JP5429520B2 - 歯科インプラント - Google Patents

Description

本発明は、即時型及び遅延型の歯交換用の突出マクロ保定部を有する、歯槽又は歯根に従った形状の単根又は複根の歯科インプラントに関する。

歯科インプラント埋入の確立された方法は、骨にインプラントホールを穿孔し、準備された空洞にタッピング及び／又はねじ込みによってインプラントを埋入する方法である。様々な形態、長さ、及び直径の既製の（prefabricated）回転対称インプラントは、数週間の治癒期間を要する。

予備成形された（preformed）回転対称インプラントを用いる方法は、歯槽と回転対称インプラントとの不一致により初期安定性を得ることができない場合に有効ではない。このような場合、既製の回転対称インプラントに歯槽が一致しないことで初期安定性が得られないため、最初に骨の治癒期間が必要である。したがって、個々の抜歯窩に従い一致する歯科インプラントを設計することが有利である。

先行するドイツ特許第１０１０９１１８号は、歯周靭帯の距離の約２倍に拡大され、溝が設けられ、最後に圧入によって骨内に固定される、抜去歯の正確な印象に基づいて個別調整される歯のインプラントを開示している。

先行する国際公開ＷＯ８８／０３３９１号は、歯根表面全体にわたって均等に分布したアンダーカットキャビティを有する、わずかに拡大した歯根アナログ圧入技術インプラントを開示している。

米国特許第５，６０３，６１６号及び第５，４２７，５２６号に記載されている別の可能な技法は、歯根の大部分を反映する、予備成形された又は特注製造された円錐形で回転対称のわずかに拡大した単根圧入技術インプラントである。保定要素がインプラント表面に均一に分配されることで、インプラントを歯槽骨内で回転させたときにねじ状機構を提供する。

先行するドイツ特許第４１００６３６号は、インプラント表面の設計に関する詳細を全く用いずに倣い削りによって作製される歯根形インプラントを記載している。

ドイツ特許第１９５１３８８１号は、歯周靭帯の幅を２倍することによるインプラントの拡大方法を記載している。全ての骨接触部分が、複数の矩形の等間隔に離間したハニカム形キャビティを有する。

米国特許第４，１８７，６０８号は、骨基質の付着及び内方成長を良好にするための、特殊焼結プロセスによって多孔質金属又はセラミックから製造される抜去歯の正確なレプリカに関する。

米国特許公開第２００５／００４８４４０号は、特殊な処理、例えばエッチング、サンドブラスト、ヒドロキシアパタイト被覆による同一レプリカ、及び／又は骨付着を高めるためのインプラント表面のドリルホールを記載している。

歯根レプリカを用いる上述の特許のいずれも臨床的に十分な成功を収めていないため、これらの方法は全て、通常の臨床用途では確立されていない。この種の歯科インプラントの失敗を理由として、今までのところ、歯科インプラントでの即時型の歯交換が行われるときには回転対称インプラントが技術水準となっている。

本発明の目的は、元の歯又は歯槽の印象を複製して突出マクロ保定部でインプラント表面を修正することによって、個々の非回転対称インプラントを作製し、歯槽骨に最小限の損傷しか生じないようにすると共に治癒期間が再現可能でより短くなるようにすることである。

本発明は、インプラント表面から突出するマクロ保定部（１０７、１１３、１１６）を有する、抜去歯の歯根と同じサイズ及び形状の非回転対称の歯根アナログ又は歯槽アナログ歯科インプラントに関する。

マクロ保定部（１０７、１１３、１１６）は、厚い海綿骨に隣接した、最後臼歯の場合は歯列の端で骨に面した歯間空隙内のインプラントの表面領域に厳密に制限される。頬側及び舌／口蓋側における、薄い皮質骨に隣接した横方向の歯科インプラントの直径は、歯槽骨と一致するか、又は好ましくは、薄い皮質骨層の圧力に起因する吸収及び破折それぞれを絶対に回避するために歯槽骨よりも後退している。

そのため、インプラント表面に隣接する周囲の歯槽骨の非常に変わり易い量及び／又は質をよく考慮することによって、非外傷性のオッセオインテグレーションを可能にするようにマクロ保定部を特定の領域に制限しなければならない。歯槽の解剖学的構造は、顎堤の内側及び外側の皮質骨と、歯根間及び根尖周囲の主に海綿骨との薄層から成ることを知ることが重要である。歯根を覆う皮質骨は、非常に薄くて血管が全く又はほとんどなく、破折及び圧力により吸収が誘発される傾向がある。これに対して、海綿骨は、血液供給に優れており、或る程度圧縮されて局部破折が生じても、最小限の外傷しか生じることがなく、大量の骨形成タンパク質及び細胞を含み、有利な短い治癒期間を確実にすることができる。

