JP3756378B2 - 人工歯 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、咬合(噛み合せ)機能を改善することのできる人工歯及び義歯に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、咬合の異常と全身的な症状(頭痛、肩こり、背中の痛み等)との因果関係が研究されてきている。例えば、総義歯の調整や口腔内にスプリントを装着することにより患者の咬合状態を矯正することによって、種々の全身症状が改善されたことがこれまでにも報告されている(例えば、中村昭二「咬合関連症の発症因子およびその診断と治療」:P.J.A.Occlusion.Health.Vol.1(1995))。
【0003】
一方、従来の義歯は、天然歯の代用として使用されることから原則として、ヒトの天然歯と同等の形状・機能を有するように設計・作製されている。従って、臼歯の咬合面の形状についてみても、典型的な天然臼歯(小臼歯および/または大臼歯)の咬合面と同等の形状を有するように設計・構築されていた。
また、その咬合面を構成する材料は硬いものが選択され、磨耗しにくいよう作製されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
人工歯あるいは義歯を装着するには、技工士や歯科医師は、被装着者の歯列の状態やかみ合わせの状態を勘案して、上記のように天然状に設計された人工歯の咬合面を切削加工する必要があった。場合によっては、切削加工により、咬合面の形状を大きく変化させる必要がある場合もあった。
また、装着初期に咬合面を調整しても、被装着者における実際の咬合状態は、装着後の装着者の咀嚼運動その他の咬合に影響する各種の生活習慣等によって徐々に変化するものである。
しかしながら、咬合面を構成する材料が硬くあるいは耐磨耗性が高い場合、切削加工が困難であり、技工士や歯科医師による初期の咬合調整が容易でなかった。さらに、装着後の個人の咬合状態の変化に対応して磨耗されないため、被装着者は、咬合異常に悩まされることになってしまっていた。また、このような咬合不良も、咬合面材料が硬いために切削による調整が困難であった。
【0005】
そこで、本発明は、良好な咬合状態が得られやすい人工歯及び義歯を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した課題を解決するための手段として、以下の発明を創作した。
本発明は、2以上の層を備える複層構造の人工歯であって、咬合面側第2層以上内側のいずれかの層において、咬合面側第1の層よりも耐磨耗性及び/又は硬度が高い内層を備える、人工歯を提供する。
この人工歯によると、咬合面側第2層以上内側において第1層よりも耐磨耗性及び/又は硬度が高い内層を備えるため、人工歯の装着者の咀嚼運動やその他の咬合に関連する生活習慣に対応して第1層において磨耗が進行しても、この内層において、当該磨耗は抑制される。このため、この内層により、咬合面の過度の磨耗が回避され、咬合状態の過度の変化が回避される。したがって、人工歯装着者個別に良好な咬合状態の得られる人工歯となっている。また、かかる内層により、強度の充分な人工歯が提供される。
なお、本明細書において「咬合面」とは、特にことわらない限り、いわゆる咬頭および辺縁に囲まれる対合歯に面する部分(典型的には解剖学的咬合面)をいう。
硬度の測定方法は、特に限定しないが、JIS Z2244に従うことが好ましく、当該試験方法によって測定されるビッカーズ硬度を基準とすることが好ましい。また、耐磨耗性の測定方法は特に限定しないが、JIS K7204による耐磨耗試験に従うことが好ましく、当該試験によって得られる磨耗減量を基準とすることが好ましい。
【0007】
この人工歯において、前記第1層のビッカーズ硬度が15以上60以下であることが好ましい。第1層が当該範囲の硬度を備えると、人工歯の装着者の咀嚼運動やその他の咬合に関連する生活習慣に対応して良好な咬合状態が得られるように、咬合面側が磨耗される。このため、人工歯装着者個別に良好な咬合状態の得られ易い人工歯となっている。
【0008】
これらの人工歯において、咬合面側第2層以上の内側のいずれかの層のビッカーズ硬度が25以上200以下である、人工歯も提供する。この人工歯によると、人工歯装着後における咬合面の磨耗の過度な進行を効果的に抑制できる。
【0009】
