JP5762429B2 - 高トルク歯科インプラントシステム - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本願は、2009年11月17日に出願された米国仮特許出願整理番号第61/262、034号の優先権を主張するものであり、米国仮特許出願整理番号第61/262、034号は引用することにより本明細書に援用され、本明細書の1部分となされる。
本発明は、被術者における顎骨の準備された部位に歯科補綴物を固定するための歯科インプラントシステムに関する。さらに詳細には、本発明は、新規のねじ山プロファイルおよび表面設計を有するインプラントアバットメントシステムに関するものである。
既知の歯科インプラントは、インプラントの咬合歯冠表面から被術者の顎骨に生体力学的負荷を伝達するよう設計されたものである。しかし、ねじピッチ比が不適切であること、インプラントと被術者の顎骨との間の接触面積が不十分であることにより、既存の歯科インプラントはこれらの生体力学的負荷を適切に分散させることができない場合が多々ある。その結果、既存の歯科インプラントの負荷により高い応力集中が生じることとなり、その応力集中はインプラント全域に散逸されることがない。加えて、既知の歯科インプラントはバクテリアのコロニー化に対する耐性がない。それにより、手術合併症の危険性がさらに加わることとなる。
したがって、ねじ山全域に負荷を散逸させる硬質ねじ山設計を有する歯科インプラントが、関連技術において、必要とされる。加えて、インプラントと被術者の顎骨との間の接触が最大化されることを可能とする表面プロファイルを有する歯科インプラントも、関連技術において、必要とされる。さらに、バクテリアのコロニー化に対する耐性を有する歯科インプラントも、関連技術において、必要とされる。
本明細書に記載の本発明は、被術者における顎骨の準備された部位内に歯科補綴物を固定するための歯科インプラントシステムに関する。1つの実施形態においては、歯科インプラントシステムは、インプラントおよびアバットメントを備え得る。1つの態様においては、インプラントは、ショルダー部分および本体部分を備え得る。他の態様においては、インプラントは顎骨の準備された部位内に挿入されるよう構成され、アバットメントはインプラントに取り付けられるよう構成され得る。この態様においては、アバットメントは、アバットメントねじを用いてインプラントに固定的に取り付けられ得る。追加的な態様においては、インプラントは、アバットメントの少なくとも1部分を受容するよう構成された内部キャビティを有する。
1つの態様においては、ショルダー部分は、歯冠方向にテーパし得る。この態様においては、ショルダー部分は、取付接合部を画成する歯冠側端への接続部分となり得る。他の態様においては、ショルダー部分は、複数の離間する周縁リングを備える。なお、これらの周縁リングは、インプラントの外側表面を取り囲み、複数の周縁溝部を画成する。
他の態様においては、インプラントは、根尖側端において終了するインプラント本体部分を備え得る。1つの態様においては、インプラント本体部分は、根尖方向にテーパし得る。その態様においては、インプラント本体部分の直径は、インプラントの根尖側端に到達するまで、インプラントの縦軸に沿って一定の割合で減少し得る。1つの態様においては、インプラントの根尖側端は実質的に平坦であり得る。この態様においては、根尖側端はインプラントの縦軸に対して実質的に垂直に向けられ得る。
追加的な態様においては、インプラント本体部分は、インプラントの外側表面に配置されたインプラントねじ山を備え得る。1つの態様においては、インプラントねじ山は、改変された左鋸歯ねじであり得る。他の態様においては、インプラントねじ山は、上方負荷表面、下方負荷表面、および上方負荷表面と下方負荷表面との中間に配置されたピッチ表面を有し得る。
さらなる態様においては、アバットメントは、接続部分、遷移部分、およびアバットメント本体部分を備え得る。この態様においては、接続部分は、インプラントの内部キャビティにより受容されるよう構成され得る。他の態様においては、接続部分をインプラントの内部キャビティに配置した後、遷移部分はインプラントのショルダー部分の近傍に配置され得る。追加的な態様においては、アバットメント本体部分は、アバットメント本体部分の縦軸に対してテーパ角度でテーパし得る。所望により、1つの態様においては、アバットメントは、アバットメントねじを受容するよう構成された内側ボアを備え得る。さらなる態様においては、接続部分は螺刻され得る。
1つの態様においては、アバットメントは、対抗部材と係合するよう構成された仮アバットメントであり得る。さらに他の態様においては、インプラントおよびアバットメントの外側表面はマイクロテクスチャー化および/またはナノテクスチャー化され得る。
本発明の好適な実施形態の以上の特徴、およびそれ以外の特徴は、以下の添付の図面が参照される詳細な説明においてより明らかになるであろう。
本明細書に説明する例示的なインプラントの側面図である。 螺旋ねじ山の略平面の断面輪郭をさらに示す、図1のインプラントの螺旋ねじ山の拡大側面斜視図である。 図2Aに示す螺旋ねじ山の部分断面図である。 図1のインプラントのショルダー部分の拡大側面図である。 インプラントの様々な表面の例示的な表面積の詳細な測定値を含む、図1のインプラントのショルダー部分の側面図である。 本明細書に示す例示的なインプラントの内部キャビティ内における例示的なアバットメントおよびアバットメントねじの配置を示す、側面断面図である。 本明細書に示す例示的なインプラントの内部キャビティ内における例示的なアバットメントおよびアバットメントねじの配置を示す、側面断面図である。 本明細書に説明するインプラントの内部キャビティ内に挿入するために構成された例示的なアバットメントの側面図である。 本明細書に説明する例示的なアバットメントの側面断面図である。 図6Aに示すアバットメントの側面図である。 本明細書で説明する歯科インプラントシステムの組み立てを示す分解斜視図である。 図7Aに示す組み立てられた歯科インプラントシステムの側面図である。 本明細書に説明する例示的なストレートアバットメントの側面図である。 図8Aに示すストレートアバットメントを備える例示的な歯科インプラントシステムの側面図である。 本明細書に説明する例示的なストレートアバットメントの側面図である。 図8Cに示すストレートアバットメントを備える例示的な歯科インプラントシステムの側面図である。 本明細書に説明する例示的なアングルアバットメントの側面図である。 図9Aに示すアングルアバットメントを備える例示的な歯科インプラントシステムの側面図である。 本明細書に説明する例示的な仮アバットメントの側面図である。 図10Aに示す仮アバットメントのベース部分の上面図である。 図10Aに示す仮アバットメントと係合するよう構成された対抗部材の側面図である。 図11Aの対抗部材の保持リングの断面図である。 図11Aに示す対抗部材の内部キャビティ内に配置された図10Aの仮アバットメントの部分的透視側面図である。 本明細書で説明する対抗部材を有する歯科インプラントシステムの組み立てを示す解斜視図である。 図12Aに示す組み立てられた歯科インプラントシステムの側面図である。