そのため、本発明は、歯根間の歯間空隙で通常見ることができる海綿状の歯槽骨に隣接する表面領域に厳密に制限された突出マクロ保定要素を有するインプラントについて記載する。

上顎及び特に下顎の海綿骨を含む領域では、歯列の方向、すなわち歯間空隙では特に下顎の骨の長手方向曲げ力抵抗に対応する方向のマクロ保定部の応力に対する耐久性がより高い。顎堤の薄い皮質骨においてマクロ保定部によって誘発される、この敏感な場所に向かって横方向に加わる力によって、又は圧入技術用に全体的に拡大された歯科インプラント直径若しくはインプラント埋入中の偶発的機械力によっても、骨折及び／又は圧力に起因する上顎及び下顎の特に外側の薄い骨層の非審美的な吸収が生じ、インプラントの喪失を招く。

海綿骨に隣接した場所でのみ適用されるこれらのマクロ保定部は、骨欠損及び圧力に起因する頬側の薄い骨層の骨吸収がインプラントの失敗を引き起こすのを防止しつつ、より高く長い初期安定性を示す。当該技術分野の技術水準の現状とは対照的に、薄い皮質骨に隣接したインプラントのサイズ及び形状は、同じインプラントサイズ又はより適切にはわずかに小さなインプラントサイズを用いることによっていかなる圧力も加えることなくフィットし、薄い皮質骨層に対するわずかな圧力でさえも防止する。マクロ保定部は、破折及び圧力に起因する骨吸収を完全に回避するために、薄い皮質骨に隣接した場所に加えられてはならない。

技術水準とは対照的に、インプラント体は、いかなる状況においても骨インプラント表面全体で均一にも不均一にも拡大されないことで、同じ時点で全表面に加わる圧力による骨吸収を回避する。圧力がインプラント表面全体に均一に分配されるこの圧入技術は、天然歯根が規則的な円錐形態であることがインプラント表面上全体で圧力に起因する骨吸収と同時に組み合わさることに起因して、インプラントの喪失を招く。

本発明によれば、抜去歯又は抜歯窩それぞれの幾何学的形状は、例えば印象採取、レーザ走査、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴イメージング、又は他の技法によって得られ、コンピュータプログラムを用いてマクロ保定部で修正される。マクロ保定部は、インプラント表面から抜歯窩の少なくとも０．０８ｍｍ、好ましくは少なくとも０．４ｍｍの場所への突出部である。常に重要な初期安定性は、主に、海綿骨のみを圧縮する局部的なマクロ保定部によって維持され、このようなマクロ保定部は、治癒期間中の早期にインプラントを安定化していることでインプラントの喪失を防止する。インプラント埋入後、隣接骨のリモデリングによって、マクロ保定部の領域で圧力に起因する吸収が生じる。同時に、マクロ保定部が直接予備成形されていない全領域において、骨はインプラント表面まで治癒することができ、オッセオインテグレーションを常に遅らせる前述の圧力に起因する吸収が生じない。異なる治癒機構及び治癒期間を分けることにより、インプラントの喪失及び／又は不快な骨吸収を伴うことなくオッセオインテグレーションと呼ばれる二次安定性が得られる。

本発明の目的は、インプラント及び骨を最大限に接触させるための歯根又は抜歯窩の正確なレプリカであるだけでなく、解剖学的構造、例えば骨質及び骨量と、マクロ保定部の荷重力（load bearing forces）に耐えてオッセオインテグレーションに重要な初期安定性を維持すると共に薄い皮質骨層の骨吸収及び破折までをも防止する種々の能力とを厳密に考慮した、特殊なマクロ保定部も保持する歯科インプラントでもある、歯科インプラントの作製である。

マクロ保定部は、海綿骨のみを局部的に圧縮することによって少なくとも６〜８週間の治癒期間中に円錐状の歯根アナログインプラントを安全に所定位置に保持して、全ての場所で歪み無くフィットして前述の圧力に起因する吸収が生じない迅速且つ確実なオッセオインテグレーションを促進することが重要である。全ての圧力領域では、前述の圧力に起因する骨吸収によりオッセオインテグレーションが遅れる。

