JP5849278B2 - 補綴物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、骨の欠損部分を補う補綴物の製造方法に関する。例えば、永久歯の歯根欠損等の際に顎の骨に埋め込まれる歯科用インプラントに関する。
骨の欠損部分を補う補綴物の一種として、体内に埋め込まれるインプラントが注目されている。特に、顎の骨に埋め込まれる歯科用インプラントが注目されている。
歯科用インプラントは、虫歯や破損により永久歯の歯根が失われた場合に、歯槽骨に設けた穴に挿入して固定するものである。
この歯科用インプラントは、歯槽骨に固定されるインプラント体(人工歯根)と、インプラント体に螺着され人工歯冠を装着可能なバットメント体(支台)と、アバットメントに装着されるインプラントクラウン(人工歯冠)と、で構成される。
インプラントクラウンは、常に口腔内に露出する。インプラントクラウンをジルコニアで形成した場合には、天然歯とは異なる色(濃茶色または純白色)を有するため、口腔内の審美性が損なわれる。
インプラント体やアバットメント体は、歯肉が退縮するとその一部が歯肉から露出するようになる。インプラント体やアバットメント体をジルコニアで形成した場合においても、インプラントクラウンの場合と同様に、口腔内の審美性が損なわれる。
特許文献1には、アバットメント体を歯肉に近似した色(赤系色)に着色することにより、歯肉が退縮した場合であっても、アバットメントの露出による審美性の減退を防止できる技術が開示されている。
特開2009−82171号公報
特許文献1の技術は、アバットメント体のみを対象としている。特許文献1の技術は、インプラント体に対しても適用することは可能である。
しかし、インプラントクラウンに特許文献1の技術を適用すると、かえって口腔内の審美性が損なわれる。
インプラントクラウンは、インプラント装着者の天然歯に近似する色(白色系)に着色することが望まれている。インプラント体やアバットメント体も、天然歯に近似する色に着色することが望ましい。
特許文献1の技術は、ジルコニア等のセラミックス(原料)に対して顔料を添加して着色している。インプラントは体内に埋め込まれるため、顔料の人体に対する悪影響が懸念される。
顔料等の着色材料を用いることなく、天然歯に近似する色に着色することが望ましい。
本発明は、着色材料を用いることなく、天然骨に近似する色に着色された補綴物の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第一実施態様は、骨の欠損部分を補う、ジルコニアを含む補綴物の製造方法であって、γ線殺菌処理の後に、加熱処理を行って天然骨に近似する色に変色させた。
本発明の第二実施態様は、第一実施態様において、前記近似する色は、L*a*b*表色系において、L*が60〜90、a*が−5〜10、b*が−5〜10である。
本発明の第三実施態様は、第一及び第二実施態様において、前記加熱処理は、最高温度が100℃〜300℃である。
本発明の第四実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、骨に埋め込まれて骨結合するインプラントである。
本発明の第五実施態様は、第四実施態様において、前記補綴物は、歯科用インプラントである。
本発明の第六実施態様は、第五実施態様において、前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのインプラント体である。
本発明の第七実施態様は、第五実施態様において、前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのアバットメント体である。
本発明の第八実施態様は、第五実施態様において、前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのインプラントクラウンである。
本発明の第九実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、歯の欠損部分に埋め込まれる詰め物である。
本発明の第十実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、歯根に装着される差し歯である。
本発明の第十一実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、記補綴物は、欠損した歯の代わりとなる人工歯及び隣接する天然歯に被せる歯冠からなるブリッジである。
本発明の第十二実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、有床義歯である。
本発明の第十三実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、人工骨である。
本発明の第十四実施態様は、第一から第三実施態様のいずれかにおいて、前記補綴物は、骨補填材である。
本発明は、着色材料を用いることなく、天然骨に近似する色に着色された補綴物を得られる。
