JP5972177B2 - インプラント摘出方法及び摘出を可能にする冠状鋸ドリルビット - Google Patents

Description

本発明は、骨結合インプラントを摘出するための方法、及び、前記方法を実行するのに特に適した冠状鋸ドリルビットの設計に関するものである。

一般的には骨インプラント、具体的には歯科インプラントは、骨結合するように、換言すれば、歯科インプラントが設けられる骨が耐える必要のある高い機械的応力に歯科インプラントが耐えることができるだけの十分な強度のある方法で、歯科インプラントを骨に接合して固定するように、生物学的及び機械的に設計されている。そのため、実際の骨インプラント結合は非常に強く、容易に破壊することがないように設計されている。

しかしながら、インプラントは、（インプラントの不適切な設置、又は、設置部位の医学的処置の変更などの場合に）骨結合された骨から取り外さなければならない場合がある。一般的に言って、インプラントと骨との間での結合の作用が上記のように強度の高いものでなければならないために、インプランの取り外しは複雑な作業となる。

骨結合インプラントの取り外しは、骨にとっては、つまり、患者にとっては、外傷性となる可能性のある処理である。従来の摘出方法には、冠状鋸ドリルビットとして知られる中空のドリルビットで、インプラントの周りに穴開けすることが含まれている。インプラント自体を含む部位、及び、骨の周囲の区域が穴開けされる。穴開けが終了すると、インプラント及び前記骨の周囲の区域が取り外される。運が悪いと、この方法は、患者の骨に、インプラントが設けられていた元の空洞よりも大きな空洞を残してしまい、前記空洞は、別のインプラントを嵌め込むには通常大きすぎるため、悪材料となっている。そのため、インプラント処置を続けるのに先立って、通常は空洞を埋めるために骨の再生処理が必要となる。

出願人は近年、国際公開第２００９／１５３３７２号に記載される、インプラントを摘出するための新しい器具を考案した。この器具は、インプラントの周りの骨の穴開けを必要とすることなく、歯科インプラントを摘出することができる。前記摘出器具は、インプラントの有底穴に、インプラントと骨との間の雄ねじに対して反対方向にねじを切ることができる雄ねじ部を有している。摘出方法は、摘出器具をインプラントの内部に、追加トルク付与器具（例えば、米国特許出願第１２／６１９０７９号明細書に記載の器具）を用いてねじ込ませることに基づいており、インプラントの頭部を若干変形させる。摘出器具は、回転トルクが非常に大きくされ、摘出器具とインプラントとの間の締結が最大限度に達し、前記回転トルクがインプラントと骨との結合に伝達され、その結合が破壊されてインプラントが緩められるまで（或いは、インプラントが骨にねじ込まれていない場合には、単に破壊されるまで）ねじ込まれる。そのため、この方法を実行するためには、摘出器具は大きなトルクに耐え、前記トルクをインプラントに伝達させることができなければならない。その結果、上記の摘出器具によって、インプラントはきれいに取り外され、インプラントが設けられていた空洞だけが残されることになる。結果として、インプラントを摘出する処理が患者にとってはより軽微な外傷で済むことが明白であるうえ、その後の骨の再生段階を実施する必要もない。

本発明の目的は、骨結合インプラントと骨との結合に伝達されることになる大きな摘出トルクをインプラントに付与することに基づいて、改良されたインプラント摘出方法を提供することである。この方法によれば、付与されるトルクを最大限に活用し、その結果、過度に大きなトルクを付与して前記結合の破壊を引き起こす必要がなくなる。その目的は、外科医がインプラントと骨との結合を破壊するのに多大な労力を発揮する必要がなくなることであり（それは、摘出器具が非常に大きなトルクによって破損する危険があるためである）、また、特定の最大トルクを付与することで、より強力なインプラントと骨との結合を前述の方法以外で破壊することができることである。

