JP6676076B2 - 義歯システム - Google Patents

Description

本発明は、義歯システム、特にねじ固定部を備えている義歯システムに関する。

歯科インプラント学では、依然として、主としてチタンから成るシステムが使用されている。それらのシステムは、大抵の場合、インプラント、アバットメントおよび結合ねじから成る。インプラントのオッセオインテグレーションが行われた後に、アバットメントが、結合ねじを用いて軸線方向においてインプラントに結合されて、約２０〜３５Ｎｃｍのトルクで締め付けられる。通常の場合、インプラントおよびアバットメントは、いわゆる位置決め面を複数有しており、それらの位置決め面は、回り止め結合を形成し、また咀嚼中に生じるねじり力からアバットメントを保護するために使用される。公知のチタンインプラントでは、咀嚼中に生じる高い機械的負荷と、またそれにより生じる曲げモーメントと、に起因して、結合ねじにおけるプリテンション力が失われ、その結果、アバットメントないし二次部品の緩みが生じる。結合ねじの頭部へのアクセスは、大抵の場合、セメントで固定された歯冠によって覆い隠されているので、緩んだねじを再び締め付けることができるようになるためには、この歯冠を破壊しなければならない。さらに、結合ねじが緩慢に緩み続けることによって、アバットメントおよびインプラントが継続的に損傷する可能性がある。チタンから成るシステムにおける結合ねじの緩みを阻止するために、従来技術によれば、平円錐状に成形されたねじ頭部を有しているねじが使用されている。アバットメントがインプラントに固定されると、平円錐状のねじ頭部が、同様に平円錐状に形成されている、アバットメントにおける貫通孔と一緒に、セルフロック式のねじ結合として作用する。このようにして、緩みが抑制される。

歯科インプラント学における比較的新しい材料として、チタンから成る公知のシステムに対し、高性能セラミックである二酸化ジルコンが定着した。チタンに関して従来技術から公知である、平円錐状のねじロックを備えているねじ固定部は、そのロックの際に生じる、外側に向けられる力に起因して、セラミックには適していない。さらに、セラミックから成る義歯システムは、チタンから成るシステムと比べると、引張荷重に耐えられない。セラミック義歯システムにおいて使用される結合ねじの緩みを阻止することを目的とした解決手段は、従来技術から公知である。

国際公開第２１４０９１３４６号（ＷＯ２１４０９１３４６Ａ２）には、アバットメントをインプラントに固定するためのねじが開示されている。インプラントは、ねじ山を備えている内側孔を有している。ねじは、特にプラスチックから製造されている場合には、そのねじ山と不一致に形成されている。この不一致によって、ねじとインプラント本体との間には、ねじ本体への切り込み（インプラント本体およびそのねじ山は、ねじ本体よりも固い）の他に冷間圧接も生じ、その結果、ねじの安定した当接が保証されている。国際公開第２１４０９１３４６号に記載されている結合は、その結合を解離できるようにするためには、ねじ本体の変形に起因して可逆性の解離を実現できないことから、ねじを穿孔しなければならないという欠点を有している。

欧州特許出願公開第２５２２３００号明細書（ＥＰ２５２２３００Ａ）には、義歯を受容するためのアバットメントが記載されており、このアバットメントは、ガラス繊維強化樹脂から製造されている。アバットメントは、結合要素を有しており、この結合要素は、１つの有利な実施形態においてはインプラントに螺入される。インプラントを、選択的に、チタン、ステンレス鋼、セラミック、または顎骨へのオッセオインテグレーションのための他の材料から形成することができる。アバットメントに対して使用される材料によって、咀嚼力は可能な限り吸収されるべきであり、またそれによって破損の危険が最小限にされるべきである。義歯システムの安定性を高めるために、プラスチックセメントの使用が提案されている。アバットメントおよびインプラントに対して使用される異なる材料に起因して、義歯システムの装着期間にわたり結合ねじの緩みが生じる可能性が高まるという問題については検討されていない。

発明の開示
本発明の課題は、従来技術の欠点を有していない義歯システムを提供することである。本発明による義歯システムの別の課題は、装着期間にわたり、セラミックインプラントにおけるアバットメントの緩みを阻止することである。

この課題は、請求項１の特徴および従属請求項によって解決される。

以下において、インプラントにアバットメントを固定するために使用されるねじについて言及する場合、これは患者の口腔内に永続的に残存し、咀嚼力による持続的な酷使に晒されているねじを意味している。