上記したいずれかの人工歯において、前記第1の層は、ポリアルキル(メタ)アクリレートを主体とすることが好ましい。
【0010】
また、本発明は、上記したいずれかの人工歯と、義歯床、とを備える、義歯を提供する。この義歯によると、義歯装着者個別に良好な咬合状態が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の人工歯及び義歯の実施形態について詳細に説明する。
本発明の人工歯は、少なくとも2層以上の複層構造を有している。複層構造は、咬合面を含む層と、それより内層側、すなわち、下層側(歯根側)の2層以上の層とから構成されている。通常、このような複層構造の人工歯は、合成樹脂を積層状態で成形することによって得られている。
図1に、3層4,6,8を有する3層構造の人工歯2の断面を示し、図2に、4層14,16、18、20を有する4層構造の人工歯12の断面を示す。これらの人工歯2,12の最下面の層8,20は、いずれも接着層としても機能する。なお、義歯床との接着は、このような成形接着層でなく、接着剤を塗布して形成する場合もある。
【0012】
本発明の人工歯は、咬合面を含む第1層とそれより内側のいずれか1の内層とは、この内層の方が耐磨耗性及び/又は硬度が高く形成されている。具体的には、当該内層の材料は、第1層の材料よりも耐磨耗性及び/又は硬度が高くなっている。
当該内層は、第2層に形成してもよく、また、第3層に形成してもよい。第1層よりも内層側に形成されていればよい。好ましくは、第2層に形成する。
【0013】
本発明の人工歯においては、咬合面を含む第1層のビッカーズ硬度が15以上60以下であることが好ましい。ビッカーズ硬度は、JIS Z2244に従って測定される。なお、試験条件は、荷重1kgあたり、15秒間とする。
第1層が当該範囲の硬度であると、装着者個別の咬合状況により適度に咬合面が磨耗されるとともに、内層により過度の磨耗の進行が抑制されて、良好な咬合状態を安定して維持することができる。より好ましい上限は30であり、さらに好ましくは、25である。また、より好ましい下限は20である。
【0014】
また、当該第1層は、JIS K7204による耐磨耗試験において、10mg以下の磨耗減量であることが好ましい。この範囲の磨耗量であると、人工歯装着者の装着時における咀嚼運動等により、適度に咬合面が磨耗される。10mgを超えると削合しやすくかつ磨耗しやすいが、磨耗が激しすぎて適正な咬合が得られにくい。より好ましくは、5mg以下である。なお、上記耐磨耗試験の測定条件は、回転数300回転、回転速度60rpm、温度23℃、磨耗輪CS17とする。
【0015】
本発明の人工歯において、第1層は上記ビッカーズ硬度が15以上60以下で、かつ、上記磨耗量が10mg以下であることが、好ましい。より好ましくは、上記ビッカーズ硬度が30以下、さらに好ましくは25以下であって、かつ磨耗減量が10mg以下、より好ましくは、5mg以下である。
【0016】
当該耐磨耗性及び/又は硬度を備える第1層を構成する材料としては、特に限定しないが、好ましくは、ポリアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系樹脂を主体とする。アルキル基は、炭素数1〜4であることが好ましい。炭素数の異なる(メタ)アクリレートモノマーの共重合体も好ましく使用できる。また、好ましくは、ポリメチル(メタ)アクリレートを主体とする。また、構成材料は、架橋剤等の添加により架橋を施して、架橋度を調節することができる。さらに、各種無機フィラー等の各種充てん材を添加して耐磨耗性及び/又は硬度を調節することもできる。特に充てん材としては、シリカ等を用いることが好ましい。
【0017】
このような第1層を備えると、装着者自身による良好な咬耗が得られて装着者個別の良好な咬合状態が得られるとともに、汚れの耐付着性が向上し、変色及びプラークの付着が抑制される。
また、良好な切削性が得られとともに、歯科医師あるいは歯科技工士の人工歯あるいは義歯の咬合調整が非常に簡易化される。
【0018】
前記内層の耐磨耗性及び/又は硬度は、この第1層のそれよりも高くなっている。当該内層の耐磨耗性及び/又は硬度は、人工歯装着者個別の咬合状況における磨耗を過度に進行させない程度に形成される。
