JP7299870B2 - インプラントシステム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の歯科インプラント及び支台部を含むインプラントシステムに関する。

２ピース以上からなるインプラントシステムは、歯科インプラントの分野ではよく知られており、通常患者の骨に定着することを目的とした雄ねじを有する歯科インプラントと、補綴構造の基礎として機能する支台部（第２部品又は「アバットメント」とも呼ばれる）とを含む。多くの場合、支台部は、歯科インプラントの対応する歯冠側開口部、すなわち埋入された状態で歯冠に面する開口部に挿入される。別の歯科インプラントとアバットメントの組み合わせは、文献では「ツーピース（歯科）インプラント」と呼ばれることもある。本出願において「歯科インプラント」という用語は、顎骨に定着されるコンポーネントのみ（支台部なし）を指す。

歯科インプラントはたいてい金属、通常はチタン、酸化チタン、チタン合金又は同種のものから作製される。とりわけインプラントシステムは耐荷重性、機能性及び耐用年数の点で最高の品質要件を満たす必要がある。これに関して特にインプラントシステムの両コンポーネントの機械的接続、すなわちインプラントとアバットメントの接続は非常に重要である。そのような接続は、最小の寸法で高い咬合力の吸収と伝達を保証するだけでなく、歯科インプラント内に支台部を遊びなく回動しないように位置決めすることを可能にしなければならない。しかしながら歯科インプラントと支台部の間に可能な限り形状係合的な遊びのない回動防止を形成するには、互いに向き合うすべての対偶面を正確に嵌合するように製作しなければならず、これには非常に精密な製造技術が必要である。これらの問題は、例えば次の先行技術文書で考慮された。

特許文献１（米国特許第５２８１１４０号明細書）は、２ピースからなる支台部を備えたマルチピースインプラントシステムを開示している。支台部は、下端部が歯科インプラントの相補的な開口部に受容されるように形成された第１のピースを含み、その上端部には支台部の第２のピースの相補的な開口部に受容されるために多数の側面を備えた突出部を有する。

しかしこの文書に記載されている解決策は、特に個別部材の数が比較的多いために、支台部と歯科インプラントの間の接続の安定性の点で難点がある。

ここから出発して、特許文献２（欧州特許出願公開第１７２８４８６号明細書）では、歯科インプラント内で支台部を案内して回動しないように拘束するための手段を有する、インプラントシステムで使用する支台部が提案された。上記手段は支台部の軸線に対して半径方向に延びる表面を有しており、この表面は、支台部が歯科インプラント内に導入される際に案内されるように歯科インプラントと協働するように構成されている。

さらに、特許文献３（カナダ国特許出願公開第２５９６９８８号明細書）には、歯根領域に、歯科インプラントに対する回転位置を固定するための割出し要素をなす溝を有する支台部が記載されている。

特許文献２に記載された解決策も特許文献３に記載された解決策も、チタンなどの従来の金属をベースとした慣用的な歯科インプラントシステムを対象としている。

支台部に対しては審美的な理由から長ければ長いほどより多くセラミック材料が使用されている。義歯の装用期間にわたって歯肉及びしばしば顎骨も退行することが示されており、それにより金属製の歯科インプラントが露出し、その暗い色彩のために視覚的にも知覚できるようになる。したがって審美的な観点からフルセラミックシステムは特に有利である。しかしながらインプラントシステムの材料は一時的に比較的高い荷重にさらされ、これは特にセラミック材料の場合は金属と比較して曲げ強度が低く破損しやすいために問題を生じる可能性がある。したがって一方では、製造の過程でインプラント又は支台部に必要な回動防止要素が切り込まれると、インプラントシステムの部分が損傷する危険性がある。他方では、荷重ピークが発生すると回動防止要素の領域で材料の破損が発生する可能性がある。例えばインプラント内の回動防止要素がねじ込み工具の作用面としても機能する場合、及び／又は咬合力がインプラントシステムの軸線に対して斜めにセラミックコンポーネントに作用する場合などである。これらの問題は、支台部と歯科インプラントが支台部を貫通する接続ねじによって接続されるセラミック製歯科インプラントシステムに関連してますます多く発生している。なぜならこれらのシステムではねじ溝のための追加の所要スペースのために歯科インプラント及び／又は支台部の壁厚は減少せざるを得ないからである。

例えば特許文献４（国際公開第２０１４／７０９１３４６号）は、セラミック製支台部をセラミックインプラントに固定するためのねじを開示している。インプラントは、ねじ山を付けた内孔を有する。ねじは、例えばプラスチックで作られており、このねじ山に適合しないように形成されている。この不適合のために、ねじとインプラント体との間に冷間溶接が生じるため、ねじの締りばめが保証されている。しかしこの解決策は、インプラントと支台部との間の接続を解除するためには、ねじ体が変形するために可逆的な解除が可能ではないので、ねじをえぐり取らなければならないという難点がある。