上記の課題を解決するために、本発明によれば、アバットメントを取り付けるための繊維強化熱可塑性樹脂から成る結合ねじのための受容開口部が設けられた、顎骨に一体化（オッセオインテグレーション）するためのセラミックインプラントを有している、義歯システムが提案される。本発明による義歯システムは、ねじ固定部を含んでおり、このねじ固定部は、第１の形状結合（形状による束縛：formschluss）手段および第２の形状結合手段を有しており、第１の形状結合手段は、結合ねじに配置されており、また第２の形状結合手段は、インプラントの受容開口部および／またはアバットメントに配置されている。結合ねじを締め付ける際または解離させる際に、第１の形状結合手段は、第２の形状結合手段と接触して、弾性変形可能である。

第１の形状結合手段の弾性変形性に起因して、また第１の形状結合手段が締め代を有するように製造されていることに起因して、第１の形状結合手段が、第２の形状結合手段との相互作用において、結合ねじの締め付けまたは解離の際に圧縮および弛緩される。弾性変形できる場合、起こり得るねじり力は、無視できる程度に小さい。

結合ねじを締め付けている間ないし解離させている間、圧縮力を克服することが必要になる。結合ねじが緩み始めるために必要になるトルクは、締め付けのために加えることができる最大締め付けトルクよりも大きいことが確認された。本発明による義歯システムによって、結合ねじにおけるプリテンション力の損失を抑制することができる。

結合ねじないし第１の形状結合手段の有利な最終位置は、第１の形状結合手段が第２の形状結合手段に完全に係止される位置と解される。最終位置に達する直前に、結合ねじには所望の最大締め付けトルクが加えられている。この最大締め付けトルクに達した直後に、第１の形状結合手段は、第２の形状結合手段に係止され、締め付けトルクは低下する。

有利な最終位置とは異なる別の最終位置は、結合ねじにおける所望の最大締め付けトルクが直接的に作用し、かつ第１の形状結合手段が第２の形状結合手段との相互作用で圧縮されている位置と解される。

１つの実施形態においては、第１の形状結合手段が第２の形状結合手段に対して相対的に回動可能である。第１の回動位置に達した際に、第１の形状結合手段は、第２の形状結合手段との相互作用で圧縮され、また第２の回動位置に達した際に弛緩される。最終位置において、第１の形状結合手段は、第２の形状結合手段に完全に係止される。

１つの有利な実施形態においては、第１の形状結合手段が、外側多角形部として、結合ねじに形成されており、また第２の形状結合手段が、内側多角形部として、好ましくは三角形部として、インプラントの受容開口部に形成されている。締め付けトルクが結合ねじに加えられると、内側多角形部の側面と接触する外側多角形部の角領域が弾性変形される。結合ねじに締め付けトルクが加えられた際に、内側多角形部の側面に外側多角形部の角領域が接触すると、この角領域が圧縮される。締め付けトルクが加えられ続けると、外側多角形部が内側多角形部内において、外側多角形部の側面が内側多角形部の側面に接触する位置へと回動する。外側多角形部の角領域は弛緩する。そのような弛緩は、例えば、外側多角形部が内側多角形部に完全に係止された際に、最終位置において生じる。係止の直前に、その係止の際に相応に低下する所望の最大締め付けトルクに達する。

外側多角形部、好ましくは多角形は、内側多角形部、好ましくは三角形に対して、好ましくは締め代を有するように（大きい寸法に）製造されている。特に、外側多角形部の角領域は、回動トルクが加えられた際に圧縮されて、再び弛緩される。したがって、外側多角形部は、内側多角形部に対して、所定の寸法を上回ってはならない。何故ならば、所定の寸法を上回ると、繊維強化熱可塑性材料の損傷が生じるからである。

１つの有利な実施形態においては、インプラントにおける内側多角形部が三角形である。以下の例では、内側多角形部の内接円の半径を
ｒ_ID＝０．８５ｍｍとすることができる。

繊維強化熱可塑性樹脂が最大限に圧縮されるが、しかしながらまだ割れない、外側多角形部の外接円の半径ならびに内接円の半径を計算することができる次式に関して、以下の仮定がなされる。
１．結合ねじは、繊維補強されているため、軸線方向には拡張しない。
２．材料は、単純に圧縮され、剪断力およびねじり力は無視される。
３．繊維は、マトリックスの弾性、半径方向の圧縮挙動に影響を及ぼさない。
４．材料は、引張荷重および圧力下で、半径方向において等しい挙動を示す。