上記の図面において示されるあらゆる寸法は、開示する歯科インプラントシステムの様々な態様の例示的寸法であることを単に意図するものである。したがって、当業者が理解するように、以下の記載において説明する寸法等の、開示する歯科インプラントシステムの様々な構成要素に対する他の好適な寸法も本発明の範囲内で用いられ得ると考えられる。特記しない限り、図面に含まれる例示的な寸法は、ミリメートル(mm)を単位とするものである。
本発明は、以下の詳細な説明、例、図面、請求項、およびこれら請求項の前述の説明ならびに以下の説明を参照することにより、より容易に理解され得る。しかし、本発明に係る装置、システム、および/または方法を開示および説明する前に、本発明は、係る装置、システム、および/または方法が変化し得るため、特記しない限り、開示する特定の装置、システム、および/または方法に限定されないことを理解すべきである。本明細書で用いる用語は、特定の態様を説明することのみを目的とするものであり、本発明を限定するものではないことも、理解すべきである。
本発明の以下の説明は、本発明をその最良の、現在知られる実施形態において実行可能とするための教示として提示されるものである。この目的のために、当業者は、多数の変化例が、本発明の有利な結果を依然として獲得しながら、本明細書に説明する様々な態様に加えられ得ることを理解および認識するであろう。本発明の所望の利点が、本発明の他の特徴を利用することなく、いくつかの特徴を選択することにより可能となることは明らかであろう。したがって、当業者は、多くの変更例および適用例が、本発明に加えられ得ること、および特定の状況においては望ましくさえあり得ること、および本発明の一部であることを理解するであろう。このように、以下の説明は、本発明の原則を例示するものとして提供されるものであり、本発明を限定するものではない。
全体を通じて用いられる単数形の「a」、「an」、「the」は、内容的に明らかに単数のみを参照する場合以外は、複数の参照も含むものである。したがって、例えば、「ねじ山」は、内容的に単数のみが示される以外の場合は、2つ以上のねじ山を含み得る。
範囲は、本明細書においては、「約」1つの特定の値から、および/または、「約」他の特定の値までとして表される。係る範囲が示される場合、他の解釈は、その1つの特定の値から、および/またはその他の値までを含む。同様に、値が概数として表される場合、「約」という前置詞を用いることにより、特定の値が他の解釈を形成することが理解されるであろう。各範囲の両方の終点は、他方の終点に対して有意であり、他方の終点に独立的であることがさらに理解されるであろう。
本明細書で用いられる「所望による」または「所望により」という用語は、後に記載する事象または状況が生じうる場合も生じない場合もあること、およびその記載が、当該する事象または状況が生じる事例、および当該する事象または状況が生じない事例を含むことを意味する。
本明細書で用いる「根尖方向」という用語は、被術者の口内において、歯根部分(または、インプラントの対応する部分)に向かう方向を指すものである。本明細書で用いる「歯冠方向」という用語は、被術者の口内において、歯冠部分(または、インプラントもしくはアバットメントの対応する部分)に向かう方向を指すものである。したがって、根尖方向の動きと、歯冠方向の動きは、一般に、逆となる。
本明細書に記載の本発明は、被術者における顎骨の準備された部位に歯科補綴物を固定するための歯科インプラントシステムに関する。1つの実施形態においては、図1〜図12Bを参照すると、歯科インプラントシステム10は、インプラント20およびアバットメント50を備え得る。図1に示すように、1つの態様においては、インプラント20は外側表面22および縦軸Aを備える。この態様においては、インプラント20は、ショルダー部分24およびインプラント本体部分32を備え得る。他の態様においては、インプラント20は実質的に円筒形であり得る。さらなる態様においては、インプラント20は顎骨の準備された部位に挿入されるよう構成され、アバットメント50はインプラントに取り付けられるよう構成され得る。この態様においては、アバットメント50は、アバットメントねじ80を用いてインプラントに固定的に取り付けられ得る。
1つの態様においては、図1および図3を参照すると、インプラント20は、ショルダー部分24を備え得る。この態様においては、ショルダー部分24は、歯冠方向にテーパし得る。この態様においては、ショルダー部分24は、取付接合部として機能する歯冠側端26を画成し得る。準備された部位にインプラント20を設置した後は、ショルダー部分24のテーパ形状により、被術者の口内の隣接歯間柔組織との接触が最大化され得ると考えられる。準備された部位にインプラント20を設置した後は、ショルダー部分24のテーパ形状により、被術者の口内において、インプラント20と、近接する歯科補綴物との間の空間も最大化され得ると、さらに考えられる。
限定を意図しない追加的な例示的態様においては、ショルダー部分24は縦方向長さLSPを有する。なお、縦方向長さLSPは、約0.25mmから約4.00mmの範囲、より好適には約0.40mmから約3.00mmの範囲、および最も好適には約0.50mmから約2.00mmの範囲にある。さらなる例示的な非限定的な態様においては、ショルダー部分24は直径DSPを有する。なお、直径DSPは、約1.00mmから約5.00mmの範囲、より好適には約2.00mmから約4.00mmの範囲、および最も好適には約2.50mmから約3.50mmの範囲にある。さらに他の例示的な非限定的態様においては、ショルダー部分24の直径DSPは、インプラント20の縦軸Aに沿って、歯冠側端26からインプラント本体部分32に達するまで、連続的に増加し得る。1つの態様においては、ショルダー部分24は、例えば限定的な意味においてではなく、従来から関連技術において用いられてきたように、チタンおよび他の強力な金属を含み得る。
