JP5195285B2

JP5195285B2 - インプラント用キーパー及びその組立体

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Publication number: JP5195285B2
Application number: JP2008276786A
Authority: JP
Inventors: 亮菊地
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: US7905727B2; DE102008053680A1; KR20090045118A; JP2009131620A; KR101497589B1; US20090117520A1

Description

本発明は、義歯用磁性アタッチメントをインプラント本体に固定するためのインプラント用キーパー及びその組立体に関する。

近年、歯科インプラント治療において義歯を容易に着脱できるように、顎骨に埋設したインプラント本体に軟磁性材料からなるキーパーを固定し、それに磁石内蔵義歯アタッチメントを磁気的に吸着させる方式が多用されるようになった。

米国特許第6709270号（特許文献１）は、インプラント本体に螺合された軟磁性材料からなるキーパーに磁力で取り付ける磁石内蔵義歯アタッチメントを開示している。キーパーは、円錐台状部と、その上端外周から突出し下端側が薄肉になるように円環状溝が設けられたリング部とを有する。インプラント本体はキーパーの円錐台状部と相補的な円錐状凹部を有する。インプラント本体にキーパーを螺合させると、インプラント本体に当接するリング部の下端部は弾性変形し、これにより生じる張力によりキーパーの緩みを防止する。しかし、リング部の下端部とインプラント本体との接触面積が小さいため、長期間使用するとリング部の下端部の塑性変形により張力が低下し、キーパーの緩みが生じる怖れがある。

上顎の前歯等のインプラント治療では、義歯を傾けるために頭部が傾斜したアバットメントが用いられる。例えば欧州特許公開第0323421号（特許文献２）は、顎骨に埋設された取付具に傾斜スペーサを取り付け、その頭部に歯科用ブリッジをネジにより固定する歯科インプラントを開示している。しかし、ネジにより傾斜スペーサに固定される歯科用ブリッジにはメネジ部が設けられていないので、傾斜スペーサと歯科用ブリッジとは強固に締着されず、長期間の使用により緩みが生じる。

米国特許第6709270号公報（第３〜５欄、図１〜４）欧州特許公開第0323421号公報（第２〜３頁、図１、図４）

従って本発明の目的は、アバットメントへの取り付けが簡単で、かつ長期間使用してもアバットメントとの間に緩みが生じないインプラント用キーパーを提供することである。

本発明の別の目的は、上記インプラント用キーパーとアバットメントとからなるインプラント用キーパー組立体を提供することである。

本発明のインプラント用キーパーは、メネジ部を有するアバットメントの頭部を受承する凹部と、前記凹部と連通するように中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有する軟磁性材料からなるキーパー本体と、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合するネジ部材とからなり、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した前記ネジ部材による引張り力により、前記キーパー本体が前記アバットメントに締着されることを特徴とする。

前記アバットメントの頭部は円錐台状であり、前記キーパー本体の凹部の内面は前記アバットメントの頭部と相補的な円錐状であるのが好ましい。前記キーパー本体はナット状頭部を有するのが好ましい。

骨に埋設されたインプラント本体に取り付ける本発明のインプラント用キーパー組立体は、(a) 傾斜した頭部と、前記頭部の中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有し、前記インプラント本体に固定されるアバットメントと、(b) 前記アバットメントの頭部を受承する凹部と、ナット状頭部と、前記凹部と連通するように中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有する軟磁性材料からなるキーパー本体と、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合するネジ部材とからなるキーパーとを有し、前記ネジ部材が前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した状態で、前記ナット状頭部に係合する工具で前記キーパー本体は前記アバットメントに締着されることを特徴とする。

本発明のインプラント用キーパー及びその組立体において、前記ネジ部材を前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した後、前記キーパー本体を螺着方向に回転して前記アバットメントに締着するのが好ましい。

前記アバットメントは前記インプラント本体の中央孔部に挿入される円筒部を有し、前記頭部から前記円筒部まで延びる貫通孔は前記頭部の側面に開口しており、前記貫通孔に前記アバットメントを前記インプラント本体に固定するためのネジを挿入するのが好ましい。

軟磁性材料からなるキーパー本体をネジ部材によりアバットメントの頭部に螺合した後、アバットメントの頭部に締着するまでキーパー本体を螺着方向に回転すると、キーパー本体２及びアバットメント４がネジ部材３により引っ張られるので、キーパー本体とアバットメントとの締着は強固となる。そのため長期間使用しても、キーパー本体の緩みが生じない。また本発明のインプラント用キーパーは、部品点数が少なく、アバットメントへの取り付けが簡単なので、短期間で歯科インプラント治療を行うことができる。