したがって、外接円の半径および内接円の半径に関して、以下の数学的な関係が生じる。
ｒ_ak＝結合ねじにおける外側多角形部の外接円の半径
ｒ_ID＝インプラントにおける三角形の内側多角形部の内半径
ε_Max＝｜σ_C／Ε｜＝フックの法則による最大圧縮
σ_C＝剪断応力
Ｅ＝弾性率
ｎ＝外側多角形部の角の数
ｒ_ik＝内接円の半径

以下の計算例に関して、ＰＥＥＫ母材で繊維強化された、１１８ＭＰａの圧縮強度および４ＧＰａの弾性率を有している、熱可塑性樹脂を前提とする。外接円の半径に関する前述の式およびフックの法則により、以下の値が得られる：
ｒ_ak＝０．８７５ｍｍ

外側多角形部の内接円の半径および直径は、外側多角形部の角の数（ｎ）に依存する。ｎ＝３からｎ＝１２の外側多角形部に関して、内接円の半径および直径に対しては以下の値が得られる。

１つの有利な実施形態においては、結合ねじの外側多角形部が、ねじ頭部とは反対側に位置するねじ端部に配置されている。例えば、外側多角形部をねじ頭部に直接的に続けて、すなわちねじ頭部とねじ山との間に配置することも可能である。

本発明の１つの別の有利な実施形態においては、結合ねじおよびアバットメントが、繊維強化熱可塑性樹脂から一体的に製造されている。結合ねじおよびアバットメントは、１つの部品を形成している。この実施形態においては、形状結合手段が結合ねじに配置されている。アバットメントは、貫通孔を有していない。

本発明による義歯システムの１つの別の有利な実施形態においては、第１の形状結合手段が、結合ねじの頭部に配置されており、また第２の形状結合手段が、アバットメントの貫通孔に配置されている。その種の配置構成においては、第１の形状結合手段が、例えば少なくとも１つのリブを有しており、また第２の形状結合手段が少なくとも１つの溝を有している。少なくとも１つのリブは、結合ねじの頭部の外周面に延在しており、また少なくとも１つの溝は、貫通孔の内周面に延在している。締め付けトルクが加えられた際に、少なくとも１つのリブが少なくとも１つの溝に接触すると、リブが弛緩され、溝に係止される。溝が配置されていない、貫通孔の領域においては、リブがねじの回動時に圧縮される。

１つの有利な実施形態においては、少なくとも１つのリブが結合ねじの頭部の外周面に配置されており、また少なくとも１つの溝が貫通孔の内周面に配置されている。リブおよび溝は、好ましくは螺線状に延在している。１つの別の実施形態においては、少なくとも１つのリブが、結合ねじの垂直軸線の軸線方向に延在しており、また少なくとも１つの溝が、アバットメントの垂直軸線の軸線方向に延在している。

１つの別の有利な実施形態においては、ねじの外周面が溝を有しており、その溝内に、受容開口部の内周面のリブが形状結合により係合される。

１つの別の有利な実施形態においては、第２の形状結合手段が、アバットメントの貫通孔の内周面に配置されている構造体である。この構造体は、突起、好ましくは歯を有している。対応する第１の形状結合手段は、好ましくは結合ねじの頭部に設けられている。

有利な実施形態においては、本発明による義歯システム、特にセラミックインプラントの受容開口部が、嵌合円筒孔として形成されている区間を有している。嵌合円筒孔には、その回転軸線の軸線方向において、雌ねじ山がオーバラップしている。結合ねじは、嵌合円筒孔に対応する嵌合円柱部と、雌ねじ山に対応する雄ねじ山と、を有しているので、結合ねじとインプラントの受容開口部との間には、嵌合および／またはねじ結合が形成される。

１つの有利な実施形態においては、嵌合円筒孔が、その嵌合円筒孔の円筒状の側面において測定して、２０％〜５０％の円筒状の割合を有している。

いずれの実施形態においても、結合ねじは、繊維強化熱可塑性樹脂から製造されている。強化繊維は、例えば、以下の繊維：炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、カーボンナノチューブまたはそれらの組合せである。