好ましくは、当該内層のビッカーズ硬度25以上200以下である。この範囲内において有効な磨耗抑制が可能であり、25未満であると磨耗によって安定咬合が得られ難くなり、200を超えるともろくなりやすいからである。より好ましくは、30以上150以下である。特に、硬度が70以上であると、高い咀嚼による磨耗のストッパー効果がある。
また、当該内層のJIS K7204の磨耗減量は、好ましくは、0.1mg以上3mg以下である。この範囲内において有効な磨耗抑制が可能であり、0.1mg未満であるともろくなりやすく、3mgを超えると磨耗により安定咬合が得られにくくなる。より好ましくは、0.05mg以上2mg以下である。
【0019】
当該耐磨耗性及び/又は硬度を備える第2層を構成する材料としては、特に限定しないが、好ましくは、ウレタンジメタクリレート等の共重合体等のウレタン系樹脂である。また、当該構成材料は、架橋剤等の添加により架橋を施して、架橋度を調節することができる。さらに、各種無機フィラー等の各種充てん材を添加して耐磨耗性及び/又は硬度を調節することが好ましい。特に充てん材としては、シリカ等を用いることが好ましい。
【0020】
このような内層を備えることにより、第1層において磨耗が進行しても、この内層において、当該磨耗は抑制され、咬合面の過度の磨耗が回避され、咬合状態の変化が回避される。この結果、装着者個別の咬合状態が安定し維持される。また、かかる内層により、強度の充分な人工歯が提供され、咬合時の安定性も向上する。
【0021】
第2の人工歯において、内層が第2層に形成される場合、第1層と内層における耐磨耗性及び/又は硬度の関係は、図3に示すようになる。この形態において、第2層よりも耐磨耗性及び/又は硬度の高い第3層以上の層を備えることもできる。また、第3層以上の層において、第2層よりも耐磨耗性及び/又は硬度の低い層を備えることもできる。
また、内層が第3層に形成される場合、第1層と第2層と第3層とにおける耐磨耗性及び/又は硬度の関係は、図4に示す2つの形態がある。すなわち、第2層の耐磨耗性及び/又は硬度は、第1層よりも高くても低くてもよい。これらの形態において、第3層よりも耐磨耗性及び/又は硬度の高い第4層以上の層を備えることもできる。また、第4層以上の層において、第3層よりも耐磨耗性及び/又は硬度の低い層を備えることもできる。本発明の人工歯には、これらのいずれの形態も包含する。
【0022】
このような本発明の人工歯を備える義歯は、これらの人工歯を義歯床に接合することによって得られる。かかる人工歯を備えることにより、本発明の義歯は、装着者に個別の良好な咬合状態が得られる義歯となっている。総義歯の場合、すべての人工歯に本発明の人工歯を使用してもよいが、特に、これらの人工歯を、上下顎の第1及び第2小臼歯、第1及び第2大臼歯のいずれか1歯以上に備えることが好ましい。これらの歯は、咬合状態に大きく影響するからであり、また、咬耗しやすい歯であるからである。なかでも、上下顎の第2小臼歯及び第1大臼歯のうちのいずれか1歯以上に、本発明の人工歯を備えることが好ましい。これらの歯は、咬合重心に大きく影響するからである。さらに、好ましくは、下顎の第2小臼歯及び第1大臼歯のいずれかあるいは双方に本発明の人工歯を備える。
【0023】
なお、本発明の人工歯を備えるインプラントも提供することができる。このインプラントによれば、装着者に個別の良好な咬合状態が得られる。また、耐汚れ付着性に優れ、咬合調整も容易なインプラントが得られる。
【0024】
【実施例】
以下、本発明の人工歯の製造例に関する実施形態を具体例を挙げて説明する。
以下の実施例では、表1及び表2に示す配合原料をそれぞれ用意し、表1の構成に基づいてコンポジットレジン歯1,及び表2の構成に基づいて、コンポジットレジン歯2をそれぞれ作製した。なお、表1及び2に示す第2層は、本発明における内層である。
【表1】
【表2】
【0025】
すなわち、各表に示す各層の組成物をそれぞれ調整し、歯型のキャビティを有する成形型に、第1層の組成物から順にキャビティに導入し、第3層までの組成物の導入を完了後、100℃で10分間加熱して、それぞれコンポジットレジン歯1、2を得た。
【0026】
得られたレジン歯1、2の審美性はいずれも良好であった。
また、表1及び2の第1層及び第2層の組成物をそれぞれ歯型成形時と同条件で成形して、直径15mm×厚さ2mmの大きさの成形体A(表1の第1層に対応する成形体)、B(表1の第2層対応成形体)、C(表2の第1層対応成形体)及びD(表2の第2層対応成形体)を得た。