セラミック製の歯科インプラントとインプラントねじを有する支台部からなる別のシステムが、特許文献５（欧州特許出願公開第１５２９４９８号明細書）から知られている。一実施形態では、インプラントねじは円錐接触面を有し、支台部は相補的な円錐接触面を有する。しかしこの実施形態では、インプラントねじと支台部との間の相対的な角度位置は確定されていない。

米国特許第５２８１１４０号明細書 欧州特許出願公開第１７２８４８６号明細書 カナダ国特許出願公開第２５９６９８８号明細書 国際公開第２０１４／７０９１３４６号 欧州特許出願公開第１５２９４９８号明細書

上述の問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、歯科インプラントとセラミック材料製の支台部とを含むインプラントシステムを提供することであり、そのセラミックコンポーネントは特定の相対位置で互いに回動しないように接続することができる。同時にこの接続は、良好な力の伝達を可能にすると共に、材料破損の危険性を低減すべきである。

本発明によれば上記課題は、特許請求項１に記載のインプラントシステムにより解決される。好適な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明によるインプラントシステムは、歯科インプラントと、セラミック材料製の支台部とを含む。歯科インプラントは、顎骨に定着することを目的としており、長手方向で歯根端から歯冠端まで延びている。歯科インプラントの形状は、原則としてその長手方向中心軸線に関して少なくとも鏡面対称であり、通常少なくとも部分的に（真）円筒形に形成されており、好ましくは歯根方向で先細になっている。本発明によれば歯科インプラントは、歯冠端に向かって開いた軸方向止まり孔を有し、さらに雄ねじを付けたねじ山セクションを備えており、雄ねじは外面に形成されて、好ましくは一定のねじ山形状を有する。この雄ねじを介して歯科インプラントを既知の方法で顎骨内の穿孔にねじ込むことができる。さらに骨統合特性を改善するために、歯科インプラントはその表面を少なくとも一部の領域で粗くし及び／又は表面処理することができる。

本発明によれば、支台部は、補綴要素を受容するための頭部セクションを備えた遠位端と、近位端に向かって延びる接続セクションと、長手方向に遠位端から近位端まで延びる貫通孔を有する。接続セクションは、歯科インプラントの止まり孔に挿入するために設けられており、外側に第１回動防止要素を備えている。この第１回動防止要素は、歯科インプラントの止まり孔の内側に形成された第２回動防止要素と相補的に形成されている。

本発明によれば、支台部の第１回動防止要素は、外周面を備えた（中空）円筒形の第１基体を含んでおり、さらに長手方向に延びて外周面から第１基体内に突入する溝を有しており、上記溝は支台部の近位端に向かって開口している。歯科インプラントの第２回動防止要素は、内周面と長手方向に延びて内周面を起点として軸方向止まり孔内に突入する複数のリブとを有する（中空）円筒形の第２基体を含む。歯科インプラントのリブは埋入された状態で支台部の溝に突入係合し、インプラントシステムの両セラミックコンポーネント間の回動防止接続を可能にする。

本発明による回動防止要素として歯科インプラントリブの止まり孔内に突入するように選択したことは、リブの形成が壁厚の減少を必要とせず、したがって歯科インプラントの安定性に関する損失を受け入れる必要がないという利点を有する。回動防止要素の領域における材料の高い耐荷重性は、歯科インプラントにとって特に重要である。なぜなら歯科インプラントの回動防止要素は、インプラントを顎骨内に定着するために適切なねじ込み工具の作用点又は作用面としても用いることできるからである。この場合、既知の方法で、ねじ込み工具の相応の形状に掲載された自由端が、第２回動防止要素のリブと取外し可能に突入係合して、歯科インプラントにねじりモーメントを伝達する。既知の回動防止要素が歯科インプラントの壁に切削又は研磨によって削り込まれ、それによって少なくとも部分的に壁厚の減少を招くのとは対照的に、本発明によれば止まり孔の内部に（すなわち歯科インプラントの壁を起点として長手方向軸線の方向に）突入するリブに基づいて、第２回動防止要素の領域で壁厚が事実上増加し、それゆえ歯科インプラントにより大きなねじり力を伝達することが可能になる。

第２回動防止要素とは異なり、支台部の第１回動防止要素は、主として歯科インプラントと支台部との間に回動防止接続を形成する働きをする。この関連において「回動防止接続」という用語は、歯科インプラントに対する支台部の長手方向軸回転が防止されている状態として理解される。したがって第１回動防止要素と第２回動防止要素が協働すると、支台部は歯科インプラントに対して特定の位置合わせにおいて固定することができる。本発明によれば第１回動防止要素は（第２回動防止要素とは対照的に）、追加的にトルクの伝達のための作用点とし機能しないので、溝領域における壁厚の減少ははるかに問題が少ない。