１つの特に有利な実施形態においては、繊維強化熱可塑性樹脂が、ＰＥＥＫマトリックスにおける単方向炭素繊維から成る。

第２の形状結合手段が、アバットメントの貫通孔に配置されており、また第１の形状結合手段が結合ねじに配置されている実施形態においては、アバットメントと、インプラントの遠位端部との間の接触面に、アバットメントの回動耐性のある位置決めを保証する、回転防止機構が設けられている。

第２の形状結合手段が、インプラントの受容開口部に配置されており、また第１の形状結合手段が結合ねじに配置されている実施形態においては、アバットメントと、インプラントの遠位端部との間の接触面には、アバットメントの回動耐性のある位置決めを保証する、回転防止機構が設けられている。

以下では、本発明を、実施例に基づいて、図面と関連させて詳細に説明する。

インプラントおよびアバットメントを備えている義歯システムの側面図を示す（結合ねじおよびねじ固定部は見て取れない）。 ねじ固定部を備えている本発明による義歯システムの実施形態の、垂直方向の軸線Ａ−Ａに沿った縦断面図を示す。 上から見た、軸線Ｂ−Ｂに沿った図１（ａ）による義歯システムの横断面図を示す。 結合ねじの１つの実施形態の側面図を示す。 図２（ａ）に示した結合ねじの斜め下から見た斜視図を示す。 アバットメントおよび結合ねじが一体的に形成されている実施形態の斜視図を示す。 斜め上から見た図３（ａ）に示した実施形態を斜め下から見た別の斜視図を示す。 図３（ａ）に示した実施形態の側面図を示す。 貫通孔を備えているアバットメントの１つのヴァリエーションの本発明による別の実施形態の４つの図（ａ−ｄ）を示す。 貫通孔を備えているアバットメントの１つの別のヴァリエーションの本発明による別の実施形態の４つの図（ａ−ｄ）を示す。 図５（ａ）に示したアバットメントを備えている義歯システムの斜視図を示す。 図５に示したアバットメントにおいて使用される結合ねじの１つの実施形態の２つの図（ｂ−ｃ）を示す。 本発明による義歯システムのためのねじの１つの別の実施形態の側面図を示す。 アバットメントをインプラントに結合する際に図７（ａ）に示したねじが使用される、本発明の１つの実施形態の縦断面図を示す。 図１の実施形態によるねじ固定部のある場合とねじ固定部のない場合とで比較した、結合ねじを締め付ける際ないし解離させる際の回転角度に依存する締め付けトルクおよび緩みトルクの経過のグラフを示す。 内接円の半径および外接円の半径に関する式を説明するために、内側三角形部をシンボリックに表している三角形と、外側多角形部をシンボリックに表している六角形部と、を概略的に示す。

本発明の実施形態
図１（ａ）は、本発明による義歯システムの第１の実施形態の側面図を示し、この義歯システムは、インプラント１およびアバットメント２を含んでおり、またアバットメント２は、結合ねじ７を受容するための貫通孔１０を有している。結合ねじおよび貫通孔は、図１（ａ）においては見て取れない。インプラント１およびアバットメント２は、セラミック材料、好ましくは酸化ジルコニウムから製造されている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した実施形態の軸線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。貫通孔１０を備えているアバットメント２、インプラント１および結合ねじ７の１つの有利な実施形態が示されている。結合ねじ７は、熱可塑性の繊維強化材料から製造されている。図示の有利な実施形態においては、外側多角形部１１が、結合ねじ７の近位端部に設けられている。外側多角形部１１は、インプラント１の受容開口部１４に配置されている内側多角形部１３に対して、締め代を有するように（大きい寸法に）製造されている。例えば、内側多角形部１３の内接円の直径は、１．７ｍｍの値を有している。それに対して、外側多角形部１１の外接円の直径は、１．８ｍｍ〜１．９ｍｍまでの寸法を有している。

図示の実施形態においては、内側多角形部１３が、三角形に形成されており、またインプラント１の受容開口部１４の近位領域に配置されている。ねじ固定部６０は、結合ねじ７における外側多角形部１１と内側多角形部１３との相互作用によって形成される。締め代を有するように結合ねじ７を製造することによって、プレス嵌めが生じる。外側多角形部１１を内側多角形部１３にねじ込む際、または外側多角形部１１を内側多角形部１３から解離させる際に、外側多角形部１１の熱可塑性の繊維強化材料の弾性変形が生じる。所望のトルクが結合ねじ７に加えられると、外側多角形部１１の角領域は弾性変形され、受容開口部１４の内側多角形部１３における所望の最終位置において完全に係止される。

