にある結合固定孔３１２を有する。なお、図１において鎖合部３１１は凸形状をなしているが、平坦な形状などでもよい。

インプラント体３１は、第一端Ｅ１及び第一端Ｅ１に相対する第二端Ｅ２を有する。
鎖合部３１１は、第一端Ｅ１位置に形成され、結合固定孔３１２は、インプラント体３１の第二端Ｅ２に形成され、しかも鎖合部３１１と反対側にある。
インプラント体３１上の、両端Ｅ１、Ｅ２の間には、螺旋状のネジヤマ部３１３を形成する。
例えば、ネジヤマ部３１３は、第一端Ｅ１から第二端Ｅ２位置まで延伸するネジヤマセクション３１３１を有する。
ネジヤマセクション３１３１の隣り合う任意の２個のネジヤマ間には、ネジヤマ距離Ｐ１を形成し、こうして一段式ネジヤマ構造を形成する（図１参照）。

或いはネジヤマ部３１３は、少なくとも２個のネジヤマセクション３１３１、３１３２（図２、３参照）を有する。
ここでは、２個のネジヤマセクションを有する例を用いて説明する。
即ち、インプラント体３１上には、インプラント体３１の第一端Ｅ１から延伸するネジヤマセクション３１３１、及びネジヤマセクション３１３１から第二端Ｅ２間へと延伸するもう一つのネジヤマセクション３１３２を螺旋状に設置する。
ネジヤマセクション３１３１の隣り合う任意の２個のネジヤマ間には、ネジヤマ距離Ｐ１を形成し、もう一つのネジヤマセクション３１３２の隣り合う任意の２個のネジヤマ間には、ネジヤマ距離Ｐ２を形成する。なお、ネジヤマ距離Ｐ１、ネジヤマ距離Ｐ２は、同じでなくとも良い。
ネジヤマセクション３１３１のネジヤマ距離Ｐ１は好ましくは、もう一つのネジヤマセクション３１３２のネジヤマ距離Ｐ２より大きく、同時に第二端Ｅ２の最大外径ＯＤ２は、第一端Ｅ１の最大外径ＯＤ１と等しい（図３参照）、或いは第二端Ｅ２の最大外径ＯＤ２は、第一端Ｅ１の最大外径ＯＤ１より大きい（図２参照）。
ここでは、第二端Ｅ２の最大外径ＯＤ２は、第一端Ｅ１の最大外径ＯＤ１より大きい例を用いて説明する。即ち、もう一つのネジヤマセクション３１３２が位置するインプラント体３１の外径は、第二端Ｅ２へ向かい徐々に大きくなり、これによりもう一つのネジヤマセクション３１３２のネジヤマ外径は、鎖合部３１１と反対方向へと徐々に拡大し、迅速、かつ堅固な結合設置の効果を達成できる。

さらに、インプラント体３１の表面Ｓには、複数の有底の穴３２が設けられる。ここでは、穴３２は、インプラント体表面Ｓからインプラント体３１内部へと開設され、よって、穴３２は、表面Ｓへと形成する凹洞である。即ち、穴３２は、インプラント体３１へと凹設される。
各穴３２の孔径の大きさ、及び形状には、制限がない。
表面Ｓとは、外に露出しているインプラント体３１上のあらゆる表面を含む。
例えば、インプラント体表面Ｓは、本体表面Ｓ１を含む。
本体表面Ｓ１は、第一端Ｅ１より軸方向に第二端Ｅ２へと延伸し、外に露出する外表面で。ここでは、外表面は、ネジヤマ部３１３の隣り合う任意の２個のネジヤマ間で露出する、しかも外表面は、ネジヤマセクション３１３１よりに第一端Ｅ１へと延伸し、外に露出。
或いは、インプラント体表面Ｓは、本体表面Ｓ１及びネジヤマ部３１３の全部或いは局部ネジヤマのネジヤマ表面Ｓ２を含み、インプラント体３１の外に露出する局部エリア或いは全部エリアには、各穴３２を形成する。
図１の一段ネジヤマ構造を例とすると、ネジヤマセクション３１３１の隣り合うネジヤマ間に露出する本体表面Ｓ１には、穴３２を設（図４Ａ参照）け、或いは本体表面Ｓ１、ネジヤマセクション３１３１のネジヤマの任意のネジヤマ表面Ｓ２（上、下ネジヤマ面或いは両ネジヤマ面等）には、すべて穴３２を設ける（図４Ｂ参照）。