他の態様においては、図3を参照すると、ショルダー部分24は、複数の離間する周縁リング28を備える。なお、これらの周縁リング28は、インプラントの外側表面22を取り囲み、複数の周縁溝部30を画成する。1つの態様においては、複数の離間する周縁リングの各周縁リング28は、近接する周縁リングから、インプラントの縦軸Aに沿って、分離距離SDだけ離間する。この態様においては、分離距離SDは、複数の周縁溝部の各周縁溝部30の縦方向長さに相当し得る。近接する周縁リング28間の分離距離SD、したがって、各周縁溝部30の縦方向長さは、約0.01mmから約0.25mmの範囲、さらに好適には約0.025mmから約0.20mmの範囲、もっとも好適には約0.05mmから約0.15mmの範囲にあり得ると考えられる。複数の離間する周縁リング28は、約2個から約20個の周縁リング、より好適には約4個から約16個の周縁リング、および最も好適には約6個から約12個の周縁リングを備え得るとさらに考えられる。周縁溝部30は、被術者の口内における柔組織の根尖側移動を防ぎながら、被術者の顎骨を支持し得ると考えられる。
追加的な態様においては、図3に示すように、複数の離間する周縁リングの各周縁リング28は、径方向深さRDSPを有する。なお、この径方向深さRDSPは、各周縁リングがインプラント20の外側表面22から径方向に延長する距離に相当する。この態様においては、各周縁リング28の径方向深さRDSPは、約0.01mmから約0.15mmの範囲、より好適には約0.02mmから約0.1mmの範囲、および最も好適には約0.03mmから約0.07mmの範囲にあると考えられる。追加的な態様においては、複数の離間する周縁リングの各周縁リング28は、インプラント20の縦軸Aに沿って測定したこの態様においては、各周縁リング28の縦方向厚さTSPは、約0.01mmから約0.15mmの範囲、より好適には約0.02mmから約0.1mmの範囲、および最も好適には約0.03mmから約0.07mmの範囲にあると考えられる。さらなる態様においては、複数の周縁リングの各周縁リング28は実質的に面取りされ得る。
1つの態様においては、図1および図2A〜図2Bを参照すると、インプラント20は、根尖側端34を画成するインプラント本体部分32を備え得る。1つの態様においては、インプラント本体部分32は、直径DIBPおよび縦方向長さLIBPを有し得る。この態様においては、インプラント本体部分32の直径DIBPは、約1.00mmから約5.00mmの範囲、より好適には、約1.50mmから約4.00mmの範囲、および最も好適には、約2.00mmから約3.50mmの範囲にあり得ると考えられる。インプラント本体部分32の縦方向長さLIBPは、約6.00mmから14.00mmの範囲、より好適には、約7.00mmから約13.00mmの範囲、および最も好適には、約8.00mmから約12.00mmの範囲にあり得るとさらに考えられる。他の態様においては、インプラント本体部分32は根尖方向にテーパし得る。この態様においては、インプラント本体部分32の直径DIBPは、インプラント20の縦軸Aに沿って、インプラント20の根尖側端34に到達するまで、連続的に減少し得る。
1つの態様においては、インプラント20の根尖側端34は実質的に平坦であり得る。この態様においては、根尖側端34はインプラント20の縦軸Aに対して実質的に垂直に向けられ得る。根尖側端34が平坦なプロファイルを有するため、被術者の顎骨に外科的に挿入する間、インプラント20は完全に着座することが可能となる。根尖側端34が平坦なプロファイルを有するため、インプラント20の埋入後、根尖側端の表面全体は顎骨に接触することが可能となる。それにより、機能的負荷の間、伝達される力が最大化され得るとさらに考えられる。
追加的な態様においては、図1および図2A〜図2Bを参照すると、インプラント本体部分32は、インプラント20の外側表面22上に配置されたインプラントねじ山36を備え得る。この態様においては、インプラントねじ山36は、インプラント本体部分32の縦方向長さLIBPの少なくとも1部分に沿って、実質的に螺旋状に延長し得る。1つの例示的な態様においては、インプラントねじ山36はショルダー部分24付近で開始し、インプラント20の根尖側端34付近で終了するまで、インプラント本体部分32の周囲において実質的に螺旋状に延長し得る。1つの態様においては、インプラントねじ山36は、改変された左鋸歯ねじであり得る。この態様においては、インプラントねじ山36は、被術者の顎骨にインプラント20をセルフタッピングすることが可能なように構成された深いねじ山であり得ると考えられる。
他の態様においては、図2A〜図2Bを参照して、インプラントねじ山36は、上方負荷表面38、下方負荷表面40、および上方負荷表面38と下方負荷表面40との中間に配置されたピッチ表面42を有し得る。この態様においては、下方負荷表面40がインプラント20の縦軸Aに対して実質的に垂直に延長し得る一方で、上方負荷表面38は凹状に湾曲し得る。下方負荷表面40は、埋入後、咬合荷重を伝達および分散させるよう構成されると考えられる。下方負荷表面40の方向は、インプラントから骨への生体力学的圧縮応力伝達のために利用可能なエリアを最大化させ得ると考えられる。追加的な態様においては、インプラントねじ山36は、約0.40mmから約1.00mmの範囲の、より好適には約0.50mmから約0.90mmの範囲の、および最も好適には約0.60mmから約0.80mmの範囲の、径方向深さRDITを有し得る。
さらなる態様においては、インプラントねじ山36の選択された断面において、インプラントねじ山は、インプラント20の縦軸Aに沿ってインプラントねじ山およびインプラント本体部分32の間の接触エリアに相当する厚さTITを有し得る。この態様においては、インプラントねじ山36の厚さTITは、約0.25mmから約0.75mmの範囲、より好適には約0.35mmから約0.65mmの範囲、および最も好適には約0.40mmから約0.60mmの範囲であり得る。追加的な態様においては、インプラントねじ山36の表面上の特定の位置において、インプラントねじ山の厚さTITと、インプラントねじ山の径方向深さRDITとの比は、インプラント20の外側表面22付近のねじ山の内側部分からピッチ表面42への力の伝達と、インプラント本体部分32の長さLIBPに沿う力の伝達とを改善するための、所望の剛性を提供し得ると考えられる。さらに他の態様においては、ピッチ表面42は、インプラント20の縦軸Aに対して実質的に平行に延長し得る。この態様においては、ピッチ表面42は、約0.025mmから約0.30mmの範囲の、より好適には約0.05mmから約0.25mmの範囲の、および最も好適には約0.10mmから約0.20mmの範囲の厚さTPSを有する。