本発明の意味における互いに噛み合う溝とリブからなる回動防止を選択したことは、小さい回転遊びが保証されるという利点を有する。

インプラントシステムの２つの回動防止要素は、同数の溝若しくはリブを有することが好ましい。好ましくはそれぞれ少なくとも３個、より好ましくはそれぞれ４～８個、特に好ましくは６個のリブ若しくは溝が設けられている。この数は、ねじ込み工具から第２回動防止要素への良好な力の伝達と、支台部と歯科インプラントとんお間の良好な回動防止を保証する。これに対し溝の数が多すぎると、第１回動防止要素の領域の材料が弱くなる。なぜならそこでは溝が基体内に突入するため、溝の領域で基体の壁厚が溝の深さだけ減少しているからである。確かに溝／リブの数は歯科インプラントに対する支台部の位置合わせの可能性の数を決定するが、特定の数を超えると追加的な位置決めの可能性に対する限界効用は明らかに減少し、逆に回動防止要素の形状に関する複雑さは増加する。それゆえ最大８個の溝／リブが設けられる。

第１回動防止要素の溝と第２回動防止要素のリブはそれらの幾何学的形状に関して、それぞれ少なくとも部分的に欠円アーチ形断面を有することが好ましい。このことは、溝とリブの断面が少なくとも１本の（原則としてわずかに湾曲した）基線を有し、この基線はそれぞれの回動防止要素の基体の外周面若しくは内周面によって形成され、その終点は少なくとも部分的に弓形の接続線を介して接続されていることを意味する。この場合は鋭いエッジとコーナーの形成を不要にでき、それによってピーク荷重を回避できる。上記接続線は好ましくは少なくとも部分的に、特に好ましくは完全に円弧状であり、円弧の領域で一様な半径を有しており、このことがそれぞれの回動防止要素に作用する力の均一な分布を可能にする。

これとは関係なく、インプラント若しくは支台部の回動防止要素は、２つの隣接するリブ若しくは溝が、対応する（中空）円筒基体の内周面若しくは外周面の部分によって互いに離間しているように設計されていることが好ましい。（中空）円筒基体は、円形底面を有することが好ましい。ここでも鋭いエッジとコーナーの形成を不要にでき、それによってピーク荷重を回避できる。それぞれ２個の溝若しくはリブの間の上記部分は、（中空）円筒基体により付与される安定性が関連する回動防止要素の領域で維持されることを保証する。基体の周方向で測定して、この部分の幅は溝若しくはリブの幅よりも大きいことが好ましい。このことはまた、溝とリブが好ましくはかなり狭く、長手方向にそれぞれ急勾配を付けて形成されていることを意味する。幅が広く平らな構成と比較して、好ましくはより狭くより深い形状では、一方では接続した状態で溝とリブの間の遊びが減少し、他方では相応のねじ込み工具からリブへ、したがって歯科インプラントへ効果的なねじりモーメントの伝達が可能になる。可能な限り良好なねじりモーメント伝達に関して、リブ（したがって溝も）の幅と長さの比が１：３～１：６、好ましくは約１：４であることが好ましい。

上述のように、本発明による支台部は、接続ねじを受容するために設けられた貫通孔を有する。回転対称の支台部では、貫通孔は支台部の長手方向軸線に沿って配置されることが好ましい。しかし支台部は角度を付けた形状を有することもできる。このことは挿入した状態で支台部の長手方向軸線と歯科インプラントの長手方向軸線が角度をなし、貫通孔の軸線は原則として歯科インプラントの長手方向軸線と一致することを意味する。さらに、貫通孔は直線状ではなく、曲線状に構成されていることが考えられる。これ特に口内奥に配置された歯科インプラントに挿入される支台部にとって有用であり得る。あるいはこれは舌側に貫通孔の出口を確保するために前歯領域に配置できる支台部にも適している場合がある。

貫通孔を通される接続ねじによって、両セラミックコンポーネントは互いに安定して形状係合的に接続できるため、一方では支台部から歯科インプラントへの良好な力の伝達が達成される。接続ねじは、好ましくは金属、好ましくはステンレス鋼、チタン又はチタン合金から製造されている。なぜならこれらの材料は良好な安定性、生体適合性及び滅菌を保証するからである。そのうえ金属材料は、ある程度の弾力性があり、ねじがねじ込まれるとその長手方向軸線に沿って弾性的に最小限に伸びることによって、接続ねじの保持力が増加するという利点がある。このとき伸びの結果として生じる張力は、歯科インプラントと支台部の特に安定した接続につながる。