図２、図３の二段ネジヤマ構造を例とすると、図４Ｇ、図４Ｈに示す通り、２個のネジヤマセクション３１３１,３１３２の隣り合う任意の２個のネジヤマ間に露出する本体表面Ｓ１には、穴３２を設ける。
或いは図４Ｃ、図４Ｅに示す通り、本体表面Ｓ１及び一方のネジヤマセクション３１３１のネジヤマの任意のネジヤマ表面Ｓ２には、穴３２を設ける。
或いは図４Ｄ、図４Ｆに示す通り、本体表面Ｓ１、ネジヤマセクション３１３１ともう一つのネジヤマセクション３１３２のネジヤマの任意のネジヤマ表面Ｓ２（上、下ネジヤマ面或いは両ネジヤマ面等）には共に、穴３２を設ける。

図６に合わせて示す通り、各穴３２は、周壁３２１を有する。
周壁３２１は、インプラント体表面Ｓからインプラント体３１内部へと延伸する壁面で、取り囲んで穴３２を形成する。
周壁３２１とインプラント体表面Ｓは、端縁３２２において相互につながり、任意の１個の穴３２の端縁３２２ともう一つの隣り合う穴３２の端縁３２２は相互につながり、これにより隣り合う周壁３２１は相互に連接する。
こうして、隣り合う穴３２は１個ずつつながり連通を呈し、通路３２３を形成する。複数の穴３２の周壁３２１から形成される通路３２３の壁面は凹凸に形成されることが望ましい。
インプラント体３１は、複数の穴３２の連通により多数のつながった形態を形成し利用して、複数の通路３２３を形成する。
その連通状態は、図５Ａ〜図５Ｃに示す状態である（説明は後述する）。
図５Ａの立体図を図６に示す。
同時に図４Ａ〜図４Ｈの穴３２も、図５Ａの状態を例として示す。
さらに、各穴３２の端縁３２２は好ましくは、非平坦状で、例えば周壁３２１とインプラント体表面Ｓが相互につながる辺縁位置には、凸凹に交差する非平滑ラインを形成する。
これにより、端縁３２２はラフ状態を呈する。
以下は、端縁３２２がラフ状である例を用いて説明する。

上記のように、隣り合う穴３２の連接方式は、各通路３２３の連通方向に影響する。
例えば、隣り合う穴３２が、インプラント体表面Ｓ（図中に示すＸ方向へ向かうなど）を取り囲んで横につながるなら、インプラント体３１内には、複数の独立した横方向の通路３２３が形成され、図５Ａ及び図６に示す通り、横方向連通空間を呈する。
隣り合う穴３２もまた、図中のＹ方向（軸方向）に向かい連接し、複数の独立した縦方向の通路３２３を形成し、図５Ｂに示す通り、縦方向連通空間を形成する。
隣り合う穴３２もまたＸ、Ｙ方向へと連接し、これにより隣り合う独立の通路３２３は相互に連通する。
こうして、縦横交差の貫通形態を形成し、図５Ｃに示す通り、縱、横方向の連通空間を形成する。
各連通配置により、細胞は付着、増殖過程において、均一かつ規則的な分布を形成し、こうして相互に結合し、インプラント体３１を堅固に包囲し、インプラント体３１を定位する。
以下では図５Ａの状態を用いて説明する。

図７に示す通り、使用時には、口腔の歯槽骨５中にインプラント材３を埋め込むインプラント手術を例とする。
インプラント手術時には、先ず手術器具（図示なし）を結合固定孔３１２中に挿入し、鎖合部３１１を歯槽骨５上に予め開設した埋め込み孔５１内に定位する。手術器具を結合固定孔３１２に作動し、ネジヤマ部３１３を連動させて、歯槽骨５のプレドリル孔５１の壁面に対して切削とねじ込みを行い、埋め込み定位を行う。
インプラント体３１が２個のネジヤマセクション３１３１,３１３２を備える際（図８参照）には、ドリル過程において、比較的大きいネジヤマ距離Ｐ１のネジヤマセクション３１３１が、先に壁面と、大面積を呈して接触し、切削壁面により、プレドリル孔５１中にねじ込まれ、続いて比較的小さいネジヤマ距離Ｐ２のもう一つのネジヤマセクション３１３２は、ネジヤマセクション３１３１の螺旋軌跡に沿って、切削を継続してねじ込まれる。
こうして、インプラント体３１は迅速に歯槽骨５中にねじ込まれ、手術中の患者の不快感を減らせ、埋め込みの堅固な定位を達成できる。

インプラント体３１が歯槽骨５に埋め込まれた後、歯槽骨５は治癒過程において、骨細胞ＢＣ（図９に簡単に示す）を派生する。
各穴３２の端縁３２２はラフ状であるため、骨細胞ＢＣは迅速かつ順調に各端縁３２２に付着し、各穴３２内に入り、さらに各穴３２内、外において、付着及び増殖を行う。
言い換えれば、各骨細胞ＢＣは、各端縁３２２に沿って各穴３２に進入し着床後、各通路３２３中の周壁３２１上に迅速に付着し、細胞は増殖、分化を行うことができる。
各通路３２３の内部連通空間を通して、増殖した骨細胞ＢＣは、周壁３２１に沿って付着、延伸を続け、各通路３２３中に広がり、さらに通路３２３、穴３２から伸び出て、表面Ｓに沿って、他の通路３２３、穴３２中へと付着する。
こうして、各骨細胞ＢＣは相互に緊密に結合し、インプラント体３１全体を包む。
これにより、インプラント体３１は歯槽骨５中に堅固に定位され緩みやズレを回避できる。
よって、インプラント体３１と歯槽骨５との間のオッセオインテグレーション効果を達成できる。