1つの態様においては、インプラントねじ山36は、インプラント20を360度回転させることによりインプラントねじ山が進み得る距離に相当するねじピッチを有するよう構成される。この態様においては、ねじピッチは、約1.00mmから約2.00mmの範囲、より好適には約1.10mmから約1.75mmの範囲、および最も好適には約1.20mmから約1.50mmの範囲であり得る。インプラントねじ山36を上記のように構成することにより、ねじ山および骨の界面における剪断負荷が軽減され、それにより、より圧縮力が高い負荷の伝達が可能となり得ると考えられる。インプラントねじ山36は、埋入後に負荷を消散させ、インプラント20に安定性を供給するために十分な表面積を有し得ると、さらに考えられる。インプラントねじ山36は、抜去部位におけるわずか3mmの骨で、インプラント20に安定性を提供し得るとさらに考えられる。インプラントねじ山パターンは、インプラントねじ山36の部分の間のハバース骨の形成および維持を可能にするよう構成された広く離間するパターンであるとさらに考えられる。
さらなる態様においては、ショルダー部分24、インプラント20の外側表面22、およびインプラントねじ山36を含むがこれらに限定されない様々な表面は、マイクロテクスチャー化され得る。1つの態様においては、インプラント20の様々な表面はナノテクスチャー化され得る。インプラント20の様々な表面をマイクロテクスチャー化またはナノテクスチャー化することにより、インプラント20の表面積が顕著に増加され、それにより、鋸上の歯として機能するよう構成された頂部および底部のマイクロスケール表面またはナノスケール表面が形成され得ると考えられる。インプラント20の表面積は、インプラント20の選択された部分の選択的なテクスチャー化により、従来の歯科インプラントと比較して、約20%から約40%だけ増加し得るとさらに考えられる。インプラント20の表面のテクスチャー化は、細菌性バイオフィルムの付着およびコロニー化を妨害し、それにより、感染の可能性が制限されるよう構成され得るとさらに考えられる。インプラント20の表面のテクスチャー化は、骨芽細胞骨形成細胞の付着を強化し、それにより、オッセオインテグレーションが改善され、創傷治癒プロセスが加速され、インプラントの寿命が伸長されるよう構成され得るとさらに考えられる。
他の態様においては、インプラント20の表面をマイクロテクスチャー化することにより、インプラント表面から約0.01mmから約0.20mmだけ内側に延長する複数の凹陥部が生成され得ると考えられる。1つの態様においては、マイクロテクスチャー化された表面の凹陥部は、インプラント20の表面から約0.05mmだけ内側に延長し得る。インプラント20のマイクロテクスチャー化された表面にナノテクスチャー化を重ね合わせることが可能であるとさらに考えられる。1つの態様においては、マイクロテクスチャー化されたインプラント20の表面をナノテクスチャー化することにより、インプラント表面から約0.0001mmから約0.000005mmだけ内側に延長する複数の凹陥部が生成され得ると考えられる。この態様においては、ナノテクスチャー化された表面の凹陥部は、マイクロテクスチャー化された表面から約0.00002mmだけ内側に延長し得る。
追加的な態様においてはマイクロテクスチャー化された表面の複数の凹陥部は様々な従来の技術を用いて形成され得ると考えられ得る。1つの態様においては、マイクロテクスチャー化された表面の複数の凹陥部は、高速粒子ストリーム処理(噴射)を用いて形成され得る。この態様においては、粒子ストリームは、例えば、限定的な意味においてではなく、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム等を含み得る。このようにしてインプラント表面に噴射を実施した後、マイクロテクスチャー化された表面は、例えば、限定的な意味においてではなく、酸化チタン等の、非結晶性金属酸化物を再生するために、酸性溶液を用いて処理されてもよいと考えられる。さらなる態様においては、ナノテクスチャー化された表面の複数の凹陥部は、様々な従来の技術を用いて形成され得ると考えられ得る。1つの態様においては、ナノテクスチャー化された表面の複数の凹陥部は、電気化学的プロセスにより形成され得る。この態様においては、インプラント表面は、酸性溶液における陽極過電圧において維持され得ると考えられる。ナノスケール仕上をインプラント表面に適用すれば、ナノ寸法の凹陥部がインプラント表面の非結晶性金属酸化物に形成され得ると、さらに考えられる。
他の的態様においては、図5A〜図5Cを参照すると、インプラント20はインプラント20の歯冠側端26内に画定される内部キャビティ44を備え得る。なお、この内部キャビティ44は、ショルダー部分24とインプラント本体部分32の少なくとも1部分とを通ってインプラントの縦軸Aに沿って延長する。この態様においては、インプラント20の内部キャビティ44は、アバットメント50の少なくとも1部分を受容するよう構成され得る。1つの態様においては、図10Aおよび図12A〜図12Bを参照すると、アバットメント50の少なくとも1部分は螺刻され得る。この態様においては、内部キャビティ44は、アバットメント50の螺刻部分を受容するよう構成され得る。さらなる態様においては、図5Aおよび図7Bを参照すると、内部キャビティ44は、アバットメントねじ80を受容するよう構成され得る。
1つの態様においては、図5Cおよび図6Bを参照すると、アバットメント50は、インプラント20の内部キャビティ44内に選択的に固定的に取り付けられるよう構成された接続部分52を備え得る。1つの態様においては、接続部分52は、挿入端部54と、可変直径DTAPERを有するテーパ部分56とを備え得る。この態様においては、挿入端部54は実質的に六角形であり得る。挿入端部54が六角形状を有するために、インプラント20の内部キャビティ44内におけるアバットメント50の回転および軸はずれ屈曲に対する抵抗が提供され得ると考えられる。
図5A〜図6Cに示すように、テーパ部分56は、テーパ部分56の直径DTAPERが歯冠方向に増加するよう、構成され得る。他の態様においては、テーパ部分56は、約1.00mmから約3.00mmの範囲の、およびより好適には約2.00mmの縦方向長さLTPを有し得る。所望により、追加的な態様においては、挿入端部54は螺刻部分58を備えてもよい。この態様においては、挿入端部54の螺刻部分58は、約1.00mmから約2.50mmの範囲の、およびより好適には約1.80mmの最大直径を有し得る。接続部分52は、接続部分をインプラント20の内部キャビティ44内に固定的に取り付けた後、組織および/または口腔流体の遺漏を防ぐよう構成され得ると考えられる。
他の態様においては、アバットメント50は、インプラント20のショルダー部分24に当接するよう構成された遷移部分60を備え得る。この態様においては、接続部分52は遷移部分60に接続し得る。1つの態様においては、接続部分52および遷移部分60は、共通の縦軸Aを有し得る。追加的な態様においては、遷移部分60は円周を有し得る。他の態様においては、遷移部分60は、直径DTRANSを有し得る。なお、この直径DTRANSは、接続部分52のテーパ部分56の直径DTAPERよりも大きい。この態様においては、遷移部分60の直径DTRANSは、インプラント20のショルダー部分24の直径DSPと実質的に等しくてもよい。