支台部と歯科インプラントが接続した状態で、接続ねじは歯科インプラントの止まり孔内に形成された雌ねじセクションに突入係合する。雌ねじセクションは、軸方向止まり孔の歯根側まで延びることができる。しかしながら接続ねじは止まり孔の一部のみにわたって延びることが好ましく、それにより製造コスト及び接続ねじをねじ込むのに必要とされる時間が削減される。好ましくは雌ねじセクションは、専ら止まり孔の下半分、すなわち歯根側に位置する。それによりねじの長さは拡大され、その結果ねじの予圧力が増加する。

好適な実施形態によれば、歯冠端に、したがって第２回動防止要素の歯冠側に設けた止まり孔は、（中空）円筒端部セクションを有し、支台部は第１回動防止要素の遠位に相補的な（中空）円筒頸部セクションを有しており、この頸部セクションは両インプラントシステムコンポーネントを接続した後で端部セクションの内部に配置されており、正確に嵌合する接続が可能になる。したがってこの実施形態では、第２回動防止要素は歯科インプラントの歯冠端まで延びず、最大で（中空）円筒端部セクションまで延びる。咬合時に長手方向軸線に対して斜めの力がインプラントシステムに作用すると、特にインプラントの端部セクションと支台部の関連する頸部セクションの領域で荷重が増加する。回動防止要素は端部セクション若しくは頸部セクションの外部に配置されているので、これらの領域で壁厚がさらに薄くなることはなく、端部セクションと頸部セクションは発生する力をより良好に吸収できる。

歯科インプラントの（中空）円筒端部セクションは、好ましくは実質的に軸方向止まり孔の歯冠端まで延びている。この関連で「実質的に」とは、端部セクションが完全に歯冠端まで延びるか、少なくとも止まり孔が歯冠端に向かって開く所まで延びるかのいずれかを意味する（特に通常は鋭い端縁を避けるため肩状の移行領域が止まり孔への緩やかな入り口を形成する）。特に好ましくは、端部セクションは歯冠方向では実質的に歯冠端までに延び、歯根方向では第２回動防止要素まで延びている。

好適な実施形態によれば、端部セクションの軸方向長さは第２回動防止要素の長さの少なくとも半分である。これと同様に、頸部セクションの軸方向長さは、好ましくは第１回動防止要素の長さの少なくとも半分である。これにより支台部が歯科インプラント内にぴったりと着座することが保証され、このことはまた第１回動防止要素若しくは第２回動防止要素の領域における荷重ピークを低減する。さらに咬合時に力がインプラントシステムの長手方向軸線に対して作用する場合に支台部の傾きを防ぐために、端部セクション若しくは頸部セクションが十分に長いことが保証される。

上述のように、歯科インプラントの中空円筒端部セクションは実質的に止まり孔の歯冠端まで延び、同様に支台部の相補的な円筒頸部セクションも同じ長さだけ延びている。代替の好適な実施形態では、歯科インプラントの止まり孔はさらに円錐状になったセクションを有しており、このセクションは中空円筒端部セクションの歯冠側に配置され、その直径は歯冠方向で増加している。この実施形態では、支台部の接続セクションは円筒頸部セクションの歯冠側に配置された相補的な円錐セクションを有しており、そのため支台部の接続セクションをインプラントの止まり孔に完全に挿入した後で、両円錐面は互いに接触する。上記円錐接触面は、一方では支台部と歯科インプラントとの間の改善された力の伝達を可能にし、他方ではインプラントとの接続中に支台部のセンタリングを支援する。

インプラント孔と支台部の接続セクションの円錐セクションは、好ましくは５°～３５°、より好ましくは１５°～２５°、最も好ましくは約２０°の円錐角を有する。

インプラントの止まり孔の円錐セクションの軸方向長さＬＩ３は、中空円筒端部セクションの軸方向長さＬ１２、及び第２回動防止要素の軸方向長さＬＩ１よりも小さいことが好ましい。加えて好ましくはＬＩ２はＬＩ１よりも小さく、ＬＩ３＜ＬＩ２＜ＬＩ１となる。特に好ましくは軸方向長さＬＩ３は、ＬＩ２の４分の１未満、最も好ましくはＬＩ２の約５分の１である。

同様に、支台部の接続セクションにおける円錐セクションの軸方向長さＬＡ３は、円筒頸部セクションの軸方向長さＬＡ２、及び第１回動防止要素の軸方向長さＬＡ１よりも小さい。加えて、ＬＡ２はＬＡ１よりも小さいことが好ましく、したがってＬＡ３＜ＬＡ２＜ＬＡ１である。より好ましくは、軸方向長さＬＡ３はＬＡ２の４分の１未満であり、最も好ましくは約５分の１である。

