JP5207480B2 - インプラント体及びその製造方法並びに歯科用インプラント - Google Patents
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Description
例えば、虫歯や破損により永久歯の歯根が失われた場合、歯槽骨の穿孔にインプラント体が挿入されて固定される歯科用インプラントが用いられている。この歯科用インプラントは、一般に、歯槽骨に固定されるインプラント体と、該インプラント体に螺着され人工歯冠を装着可能なアバットメントと、で構成されている。
すなわち、上記特許文献1に記載の技術では、インプラントの表面に機械的処理やレーザ処理等を行って粗面化することで、生物学的適合性を高めているが、単に粗面化するだけでは不十分であり、良好な生体親和性及び高い骨結合を獲得することが困難であった。このため、さらに良好な生体親和性を備えていると共に、骨結合を強化可能なインプラント体が求められており、特に、生体親和性や機械的強度等が優れたセラミックス材料で形成されたインプラント体が要望されている。
すなわち、この歯科用インプラントでは、歯槽骨の穿孔に挿入されて固定される上記本発明のインプラント体を備えているので、機械的強度に優れていると共に、柔らかく軟質な表面層によって歯槽骨に対する高い骨密着性が得られる。
すなわち、本発明に係るインプラント体及びその製造方法によれば、ジルコニアで形成された母材部の表面に、形成され母材部よりも低い硬度の表面層が形成されるので、ジルコニアの母材部により機械的強度に優れているだけでなく、柔らかく軟質な表面層が骨と母材部との硬度差を緩和する緩衝層として機能すると共に柔らかい表面により骨密着性がさらに高まる。したがって、インプラント体として、良好な生体親和性及び高い骨結合を得ることができる。特に、このインプラント体を歯槽骨の穿孔に挿入されて固定される歯科用インプラントのインプラント体として適用することで、歯槽骨に対して高い骨密着性を得ることができる。
このインプラント体2は、下部(先端側)ほど外径が漸次小さくなる先細の略円柱形状とされている。このインプラント体2は、外周に雄ねじ部3が形成され、該雄ねじ部3が、インプラント体2の軸方向に漸次形状を変化させて形成されている。また、雄ねじ部3は、先端側がねじ山に切削溝を設けたセルフタップねじ部3aとされ、歯槽骨の穿孔に直接ねじ込み固定が可能になっている。
この表面層2bには、多数のひび割れWが形成され、表面の硬度をさらに低下させている。
上記表面層2bの硬度は、歯槽骨の硬度以下とされ、通常の歯槽骨のビッカース硬度が500Hv程度であるのに対し、本実施形態の表面層2bの硬度は300Hv程度とされている。
まず、ジルコニア(ジルコニアセラミックス)で雄ねじ部3を含む上記外形状とされたインプラント体2の母材部2aを作製する。
特に、表面層2bに、多数のひび割れWが形成されているので、単に粗面化されているだけでなく、骨細胞が表面層2bのひび割れW内に侵入することが可能になり、骨細胞が侵入すると、接触面積が大幅に増大すると共に楔効果が得られ、さらに高い骨密着性及び骨結合を得ることができる。
さらに、表面層2bが、水酸化ジルコニウムで形成されているので、表面層2bの水酸化ジルコニウムによって、骨組織との良好な生体親和性及び高い骨結合を得ることができる。すなわち、この表面層2bの水酸化ジルコニウムは、イオン交換作用を有しており、カルシウムイオンの増加及び細胞の成長性の増強が図られると考えられ、骨密着性が大幅に向上する。
特に、レーザ光として、Nd:YAGレーザ又はYVO4レーザによる基本波のレーザ光を用いることで、短波長で高エネルギーのレーザ光により、ジルコニアの母材部2a表面に水酸化ジルコニウムの表面層2bを形成すると共に多数のひび割れWを容易に形成することができる。
この分析の結果、本実施例では、図中に丸で囲んだ部分に水酸基系(OH基)のピーク(曲線の落ち込み部)が見られ、ハイドロオキサイト系の物質として水酸化ジルコニウムが形成されていることがわかる。これに対して、無処理ジルコニアの比較例については、水酸基系のピークは見られない。したがって、本実施例では、ジルコニアの母材部2a表面に上記レーザ光照射によって水酸化ジルコニウムの表面層2bが形成されていることがわかる。
この際、直径1.6mm、長さ7.0mmのインプラント体を用い、これを4週齢SDラットの脛骨に埋入した。なお、本実施例に使用したインプラント体は、YVO4レーザ光の照射により表面層を形成した。
このように、比較例のインプラント体を用いた場合に比べて、本実施例のインプラント体を用いた場合、インプラント体周囲に多くの新しく形成された骨の成分が見られ、良好な生体親和性及び高い骨結合が得られていることがわかる。このインプラント体周囲の新生骨は、インプラント体と直接接触し、いわゆるossointegrationが達成されている。
Claims (6)
- 骨に接触状態で固定されるインプラント体であって、
ジルコニアで形成された母材部と、
該母材部の表面に形成され前記母材部よりも低い硬度の表面層と、で構成され、
前記表面層に、多数のひび割れが形成され、
前記表面層が、前記母材部の表面に、水分を含む空気中でレーザ光を照射して前記母材部のジルコニアと水分とを反応させた水酸化ジルコニウムであることを特徴とするインプラント体。 - 請求項1に記載のインプラント体において、
前記表面層の硬度が、前記骨の硬度以下であることを特徴とするインプラント体。 - 前記骨としての歯槽骨の穿孔に挿入されて固定される請求項1又は2のいずれか一項に記載のインプラント体を備えていることを特徴とする歯科用インプラント。
- 請求項1に記載のインプラント体を製造する方法であって、
ジルコニアで形成された母材部の表面に、水分を含む空気中でレーザ光を照射して前記母材部よりも低い硬度の水酸化ジルコニウムの表面層を形成する工程を有していることを特徴とするインプラント体の製造方法。 - 請求項4に記載のインプラント体の製造方法において、
前記レーザ光が、Nd:YAGレーザ又はYVO4レーザによる基本波のレーザ光であることを特徴とするインプラント体の製造方法。 - 請求項4又は5に記載のインプラント体の製造方法において、
前記レーザ光の照射により前記表面層の硬度を前記骨の硬度以下とすることを特徴とするインプラント体の製造方法。
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