本発明の実施形態に係る歯科用インプラント5を示す図である。 補綴物S1〜S13の測色結果(L*a*b*表色系の色度)を示す図である。 補綴物S1〜S13の測色結果(波長と反射率)を示す図である。 補綴物T1〜T13の測色結果(L*a*b*表色系の色度)を示す図である。 補綴物T1〜T13の測色結果(波長と反射率)を示す図である。 本発明の実施形態に係るインプラント30を示す図である。 本発明の実施形態に係る詰め物40を示す図である。 本発明の実施形態に係る差し歯50を示す図である。 本発明の実施形態に係るブリッジ60を示す図である。 本発明の実施形態に係る有床義歯70を示す図である。 本発明の実施形態に係る人工骨80を示す図である。
本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。下記説明において示す各種寸法等は一例である。
図1は、本発明の実施形態に係る歯科用インプラント5を示す図である。
インプラント(インプラント、補綴物)5は、歯槽骨(骨)2に固定される。
インプラント5は、歯槽骨2に固定されるインプラント体10と、インプラント体10に対して着脱可能なアバットメント体8と、アバットメント体8に装着される人工歯冠6と、を備える。
インプラント体(補綴物)10は、人工歯根、フィクスチャと呼ばれる。
インプラント体10の外周面には、雄ネジ12が形成される。この雄ネジ12を歯槽骨2に形成した穴に螺合することにより、インプラント体10が歯槽骨2に固定される。
アバットメント体(補綴物)8は、支台と呼ばれる。
アバットメント体8の外周面には、接着剤等を用いて人工歯冠6が装着される。
人工歯冠(補綴物)6は、インプラントクラウン(implant crown)、上部構造、インプラント義歯と呼ばれる。
インプラント体10とアバットメント体8との当接部Sは、歯茎4または歯槽骨2によって覆われる。当接部Sは、歯茎4が退縮すると露出する。つまり、インプラント体10及びアバットメント体8が口腔内に露出する。
人工歯冠6は、常に口腔内に露出する。
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10は、ジルコニアを主成分とするセラミックスにより形成される。
人工歯冠6等は、それぞれ以下の工程Aを経て製造される。
第一工程A1:プレス焼結処理工程(形成工程)
人工歯冠6等のキャビティを有する金型にジルコニアの末(東ソー株式会社PXA−200タイプ等)を入れてプレス成形する。その後に、プレス成形品を例えば1500℃以上の温度で焼結する。
これにより、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品が得られる。
第二工程A2:γ線殺菌処理工程(濃茶色化工程)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品に対してγ線を照射して殺菌する。γ線を例えば25kGy以上照射する。
これにより、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品は、濃茶色化する。人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品は、外面のみならず、内部も濃茶色化する。
第三工程A3:加熱処理工程(白色化工程)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品を100℃〜300℃に加熱する。最高温度が100℃〜300℃となればよい。加熱時間や保持時間等は任意である。
これにより、濃茶色化した形成品が白色化して、天然歯に近似する色に着色される。つまり、天然歯に近似する色に着色された補綴物(人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10)が得られる。
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10は、外面のみならず、内部も天然歯に近似する色に着色される。
表1は、上述した製造工程A(A1〜A3)を経て形成された補綴物(prosthesis)S1〜S13の測色結果を示す表である。
Figure 0005849278
図2は、補綴物S1〜S13の測色結果(L*a*b*表色系の色度)を示す図である。
図3は、補綴物S1〜S13の測色結果(波長と反射率)を示す図である。
表色系:Lab表色系(CIE 1976(L*,a*,b*)色空間(CIELAB)、JIS Z 8729)
分光測色計:コニカミノルタ社(旧ミノルタカメラ社)製 CM−1000
補綴物S1〜S13及び比較例S21,S22の材料:東ソー株式会社 PXA−233P
補綴物S1:第三工程A3において最高温度を100℃とした。
補綴物S2:第三工程A3において最高温度を110℃とした。
補綴物S3:第三工程A3において最高温度を120℃とした。
補綴物S4:第三工程A3において最高温度を130℃とした。
補綴物S5:第三工程A3において最高温度を140℃とした。
補綴物S6:第三工程A3において最高温度を150℃とした。
補綴物S7:第三工程A3において最高温度を160℃とした。
補綴物S8:第三工程A3において最高温度を170℃とした。
補綴物S9:第三工程A3において最高温度を180℃とした。
補綴物S10:第三工程A3において最高温度を190℃とした。
補綴物S11:第三工程A3において最高温度を200℃とした。