所望により、遷移部分60は、遷移部分60の直径DTRANSが歯冠方向に増加するよう、テーパされ得る。図5C示すように、遷移部分60の直径が接続部分52に対して大きくなっていることにより、アバットメント表面62が形成され、インプラント20のショルダー部分24が遷移部分と整列すると考えられる。図5C、図7B、および図9Bに示すように、アバットメント50の接続部分52がインプラント20の内部キャビティ44に取り付けられたとき、アバットメントの接続部分および遷移部分60の共通縦軸Aは、インプラントの縦軸Aと実質的に整列するとさらに考えられる。
他の態様においては、図6Cを参照すると、遷移部分60は、複数の離間する周縁リング64を備え、この複数の周縁リング64は、遷移部分の外側表面を取り囲み、複数の周縁溝部を画成し得る。この態様においては、遷移部分60の複数の周縁リング64は、インプラント20のショルダー部分24の周縁リング28と実質的に同等であり、それにより、アバットメント50がインプラントに取り付けられた後に、一連の連続する周縁リングが形成されると考えられる。したがって、1つの態様においては、遷移部分60の各周縁リング64は、近接する周縁リングから、遷移部分の縦軸Aに沿って分離距離SDだけ離間し得る。この態様においては、分離距離SDは、遷移部分60の各周縁溝部の縦方向長さに相当し得る。近接する周縁リング64間の分離距離SD、したがって、各周縁溝部の縦方向長さは、約0.01mmから約0.25mmの範囲、さらに好適には約0.025mmから約0.20mmの範囲、およびもっとも好適には約0.05mmから約0.15mmの範囲にあり得ると考えられる。遷移部分60の複数の離間する周縁リング64は、約2個から約20個の周縁リング、より好適には約4個から約16個の周縁リング、および最も好適には約6個から約12個の周縁リングを備え得るとさらに考えられる。
追加的な態様においては、遷移部分60の各周縁リング64は径方向深さRDTPを有し、この径方向深さRDTPは、各周縁リングが遷移部分の外側表面から径方向に延長する距離に相当すると考えられる。この態様においては、各周縁リング64の径方向深さRDTPは、約0.01mmから約0.15mmの範囲、より好適には約0.02mmから約0.1mmの範囲、および最も好適には約0.03mmから約0.07mmの範囲にあると考えられる。追加的な態様においては、遷移部分60の各周縁リング64は、遷移部分の縦軸Aに沿って測定した縦方向厚さTTPを有し得る。この態様においては、各周縁リング64の縦方向厚さTTPは、約0.01mmから約0.15mmの範囲、より好適には約0.02mmから約0.1mmの範囲、および最も好適には約0.03mmから約0.07mmの範囲にあると考えられる。さらなる態様においては、遷移部分60の各周縁リング64は実質的に面取りされ得る。
接続部分52がテーパ形状を有するため低接触角度接続が形成され、接続部分はアバットメント表面62と協働して、インプラント20とアバットメント50との間に気密シールが形成され得ると考えられる。図6Bに示すように、1つの態様においては、遷移部分60は、約0.50mmから約1.50mmの範囲の、およびより好適には約1.00mmの縦方向長さLTPを有し得る。
追加的な態様においては、図5Cおよび図7A〜図8Dを参照すると、アバットメント50は、遷移部分60に近接して配置されたアバットメント本体部分66を備え得る。1つの態様においては、アバットメント本体部分66は、縦軸AABPを備え得る。他の態様においては、アバットメント本体部分66は歯冠方向にテーパし得る。この態様においては、アバットメント本体部分66は可変直径DABPを有し得る。なお、この可変直径DABPは、アバットメント本体部分がアバットメント本体部分の縦軸AABPに沿って遷移部分60から離れる方向に延長するにつれて、減少する。アバットメント本体部分66の直径DABPは、約2.00mmから約5.00mmの範囲の、より好適には約2.25mmから約4.75mmの範囲の、および最も好適には約2.50mmから約4.50mmの範囲の最大直径を有し得ると考えられる。他の態様においては、アバットメント本体部分66は、約3.00mmから約7.00mmの範囲の、より好適には約3.50mmから約6.50mmの範囲の、および最も好適には約4.00mmから約6.00mmの範囲の縦方向長さLABPを有し得る。さらなる態様においては、アバットメント本体部分66は、アバットメント本体部分の縦軸AABPに対してテーパ角度TAでテーパし得る。この態様においては、テーパ角度TAは、約1度から約15度の範囲、より好適には約2度から約12度の範囲、および最も好適には約2.5度から約10度の範囲であり得る。
所望により、図6Aに示すように、アバットメント50は内側ボア68を備え得る。なお、この内側ボア68は、アバットメント本体部分66、遷移部分60、および接続部分52を通って、アバットメントの全縦方向長さに沿って延長する。1つの態様においては、アバットメント50の内側ボア68はアバットメントねじ80を受容するよう構成され得る。この態様においては、アバットメントねじ80は、アバットメント50の内側ボア68内に、およびインプラント20の内部キャビティ44の1部分内に、受容されるよう構成され得る。1つの態様においては、アバットメントねじ80は螺刻部分82を備え得る。他の態様においては、アバットメント50は、アバットメントねじ80の螺刻部分82がアバットメントの挿入端部54を越えて配置されるよう、アバットメントねじ80をアバットメントの内側ボア68に固定するための手段を備え得る。
1つの例示的実施形態においては、図10Aおよび図12A〜図12Bを参照すると、アバットメント本体部分66はベース部分70およびヘッド部分72を備え得る。この態様においては、ベース部分70は、アバットメント本体部分66の縦軸AABPに沿って、遷移部分60およびヘッド部分72の間に配置され得る。他の態様においては、図10Bに示すように、ベース部分70は実質的に六角形の断面プロファイルを有し得る。さらに他の態様においては、ヘッド部分72は実質的に円錐形であり得る。さらなる態様においては、ヘッド部分72は、アバットメント50の外側表面に画成された、複数の離間する溝部74を備え得る。この態様においては、ヘッド部分72の溝部74は、互いから溝部分離距離GSDだけ離間し得る。1つの例示的態様においては、溝部分離距離GSDは約1.00mmであり得る。追加的な態様においては、ベース部分70は幅WBPを有し得る。この態様においては、ベース部分70の最大幅は、約1.00mmから約3.50mmの範囲、より好適には約1.50mmから約3.00mmの範囲、および最も好適には約2.00mmから約2.50mmの範囲であり得る。