これらの成形体A〜Dにつき、JIS Z2244のビッカーズ硬さ試験方法により、試験を行った。なお、荷重1kgあたり15秒間の測定条件とした。結果を表3に示す。
また、表1及び2の第1層及び第2層の組成物をそれぞれ歯型成形時と同条件で成形して、直径120mm×厚さ5mmの大きさの成形体E(表1の第1層に対応する成形体)、F(表1の第2層対応成形体)、G(表2の第1層対応成形体)及びH(表2の第2層対応成形体)を得た。
また、これらの成形体E〜Hにつき、JIS K7204に基づいて耐磨耗試験を行った。測定条件は、回転数300回、回転速度60rpm、試験温度23℃、磨耗輪CS17、試験荷重500gとした。結果を表3に併せて示す。
【表3】
【0027】
表3に示すように、レジン歯1及び2の第2層の硬さは、それぞれの第1層よりも高かった。また、各第2層の磨耗量は、対応する第1層よりも少なく、各第2層の耐磨耗性が第1層の耐磨耗性よりも高かった。
【0028】
次に、これらのレジン歯1及び2を、図5に示す義歯の歯列の下顎第2小臼歯及び第1大臼歯(左右)として使用して、2種の総義歯L,Mを作成した。
なお、義歯作成にあたり、レジン歯2の第1層の配合で全体を成形した人工歯であるたレジン歯3,レジン歯2の第1層と第2層を逆にして第3層はそのままで成形した人工歯であるレジン歯4も併せて作成した。成形条件は、レジン歯1及び2と同様とした。レジン歯3は、従来のアクリルレジン歯であり、レジン歯4は、従来の硬質レジン歯である。
なお、図5の義歯の歯列において、△の印の人工歯は、レジン歯3であり、□の印の人工歯は、レジン歯4である。
比較例として、図5の義歯において下顎第2小臼歯と第1大臼歯をレジン歯3とレジン歯4とした2種の総義歯O,Pも作成した。
これら4種の総義歯を、それぞれ総義歯の必要な患者に装着して、実使用における性能テストを実施した。表4に、下顎第2小臼歯と第1大臼歯の表層部の削合性と変色についての観察結果を示すとともに、各人における咬合の安定性についての経過観察結果を示す。
【0029】
【表4】
表4に示すように、義歯M,Nの下顎第2小臼歯及び第1大臼歯のレジン歯1及び2の削合性は良好で、歯科医師による咬合調整が容易であった。また、これらのレジン歯1及び2は、装着から60日経過しても装着時の表面色を備えており、変色もなく汚れの付着等は見られなかった。
さらに、義歯M,Nでは、装着当初30日までは、咬合が変化するが、その後特に歯科医師による咬合調整がなくても安定した咬合が得られるようになった。すなわち、装着者個別の良好な咬合状態が装着から30日程度で形成され、かつ維持された。これは、第1層が使用により磨耗して、装着者個別の磨耗状態を形成し、これが、第2層により安定して保持されることを示している。
【0030】
これに対し、義歯Oの第2小臼歯及び第1大臼歯のレジン歯3の削合性は良好で変色しないものの、使用による咬合状態は安定せず、限りなく変化する。また、義歯Pのレジン歯4は、削合が困難であり、しかも変色しやすい。さらに、装着後において咬合調整を繰り返す必要があった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の人工歯の一実施形態を示す図である。
【図2】本発明の人工歯の一実施形態を示す図である。
【図3】本発明の人工歯における耐磨耗性及び/又は硬度の関係を示す図である。
【図4】本発明の人工歯における耐磨耗性及び/又は硬度の関係を示す図である。
【図5】総義歯の歯列における人工歯の構成を示す図である。
2,12 人工歯
4,14 第1層
6、16 第2層
8,18 第3層
20 第4層
Claims (2)
- 2以上の層を備える複層構造の人工歯であって、咬合面側第2層以上内側のいずれかの層において、咬合面側第1の層よりも耐磨耗性及び/又は硬度が高い内層を備えており、
前記第1の層のビッカーズ硬度が15以上30以下であり、
前記咬合面側第2層以上内側のいずれかの層のビッカーズ硬度が70以上200以下であり、
前記第1の層は、ポリメチルメタクリレートを含む材料により構成されており、
前記咬合面側第2層以上内側のいずれかの層は、ウレタンジメタクリレートを含む材料により構成されている、人工歯。 - 請求項1に記載の人工歯と、義歯床、とを備える、義歯。
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