上述の円錐セクションを有する実施形態では、円錐セクションが中空円筒端部セクションの一部に置き換わるので、円錐セクションのない実施形態と比較して端部セクションの軸方向長さは短縮されている。その限りでこのような実施形態における中空円筒端部セクション又は頸部セクションの軸方向長さは、第１回動防止要素及び第２回動防止要素の長さの半分より小さくてもよい。しかしながらインプラント止まり孔の円錐セクションと中空円筒端部セクションを組み合わせた軸方向長さは、第２回動防止要素の軸方向長さの少なくとも半分であることが好ましい。これと同様に、支台部の円錐セクションと頸部セクションを組み合わせた軸方向長さは、第１回動防止要素の軸方向長さの少なくとも半分である。

上記円錐セクションを有する実施形態に関して、さらに接続ねじは支台部の貫通孔内に対応して形成された円錐ねじ座面に載るか、又はその上で支持されるように、円錐状に先細の下面を有するねじ頭部を有すること好ましい。そのような円錐接続は、改善された力の伝達を可能にし、ねじから支台部に伝えられた力を止まり孔及び接続セクションの円錐セクションに導くのを助ける。

ねじ頭部は、１０°から７０°の円錐角を有することが好ましい。好適な実施形態では、円錐角は１０°から３０°、最も好ましくは２０°である。別の実施形態では、ねじ頭部は、５０°から７０°、最も好ましくは６０°の円錐角を有する。

インプラントシステムの特定の好適な実施形態では、一方ではインプラントの止まり孔の領域及び支台部の接続セクションの領域に、約２０°の円錐角を有する２つの互いに調整された円錐セクション（それぞれインプラントの円錐セクションと支台部の円錐セクション）が形成されている。他方では、ねじ頭部とねじ座面にも２つの対応する円錐セクション（それぞれねじ頭部の円錐セクションとねじ座面の円錐セクション）が形成されており、これらは約２０°又は約６０°の円錐角を有する。

既に述べたように、歯科インプラントは外側にねじ山セクションがあり、その雄ねじは歯科インプラントの少なくとも一部にわたって延びている。雄ねじは歯科インプラントを顎骨内に一次的若しくは即時に定着するのに用いられる。ねじ山セクションは歯科インプラントの歯根側まで延びていることが好ましい。代替としてねじ山セクションは歯科インプラントの全長の少なくとも５０％以上、好ましくは少なくとも歯科インプラントの中央領域に延びている。雄ねじは、例えばその輪郭形状及び／又はねじピッチに関して、全長にわたって均一なねじ形状を有することが好ましい。歯科インプラントは歯冠端にねじ山のないセクションを有することができ、その結果としてねじ山セクションは歯根方向でねじ山のないセクションに接続している。

止まり孔内に形成された回動防止要素の領域で材料にかかる荷重を軽減するために、先行技術ではしばしば雄ねじ（歯科インプラントを顎骨内に一次的若しくは即時に定着するのに用いられる）の形成が省略される。しかし本発明によれば止まり孔の内周面から突出するリブは第２回動防止要素の領域で壁厚の減少を要しないので、歯科インプラントの安定性を損なうことなく回動防止要素の外側に雄ねじを形成することができる。歯科インプラントの歯冠端におけるねじ山のないセクションの存在に関係なく、第２回動防止要素は、ねじ山セクションの領域に完全に配置されていることが好ましい。この理由からねじ山セクションは歯科インプラントの歯冠端まで延びることもできる。

第２回動防止要素の領域でできるだけ一定の壁厚を確保するために、回動防止要素の領域における歯科インプラントは円筒形、特に真円筒形に形成されていることが好ましい。特に歯科インプラントが、例えば歯根端に向かって細くなる円筒形の基本形状を有する場合、第２回動防止要素は可能な限り大きい直径を有する円筒領域に配置されていることが好ましい。

特に歯科インプラント及び支台部は、射出成形により製造されることが好ましい。これにより特に、回動防止要素及び／又は止まり孔内に設けられた雌ねじが既に成形プロセスで形成することが可能になる。リブ、溝、及び／又は場合によってねじ山要素は、後からセラミック材料に加工する、例えば削り込む必要はない。それにより後加工中にセラミックコンポーネントを破損するリスク及び製造の複雑さが低減する。特に第１回動防止要素の溝の領域における壁厚の減少は、射出成形による製造においては後からセラミック材料に溝を加工しなければならない場合よりはるかに問題が少ない。さらに射出成形生産では、溝やリブなどの対応する要素の最適な適合を保証できる。

上述のように、本発明によれば溝は近位端に向かって開いているが、このことはリブは支台部の近位端まで延びているか、又は外径が第１基体の外径よりも小さい（中空）円筒端部セクションの近位に開いていることを意味する。

支台部の接続セクションは、遠位方向に、好ましくは周方向肩部まで延びている。肩部はインプラントシステムを接続した状態で歯科インプラントの歯冠端に載っており、それにより軸方向止まり孔の開口部を好ましくは密閉して取り囲んでいる。