他の態様においては、ベース部分70の最小幅は、約1.00mmから約2.50mmの範囲であり得る。追加的な態様においては、ベース部分70は、約1.00mmから約3.00mmの範囲の、およびより好適には約2.00mmの縦方向長さLBPを有し得ると考えられる。さらなる態様においては、ヘッド部分は、約2.00mmから約6.00mmの範囲の、より好適には約3.00mmから約5.00mmの範囲の、および最も好適には約3.50mmから約4.50mmの範囲の縦方向長さLBPを有し得ると考えられる。さらなる態様においては、複数の離間する溝部74は、3つの離間する溝部を備え得る。この態様においては、複数の離間する溝部の溝部74は、近接する溝部から約1.00mmだけ離間し得ると考えられる。他の態様においては、ヘッド部分72は直径DHPを有すると考えられる。この態様においては、ヘッド部分72の最大直径は、約0.50mmから約2.50mmの範囲、およびより好適には約1.00mmから約2.00mmの範囲にあり得ると考えられる。この態様においては、ヘッド部分72の最大直径は、ベース部分70の最小幅より小さいと考えられる。
所望により、1つの態様においては、図6Bおよび図8A〜図10Aに示すように、遷移部分60の縦方向長さLTPは、遷移部分の円周に沿って変化し得る。この態様においては、遷移部分60はリップ部分61を備え得る。1つの態様においては、リップ部分61は滑らかな外側表面を有し得る。
さらなる態様においては、図8A〜図10Aを参照すると、アバットメント本体部分66は、アバットメント50の遷移部分60付近にマージン78を有する外側表面76を有し得る。この態様においては、マージン78は遷移部分60に接続し得る。例えば、遷移部分60がリップ部分61を有する図8A〜図9に示すように、マージン78はリップ部分61に接続し得る。1つの態様においては、マージン78は径方向幅Wを有し得る。この態様においては、径方向幅Wは、約0.10mmから約1.00mmの範囲、より好適には約0.20mmから約0.80mmの範囲、および最も好適には約0.30mmから約0.50mmの範囲であり得る。追加的な態様においては、マージン78は実質的に湾曲し得る。
さらなる態様においては、図9A〜図9Bを参照すると、アバットメント本体部分66の縦軸AABPは、アバットメント50の接続部分52および遷移部分60の共通縦軸Aに対して、選択された角度SAで折り曲げられ得る。この態様においては、選択された角度SAは、約0度から約30度の範囲、より好適には約5度から約25度の範囲、および最も好適には約10度から約20度の範囲であり得る。
他の態様においては、図10A〜図12Bを参照すると、アバットメント50は仮アバットメントであり得る。この態様においては、アバットメント50は対抗部材90と係合するよう構成され得る。1つの態様においては、縦軸ACMおよび円周を有する対抗部材90は、実質的に円筒形であり得る。さらに他の実施形態においては、対抗部材90は、外側表面92および内側表面94を有し得る。この態様においては、対抗部材90の内側表面94は、アバットメント本体部分66の少なくとも1部分を受容するよう構成された内部キャビティ96を画成し得る。追加的な態様においては、対抗部材90は、約5.00mmから約8.00mmの範囲の、より好適には約5.50mmから約7.50mmの範囲の、および最も好適には約6.00mmから約7.00mmの範囲の縦方向長さLCMを有し得る。さらなる態様においては、対抗部材90は直径DCMを有し得る。この態様においては、対抗部材90の最大外径は、約2.00mmから約4.00mmの範囲、およびより好適には約3.00mmmであり得る。他の態様においては、対抗部材90は、対抗部材の直径DCMが変化し得るよう、アバットメント本体部分66の縦軸AABPに対してテーパされ得る。さらなる態様においては、対抗部材は複数の保持リング98を有し得る。なお、この複数の保持リング98は、対抗部材90の円周の周りに固定され、対抗部材の外側表面92から径方向に延長する。この態様においては、複数の保持リングの各保持リング98は、約0.10mmから約0.30mmの範囲の、およびより好適には約0.20mmの径方向深さRDCMを有し得る。複数の保持リングの各保持リング98は、約0.20mmから約0.60mmの範囲の、およびより好適には約0.40mmの縦方向厚さTCMを有し得るとさらに考えられる。
例示的な態様においては、接続部分、遷移部分、およびアバットメント本体部分の要素は、インプラントに関して本明細書で説明されたように、マイクロテクスチャー化またはナノテクスチャー化され得ると考えられる。
使用時、図7A〜図7Bを参照すると、歯科補綴物を被術者の顎骨の準備された部位に固定するための方法が開示される。1つの態様においては、歯科補綴物を固定するための方法は、本明細書に説明されたインプラント、アバットメント、およびアバットメントねじを提供することを含み得る。他の態様においては、本方法は、インプラント本体部分を顎骨の準備された部位に位置決めすることを含み得る。追加的な態様においては、本方法は、アバットメントの少なくとも1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けることを含み得る。この態様においては、アバットメントの少なくとも1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けるステップは、アバットメントの接続部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けることを含み得る。接続部分は、接続部分および遷移部分の共通縦軸がインプラントの縦軸と実質的に軸方向に整列し、且つアバットメントの遷移部分がインプラントのショルダー部分と当接するよう、インプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けられ得ると考えられる。さらなる態様においては、本方法は、アバットメントねじの螺刻部分がインプラントの内部キャビティ内に配置されるよう、アバットメントねじをアバットメントの内側ボア内に挿入することを含み得る。さらなる態様においては、本方法は、アバットメントねじの1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定することを含み得る。この態様においては、アバットメントねじの1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定するステップは、アバットメントねじの螺刻部分をアバットメントの内側ボアを通して導き、アバットメントねじの螺刻部分の少なくとも1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定することを含み得る。アバットメントねじの螺刻部分をインプラントの内部キャビティ内に固定するステップに続いて、アバットメントねじの非螺刻部分はアバットメントの内側ボア内に固定的に取り付けられ得ると考えられる。アバットメントねじは、例えば、限定的な意味においてではなく歯科ドリルを含む、歯科器具を用いてアバットメントねじを回転することにより固定され得るとさらに考えられる。追加的な態様においては、本方法は、従来の機構を用いて、歯科補綴物をアバットメントの少なくとも1部分に固定することを含み得る。