国際公開第２００９／１５３３７２号 米国特許出願第１２／６１９０７９号明細書

本発明の目的は、骨に設置されたインプラントを摘出するための方法を提供することであり、その方法は、インプラントと骨との結合が破壊するまでインプラントの内部に摘出器具をねじ込ませるために、摘出器具にトルクを付与することを含み、前記方法において摘出トルクが連続する段階で付与されるという具体的な特徴を有している。各段階では、摘出トルクが特定の最大トルク値に達するまで摘出器具に付与され、次に前記トルクの付与が低減される。特定の最大トルク値は連続する段階の各々で増加する。換言すれば、本発明の方法では、増加する摘出トルクが特定の最大トルク値に達するまで摘出器具に付与され、次に、トルクの付与が低減又は停止され、増加する摘出トルクが以前よりも大きい特定の最大トルク値となるまで付与され、その付与が再度低減されるといったようにして、インプラントと骨との結合が破壊するまで続いていく。

本発明による方法は、増加するトルクを段階的に間を空けて徐々に付与することに基づいており、国際公開第２００９／１５３３７２号に記載される、増加する摘出トルクをすぐに間を空けずにインプラントと骨との結合が破壊するまでインプラントに付与することに基づく基本的な方法よりも、優れた結果を提供する。この方法によって、インプラントの頭部を抑制しつつ徐々に変形させ、摘出器具がインプラントの内部により深く挿入することが試験からわかった。この新しい効果は、（通常、摘出器具が直径の増加する上部を有していることに鑑みて）非常に重要である。その理由は、応力に耐える摘出器具の部分がより大きな直径を有することで強度を増加させ、それによって摘出器具を破損させることなくより大きな破壊トルクを付与することができるためである。

本発明の詳細は、限定されることない添付の図面において理解することができる。

本発明による方法の実行における歯科インプラント及び摘出器具の断面図である。 本発明による冠状鋸ドリルビットの実施例を示す図である。 本発明による冠状鋸ドリルビットの第２の実施例を示す図である。 図３の一部の拡大図である。 穿孔時間に対して骨が得る温度のグラフであり、グラフは、本発明による冠状鋸ドリルビットを用いて発生した最大温度値と、従来の冠状鋸ドリルビットを用いて発生した最大温度値との両方を示す。

本発明は、骨に設置されたインプラントを摘出するための方法に関するものであり、その方法は、インプラントと骨との結合が破壊するまでインプラントの内部に摘出器具をねじ込ませるために、摘出器具にトルクを付与することを含み、前記方法において摘出トルクが連続する段階で付与されるという具体的な特徴を有している。各段階では、特定の最大トルク値に達するまで摘出トルクが摘出器具に付与され、次に前記トルクの付与が低減され、前記特定の最大トルク値は連続する段階の各々で増加する。換言すれば、本発明の方法によれば、摘出器具はインプラントの頭部内に配置され、トルク付与器具によって、徐々に増加するトルクが、摘出器具を締め込む方向（通常、反時計方向）へと第１の最大トルク値に達するまで付与される。前記トルク付与器具は、米国特許出願第１２／６１９０７９号明細書に記載されるもののような、最大トルクを調整可能なレンチであるのが好ましい。この値に達したときに、摘出器具は、必ずしも完全には取り外されないが、緩められる。緩められて摘出器具内の固有応力が取り除かれた後、以前の値よりも大きな第２の最大トルク値に達するまで、トルクが摘出器具に再び付与される。この手順が繰り返され、インプラントと骨との間の骨結合が破壊されてインプラントが摘出されるまで、摘出器具の有用寿命を保護する。

マルチトルク（変更可能）レンチ又は異なる大きさの複数の固定トルクのレンチを用いるのが本発明の方法を実施するには好ましいが、単一の固定トルクのレンチを用いてこの方法を実施することもまた可能である。この場合には、歯科専門家は自身の判断力を用いるべきであり、その判断力は、歯科専門家が各段階でトルクの付与が低減されるべき正しい時点を決定する上での支援となる。

