JP2920930B2 - 人工歯根材 - Google Patents
人工歯根材Info
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- JP2920930B2 JP2920930B2 JP1077696A JP7769689A JP2920930B2 JP 2920930 B2 JP2920930 B2 JP 2920930B2 JP 1077696 A JP1077696 A JP 1077696A JP 7769689 A JP7769689 A JP 7769689A JP 2920930 B2 JP2920930 B2 JP 2920930B2
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- Japan
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- core material
- porous layer
- artificial root
- circular cross
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人工歯根材に関するものであり、より詳しく
は特定構造の芯材を用いた人工歯根材に関する。
は特定構造の芯材を用いた人工歯根材に関する。
［従来の技術］ 何らかの理由で歯が欠損した場合、抜歯によってでき
た穴は時間とともに新生骨で満たされるが、その周辺部
はそしゃく圧が加わらないために骨萎縮がおきて最終的
に顎骨が細くなることが知られている。人工歯根材はそ
のような歯の欠損した部分を補い、天然歯と同様なそし
ゃく機能を持たせようとするものである。歯根材は骨組
織との馴染みがよく、毒性のない、しかも強度を有する
ものが要求されており、材料として金属、セラミック、
バイオガラス、カーボン等が研究され、また形態におい
ても歯根材表面にネジ、空孔、多孔質層等を設けたり、
アパタイト等をコーティングすることにより骨組織との
結合力を強化する工夫が行なわれてきた。
た穴は時間とともに新生骨で満たされるが、その周辺部
はそしゃく圧が加わらないために骨萎縮がおきて最終的
に顎骨が細くなることが知られている。人工歯根材はそ
のような歯の欠損した部分を補い、天然歯と同様なそし
ゃく機能を持たせようとするものである。歯根材は骨組
織との馴染みがよく、毒性のない、しかも強度を有する
ものが要求されており、材料として金属、セラミック、
バイオガラス、カーボン等が研究され、また形態におい
ても歯根材表面にネジ、空孔、多孔質層等を設けたり、
アパタイト等をコーティングすることにより骨組織との
結合力を強化する工夫が行なわれてきた。
前記の中でも多孔質層を有する人工歯根材は、芯材で
インプラント材としての強度を持たせ、表面の多孔質層
に生体が進入することで骨組織との結合力を得ておりイ
ンプラント材として有望視されている。
インプラント材としての強度を持たせ、表面の多孔質層
に生体が進入することで骨組織との結合力を得ておりイ
ンプラント材として有望視されている。
従来の多孔質層を有する人工歯根材は芯材と多孔質層
の接着を、例えば金属同志の場合は溶着、セラミック同
志の場合はガラス層での接着や芯材のネジ切り構造によ
る機械的固定法（実公昭56−34731号）が用いられてい
る。
の接着を、例えば金属同志の場合は溶着、セラミック同
志の場合はガラス層での接着や芯材のネジ切り構造によ
る機械的固定法（実公昭56−34731号）が用いられてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の歯根材では芯材と多孔質層の接
着は芯材のネジ切り構造以外の機械的な凹凸による固定
法を用いておらず、顎骨への歯根材埋入時の衝撃や、歯
根材埋入後長期間に渡る繰り返しの噛み合わせによる芯
材と多孔質層の界面接着強度の低下、界面の剥離、芯材
のぐらつき、回転、ひいては芯材の脱落の可能性があ
る。
着は芯材のネジ切り構造以外の機械的な凹凸による固定
法を用いておらず、顎骨への歯根材埋入時の衝撃や、歯
根材埋入後長期間に渡る繰り返しの噛み合わせによる芯
材と多孔質層の界面接着強度の低下、界面の剥離、芯材
のぐらつき、回転、ひいては芯材の脱落の可能性があ
る。
また、たとえネジ切り構造を持っていたとしても芯材
の回転防止にはなんら役に立たないという課題を有して
いた。
の回転防止にはなんら役に立たないという課題を有して
いた。
［課題を解決するための手段］ そこで本発明者等はこれら従来の課題を解決すべく鋭
意検討した結果、特定構造からなる芯材を用いることに
よりかかる課題が解消できることを見いだし本発明に到
達した。