補綴物S12:第三工程A3において最高温度を250℃とした。
補綴物S13:第三工程A3において最高温度を300℃とした。
比較例S21:第一工程A1を経た(第一工程A1及び第二工程A2を省いた)。
比較例S22:第一工程A1及び第二工程A2を経た(第三工程A3を省いた)。
比較例S23:従来の人工歯(VITA社 CEREC VITABLOCS MarkII)。
補綴物S1〜S13は、γ線殺菌処理(第二工程A2)の後に、加熱処理(第三工程A3)されることにより、天然骨に近似する色に変色する。加熱処理(第三工程A3)は、最高温度が100℃〜300℃である
図2に示すように、天然骨に近似する色は、L*a*b*表色系において、L*が60〜90、a*が−5〜10、b*が−5〜10である。詳細には、L*が65〜89、a*が−2〜6、b*が−1〜8である。
補綴物S1〜S13は、濃茶色である比較例S22よりも白色系であり、純白色である比較例S21よりも茶色系である。したがって、補綴物S1〜S13は、比較例S23と同様に、天然骨に近似する色を有する色に変色したと確認された。
図3に示すように、補綴物S1〜S13は、比較例S23と比べると、反射率が高いが、波形形状は近似する。したがって、補綴物S1〜S13は、比較例S23と波形形状が近似するため、比較例S23に近似する色(天然骨に近似する色)に変色したと確認された。
このように、補綴物S1〜S13が天然骨に近似する色(比較例S23と同様の色)に着色されることを確認した。加熱処理(第三工程A3)における最高温度を100℃から300℃の間で設定することにより、補綴物S1〜S13の装着者の天然歯に近似する色が得られる。
よって、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10を天然骨に近似する色に着色できるので、口腔内の審美性が損なわれることがない。
人工歯冠6等が摩耗した場合であっても、その内部まで天然骨に近似する色に着色されているので、口腔内の審美性が損なわれることがない。
人工歯冠6等は、それぞれ以下の工程Bを経て製造することも可能である。
第一工程B1:プレス焼結処理工程(形成工程)
人工歯冠6等のキャビティを有する金型にジルコニアの紛末(東ソー株式会社PXA−200タイプ等)を入れてプレス成形する。その後に、プレス成形品を例えば1500℃以上の温度で焼結する。
これにより、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品が得られる。
第一工程B1は、第一工程A1と同一の工程である。
第二工程B2:表面処理工程(レーザー加工工程)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品に対してレーザー光を照射して、表面を粗面化する。
レーザー光には、Nd:YAGレーザー又はYVO4レーザーが用いられる。例えば、Nd:YAGレーザー、YVO4レーザーの基本波(固体レーザー:波長1064nm、ファイバーレーザー:1090nm)を用いることができる。レーザー光の光径(直径)は、例えば5〜50μmである。
第三工程B3:高温加熱処理工程(色戻し化工程)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品を700℃に加熱する。加熱時間や保持時間等は任意である。
これにより、レーザー光の照射により変色(濃茶色化)した形成品が白色化する。人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10は、外面のみならず、内部も白色化する。
第四工程B4:γ線殺菌処理工程(濃茶色化工程B2)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品に対してγ線を照射して殺菌する。γ線を例えば25kGy以上照射する。
これにより、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品は、濃茶色化する。人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品は、外面のみならず、内部も濃茶色化する。
第四工程B4は、第二工程A2と同一の工程である。
第五工程B5:加熱処理工程(白色化工程)
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10の形成品を100℃〜300℃に加熱する。最高温度が100℃〜300℃となればよい。加熱時間や保持時間等は任意である。
これにより、濃茶色化した形成品が白色化して、天然歯に近似する色に着色される。つまり、天然歯に近似する色に着色された補綴物(人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10)が得られる。
人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10は、外面のみならず、内部も天然歯に近似する色に着色される。
第五工程B5は、第三工程A3と同一の工程である。
表2は、上述した製造工程B(B1〜B5)を経て形成された補綴物T1〜T13の測色結果を示す表である。