接続セクションは近位方向で、好ましくは環状端面まで延びており、環状端面は周方向の、好ましくは丸みを付けた端縁によって外側が境界されている。丸みを付けた端縁は、接続セクションを軸方向止まり孔内に導入した後で止まり孔の内壁に当接し、支台部に斜めに力が作用し、その結果支台部が長手方向中心軸線に対して最小限傾いた場合でも止まり孔の内壁に押し付けられない利点を有する。したがってセラミックコンポーネントの荷重損傷を回避することができる。

好適な実施形態によれば、支台部の頭部領域は実質的に円筒形又は円錐台形に形成されているが、他の、例えば回転対称形ではない形状も問題なく実現可能である。支台部はその周面に、補綴要素を支台部に固定するために、好ましくは切欠き又は雄ねじを付けた領域を有する。さらに、好ましくは切欠き又は雄ねじの近位に補綴要素のための別の回動防止要素が形成されており、上記別の回動防止要素は例えば１つ以上のカムの形態であり得る。

さらに支台部は、好ましくは頭部セクションと接続セクションとの間にある移行セクションを有しており、これは特に好ましくは円錐台状に形成されている。移行セクションの遠位には、好ましくは環状プラットフォームが形成されており、これは支台部の長手方向軸線に対して半径方向に延び、歯冠要素などの補綴要素を支持するために設けられている。

インプラントシステムのセラミックコンポーネントの材料に関して、歯科インプラントも支台部も、好ましくは酸化ジルコニウムセラミック、特に好ましくは（イットリウム）安定化酸化ジルコニウムセラミックから製造されている。酸化ジルコニウムセラミック、特にイットリウム安定化酸化ジルコニウムセラミックは、その着色と安定性のために特に有利である。さらにそれらは口腔領域の場合のように湿潤温暖な環境で優れた生体適合性と長寿命を示す。しかしまた他のセラミックも使用できる。適切な安定化剤、例えばイットリウム、セリウム、カルシウム、マグネシウム及び／又は酸化エルビウムを選択することにより、セラミック材料の硬度も色も将来の装用者の個々のニーズに合わせることができる。この目的のために、セラミックの混合物も使用することができる。

インプラントシステムの両セラミックコンポーネントは、細菌が溜まって増殖する境界面を可能な限り避けるために一体型であること、すなわち複合材料から一体的に形成されていることが好ましい。さらにこうすることにより互いに協働して調和させる必要がある部品の数が削減される。

本発明を添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態によるインプラントシステムの側面図である。 図２は、インプラントシステムの平面図である。 図３は、長手方向中心軸線Ａ－Ａに沿った図１によるインプラントシステムの断面図である。 図４は、長手方向中心軸線に対して垂直な平面Ｂ－Ｂに沿った図３によるインプラントシステムの断面図である。 図５は、図１による歯科インプラントの分離した側面図である。 図６は、図５による歯科インプラントの平面図である。 図７は、長手方向中心軸線Ａ－Ａに沿った図５による歯科インプラントの断面図である。 図８は、図１による支台部の分離した側面図である。 図９は、長手方向中心軸線Ａ－Ａに沿った図８による支台部の断面図である。 図１０は、平面Ｂ－Ｂに沿った図８による支台部の断面図である。 図１１は、代替実施形態によるインプラントシステムの縦断面図である。 図１１Ａは、図１１の部分の拡大図である。

図１には、本発明によるインプラントシステムの一実施形態が示されている。このインプラントシステムは、歯科インプラント１０と、セラミック材料製の支台部１２を含んでおり、両者は接続ねじ１４（図３参照）を介して互いに安定して接続されている。インプラントシステムのセラミックコンポーネント１０、１２、すなわち歯科インプラント１０及び支台部１２は、射出成形法により製造されることが好ましい。これらの製造のために、好ましくはイットリウム及び／又はセリウムで安定化させた酸化ジルコニウムセラミックが使用される。代替的に、他の生体適合性を有する、歯科分野での使用に適したセラミック材料が考えられる。

歯科インプラント１０は、顎骨内に定着することを目的としており、長手方向軸線ＬＩに沿って歯根端１６から歯冠端１８まで延びている。さらに、歯科インプラント１０は、歯冠端１８に向かって開いて、歯科インプラント１０の長手方向軸線ＬＩと同軸に延びている、支台部１２が挿入される歯冠側開口部２２（図３参照）を備えた止まり孔２０を有する。止まり孔２０は段付き円筒形に形成されており、支台部１２を支持するのに役立つ環状肩面２３（図７参照）を備えている。