図１（ｂ）に図示されている実施形態においては、結合ねじ７の頭部１２が貫通孔の内面上で周方向に延びるショルダ７１に載置されると、最終位置に達する。

最終位置に達すると、結合ねじ７は、不所望な解離または緩みから保護されており、またプリテンション力の損失が阻止される。さらに、１つの有利な実施形態においては、結合ねじ７が嵌合円柱部１５を含んでおり、この嵌合円柱部１５には雄ねじ山１７がオーバラップしている。受容開口部１４の一区間１６は、嵌合円筒孔として形成されており、この嵌合円筒孔の側面に沿って、雌ねじ山が延在しているので、結合ねじ７と区間１６との間には、嵌合および／またはねじ結合が形成される。

図１（ｃ）は、図１（ａ）に示した実施形態による、Ｂ−Ｂに沿った横断面図を示す。内側多角形部１３の領域におけるインプラント１の受容開口部１４の横断面および外側多角形部１１の横断面が示されている。図１（ｃ）においては、外側多角形部１１が、最終位置において、内側多角形部１３に完全に係止されており、外側多角形部の３つの側面は、内側三角形部の面に対して平行に位置している。それらの側面は、内側三角形部の面に接触している。図１（ｂ）に関して既に言及したように、結合ねじ７の頭部１２は、貫通孔の内面上で周方向に延びるショルダ７１に載置される。

結合ねじ７は、回動から保護されており、したがって不所望な緩みから保護されている。図示の実施形態においては、内側多角形部１３が三角形に形成されており、かつ外側多角形部１１が六角形に形成されている。

図２の（ａ）および（ｂ）は、図１に示した実施形態による結合ねじ７の２つの図を示す。結合ねじ７は、六角形に形成され、かつ結合ねじ７の近位端部に配置されている外側多角形部１１を有する。ねじ頭部１２と外側多角形部１１との間には、嵌合円柱部１５が設けられており、この嵌合円柱部１５には雄ねじ山１７がオーバラップしている。

図３の（ａ）〜（ｃ）は、本発明による１つの別の実施形態の３つの図を示す。アバットメント３は、結合ねじ７’と一体的に形成されている。結合ねじ７’およびアバットメント３は、義歯、例えば歯冠またはブリッジを受容するための二次部品１８０を形成している。図示の実施形態において、嵌合円柱、雄ねじ山および形状結合手段は、図２の（ａ）、（ｂ）に図示したものと同等に形成されている。近位端部には、六角形の形状の外側多角形部１１’が配置されている。この外側多角形部１１’に続いて、遠位方向においては、雄ねじ山１７’を有する嵌合円柱部１５’が設けられている。図示の実施形態においては、二次部品１８０が、熱可塑性の繊維強化プラスチックから製造されており、またインプラント１’が、セラミック材料から製造されている（インプラント１’は、図３の（ａ）〜（ｃ）には図示していない）。外側多角形部１１’は、二次部品１８０をインプラントに結合させた際に、インプラントの受容開口部に配置されている、対応する内側多角形部内に係合される。締め代を有するように（大きい寸法に）製造されている外側多角形部１１’は、内側多角形部１３’内にねじ込まれると弾性変形する。トルクが二次部品１８０に加えられると、外側多角形部１１’の角領域が相応に圧縮ならびに弛緩され、内側多角形部１３’における所望の最終位置において完全に係止される。この実施形態においては、ねじ固定部７０が、結合ねじ７’における外側多角形部１１’と内側多角形部１３’との相互作用によって形成される。このようにして、二次部品１８０とインプラント１’の結合部は、回動から保護されており、したがって不所望な緩みから保護されている。プリテンション力の損失が阻止される。

図３に図示した実施形態によるアバットメントを螺入する際に、例えば、外側多角形部１１’が内側多角形部１３’の底面に載置されると、最終位置に達する（図３には図示せず）。

最終位置に達するための別の可能性は、インプラントの遠位端部にアバットメントショルダ８１が載置することである。外側多角形部１１’は、内側多角形部１３’の底面には載置されず、外側多角形部１１’は解放されている（図３には図示せず）。