[1] インプラント用キーパー組立体
図１及び図２に示す本発明の一実施例によるインプラント用キーパー組立体は、インプラント本体５に固定するアバットメント４と、その頭部41に締着されるキーパー本体２及びネジ部材３からなるインプラント用キーパー１とからなる。インプラント本体５は外周面にオネジ部を有する円筒状部材であり、顎骨に埋設される。インプラント本体５は、アバットメント４の頭部41の下部に設けられた円筒部42及びネジ６を挿入するための中央孔部51と、中央孔部51の奥側に設けられ、ネジ６の先端に形成されたオネジ部61と螺合するためのメネジ部52とを有する。インプラント本体５は、通常のインプラント治療に応じた外径（３〜6.5 mm）及び長さ（10 mm程度）を有するのが好ましい。

アバットメント４はキーパー１に係合する頭部41と、ネジ６を挿入する円筒部42とを有する。頭部41は、キーパー本体２の凹部21と相補的な円錐台部41aと、インプラント本体５の上端に接するベース部41bとを有し、ベース部41bは円錐台部41aの下端より延出したフランジ部41cを有する。円錐台部41aは上端に開口する中央メネジ部43を有し、メネジ部43にキーパー１のネジ部材３が螺合する。円筒部42から同軸的に延在する貫通孔44は、頭部41で角度θだけ方向を変えて頭部41の側面に開口している。アバットメント４の円錐台部41aは円筒部42（貫通孔44）に対して角度αだけ傾斜している。角度αは通常15〜35°の範囲内であり、好ましくは15〜30°である。

インプラント本体５の中央孔部51にアバットメント４の円筒部42を挿入した後、ネジ６をアバットメント４の貫通孔44に入れ、ネジ６のオネジ部61をインプラント本体５のメネジ部52に螺合させると、アバットメント４はインプラント本体５に取り付けられる。

インプラント本体５は、顎骨との生体適合性、耐食性及び機械的強度の観点から、純チタン又はチタン合金等からなるのが好ましい。生体適合性を向上させるために、ハイドロオキシアパタイトによる表面処理を施しても良い。アバットメント４はインプラント本体５と同じ材料からなるのが好ましい。

図２〜８に示すように、本発明の一実施例によるインプラント用キーパー１は、アバットメント４の頭部41の円錐台部41aと相補的な円錐状の凹部21、及び凹部21と連通するように上面23中央に開口するメネジ部22を有するキーパー本体２と、キーパー本体２のメネジ部22及びアバットメント４のメネジ部43に螺合するネジ部材３とからなる。図３〜６から明らかなように、キーパー本体２（高さt1）は円錐台（D1<D2）の上部を上から見て正六角形のナット状に加工した外形を有する。ナット状頭部［高さt3（例えばt1の1/2程度）］は、６つのナット構成面と、ナット構成面の上端直線部と円錐台の上端円弧部（外径D1）とを組み合わせた上端外周縁と、ナット構成面の間に残った６つの三角形状の円錐面20とを有する。ナット状頭部は六角ナットの規格（JIS B 1181）に適合する寸法を有する。キーパー本体２の上面23の大きさは義歯アタッチメント（図９参照）の大きさに応じて適宜設定する。キーパー本体２の凹部21はアバットメント４の頭部41の円錐台部41aと相補的な円錐内面を有するのが好ましい。

キーパー本体２とアバットメント４とを連結するネジ部材３は、平坦な頭部にマイナスドライバーのような工具が係合するすりわり32を有し、1〜2 mm (M1〜M2)の呼び径を有する。ネジ部材３は、キーパー本体２のメネジ部22に螺合する部分（長さL₁）と、アバットメント４のメネジ部43に螺合する部分（長さL₂）の他に、周囲と干渉せずにアバットメント４の中空部（貫通孔44に連通）に入り込む部分（長さL₃）を有する長さLに設定される(図８及び９参照)。