意検討した結果、特定構造からなる芯材を用いることに
よりかかる課題が解消できることを見いだし本発明に到
達した。
すなわち、本発明の目的は、歯根材埋入後、長期間に
渡り安定した固定状態を維持し、かつ芯材の脱落、回転
等の生じない人工歯根材を提供するものである。そし
て、その目的は芯材と多孔質層からなる人工歯根材であ
って、該芯材の少なくとも一部の断面形状が非円形断面
の形状を有し、かつ該芯材の非円形断面部分がネジ切り
構造でないことを特徴とする人工歯根材により容易に達
成される。
渡り安定した固定状態を維持し、かつ芯材の脱落、回転
等の生じない人工歯根材を提供するものである。そし
て、その目的は芯材と多孔質層からなる人工歯根材であ
って、該芯材の少なくとも一部の断面形状が非円形断面
の形状を有し、かつ該芯材の非円形断面部分がネジ切り
構造でないことを特徴とする人工歯根材により容易に達
成される。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の人工歯根材
は芯材と多孔質層からなるものであって、より具体的に
は芯材表面に多孔質層が形成されたものである。ここ
で、芯材の形状は棒状形状であって、その材質は特に限
定されるものではないが、通常は各種の炭素繊維強化炭
素材料、焼結型炭素又はガラス状炭素材料、あるいは白
金、チタン、タンタル、タングステン等の金属、更には
アルミニウム、ジルコニア、リン酸カルシウム、チタニ
ア、生体活性ガラス等のセラミックが挙げられる。好ま
しくは生体不活性、高強度である炭素繊維強化炭素材
料、チタン、アルミナ等を用いるのがよい。
は芯材と多孔質層からなるものであって、より具体的に
は芯材表面に多孔質層が形成されたものである。ここ
で、芯材の形状は棒状形状であって、その材質は特に限
定されるものではないが、通常は各種の炭素繊維強化炭
素材料、焼結型炭素又はガラス状炭素材料、あるいは白
金、チタン、タンタル、タングステン等の金属、更には
アルミニウム、ジルコニア、リン酸カルシウム、チタニ
ア、生体活性ガラス等のセラミックが挙げられる。好ま
しくは生体不活性、高強度である炭素繊維強化炭素材
料、チタン、アルミナ等を用いるのがよい。
また、多孔質層には、上記の芯材上の形成され、人工
歯根材が生体内に埋没された場合に生体組織が多孔質層
の孔の中に進入し、更に孔の立体構造と進入した生体組
織により強固な結合組織が形成され、かつ該結合組織が
石灰化して骨組織に変化し得るような多孔質層であれば
特に限定されない。具体的には、アルミナからなる多孔
質層あるいは炭素繊維層の不織布上に熱分解炭素を析出
させてなる炭素質多孔質層等が挙げられる。アルミナか
らなる多孔質層としては実公昭56−34731号公報に記載
されているようなものが具体的に用いられるが、例えば
Al2O3粉末等に有機バインダー（PVA、ポリエチレン等の
球状体、チョップドファイバー等）を混入し、セラミッ
クの焼結もしくは準焼結温度に至るまでに該有機バイン
ダーを燃焼気化させ焼失せしめ、連続気孔よりなる多孔
質層を得る。
歯根材が生体内に埋没された場合に生体組織が多孔質層
の孔の中に進入し、更に孔の立体構造と進入した生体組
織により強固な結合組織が形成され、かつ該結合組織が
石灰化して骨組織に変化し得るような多孔質層であれば
特に限定されない。具体的には、アルミナからなる多孔
質層あるいは炭素繊維層の不織布上に熱分解炭素を析出
させてなる炭素質多孔質層等が挙げられる。アルミナか
らなる多孔質層としては実公昭56−34731号公報に記載
されているようなものが具体的に用いられるが、例えば
Al2O3粉末等に有機バインダー（PVA、ポリエチレン等の
球状体、チョップドファイバー等）を混入し、セラミッ
クの焼結もしくは準焼結温度に至るまでに該有機バイン
ダーを燃焼気化させ焼失せしめ、連続気孔よりなる多孔
質層を得る。
また、炭素質多孔質層としては、特公昭61−9859号公
報に詳細に記載されているものが具体的に用いられる
が、例えば炭素繊維の比較的長繊維を用いた編織布、不
織布、フェルト、紙、あるいは比較的短繊維のチョップ
ドストランド等を上記の心材表面上に被覆固定する。そ
の際、編織布、不織布、フェルト、紙等を用いる場合に
はこれらを適宜の大きさに切断して必要に応じて有機質
接着剤を用いて付着させ、更に必要ならば長繊維をもっ
て巻き付け固定する。チョップドストランドを用いる場
合には基材表面の必要部分に有機質接着材を塗布してお
き、これにチョップドストランドをまぶすように付着固
定する方式が採用される。次いで得られたもの（以下、
これを堆積用炭素材と呼ぶ。）に熱分解炭素を析出させ
て一体化させる。この熱分解炭素処理は、基材の温度が