図４の（ａ）〜（ｄ）は、本発明による義歯システムにおいて使用される、アバットメント４の１つの別の実施形態を示す。図４（ａ）には、アバットメント４の側面図が図示されている。図４（ｂ）は、図４（ａ）による軸線Ａ−Ａに沿った、アバットメント４の断面図を示す。貫通孔１０’の１つの特別な実施形態が図示されている。アバットメント４をインプラントに取り付けるための結合ねじを受容する貫通孔１０’は、その貫通孔１０’内で、貫通孔１０’を取り巻くように延びる構造体１９を有しており、この構造体１９は突起２０を有している。図４に図示した実施形態においては、構造体１９がアバットメント４と一体的に形成されている。

最終位置において、結合ねじの頭部が構造体１９に載置される。結合ねじの頭部に取り付けられている第１の形状結合手段は、この位置において、突起２０に完全に係止される（図４には図示せず）。ねじ固定部８０が形成され、結合ねじの不所望な緩みならびにプリテンション力の損失が阻止される。図４（ｂ）〜（ｄ）に示した特別な実施形態においては、突起２０が歯２１として形成されている。図４（ｃ）には、図４（ｂ）に示したアバットメント４が上面図で図示されている。貫通孔１０’を取り巻くように延びており、かつ力結合（力による束縛：kraftschluss）要素２０を含む構造体１９を備えている貫通孔１０’が示されている。図４（ｂ）からも分かるように、貫通孔に装入される結合ねじは示していない。図４（ｄ）には、歯２１として形成されている突起２０が部分側面図で図示されている。

図５の（ａ）〜（ｃ）は、本発明による義歯システムにおいて使用されるようなアバットメント５の１つの別の実施形態の種々の図を示す。図５（ａ）においては、アバットメント５が上から見た斜視図で示されている。アバットメント５は、第２の形状結合要素６を有する貫通孔１０’’を備えており、この貫通孔１０’’内に、結合ねじの頭部に配置されている第１の形状結合要素６’が最終位置において完全に係合される（図５（ｃ）を参照されたい）。この位置において、結合ねじの頭部が貫通孔の内面上を周方向に延びるショルダ７１’に載置される。

１つの有利な実施形態においては、第１の形状結合要素６’および第２の形状結合要素６が、リブおよび溝によって形成されている。溝は、長手方向において、貫通孔１０’’の内面に延在している。トルクが加えられて、所望の締め付けトルクに達すると、結合ねじ７’’の頭部にリブ６２として形成されている第１の形状結合手段６’が溝６１に係止され、それによってねじ固定部９０が形成される。このようにして、結合ねじ７’’は、不所望な緩みから保護されており、またプリテンション力の損失を阻止することができる。図５（ｂ）は、貫通孔１０’’および長手方向に延在している複数の溝６１を備えているアバットメント５を断面図で示す。図５（ｃ）は、貫通孔１０’’に結合ねじが装入されているアバットメント５を図示しており、また係止された位置でのリブ６２のうちの１つの詳細を図示している。

図６（ａ）は、図５に示したアバットメント５を含めた、本発明による義歯システムの斜視図を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したアバットメント５と組み合わされて使用されるような、結合ねじ７’’の１つの例示的な実施形態を示す。ねじ７’’の頭部には、リブ６２の形態の複数の第１の形状結合手段６’が配置されている。図６（ｂ）による例示的な実施形態においては、ねじ頭部に続いて、嵌合円柱部１５’’と、その嵌合円柱部にオーバラップしている雄ねじ山１７’’と、が示されている。近位端部には、円柱状の終端要素２２が設けられている。図６（ｃ）は、回転キー用のキー係合部２３を含んでいる、図６（ｂ）に示した結合ねじを上面図で示す。

図７（ａ）は、結合ねじ７’’’の１つの別の実施形態を示し、また図７（ｂ）は、図７（ａ）に示したねじ７’’’が使用される、本発明による義歯システムの１つの例示的な実施形態を断面図で示す。図６に示した実施形態とは異なり、ねじ頭部７１の外周面のリブ６２’ないし貫通孔１０’’’の内周面の溝６１’は、実質的に螺旋状に延在している。この螺旋は、結合ねじの雄ねじ山１７’’’の傾斜よりも勾配が強い急峻な傾斜角度を有している。この経過に起因して、義歯システムに引張荷重が加えられると、ねじは自動的にさらに引き締められる。