マクロ保定部とは対称的に、ミクロ保定部（micro retentions）は、骨に隣接する歯根レプリカの表面全体を覆う。ミクロ保定部は、好ましいインプラント材料ＺｒＯ２（Ｙ−ＴＺＰ、イットリウム安定化正方晶ジルコニア多結晶体）のサンドブラストによって形成され、４０μｍ〜７０μｍの表面粗さを有する。したがって、表面は、非焼結材料が１〜３バールの圧力、約２５０μｍのサイズ、及び０．１〜０．５秒／ブラスト面積で、パルス式特定ブラスト、例えば、酸化アルミニウム粒子ブラスト又は酸化ジルコニウム粒子ブラストで処理されて、５０μｍ〜７０μｍの平均粗さが作り出される。インプラントは、その後で焼結される。

マクロ保定部の数は、解剖学的状況、例えば歯根の位置（上顎、下顎、第１大臼歯、小臼歯、又は大臼歯領域、単根又は複根、及び歯根の長さ）に応じて決まる。単根歯では、２個〜８個、大抵の場合は４個のマクロ保定部が設計され得る。これらの保定部の高さ、すなわち歯根表面からの最高高さは、最低でも０．０８ｍｍ、又はより適切には０．１ｍｍであり、好ましくは０．４ｍｍよりも高い。１つのインプラントに異なる高さのマクロ保定部を適用する場合、埋入の時点での歯槽に対する不要な損傷を回避するために、先端に隣接する第１のマクロ保定部から始まり冠に向かって歯根の円錐形に従って高さが増加し得る。歯間の薄い海綿骨を保護して乳頭の非審美的な退縮を防止するために、歯根のうち骨マージン（bony margin）（インプラントショルダー）に隣接する場所にはマクロ保定部が配置されない。これに対して、薄い皮質骨層の圧力に起因する吸収及び破折それぞれを絶対に回避するために、インプラント直径は０．０５ｍｍ〜１ｍｍ、必要であれば１．５ｍｍ縮小させることが好ましい。概して、マクロ保定部は、海綿骨が多い場合ほど、且つ／又は海綿骨の密度が低い場合ほど、大きくなり得る。

単根歯に関する本発明の代替的な一実施の形態では、好ましくは長めのマクロ保定部が、歯根のうち好ましくはより厚みのある口蓋／舌側の骨領域に隣接する歯間領域に長手方向に形成されて、案内の役割を果たす。これにより、薄い頬側皮質骨に圧力が加わることで生じる圧力に起因する骨吸収、さらには破折、及び埋入中の単根インプラントの頬側方向への転位が回避されるであろう。複根歯では、その解剖学的構造によって埋入中の転位の可能性が回避される。

本発明の別の実施の形態は、インプラントの先端の周りの骨が圧縮されることで後にインプラントに対する抜去方向の圧力が生じるのを回避するために、インプラントの先端を好ましくは０．３ｍｍ〜１ｍｍ短縮することである。

図１は、ヒト上顎を示し、外側を頬側、内側を口蓋側と呼ぶ。１０１は、技術水準に相当する円筒形インプラントを示し、この円筒形インプラントでは、１０２で示す明確に見える隙間及び不一致が骨吸収及び初期安定性の欠如を引き起こす。

顎骨（bone jaw）は、一様ではなく、１０４で示す緻密骨及び１０３で示す海綿骨から成る。海綿骨は、特に下顎の歯間空隙内及び歯根の下側部分の周りに延びる。これに対して、緻密骨は、薄い非圧縮性且つ非耐荷重性の皮質層として口蓋／舌側の根の上側部分を覆い、さらに薄い皮質層として頬／唇側を覆う。

図２は、歯を唇舌方向（bucco-palatinal direction）に通る図１の切断線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示し、歯根の外（頬側）面を覆う非常に薄い皮質骨層を明確に示している。

図３は、図１の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに従った歯列の断面を示す。海綿骨（１０３）は、歯間空隙内に延びる。本発明は、好ましくは常に十分な海綿骨が存在する歯間空隙の、海綿骨の場所にあるマクロ保定部（１０７）について説明する。初期安定性を得るためには、海綿骨における選択的マクロ保定部で十分である。本発明によるマクロ保定部及び好ましくはインプラント直径縮小が施されていない場所は、この図では１１０で示す。１０５は、上顎洞を示す。