600℃以上2300℃以下、望ましくは700〜1100℃、基材か
ら表面に向かって負の温度勾配を持つ状態をつくるよう
にして、熱分解炭素を析出させることが優れた炭素質多
孔質層を形成させるために好適である。
報に詳細に記載されているものが具体的に用いられる
が、例えば炭素繊維の比較的長繊維を用いた編織布、不
織布、フェルト、紙、あるいは比較的短繊維のチョップ
ドストランド等を上記の心材表面上に被覆固定する。そ
の際、編織布、不織布、フェルト、紙等を用いる場合に
はこれらを適宜の大きさに切断して必要に応じて有機質
接着剤を用いて付着させ、更に必要ならば長繊維をもっ
て巻き付け固定する。チョップドストランドを用いる場
合には基材表面の必要部分に有機質接着材を塗布してお
き、これにチョップドストランドをまぶすように付着固
定する方式が採用される。次いで得られたもの（以下、
これを堆積用炭素材と呼ぶ。）に熱分解炭素を析出させ
て一体化させる。この熱分解炭素処理は、基材の温度が
600℃以上2300℃以下、望ましくは700〜1100℃、基材か
ら表面に向かって負の温度勾配を持つ状態をつくるよう
にして、熱分解炭素を析出させることが優れた炭素質多
孔質層を形成させるために好適である。
かかる炭素質多孔質層は典型的には例えば繊維がラン
ダムな方向に多数重なり合って、しかも互いに強固に結
着している構造であって、形成される孔の大きさは表面
部分は孔径が100μｍ以上、好ましくは200μｍ以上のも
のが含まれており、基材表面の内部方向に向かって孔径
が小さくなっている。すなわち次第に空隙率が小さくな
るような空隙率分布をもった形のものが好ましい。
ダムな方向に多数重なり合って、しかも互いに強固に結
着している構造であって、形成される孔の大きさは表面
部分は孔径が100μｍ以上、好ましくは200μｍ以上のも
のが含まれており、基材表面の内部方向に向かって孔径
が小さくなっている。すなわち次第に空隙率が小さくな
るような空隙率分布をもった形のものが好ましい。
本発明の人工歯根材はかかる多孔質層と芯材からなる
ものであるが、本発明においては芯材の少なくとも一部
の断面形状が非円形断面の形状を有し、かつネジ切り構
造ではないことが重要である。ここで非円形断面とは芯
材が回転しないような形状であれば特に限定されるもの
ではないが、具体的には第１図〜第９図に示したような
形状であればよい。従って、芯材が回転しないためにも
ネジ切り構造でないことが必要である。そして、かかる
非円形断面形状を施した部位は芯材全体でも芯材の一部
であっても良い。本発明の多孔質層は、かかる芯材上に
形成されることにより芯材と多孔質層との界面での剥
離、回転等が防止される。
ものであるが、本発明においては芯材の少なくとも一部
の断面形状が非円形断面の形状を有し、かつネジ切り構
造ではないことが重要である。ここで非円形断面とは芯
材が回転しないような形状であれば特に限定されるもの
ではないが、具体的には第１図〜第９図に示したような
形状であればよい。従って、芯材が回転しないためにも
ネジ切り構造でないことが必要である。そして、かかる
非円形断面形状を施した部位は芯材全体でも芯材の一部
であっても良い。本発明の多孔質層は、かかる芯材上に
形成されることにより芯材と多孔質層との界面での剥
離、回転等が防止される。
また、望ましくは回転に対してだけでなく芯材と多孔
質層の長手方向の剪断に対しても効果のある第８図（1:
芯材,2;多孔質層）に示したような形状をしていたほう
がよい。更に望ましくは非円形断面以外に芯材表面にプ
ラスト処理等により最大高さ（Rmax）10ミクロン以上の
凹凸を設けた方が良い。尚、プラスト処理としては、例
えばアルミナ（＃100）、SiC等の研削砂を圧縮空気を用
いて芯材表面に衝突させることにより芯材表面に凹凸を
設ける処理等により行なわれる。
質層の長手方向の剪断に対しても効果のある第８図（1:
芯材,2;多孔質層）に示したような形状をしていたほう
がよい。更に望ましくは非円形断面以外に芯材表面にプ
ラスト処理等により最大高さ（Rmax）10ミクロン以上の
凹凸を設けた方が良い。尚、プラスト処理としては、例
えばアルミナ（＃100）、SiC等の研削砂を圧縮空気を用
いて芯材表面に衝突させることにより芯材表面に凹凸を
設ける処理等により行なわれる。
本発明においては、歯根材の芯材に非円形断面を有す
ることにより、顎骨への歯根材埋入時の衝撃や、歯根材
埋入後の長期間の噛み合わせによる、芯材と多孔質層の
界面の剪断応力を軽減できるため芯材の回転や脱落に対
して多大なる効果を期待できる。
ることにより、顎骨への歯根材埋入時の衝撃や、歯根材
埋入後の長期間の噛み合わせによる、芯材と多孔質層の
界面の剪断応力を軽減できるため芯材の回転や脱落に対