そのため、相互に連接する穴３２、或いは穴３２を利用し、ラフ状を呈する端縁３２２の配置を適時に対応させることで、各骨細胞ＢＣは順調かつ迅速に、各端縁３２２及び穴３２に付着し、骨細胞ＢＣの初期付着及び成長能力を高めることができる。
さらに、骨細胞ＢＣは、各通路３２３内で付着を継続し、迅速に均一に分布し、加えて各通路３２３の内部の連通空間によっても、インプラント体３１と骨細胞ＢＣの間は大きな接触面積を呈するため、細胞の付着及び成長能力向上に有利である。
こうして、骨細胞ＢＣは迅速付着、増殖及び緊密結合作用を生じ、インプラント後のオッセオインテグレーション効果を高めるばかりか、骨組織の治癒速度を加速し、治癒期間を短縮できる。

上記を総合すると、本発明によるインプラント材は、インプラント体表面に設けた複数の穴を利用し、しかも隣り合う穴の端縁の連接により、つながった複数の通路を形成することができる。
これにより、インプラント体が埋め込まれる結合固定位置から派生する細胞は、各穴に順調に付着し、各通路中に進入し迅速に付着し、分布して増殖する。
増殖後の細胞は各穴、通路の間で相互に結合し、細胞は短時間内にインプラント体上に付着し、インプラント体を包んで堅固な定位を呈する。
こうして、インプラント体と結合固定位置の結合効果を高め、インプラント体の緩みやズレを回避できるばかりか、結合固定位置の治癒速度を加速できる。

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。

３ インプラント材
３１ インプラント体
３２ 穴
３１１ 鎖合部
３１２ 結合固定孔
３１３ ネジヤマ部
３１３１ ネジヤマセクション
３１３２ ネジヤマセクション
３２１ 周壁
３２２ 端縁
３２３ 通路
Ｅ１ 第一端
Ｅ２ 第二端
Ｐ１ ネジヤマ距離
Ｐ２ ネジヤマ距離
ＯＤ１ 第一端の最大外径
ＯＤ２ 第二端の最大外径
５ 歯槽骨
５１ プレドリル孔
ＢＣ 骨細胞
Ｓ インプラント体表面
Ｓ１ 本体表面
Ｓ２ ネジヤマ表面

Claims (8)

1. インプラント材であって、
   第一端、及び前記第一端に相対する第二端を有するインプラント体を有し、
   前記インプラント体は、
   前記第一端に設置される鎖合部、前記第二端に設置される結合固定孔、及び前記第一端と前記第二端間に螺旋状に設置されるネジヤマ部を有し、
   前記インプラント体表面には、複数の有底の穴が形成され、
   前記インプラント体表面には、前記ネジヤマ部の隣り合う任意の２個のネジヤマ間に外へと露出する本体表面が含まれ、
   前記各穴は、周壁を有し、前記周壁と前記インプラント体表面は、端縁において相互につながり、複数の相互に隣り合う穴の端縁及び周壁は、連接を呈し、これにより前記隣り合う穴は１個ずつつながり通路を形成する、
   ことを特徴とする、
   インプラント材。
2. 前記各穴の端縁は、ラフ状態を呈する
   ことを特徴とする、
   請求項１に記載のインプラント材。
3. 前記インプラント体表面には、前記ネジヤマ部が有するネジヤマ表面が含まれ、
   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材。
4. 前記ネジヤマ部は、少なくとも２個のネジヤマセクションを有し、
   前記各ネジヤマセクションの隣り合う任意の２個のネジヤマ間には、ネジヤマ距離をそれぞれ形成し、前記各ネジヤマセクションのネジヤマ距離は異なる
   ことを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載のインプラント材。
5. 前記第二端の最大外径は、前記第一端の最大外径より大きい
   ことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに一つに記載のインプラント材。
6. 前記隣り合う穴の端縁は、横方向へ向かい連接し、横方向に貫通した独立した通路を形成する
   ことを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか一つに記載のインプラント材。
7. 前記隣り合う穴の端縁は、縦方向へ向かい連接し、縦方向に貫通した独立した通路を形成する
   ことを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか一つに記載のインプラント材。
8. 前記隣り合う穴の端縁は、横方向、縦方向へ連接し、これにより前記各隣り合う通路は相互に連通し、縦横に交差した貫通形態を形成する
   ことを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか一つに記載のインプラント材。

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