キーパー本体２は、義歯アタッチメントに磁気的に吸着されるように軟磁性材料で形成する必要があり、優れた軟磁性及び耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼（JIS G 4303参照）が好ましい。ネジ部材３は、その上端面が義歯アタッチメントに磁気的に吸着できるようにするために、キーパー本体と同様に軟磁性材料で形成するのが好ましいが、ネジ部材３は小さいのでチタン合金のような非磁性材料で形成しても良い。ネジ部材３のオネジ部とキーパー本体２及びアバットメント４のメネジ部の呼び径は１〜３mmであるのが好ましい。

[2] インプラント用キーパーのアバットメントへの固定方法
まず顎骨に埋設されたインプラント本体５の中央孔部51にアバットメント４の円筒部42を挿入し、アバットメント４の貫通孔44を貫通させたネジ６をインプラント本体５のメネジ部52に螺合することにより、インプラント本体５にアバットメント４を固定する。キーパー本体２をアバットメント４に被せた後、キーパー本体２のメネジ部22及びアバットメント４のメネジ部43にマイナスドライバーのような工具を用いてネジ部材３を螺合させる。このとき、ネジ部材３の上端はキーパー本体２の上面から突出しないようにする（例えば、キーパー本体２の上面と実質的に面一の状態にする）。キーパー本体２とアバットメント４が接した状態で、所定のトルク（例えば20〜30 N・cm）に設定したトルクレンチでキーパー本体２を螺着方向（通常右ねじの方向）に回転させると、ネジ部材３はキーパー本体２及びアバットメント４により張力を受ける。これは、キーパー本体２及びアバットメント４がネジ部材３により引っ張られるのと同じであり、キーパー本体２はアバットメント４に強固に締結される。そのため、キーパー１は繰り返し荷重がかかっても緩むことがない。

[3] 磁性アタッチメント
図９に示すように、本発明のキーパー本体２の上面23に義歯の磁性アタッチメント７を磁気的に吸着させることにより、義歯を固定する。磁性アタッチメント７は公知のもので良い（WO 2005/077297参照）。図９に示す磁性アタッチメント７は、円形断面の凹部を有する軟磁性材料からなるカップ状ヨーク71と、その凹部に収納され、厚さ方向に磁化された円板状の永久磁石72と、凹部の開口部に嵌入されたシール板73からなる。シール板73は、永久磁石72を凹部内に封止するとともに磁路となる部材であり、軟磁性材料からなる円板状ヨーク731と、その外周に固着された非磁性材料からなるシールリング732で構成されている。上記軟磁性材料としてはフェライト系ステンレス鋼（例えばSUS447J1）のような耐食性金属が好ましく、上記非磁性材料としてはオーステナイト系ステンレス鋼（例えばSUS316L）のような耐食性金属が好ましい。

永久磁石72には磁気特性の高いR-T-B系焼結磁石（例えばNd-Fe-B系異方性焼結磁石）が好適である。この焼結磁石は、27〜34質量％のR（Yを含む希土類元素の少なくとも一種であり、Nd、Dy及びPrの少なくとも１種を必ず含む）、0.6〜1.8質量％のＢ、残部実質的にT（Fe又はCo）からなる組成を有するのが好ましい。Rが27質量％未満であると保磁力（iHc）が低すぎ、34質量％を超えると残留磁束密度Brが著しく低下する。Bが0.6質量％未満であると実用に耐える保磁力が得られず、1.8質量％を超えるとBrが著しく低下する。R-T-B系焼結磁石のより好ましい組成は、27〜32質量％のR、0.6〜1.8質量％のB、0.0001〜20質量％のCo、0.001〜３質量％のM（Al、Si、Cu、Ga、Nb、Mo及びWからなる群から選ばれた少なくとも一種）、及び残部実質的にFeからなる。

本発明を以下の例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

実施例１
図３、４及び図６に示すように、Sが3.9 mm（M2六角ナットの基準寸法は4〜3.82 mm）、D1が4.0 mm及びt3が1.5 mmのナット状頭部を有し、t1が3.0 mm、t2が0.8 mm、D2が4.8 mm、D3が4.0 mm、及びメネジ部22の呼び径が1.4 mm（M1.4並目）のキーパー本体２をフェライト系ステンレス鋼（SUSXM27）で作製した。また呼び径が1.4 mm及び長さが2.2 mmのネジ部材３とをチタン合金（Ti-6Al-4V）で作製した。図１に示すように、チタン合金（Ti-6Al-4V）からなるインプラント本体５に固定されたアバットメント４にキーパー本体２を被せ、キーパー本体２のメネジ部22及びアバットメント４のメネジ部43にマイナスドライバーを用いてネジ部材３を螺合させた。このとき、ネジ部材３の上端はキーパー本体２の上面から突出しないようにした。キーパー本体２を30 N・cmのトルクに設定したトルクレンチで螺着方向に回転させた。キーパー本体２の上面23に垂直に200 Nの荷重を1×10⁶回印加したが、キーパー１の緩みは生じなかった。