図４は、ヒトの歯の頬側図を示し、図５は、本発明による冠基部（crown stump）（１０６）及びマクロ保定部（１０７）を有する対応のインプラントを示す。図６は、同じ小臼歯の歯間図を示す。歯根間の後退（１０８）及び２つの歯根の根尖３分の１の場所での歯根の分割（１０９）が、図６に示されている。

図７は、本発明による対応のインプラントを示す。この図は、歯間空隙内のマクロ保定部のみを明確に示す。本発明によるマクロ保定部及び好ましくはインプラント直径縮小が施されていない場所は、この図では１１０で示す。

本発明による実施形態と比較して、図８は、回転対称でありマクロ保定部としてねじ状の巻線を有する技術水準によるインプラントを示す。

マクロ保定部（１０７）の形態は、図１０のａ〜ｈに示すように多面的であり得る。図示のプロファイルは、図１０のｂ及びｇ以外は鏡像で用いることもできる。原理上、例えば波状、スパイク、歯、矩形又は丸形、三角形又は網状といった、いかなる種類の突起も適格である。これらのマクロ保定部は、インプラントと一体であってもよく、又はこの場合は好ましくはセメンティング若しくは接着によってインプラントに加えられてもよい。マクロ保定部（１０７）は、連続的であっても断続的（図９、１０９）であってもよい。円周方向に延びている断続的なマクロ保定部は、直線状であってもよく、ずれていてもよく、又は無作為に分配されていてもよい（図１２、１１３）。

本明細書で説明する発明は、既存の又はわずかに変更したソフトウェアを用いたコンピュータ支援設計及びコンピュータ支援製造によって、歯根の欠損部分（例えば、歯根切除術後）を修復することで歯槽の元の空隙を埋めるように適合させることができる。同様に、歯の異常を修正し、植立を容易にするように歯根形態を適合させることができ、余剰数の著しく湾曲した歯根を部分的に又は完全に除去又は矯正することができる。小さな骨性中隔を有する分岐根は、中隔の一部又は全部の切除後に、好ましくは印象又はコンピュータ支援測定によって部分的に又は完全に融合させることができる（図３、１１１）。

冠へのインプラントの接続は、技術水準から既知であるように、例えばねじ、内外冠、冠基部、及び接着又はねじ接続といった様々な形態をとり得る。技術水準によれば、インプラント体と冠との間の接続部の高さは、歯肉よりも上であっても下であってもよい。歯肉と同レベルの又はそれよりも低い位置での植立は、骨質が悪い場合又は感染の場合に好ましく、大きな機能荷重を伴わないオッセオインテグレーションを可能にする。他方、骨質がよい場合、早期インプラント荷重プロトコルに従ってインプラント埋入直後に冠をインプラントに固定することができる。

インプラントは、技術水準から既知の任意の材料、好ましくはＺｒＯ２から製造することができる。これは、生体適合性且つ非吸収性でなければならない。骨接続領域におけるインプラントの表面は、技術水準によれば、サンドブラスト、エッチング、及び／又はヒドロキシアパタイトでの被覆によって粗面化されなければならない（粗さはミクロ保定部に対応する）。骨及び歯肉それぞれの成長を促すために、成長因子及び／又は幹細胞もインプラントに施すことができる。本発明の好ましい実施形態と考えられるものを説明してきたが、本発明の精神から逸脱せずにインプラントの表面のさらなる修正又は関連の冠技術を加えることができる。

本発明の重要な態様は、歯の軸上で長手方向にインプラントを伸ばすために、歯周病変又は短根の場合に歯槽を深くすることができることである。これにより、表面の増大及び安定性の向上が得られる（図１１、図１２）。このような場合、歯科インプラントは、歯根レプリカ及び円筒形部分（１１４）から成り、インプラントの先端をドリルホールに対応させて先端領域の天然歯槽内に延ばしている。

さらなるマクロ保定部をインプラントの延長部分に加えてもよい（図１１、図１２）。マクロ保定部は、上述のように、骨質及び骨量に従ってインプラントの円筒形延長部分の周りに分配され得る。インプラントが所定位置にねじ込まれるのではなくタッピングされるため、歯根延長部の断面を楕円形にすることもでき、又は任意の他の形態にすることもできる。