して多大なる効果を期待できる。
［実施例］ 実施例１ 直径2mmのチタン金属に第９図に示したような150ミク
ロンの溝を設けて非円形断面の芯材１とし、これに厚さ
0.5mmの炭素繊維不織布を巻き付け、高周波誘導加熱炉
を用いて下記の条件で気相熱分解炭素を堆積させた。
ロンの溝を設けて非円形断面の芯材１とし、これに厚さ
0.5mmの炭素繊維不織布を巻き付け、高周波誘導加熱炉
を用いて下記の条件で気相熱分解炭素を堆積させた。
原料有機物：ジクロルエチレン キャリヤーガス：アルゴン 分解温度 :900℃ 堆積時間 :1.5時間 堆積させた試料の表面を加工し、多孔質層の表面部か
ら芯材側に向かって気孔率及び気孔径の勾配をつけた厚
さ1300ミクロンの多孔質層２を有する円柱状の人工歯根
材を得た。比較例の円形断面の芯材も同様な処理を施し
円柱状の人工歯根材（図示せず）を得た。
ら芯材側に向かって気孔率及び気孔径の勾配をつけた厚
さ1300ミクロンの多孔質層２を有する円柱状の人工歯根
材を得た。比較例の円形断面の芯材も同様な処理を施し
円柱状の人工歯根材（図示せず）を得た。
次に円柱人工歯根材の底部を除去し、顎骨への歯根材
埋入時の剪断力を想定した芯材と多孔質層の打ち抜き試
験を行なった。
埋入時の剪断力を想定した芯材と多孔質層の打ち抜き試
験を行なった。
結果を第１表に示す。
非円形断面を有する芯材（実施例１）では多孔質層が
破壊に至るまで耐えたが、円形断面（比較例１）では界
面で破壊した。以上のことにより非円形断面のほうが円
形断面より芯材と多孔質層の界面の剪断応力を軽減でき
るため芯材の回転や脱落に対して多大なる効果を期待で
きる。
破壊に至るまで耐えたが、円形断面（比較例１）では界
面で破壊した。以上のことにより非円形断面のほうが円
形断面より芯材と多孔質層の界面の剪断応力を軽減でき
るため芯材の回転や脱落に対して多大なる効果を期待で
きる。
［発明の効果］ この発明によれば、多孔質層を有する人工歯根材の芯
材の少なくとも一部を非円形断面とすることにより、芯
材と多孔質層の界面の剪断応を軽減できるため芯材の回
転や脱落に対して多大なる効果を期待でき人工歯根材の
長期安定使用が可能となる。
材の少なくとも一部を非円形断面とすることにより、芯
材と多孔質層の界面の剪断応を軽減できるため芯材の回
転や脱落に対して多大なる効果を期待でき人工歯根材の
長期安定使用が可能となる。
また、多孔質層を有するため生体組織が気孔へ進入
し、更に気孔の立体構造により進入した結合組織は石灰
化して骨組織に変わり生体に強固に結合固定された人工
歯根材が得られる。
し、更に気孔の立体構造により進入した結合組織は石灰
化して骨組織に変わり生体に強固に結合固定された人工
歯根材が得られる。
第１図から第８図は本発明の人工歯根材の芯材の非円形
断面の例、第９図は実施例１で用いた歯根材を示す。 1:芯材,2:多孔質層
断面の例、第９図は実施例１で用いた歯根材を示す。 1:芯材,2:多孔質層
フロントページの続き (73)特許権者 999999999 三菱化学株式会社 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 (72)発明者 大谷 杉郎 群馬県桐生市菱町黒川2010番地の２ (72)発明者 柳沢 定勝 東京都港区三田２丁目３番34―407号 (72)発明者 新島 邦雄 埼玉県大宮市上小町563番地 (72)発明者 松浦 一志 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (72)発明者 布施 亨 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三菱化成株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−8044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−116352（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−10080（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−9859（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−34731（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61C 8/00
Claims (1)
- 【請求項１】芯材と該芯材表面上に形成された多孔質層
からなる人工歯根材であって、該芯材の少なくとも一部
の断面形状が非円形断面の形状を有し、かつ該芯材の非