本発明の一実施形態によるインプラント用キーパーをアバットメントに固定した状態を示す断面図である。図１のインプラント用キーパーをアバットメントに固定する様子を示す分解図である。本発明の一実施形態によるインプラント用キーパーを示す斜視図である。図３のインプラント用キーパーを示す上面図である。図３のインプラント用キーパーを示す部分断面斜視図である。図３のインプラント用キーパーにおけるキーパー本体を示す部分断面正面図である。図３のインプラント用キーパーを示す部分断面斜視図である。図３のインプラント用キーパーを示す部分断面正面図である。図１のインプラント用キーパーにアタッチメントを吸着させた状態を示す正面図である。

符号の説明

１・・・インプラント用キーパー
２・・・キーパー本体
21・・・凹部
22・・・メネジ部
23・・・上面
24・・・側面
３・・・ネジ部材
32・・・溝
４・・・アバットメント
41・・・頭部
41a・・・円錐台部
41b・・・ベース部
41c・・・フランジ部
42・・・円筒部
43・・・メネジ部
44・・・貫通孔
５・・・インプラント本体
51・・・中央孔部
52・・・メネジ部
６・・・ネジ
61・・・オネジ部
62・・・頭部
７・・・磁性アタッチメント
71・・・カップ状ヨーク
72・・・永久磁石
73・・・シール板、
731・・・円板状ヨーク
732・・・シールリング

Claims

メネジ部を有するアバットメントの頭部を受承する凹部と、前記凹部と連通するように中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有する軟磁性材料からなるキーパー本体と、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合するネジ部材とからなり、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した前記ネジ部材による引張り力により、前記キーパー本体が前記アバットメントに締着されることを特徴とするインプラント用キーパー。
請求項１に記載のインプラント用キーパーにおいて、前記ネジ部材を前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した後、前記キーパー本体を螺着方向に回転して前記アバットメントに締着することを特徴とするインプラント用キーパー。
請求項１又は２に記載のインプラント用キーパーにおいて、前記アバットメントの頭部は円錐台状であり、前記キーパー本体の凹部の内面は前記アバットメントの頭部と相補的な円錐状であることを特徴とするインプラント用キーパー。
請求項１〜３のいずれかに記載のインプラント用キーパーにおいて、前記キーパー本体がナット状頭部を有することを特徴とするインプラント用キーパー。
骨に埋設されたインプラント本体に取り付けるインプラント用キーパー組立体であって、(a) 傾斜した頭部と、前記頭部の中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有し、前記インプラント本体に固定されるアバットメントと、(b) 前記アバットメントの頭部を受承する凹部と、ナット状頭部と、前記凹部と連通するように中央軸線に沿って設けられたメネジ部とを有する軟磁性材料からなるキーパー本体と、前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合するネジ部材とからなるキーパーとを有し、前記ネジ部材が前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した状態で、前記ナット状頭部に係合する工具で前記キーパー本体は前記アバットメントに締着されることを特徴とするインプラント用キーパー組立体。
請求項５に記載のインプラント用キーパー組立体において、前記ネジ部材を前記キーパー本体のメネジ部と前記アバットメントのメネジ部に螺合した後、前記キーパー本体を螺着方向に回転して前記アバットメントに締着することを特徴とするインプラント用キーパー組立体。
請求項５又は６に記載のインプラント用キーパー組立体において、前記アバットメントの頭部は円錐台状であり、前記キーパー本体の凹部の内面は前記アバットメントの頭部と相補的な円錐状であることを特徴とするインプラント用キーパー組立体。
請求項５〜７のいずれかに記載のインプラント用キーパー組立体において、前記アバットメントは前記インプラント本体の中央孔部に挿入される円筒部を有し、前記頭部から前記円筒部まで延びる貫通孔は前記頭部の側面に開口しており、前記貫通孔に前記アバットメントを前記インプラント本体に固定するためのネジを挿入することを特徴とするインプラント用キーパー組立体。