本発明の別の態様は、複根歯の歯肉ポケット及び／又は歯周ポケットの歯周炎の予防である。このような場合、十分な中隔骨の切除後に、根尖方向に向かって二分岐又は三分岐を延ばすことができる（図３、１１１）。

別の可能性は、インプラントの製造及びインプラント体への対応のマクロ保定部の形成前に、骨質及び骨量に応じて歯槽の修正を行うことである。

（軸方向コンピュータ断層撮影走査による）ヒト上顎の歯根の中間部の軸方向断面である。 図１による断面ＩＩ−ＩＩでの上顎の歯の断面である。 図１による断面ＩＩＩ−ＩＩＩでの上顎の歯の断面である。 小臼歯の頬側図である。 冠基部及びマクロ保定部を有する本発明による歯根アナログインプラントの頬側図である。 図４の小臼歯の歯間図である。 歯間空隙にマクロ保定部がある図５によるインプラントの歯間図である。 技術水準に相当する円筒形チタンインプラントである。 インプラントのマクロ保定部の配置のいくつかの例である。 様々な形態のマクロ保定部の概略断面ａ〜ｈである。 延長歯根を有する本発明の一実施形態である。 離散マクロ保定部を有する本発明の一実施形態である。

Claims (9)

1. 歯槽の独特な特徴に適合するカスタムメードの歯根部であって、当該歯根部は抜去歯の歯根または抜歯した歯槽の類似体であり、前記歯根または歯槽を模した形状を有し、このため埋入時に前記抜歯した歯槽が前記カスタムメードの歯根部でほぼ完全に満たされる歯根部と、
   インプラント表面から歯槽骨内に突出するマクロ保定部（macro retentions）（１０７、１１３、１１６）とを有する歯根アナログ歯科インプラント（dental implant：Zahnimplant）であって、前記マクロ保定部（１０７、１１３、１１６）は、隣接する歯と歯の間の領域にある厚い海綿骨に面した該インプラントの表面領域、及び最奥歯の場合は歯列の後端の骨に面する表面領域から突出するよう構成され、
   前記歯根部の頬側、舌／口蓋側の領域は、マクロ保定部は設けられず、歯槽骨に発生した抜歯窩の内面形状に正確に従うか、抜歯窩に対して僅かに縮小していることを特徴とする歯科インプラント。
2. 前記抜去歯の長手方向軸に対して直角に向いた前記マクロ保定部（１０７）を特徴とする請求項１に記載の歯科インプラント。
3. 前記マクロ保定部（１０７）のプロファイルは、波状、矩形、三角形、スパイク、歯、又は網状であることを特徴とする請求項１または２に記載の歯科インプラント。
4. 単根歯において、前記骨の口蓋／舌側部分に隣接して前記歯と歯の間の領域で前記歯の長手方向に位置する少なくとも１個のマクロ保定部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の歯科インプラント。
5. 前記インプラント表面から前記歯槽骨表面に突出する前記マクロ保定部の高さが、０．０８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の歯科インプラント。
6. 前記歯根領域の頬側及び／又は口蓋／舌側で、前記歯槽骨から０．０５〜１．０ｍｍ、または１．５ｍｍ後退させることによる前記インプラントの直径縮小を特徴とする請求項１又は２に記載の歯科インプラント。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の歯科インプラントを作製するプロセスであって、歯槽に適合するように前記インプラントの形状を決定し、該プロセスは、前記インプラント表面にマクロ保定部を加えるステップと、前記歯根の領域の直径を前記歯槽骨に対して縮小するステップとを有することを特徴とする歯科インプラントを作製するプロセス。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の歯科インプラントを作製するプロセスであって、歯槽に適合するように前記インプラントの形状を決定し、該プロセスは、接着によって前記インプラント表面にマクロ保定部を加えるステップを有することを特徴とする歯科インプラントを作製するプロセス。
9. 前記インプラントは、ＺｒＯ_２製であり、該インプラントの表面は、非焼結材料が約２５０μｍのサイズ、０．１〜０．５秒／ブラスト面積、及び１〜３バールの圧力で、酸化アルミニウム粒子ブラスト又は酸化ジルコニウム粒子ブラストといった、パルス式特定ブラスト（pulsed particular blast、gepulstes, Partikelstrahlen：パルス式粒子ブラスト）で処理されて、５０μｍ〜７０μｍの平均粗さが作り出され、前記インプラントは、その後で焼結される請求項７又は８に記載の歯科インプラントを作製するプロセス。

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