本明細書に記載される方法は、摘出器具をねじ込む際にインプラントの頭部を抑制しつつ変形させることができ、そのため、摘出器具をインプラントの内部により深く挿入させることができる。その結果、摘出器具の直径が尖端に向かって増加する場合には、インプラントにトルクを付与して応力に耐える器具の部分がより長い直径を有することになる（そのため強度が増加する）。したがって、摘出器具はより大きなトルクを付与することができるとともに、そのトルクに耐えることができる。そのため、外科医は、摘出器具を破損させることなく、インプラントと骨とのさらに強い結合を破壊することができる。実験室試験では、本発明の方法は、摘出器具を破損させることなくトルクを６０％超まで大きくできることがわかった。

本発明による摘出方法は、各段階で（トルクが低減された後で、次の段階でより大きな摘出トルクが付与される前）、摘出器具をインプラントから取り外すために、摘出する方向とは反対の方向にトルクを付与する追加のステップを含んでいるのが好ましい。これによって、摘出器具はインプラントにさらに入り込むことができる。摘出器具の直径が尖端に向かって減少する（換言すれば、直径が最上部に向かって増加する）ため、摘出器具は、摘出器具の作用する直径が増加するインプラント手段にさらに導入されることになる。その結果、摘出器具とインプラントとの結合の強度が相当に増加することになる。

本発明の方法には、インプラントと骨との結合の外側部分に冠状鋸ドリルビットで切開を行う追加のステップが任意に含まれる。インプラントと骨との結合の最外部は、骨とインプラントの接触率（ＢＩＣ）が最大となる部位である。実際、インプラントが相当に長い期間骨に設置されていた場合には、前記最外部でのＢＩＣは、インプラントと骨との全体のＢＩＣの８０％もの割合となる可能性がある。したがって、この最外部で穿孔することによって、摘出器具に付与される必要のある最大トルクを相当に減少させることができることになる。

図１は、歯科インプラントが骨に設置されて摘出器具（２）が結合されている場合のインプラント（１）の断面図である。摘出器具（２）は、本発明による方法を実施するのに使用される形式のものであるため、インプラント（１）の有底ねじ穴（３）にねじ込まれるねじ部（４）を有している。ねじ部（４）は、非常に強くねじ込まれ、摘出器具（２）により大きなトルクを付与することでインプラントと骨との結合を破壊するまでねじ込まれる。

図に示すように、この場合では、インプラントと骨との結合の最外部（５）に穿孔が行われることによって、摘出がさらに容易となっている。穿孔には主に２つの効果がある。１つ目の効果は、摘出器具（２）への最大応力の付与がインプラント(１)に伝達される位置を、穿孔がない場合の元々の位置（７）から、その元々の位置（７）における骨の部位ほど強度が強くない骨の部位に対応する、現在の位置（６）に移動させることができることである。２つ目の効果は、穿孔した場合における現在の位置（６）における応力が、穿孔のない場合における元々の位置（７）における応力よりも相当に大きくなることである。この効果は図６において見ることができ、この図は、応力を付与する位置の深さに応じて骨に付与される応力を表している。この図からわかるように、例えば、深さが約４．２ｍｍである現在の位置（６）まで穿孔を行った場合には、この場所から骨に付与される応力（破線）は約２００ＭＰａの最大値となり、一方、穿孔が行われなかった場合の骨に付与される応力（点線）は、深さ０（図１の元々の位置（７））において１５０ＭＰａの最大値となり、大幅に小さくなる。換言すれば、インプラントと骨との結合の最外部（５）を僅かに穿孔することで、摘出器具（２）によって引き起こされる応力を骨へと集中させる適合効果が発生する。これら両方の効果を組み合わせることで、インプラントと骨との結合を破壊するのに必要な最大トルクを減らせるのである。

図２は、本発明による冠状鋸ドリルビット（８）の実施例の俯瞰図であり、冠状鋸ドリルビット（８）は、インプラントと骨との結合の最外部（５）に上記の穿孔を安全且つ正確に実施することができる。冠状鋸ドリルビット（８）の最外部は、冠状鋸ドリルビット（８）の本体の残余部よりも直径の短い減径部（９）を有している。前記減径部（９）は、穿孔中に外科医を導き、外科医が冠状鋸ドリルビット（８）を挿入する必要があることを外科医に示す止部（１０）で途切れている。止部（１０）は、穿孔中に骨に接触するときに、骨を切断したり引っ張ったりすることはなく、単に骨と擦れるだけであるように機能する。減径部（９）、つまり、冠状鋸ドリルビット（８）の端部の鋸歯状の切削部は、特に薄くなっており、そのため、穿孔するのに最小限の大きさの力しか必要とせず、止部（１０）が擦れることで前記力に十分に対抗する。その結果、止部（１０）が骨に対して擦れることで、外科医は冠状鋸ドリルビット（８）が必要な限界まで挿入されたことに気付くことができる。