図３、図８及び図９に全体が示されている支台部１２は、補綴要素、例えば歯冠（図示せず）を受容するための頭部セクション２６を備えた遠位端２４と、接続セクション３０を備えた反対側の近位端２８とを有する。接続セクション３０は、歯科インプラント１０の止まり孔２０内に導入するために設けられており、インプラントシステムを接続した状態（図３参照）で歯科インプラント１０の肩面２３に支持される環状肩３１（図８参照）を有する。接続セクション３０は近位方向で環状端面３３（図１０参照）まで延びており、環状端面３３は周方向端縁３５によって外側が境界されている。上記端縁３５は、インプラントシステムを接続した状態で軸方向止まり孔２０の内壁と接触しないように丸身を付けてある（図３参照）。さらに接続セクション３０は外側に、図８～図１０に関連して詳細に説明される第１回動防止要素３２を有する。第１回動防止要素３２は、歯科インプラント１０の止まり孔２０内に形成された相補的な第２回動防止要素３４と協働することによって、支台部１２が歯科インプラント１０の止まり孔２０内に挿入された後に支台部１２の長手方向軸回転を防止することを意図している。

支台部１２はさらに、遠位頭部セクション２６から近位端２８まで延びる貫通孔３６（図９も参照）を備えており、したがって貫通孔３６は支台部１２を完全に貫通して接続ねじ１４（図３参照）を受容する役割を果たす。図示の実施形態では、貫通孔３６は支台部１２の長手方向軸線ＬＡに沿って延び、歯科インプラント１０の長手方向軸線ＬＩと合致する。支台部に角度を付けている場合は（図示せず）、貫通孔３６は原則として同様に歯科インプラント１０の長手方向軸線ＬＩと合致するが、支台部１２の長手方向軸線ＬＡに対して支台部１２と角度をなすように配置されている。貫通孔３６の中央領域で支台部１２は、接続ねじ１４のねじ頭部４０の下面の支持面として機能する肩部３８を有する（図３参照）。貫通孔３６の直径は、肩３８の遠位で肩３８の近位に位置する領域３９よりも狭い。

接続ねじ１４は、原則として金属、好ましくはチタンで製造されているが、これは安定性の点で有利である。図３に最もよく見られるように、接続ねじ１４は遠位のねじ頭部４０と、近位に位置する雄ねじセクション４４を備えたシャフト４２とを含む。シャフト４２の直径は、貫通孔３６の直径よりも小さい。ねじ頭部４０の直径は支台部１２の肩部３８に遠位で界接する領域３９の直径よりも小さく、肩部３８に近位で界接する貫通孔３６の領域の直径よりも大きい。したがって接続ねじ１４は、ねじ頭部４０の下面が肩部３８に載るまでの深さだけ貫通孔３６内に導入できる。接続ねじ１４の長さは、接続ねじ１４を支台部１２内に（ねじ頭部４０が肩部３８に載るまで）導入した後で、近位雄ねじセクション４４が貫通孔３６から近位に突出するように選択される。したがって雄ねじセクション４４は既知の方法で、歯科インプラント１０の止まり孔２０内で第２回動防止要素３４の歯根側に配置された雌ねじセクション４６にねじ込んで、支台部１２を歯科インプラント１０と可逆的に接続することができる。

図１及び図５に最もよく見られるように、歯科インプラント１０は外側に歯科インプラント１０の全長の大部分に延びる、好ましくはセルフタッピング式のねじ山セクション４８が設けられている。歯科インプラント１０は歯冠端１８にねじ山のないセクション５０を含む。第２回動防止要素３４は原則として、歯用インプラント１０を顎骨内にねじ込むためのねじ込み工具に対する作用点としても機能するので、直接歯冠端領域１９ではなく、止まり孔２０内でさらに歯根側に形成されている（図７参照）。そのため薄壁の歯冠端領域１９は、歯科インプラント１０をねじ込む際に発生するねじり力からほぼ保護される。この理由により図７に示された実施形態では、第２回動防止要素３４は止まり孔内でさらに下方に、したがって完全にねじ山セクション４８の領域に配置されている。

第２回動防止要素３４の領域１９で材料に作用する力の可能な限り最大の低減に関して、第２回動防止要素３４と止まり孔２０に形成された雌ねじセクション４６との間にねじ山のない中空円筒セクション５２が配置されている（図７参照）。それにより接続ねじ１４をねじ込む際に発生する可能性のある応力は、第２回動防止要素３４の領域１９からできるだけ遠ざけられる。さらに雌ねじセクション４６は、インプラント１０の歯冠端領域１９の負荷を軽減するために止まり孔２０の下側半分、すなわち歯根側半分にのみ配置される。