最終位置では、結合ねじの頭部が、貫通孔の内面上で周方向に延びるショルダ７１’’に載置され、またリブ６２’’が貫通孔１０’’’の内周面の溝６１’’に完全に係止される。熱可塑性の繊維強化材料からねじが製造されることに起因して、トルクがねじに加えられると、溝ないしばねの弾性変形が生じる。

図８は、結合ねじ（例えば、図１、図２および図３による実施形態を参照されたい）を引き締める際または解離させる際の回動角度に依存する締め付けトルクないし緩みトルクの経過を表すグラフを示す。締め付けトルクは、正のｙ軸に示されている。解離させるためのトルクは、負のｙ軸に示されている。

実線で示されている曲線は、トルクの経過を表しており、ここで、ねじ固定部は、外側六角形部として形成されている第１の形状結合手段を有する結合ねじとして形成されており、また第２の形状結合手段は、内側三角形部としてインプラントに形成されている（例えば、図１、図２および図３による実施形態を参照されたい）。この実施形態に関して、結合ねじの回動角度（ｘ軸）に依存して、締め付けの際ないし解離の際に加えられたトルク（ｙ軸）は、「波状の」経過を取っている。外側六角形部が内側三角形部に対して、外側六角形部の角領域が内側三角形部の側面によって圧縮される回動角度にあるとき、加えられたトルクが上昇している。結合ねじをさらに回動させると、上昇は最大値まで続く。外側多角形部の外面が、内側多角形部の面に対して実質的に平行になる回動角度に達すると、トルクは低下し、外側多角形部は弛緩され、最終位置において内側多角形部に完全に係止される。結合ねじは、所望の最大締め付けトルクに達するまで、ここでは３０Ｎｃｍ（０．３Ｎｍ）に達するまで回動される。この締め付けトルクに達した直後に、外側多角形部は弛緩され、最終位置において内側三角形部に係止される。

図８においては、負のｙ軸に沿って、結合ねじを解離させる際のトルクの経過が示されている。この曲線経過からは、結合ねじが緩み始めるために必要になるトルクは、ねじ固定部のない結合ねじの場合よりも大きいことが分かる。この場合には、最終位置から結合ねじを回動させるためには、約４０Ｎｃｍ（０．４Ｎｍ）が必要である。ねじ固定部のないねじの場合には、この値は、３０Ｎｃｍ（０．３Ｎｍ）を下回る。図８に示されているような「ΔＸ」は、ねじ固定部のある場合の曲線経過の極点と、ねじ固定部のない場合の曲線経過の極点との差を表し、また本発明による義歯システムを用いて達成されるべき所望の効果の裏付けとなる。結合ねじの不所望な解離、したがって本発明による義歯システムの緩みを、確実に阻止することができる。結合ねじを締め付ける際にも、緩みトルクは同様に「波状」の経過を取っている。回動角度に応じて、また内側多角形部との相互作用に応じて、外側多角形部の圧縮ないし弛緩が行われる。

比較として、破線は、回動角度に依存する、ねじ固定部のない結合ねじのトルクの経過を示す。第１の形状結合手段としての外側多角形部の代わりに、結合ねじは円柱状の部材を有している。この曲線経過に基づき、円柱状の部材と内側三角形との相互作用が生じる際に、この円柱状の部材の圧縮ないし弛緩の弾性変形は生じないことが見て取れる。曲線は、実質的に、所望の最大締め付けトルクに達するまで、例えば３５Ｎｃｍ（０．３５Ｎｍ）に達するまで指数関数的に上昇する。ｙ軸の負の領域における曲線経過から見て取れるように、結合ねじを緩めるために必要とされるトルクは、固定部のあるねじのトルクよりも遙かに小さい。この種の結合ねじの使用は不利である。何故ならば、義歯システムの装着期間にわたり、結合ねじの緩み、したがってアバットメントの緩みが生じる虞があるからである。

図９は、三角形内に配置されている、概略的に図示された六角形の外接円半径（ｒ_ak）および内接円半径（ｒ_ik）を計算するための式を詳細に説明するために用いられる。図示の六角形においては、α（アルファ）に関する値は３０°である。図９は、図１において説明した実施形態に関連付けられている。