Figure 0005849278
図4は、補綴物T1〜T13の測色結果(L*a*b*表色系の色度)を示す図である。
図5は、補綴物T1〜T13の測色結果(波長と反射率)を示す図である。
表色系:Lab表色系(CIE 1976(L*,a*,b*)色空間(CIELAB)、JIS Z 8729)
分光測色計:コニカミノルタ社(旧ミノルタカメラ社)製 CM−1000
補綴物T1〜T13及び比較例T21〜T23の材料:東ソー株式会社 PXA−233P
補綴物T1:第五工程B5において最高温度を100℃とした。
補綴物T2:第五工程B5において最高温度を110℃とした。
補綴物T3:第五工程B5において最高温度を120℃とした。
補綴物T4:第五工程B5において最高温度を130℃とした。
補綴物T5:第五工程B5において最高温度を140℃とした。
補綴物T6:第五工程B5において最高温度を150℃とした。
補綴物T7:第五工程B5において最高温度を160℃とした。
補綴物T8:第五工程B5において最高温度を170℃とした。
補綴物T9:第五工程B5において最高温度を180℃とした。
補綴物T10:第五工程B5において最高温度を190℃とした。
補綴物T11:第五工程B5において最高温度を200℃とした。
補綴物T12:第五工程B5において最高温度を250℃とした。
補綴物T13:第五工程B5において最高温度を300℃とした。
比較例T21:第一工程B1及び第二工程B2を経た(第三工程B3〜第五工程B5を省いた)。
比較例T22:第一工程B1〜第三工程B3を経た(第四工程B4及び第五工程B5を省いた)。
比較例T23:第一工程B1〜第四工程B4を経た(第五工程B5を省いた)。
比較例T24:従来の人工歯(VITA社 CEREC VITABLOCS MarkII)。比較例S23と同一物である。
補綴物T1〜T13は、γ線殺菌処理(第四工程B4)の後に、加熱処理(第五工程B5)されることにより、天然骨に近似する色に変色する。加熱処理(第五工程B5)は、最高温度が100℃〜300℃である
図2に示すように、天然骨に近似する色は、L*a*b*表色系において、L*が60〜90、a*が−5〜10、b*が−5〜10である。詳細には、L*が65〜89、a*が−2〜6、b*が−1〜8である。
補綴物T1〜T13は、濃茶色である比較例T21,23よりも白く、純白色である比較例T22よりも茶色である。したがって、補綴物S1〜S13は、比較例T24と同様に、天然骨に近似する色を有する色に変色したと確認された。
図3に示すように、補綴物T1〜T13は、比較例T24と比べると、反射率が高いが、波形形状は近似する。したがって、補綴物T1〜T13は、比較例T24と波形形状が近似するため、比較例T24に近似する色(天然骨に近似する色)に変色したと確認された。
このように、補綴物T1〜T13が天然骨に近似する色(比較例T24と同様の色)に着色されることを確認した。加熱処理(第五工程B5)における最高温度を100℃から300℃の間で設定することにより、補綴物T1〜T13の装着者の天然歯に近似する色が得られる。
よって、人工歯冠6、アバットメント体8及びインプラント体10を天然骨に近似する色に着色できるので、口腔内の審美性が損なわれることがない。
人工歯冠6等が摩耗した場合であっても、その内部まで天然骨に近似する色に着色されているので、口腔内の審美性が損なわれることがない。
図6は、本発明の実施形態に係るインプラント30を示す図である。
補綴物は、インプラント30であってもよい。インプラント(補綴物)30は、骨折等した骨31に埋め込まれる。また、インプラント30は、骨折等した骨を固定するためにも用いられる。
インプラント30の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
図7は、本発明の実施形態に係る詰め物40を示す図である。
補綴物は、詰め物40(inlay, filling)であってもよい。詰め物(補綴物)40は、歯(骨)41の欠損部分に埋め込まれる。
詰め物40の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
図8は、本発明の実施形態に係る差し歯50を示す図である。
補綴物は、差し歯50(post crown)であってもよい。差し歯(補綴物)50は、歯根(骨)51に装着される。
差し歯50の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
図9は、本発明の実施形態に係るブリッジ60を示す図である。
補綴物は、ブリッジ60(架工義歯、冠橋義歯)であってもよい。ブリッジ(補綴物)60は、欠損した歯の代わりとなる人工歯61(dummy, pontic)及び隣接する天然歯63(支台歯:abutment tooth)に被せる歯冠62(crown)からなる。
ブリッジ60の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
図10は、本発明の実施形態に係る有床義歯70を示す図である。
補綴物は、有床義歯70(入れ歯:dentures)であってもよい。総入れ歯、部分入れ歯のいずれであってもよい。
有床義歯(補綴物)70は、レジンにより形成された義歯床71と人工歯72からなり、欠損した歯の代わりとなる。