減径部（９）の高さ（ｈ）は、２〜８ｍｍの間であるのが好ましい。特に有利な実施例は、高さが４．５〜５．５ｍｍのものであり、その高さにおいて穿孔深さの深度値が最適化される（換言すれば、穿孔が、最大トルクが低減されるという意味において、可能な限り浅いほど効果的となる）。

図３は、本発明による冠状鋸ドリルビットの第２の実施例の一部の断面を模式的に示す図である。ここで、冠状鋸ドリルビット（８'）は、本体（１１）及び先端（１２）を有し、先端（１２）は、本体（１１）より直径が短く、例えば、図に示すように、横断固定部材（１３）によって本体（１１）に結合されている。この場合、冠状鋸ドリルビット（８'）の減径部（９）は、先端（１２）自体にある一方で、本体（１１）の端部は止部（１０）となっている。本実施例の利点は、本体（１１）に（通常耐久性があり脆弱でない）一つの材料を用い、先端（１２）に（通常硬い）別の材料を用いることができることである。

図４は、図３の一部の拡大図であり、この図では、止部（１０）が配置されつつ、冠状鋸ドリルビット（８'）の上記のすべての部材がより明確に示されている。

図５は、穿孔時間に応じて骨が得る温度のグラフであり、グラフは、本発明による冠状鋸ドリルビット（破線）と、比較として従来の冠状鋸ドリルビット（点線）とを用いて発生した最大温度値を示す。この図からわかるように、より短時間で穴開けするために使用される、本発明による冠状鋸ドリルビットにおいては、冠状鋸ドリルビットの周囲の骨が得る最大温度値は、穿孔を通じて（示された場合においては０〜５０秒間継続）、従来の冠状鋸ドリルビットによって穿孔する場合（より長時間の穿孔が０〜１６０秒間継続）に発生する最大温度値と比較して、より低くなっている。したがって、本発明による冠状鋸ドリルビットを使用することで、摘出の間に、インプラントの周囲の骨の質が損なわれないという追加の利点が提供される。

Claims (4)

1. 骨に切開を行うための冠状鋸ドリルビット（８、８'）であって、該冠状鋸ドリルビット（８、８'）が円筒形状部を備え、前記円筒形状部の一つの端部から、前記円筒形状部と一体に形成されたシャフトが延在し、
   前記円筒形状部の他方の端部には、前記円筒形状部および前記シャフトよりも硬い材料で作られた中空の円筒形状の切削用の先端（１２）が取り付けられ、
   前記先端（１２）の直径が前記円筒形状部の直径よりも小さくなっており、
   前記円筒形状部が、前記円筒形状部の長手方向軸線に垂直に前記先端（１２）よりも突出する止部（１０）で終わり、それにより、前記止部（１０）が前記骨に接触すると前記骨に対して擦れて、前記冠状鋸ドリルビット（８、８'）がそれ以上導入されるべきではないことを示すようになっており、
   前記止部（１０）が前記シャフトおよび前記円筒形状部と一体に形成されていることを特徴とする冠状鋸ドリルビット。
2. 前記先端（１２）が、少なくとも１つの横断固定部材（１３）によって前記円筒形状部に結合されている請求項１に記載の冠状鋸ドリルビット（８'）。
3. 前記先端（１２）により形成された減径部（９）の高さ（ｈ）が２〜８ｍｍである請求項１または請求項２に記載の冠状鋸ドリルビット（８'）。
4. 前記減径部（９）の高さ（ｈ）が４．５〜５．５ｍｍである請求項３に記載の冠状鋸ドリルビット（８'）。
   

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