円形断面部分がネジ切り構造でないことを特徴とする人
工歯根材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077696A JP2920930B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 人工歯根材 |
| DE69009559T DE69009559T2 (de) | 1989-03-29 | 1990-03-28 | Zahnimplantat. |
| EP90105955A EP0390129B1 (en) | 1989-03-29 | 1990-03-28 | Dental implant |
| US07/500,924 US5049074A (en) | 1989-03-29 | 1990-03-29 | Dental implant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077696A JP2920930B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 人工歯根材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255136A JPH02255136A (ja) | 1990-10-15 |
| JP2920930B2 true JP2920930B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=13641056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1077696A Expired - Lifetime JP2920930B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 人工歯根材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2920930B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016116827A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | イルミ サイエンス インコーポレイテッドＩＬＵＭＩ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ． | 歯科用インプラント |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5010080A (ja) * | 1973-05-23 | 1975-02-01 | ||
| JPS601073Y2 (ja) * | 1979-08-24 | 1985-01-12 | 大可工業株式会社 | 容器 |
| JPS58116352A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-07-11 | 旭光学工業株式会社 | アパタイト人工歯根 |
| DE3421046A1 (de) * | 1984-06-06 | 1985-12-12 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Kieferimplantat mit einer bohrung zur aufnahme eines zahnersatztraegers |
| JPS619859A (ja) * | 1984-06-23 | 1986-01-17 | Terada Denki Seisakusho:Kk | オ−トリバ−ス磁気テ−プ装置 |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1077696A patent/JP2920930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016116827A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | イルミ サイエンス インコーポレイテッドＩＬＵＭＩ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ． | 歯科用インプラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02255136A (ja) | 1990-10-15 |
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