人工歯71の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
図11は、本発明の実施形態に係る人工骨80を示す図である。
補綴物は、人工骨80(artificial bone)であってもよい。人工骨(補綴物)80は、例えば、頭蓋骨(骨)81の欠損部分に配置される頭蓋プレート等である。
人工骨80の製造工程においても、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
補綴物は、人工骨80のように特定の形状を有する場合に限らない。補綴物は、特定の形状を有しない骨補填材(不図示)(bone prosthetic material)であってもよい。
本発明の補綴物は、着色材料を用いることなく、天然骨に近似する色に着色される。このため、口腔内の審美性が損なわれることがない。本発明の補綴物は、着色材料を用いていないので、人体に対する悪影響が皆無である。
本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
本発明の補綴物は、ジルコニア(酸化ジルコニウム)を主成分とする生体適合性セラミックス材料により形成される。体積比においてジルコニアが50%以上含まれていればよい。
補綴物の材料は、ジルコニア複合材料(ジルコニアと他のセラミックス材料を組み合わせたもの)であってもよい。他のセラミックス材料は、アルミナ(酸化アルミニウム)や酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化シリコーン、酸化マグネシウム、酸化セリウム等である。
補綴物の材料は、ジルコニアと金属や合金とを組み合わせたものであってもよい。金属や合金は、銅、チタン、チタン合金等である。
補綴物の材料は、ジルコニアと、カーボンや樹脂やガラス等とを組み合わせたものであってもよい。
補綴物の製造工程は、γ線殺菌処理(第二工程A2、第四工程B4)の後に、加熱処理(第三工程A3、第五工程B5)が行われる。
一方、形成工程(第一工程A1,B1)には、任意の製造方法・装置を用いることができる。また、表面処理工程(第二工程B2)及び高温加熱処理工程(第三工程B3)には、任意の製造方法・装置を用いることができる。
2 歯槽骨(骨) 5 歯科用インプラント(インプラント、補綴物) 6 人工歯冠(補綴物) 8 アバットメント体(補綴物) 10 インプラント体(補綴物) 30 インプラント(補綴物) 31 骨 40 詰め物(補綴物) 41 歯(骨) 50 差し歯(補綴物) 51 歯根(骨) 60 ブリッジ(補綴物) 70 有床義歯(補綴物) 80 人工骨(補綴物) 81 頭蓋骨(骨)

Claims (14)

  1. 骨の欠損部分を補う、ジルコニアを含む補綴物の製造方法であって、
    γ線殺菌処理の後に、加熱処理を行って天然骨に近似する色に変色させた補綴物の製造方法
  2. 前記近似する色は、L*a*b*表色系において、L*が60〜90、a*が−5〜10、b*が−5〜10である請求項1に記載の補綴物の製造方法
  3. 前記加熱処理は、最高温度が100℃〜300℃である請求項1又は2に記載の補綴物の製造方法
  4. 前記補綴物は、骨に埋め込まれて骨結合するインプラントである請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  5. 前記補綴物は、歯科用インプラントである請求項4に記載の補綴物の製造方法
  6. 前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのインプラント体である請求項5に記載の補綴物の製造方法
  7. 前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのアバットメント体である請求項5に記載の補綴物の製造方法
  8. 前記補綴物は、歯科用インプラントのうちのインプラントクラウンである請求項5に記載の補綴物の製造方法
  9. 前記補綴物は、歯の欠損部分に埋め込まれる詰め物である請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  10. 前記補綴物は、歯根に装着される差し歯である請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  11. 前記補綴物は、欠損した歯の代わりとなる人工歯及び隣接する天然歯に被せる歯冠からなるブリッジである請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  12. 前記補綴物は、有床義歯である請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  13. 前記補綴物は、人工骨である請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
  14. 前記補綴物は、骨補填材である請求項1から3のうちいずれか一項に記載の補綴物の製造方法
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