所望により、図12A〜図12Bを参照すると、歯科補綴物を被術者における顎骨の準備された部位に固定するための方法は、本明細書に説明されたインプラント、アバットメント、および対抗部材を提供することを含み得る。他の態様においては、本方法は、インプラント本体部分を顎骨の準備された部位に位置決めすることを含み得る。追加的な態様においては、本方法は、アバットメントの少なくとも1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けることを含み得る。この態様においては、アバットメントの少なくとも1部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けるステップは、アバットメントの接続部分をインプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けることを含み得る。接続部分は、接続部分および遷移部分の共通縦軸がインプラントの縦軸と実質的に軸方向に整列し、且つアバットメントの遷移部分がインプラントのショルダー部分と当接するよう、インプラントの内部キャビティ内に固定的に取り付けられ得ると考えられる。さらなる態様においては、本方法は、アバットメント本体部分が対抗部材の内部キャビティ内に受容されるよう、対抗部材をアバットメントに取り付けることを含み得る。追加的な態様においては、本方法は、従来の機構を用いて、歯科補綴物を対抗部材の少なくとも1部分に固定することを含み得る。
実験例
1つの例示的実施形態においては、図4に示すように、インプラント本体部分の縦方向長さは、10.0mmとなるよう構成され得る。この実施形態においては、ショルダー部分の縦方向長さは0.75mmとなるよう構成され得る。図示のように、ショルダー部分の直径は、インプラントの歯冠側端の近傍では3.00mmとなり、インプラント本体部分の近傍では3.10mmとなるよう構成され得る。インプラント本体部分の直径は、ショルダー部分の近傍における3.10mmから、インプラントの根尖側端の近傍における2.50mmへとテーパする。この実施形態においては、インプラントねじ山を除くインプラント本体部分の全面積は、67.8490mm(インプラントねじ山間の全空間を含んで)および54.5066mm(インプラントねじ山により画成された1つの溝部を除いて)と計算された。インプラントねじ山の下方負荷表面の全表面積は47.0838mmであると計算された。その一方で、インプラントねじ山の上方負荷表面の全表面積は53.1599mmであると計算された。複数の周縁リングの全表面積は合計9.24184mmであると計算された。インプラントねじ山のピッチ表面の全表面積は12.0384mmであると計算された。最終的に、この例示的実施形態においては、インプラントねじ山の表面積を含むインプラント本体部分の全表面積は180.375mmであると計算された。
1つのシミュレーション実験においては、図1および図4に示すインプラントの例示的実施形態が、図5〜図7に示すストレートアバットメントに結合された。この実験モデルにおいて、歯科インプラントシステムが被術者の顎骨の準備された部位内に固定され、100Nが印加された。この負荷に応答して、歯科インプラントシステムは103MPaの応力を経験した。被術者の顎骨は、26MPaの応力および3,179の歪みを経験した。この実験においては、最大歪みは、アバットメントおよびインプラントの間の接合部付近で生じた。
第2のシミュレーション実験においては、図1および図4に示すインプラントの例示的実施形態が、図9に示すアングルアバットメントに結合された。100Nの負荷に応答して、この歯科インプラントシステムは143MPaの応力を経験した。被術者の顎骨は、45MPaの応力および1,898の歪みを経験した。当業者が理解するように、およそ4,000の骨歪みは歯槽頂骨吸収を生じさせるため、歯科インプラントシステムの両方の実験的にテストされた実施形態は、理想的な骨歪み特性を示す。
本発明のいくつかの実施形態が前述の明細書において開示されてきたが、当業者は、本発明の多数の変更例および他の実施形態が前述の説明および関連する図面の利点を有する当業者に想起されるであろうことを理解するであろう。したがって、本発明が上記で開示した特定の実施形態に限定されないこと、および、多数の変更例および他の実施形態が添付の請求項の範囲内に含まれることが理解されるであろう。さらに、特定の用語が、本明細書およびそれに続く全請求項において用いられるが、これらの用語は一般的な意味および説明的な意味においてのみ用いられたものであり、説明してきた本発明を限定する目的、または以下の請求項を限定する目的で用いられたものではない。

Claims (24)

  1. 歯科補綴物を顎骨の準備された部位内に固定するための歯科インプラントシステムであって、
    縦軸を有するインプラントであって、
    前記インプラントの歯冠側端を画成し、且つ、複数の離間する周縁リングを備えるショルダー部分と、
    前記インプラントの根尖側端を画成し、縦方向長さおよびインプラントねじ山を有するインプラント本体部分であって、前記インプラントねじ山は実質的に前記インプラント本体部分の長さの少なくとも1部分に沿って螺旋状に延長し、前記インプラント本体部分は根尖方向にテーパされた、インプラント本体部分と、
    前記インプラントの前記歯冠側端に画成され、前記インプラントの前記縦軸に沿い、前記ショルダー部分と、前記インプラント本体部分の少なくとも1部分とを通り、延長する、内部キャビティと、を備える
    インプラント、および
    前記インプラントの前記内部キャビティ内に選択的に固定的に取り付けられるよう構成された接続部分と、
    前記インプラントの前記ショルダー部分に当接するよう構成され、且つ複数の離間する周縁リングを備える遷移部分であって、前記接続部分および前記遷移部分は共通の縦軸を有する、前記遷移部分と、
    歯冠方向にテーパする、アバットメント本体部分と、を備える
    アバットメントを備え、
    前記アバットメントの前記接続部分が前記インプラントの前記内部キャビティ内に取り付けられたとき、前記アバットメントの前記接続部分および前記遷移部分の前記共通の縦軸は、前記インプラントの前記縦軸と実質的に軸方向に整列