インプラント １，１’
アバットメント ２，３，４，５，５’
第２の形状結合要素 ６
第１の形状結合要素 ６’
結合ねじ ７，７’，７’’，７’’’
貫通孔 １０，１０’，１０’’
外側多角形部 １１，１１’
ねじ頭部 １２，７１
内側多角形部 １３，１３’
受容開口部 １４
嵌合円柱部 １５，１５’，１５’’
区間 １６
雄ねじ山 １７，１７’，１７’’，１７’’’
嵌合円筒孔 １８
二次部品 １８０
雌ねじ山 ３２
構造体 １９
突起 ２０
歯２１
リブ ６２，６２’
溝 ６１，６１’
ねじ固定部 ６０，７０，８０，９０，１００
ショルダ ７１
アバットメントショルダ ８１

Claims (9)

1. 結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）のための受容開口部（１４，１４’）が設けられた、顎骨に一体化するためのセラミックインプラント（１，１’）と、好ましくはセラミックから成るアバットメント（２，３，４，５，５’）と、を含んでいる義歯システムであって、
   前記アバットメント（２，３，４，５，５’）は、繊維強化熱可塑性樹脂から成る前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）によって、前記インプラント（１）の前記受容開口部（１４，１４’）に固定可能である、義歯システムにおいて、
   第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）および第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）を含んでいるねじ固定部（６０，７０，８０，９０，１００）が設けられており、
   前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）に配置されており、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）は、前記インプラント（１，１’）の前記受容開口部（１４，１４’）および／または前記アバットメント（２，３，４，５，５’）に配置されており、
   前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）の締め付けまたは解離の際に、前記インプラント（１，１’）において、前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）との相互作用で弾性変形可能であり、
   前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）上の外側多角形部（１１，１１’）として形成され、および、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）は、前記インプラント（１，１’）の前記受容開口部（１４，１４’）の、好ましくは三角形の、内側多角形部（１３）として形成され、または、
   前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）は、前記アバットメント（２，３，４，５，５’）の貫通孔（１０’）の内周面に配置された構造体（１９）であって、前記構造体（１９）は、突起（２０）を含んでおり、対応する前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）の頭部（１２，７１）上に配置されていることを特徴とする、義歯システム。
2. 前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）との相互作用で、前記結合ねじの前記締め付けまたは前記解離の際に、相応に圧縮可能または弛緩可能であることを特徴とする、
   請求項１記載の義歯システム。
3. 前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６’，６１’）は、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）に対して相対的に回動可能であって、第１の回動位置に達した際に、前記第２の形状結合手段（１３，１２’，２０，６，６２’）との前記相互作用で圧縮可能であり、第２の回動位置に達した際に弛緩可能であり、最終位置において、前記第１の形状結合手段（１１，１１’，６，６’）は、前記第２の形状結合手段に完全に係止されることを特徴とする、
   請求項２記載の義歯システム。
4. 前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）における前記外側多角形部（１１，１１’）は、ねじ頭部（１２，７１）とは反対側に位置するねじ端部に配置されていることを特徴とする、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の義歯システム。
5. 前記アバットメント（３）および前記結合ねじ（７’）は、繊維強化熱可塑性樹脂から一体的に形成されていることを特徴とする、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の義歯システム。
6. 前記繊維強化熱可塑性樹脂は、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、カーボンナノチューブまたはそれらの組合せから成るグループから選択された強化繊維を有していることを特徴とする、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の義歯システム。
7. 前記繊維強化熱可塑性樹脂は、ＰＥＥＫマトリックスにおける単方向炭素繊維から成ることを特徴とする、
   請求項６記載の義歯システム。
8. 前記セラミックインプラント（１，１’）は、受容開口部（１４，１４’）を有しており、該受容開口部（１４，１４’）の一区間は、嵌合円筒孔（３１）として形成されており、
   前記嵌合円筒孔（３１）には、該嵌合円筒孔（３１）の回動軸線の軸線方向において、雌ねじ山（３２）がオーバラップしており、
   前記結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）は、前記嵌合円筒孔（３１）に対応する嵌合円柱部（３１’）と、前記雌ねじ山（３２）に対応する雄ねじ山（３２’）と、を有しており、それによって、結合ねじ（７，７’，７’’，７’’’）と、受容開口部（１４，１４’）との間には、嵌合およびねじ結合が形成されることを特徴とする、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の義歯システム。
9. 前記嵌合円筒孔（３１）は、該嵌合円筒孔の円筒状の側面において測定して、２０％〜５０％の円筒状の割合を有していることを特徴とする、
   請求項８記載の義歯システム。