    前記アバットメントの前記接続部分および前記遷移部分はそれぞれ直径を有し、前記遷移部分の前記直径は、前記接続部分の前記直径よりも大きく、それにより、前記インプラントの前記ショルダー部分と接触するためのアバットメント表面が画成される、歯科インプラントシステム。
  2. 前記アバットメントは縦方向長さを有し、前記アバットメントは前記アバットメントの長さ全体に沿って延長する内側ボアを画成し、前記歯科インプラントシステムは、前記アバットメントの前記内側ボア内に、および前記インプラントの前記内部キャビティの1部分内に受容されるよう構成されたアバットメントねじをさらに備える、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  3. 前記ショルダー部分の各周縁リングは、近接する周縁リングから、前記インプラントの前記縦軸に沿って、分離距離だけ離間し、前記分離距離は.01mmから.25mmの範囲である、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  4. 前記ショルダー部分の各周縁リングは径方向深さおよび縦方向厚さを有し、各周縁リングの前記径方向深さおよび前記縦方向厚さは、.01mmから.15mmの範囲にある、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  5. 前記インプラントの前記本体部分の前記縦方向長さは、.00mmから4.00mmの範囲にある、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  6. 前記インプラントの前記根尖側端は実質的に平坦であり、前記インプラントの前記根尖側端は、前記インプラントの前記縦軸に対して実質的に垂直に向けられた、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  7. 前記インプラント本体部分の前記インプラントねじ山は、前記インプラントの前記ショルダー部分の近傍から前記インプラントの前記根尖側端の近傍へと実質的に螺旋状に延長する、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  8. 前記インプラント本体部分の前記インプラントねじ山は、上方負荷表面と、下方負荷表面と、前記上方負荷表面および前記下方負荷表面の間に配置され且つ前記上方負荷表面および前記下方負荷表面に接続されたピッチ表面とを備える、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  9. 前記インプラントねじ山は、.40mmから.00mmの範囲の径方向深さを備え、前記インプラントねじ山は、.25mmから.75mmの範囲の厚みを有し、前記ピッチ表面は、.025mmから.30mmの範囲の厚みを有する、請求項8に記載の歯科インプラントシステム。
  10. 前記インプラント本体部分の前記インプラントねじ山は、.00mmから.00mmの範囲のねじピッチを有する、請求項9に記載の歯科インプラントシステム。
  11. 前記インプラントの少なくとも1部分はマイクロテクスチャー化された、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  12. 前記インプラントの前記マイクロテクスチャー化された部分は、ナノテクスチャー化が重ね合わせられた、請求項11に記載の歯科インプラントシステム。
  13. 前記アバットメントの前記接続部分は挿入端部と、可変直径を有するテーパ部分とを備え、前記テーパ部分は、前記テーパ部分の直径が、歯冠方向に移動するにつれて増加するよう構成された、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  14. 前記接続部分の前記挿入端部は実質的に六角形である、請求項13に記載の歯科インプラントシステム。
  15. 前記アバットメントの前記接続部分が前記インプラントの前記内部キャビティに取り付けられたとき、前記インプラントの前記ショルダー部分の前記周縁リングと、前記アバットメントの前記遷移部分の前記周縁リングとは、協働して、連続する一連の離間する周縁リングを、前記インプラントおよび前記遷移部分の前記縦軸に沿って画成する、請求項に記載の歯科インプラントシステム。
  16. 前記アバットメント本体部分は、.00mmから.00mmの範囲の最大直径と、.00mmから.00mmの範囲の縦方向長さを有する、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  17. 前記アバットメント本体部分は縦軸を有し、前記アバットメント本体部分は、前記アバットメント本体部分の前記縦軸に対してテーパ角度でテーパし、前記テーパ角度は度から5度の範囲である、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  18. 前記アバットメント本体の前記縦軸は、前記アバットメントの前記接続部分および前記遷移部分の前記共通の縦軸と実質的に軸方向に整列する、請求項17に記載の歯科インプラントシステム。
  19. 前記アバットメント本体の前記縦軸は、前記アバットメントの前記接続部分および前記遷移部分の前記共通の縦軸に対して、選択された角度で折り曲げられ、前記選択された角度は、度から0度の範囲にある、請求項17に記載の歯科インプラントシステム。
  20. 前記アバットメント本体部分は、ヘッド部分と、前記遷移部分および前記ヘッド部分の間に、前記アバットメントの前記縦軸に沿って配置されたベース部分とを備え、前記ヘッド部分は、前記アバットメントの前記縦軸に沿って離間する複数の溝部を備える、請求項17に記載の歯科インプラントシステム。
  21. 前記アバットメント本体部分は、前記遷移部分の近傍にマージンを画成し、前記アバットメント本体部分の前記マージンの半径方向の幅は、.10mmから.00mmの範囲である、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  22. 前記アバットメントは対抗部材と係合するよう構成された、請求項1に記載の歯科インプラントシステム。
  23. 前記対抗部材は前記アバットメント本体部分を受容するよう構成された内部キャビティを画成する内側表面を有する、請求項22に記載の歯科インプラントシステム。
  24. 前記対抗部材は外側表面および可変円周を有し、前記対抗部材は、前記対抗部材の前記円周の周りに固定され、且つ前記対抗部材の前記外側表面から径方向に延長する複数の保持リングを備える、請求項23に記載の歯科インプラントシステム。
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