歯科インプラント１０は歯冠端１８にさらに、実質的に軸方向止まり孔２０の歯冠端１８まで延びる中空円筒端部セクション５４を有しており、これに第２回動防止要素３４が歯根方向に接続している。この端部セクション５４と相補的に、中空円筒頸部セクション５６が支台部１２の第１回動防止要素３２の遠位側に形成されており、この頸部セクション５６はインプラントシステムコンポーネント１０、１２を接続した状態で端部セクション５４の内部に位置決めされている（図３参照）。その結果、端部セクション５４の内側半径は、頸部セクションの外側半径と相補的に形成されているため、支台部とインプラントとの間で正確な嵌合接続が達成される。したがってこの実施形態では、第２回動防止要素３４は歯科インプラント１０の歯冠端１８まで延びるのではなく、中空円筒端部セクション５４までしか延びていない。このようにすることにより、歯冠端領域１９で材料に作用する力を可能な限り最小に抑えるために、歯冠側の回動防止要素３４は止まり孔２０内に十分深く、すなわち歯冠端１８から十分遠く離れて位置決めされていることが保証される。

回動防止要素３２、３４の形状は、接続されるインプラントシステムコンポーネント（すなわち歯科インプラント１０と支台部１２）の安定性の向上及び破壊感受性の低下の点で有利である。

図８、図９及び図１０に最もよく見られるように、支台部１２の第１回動防止要素３２は、外周面６０を備えた中空円筒形の第１基体５８を含み、さらに長手方向Ｌに延び外周面６０を起点として第１基体５８内に突入する複数の溝を有する。上記溝６２は支台部１２の近位端２８に向かって開いており、図示の実施形態では支台部１２の近位端２８まで延びている。

歯科インプラント１０の第２回動防止要素３４も同様に内周面６６と、長手方向に延び内周面６６を起点として軸方向止まり孔２０の内部に突入する複数のリブ６８（図６参照）とを備えた中空円筒形の第２基体６４を有する。接続した状態で歯科インプラント１０のリブ６８は支台部１２の溝６２内に突入係合し、インプラントシステムの両セラミックコンポーネント１０、１２の間に回動防止接続を形成する（図３参照）。

本発明による互いに噛み合う溝６２とリブ６８からなる回動防止の設計は、他の場合にしばしば使用される多角形断面の回動防止とは対照的に、鋭いエッジとコーナーの形成を不要にでき、それにより荷重ピークを回避できるという利点を有する。さらにそれぞれ２つの隣接する溝６２若しくはリブ６８は、対応する中空円筒形の基体５８／６４の内周面６０／６８のセクション７０／７２により互いに離間しており、周方向で測定されたセクション７０／７２の幅は溝６２若しくはリブ６８の幅よりも大きい。そうすることにより対応する回動防止要素３２／３４の領域で中空円筒形の基体５８／６４により付与された安定性が維持される。

溝６２が下方に開いて近位端２８まで延びるようにした設計により、歯科インプラント１０の止まり孔２０に支台部１２の接続セクション３０を導入する際に、第２回動防止要素３４のリブ６８を溝６２に容易に導入することが可能になる。

図４及び図６でよく見て取れるように、溝６２及びリブ６８はそれぞれほぼ半円形の断面を有する。したがって溝６２もリブ６８も、長手方向に切断された円筒の形状を有し、その凹状若しくは凸状に湾曲した底面は、関連する基体５８／６４のそれぞれの周面６０／６８の部分によって形成されている。この形状により、回動防止要素３２／３４に作用する力の均一な分布が可能になる。

可能な実施形態では、第２回動防止要素３４は約２ｍｍの長さにわたって延び、周方向で互いに規則的に離間した６個のリブ６８を有する（図６参照）。第１回動防止要素３２は、これ対応して周方向で互いに規則的に離間した６個の溝６２を有する（図１０参照）。しかしながら溝６２よりも少ない数のリブ６８を設けることも考えられる。リブ６８は、歯科インプラント１０に対して支台部１２の可能な位置合わせの数を規定する。回動防止の安定性に関して、単に１個又は２個の溝６２若しくはリブ６８の代わりにより多く（３個以上）の溝６２若しくはリブ６８は有利であることが分かった。さらに、図示の実施形態では溝６２は比較的狭く形成されていて、第１回動防止要素の領域で壁厚、したがって壁の安定性を可能な限り損ねないようにする。また、溝６２若しくはリブ６８の幅／長さ比は少なくとも１：３であると、一方では回動防止の安定性、他方では回動防止要素３２、３４の領域における材料の破壊強度に関して有利であることが示された。

図８及び図９から分かるように支台部１２の頭部セクション２６は実質的に円筒形に形成されており、その外周面に雄ねじ７４を付けた領域を有する。雄ねじ７４は、歯冠又はブリッジ要素（図示せず）などの補綴要素を固定するのに役立つ。代替として、上記雄ねじ７４は切欠き若しくはリブで置き換えることができる。雄ねじ７４の近位には、別の回動防止要素が、周方向で互いに規則的に離間した３個のカム７６の形態で形成されている（図２参照）。カム７６のおかげで、補綴要素を回動しないように支台部１２に固定することができる。

頭部セクション２６と接続セクション３０との間には、円錐台形の移行セクション７８が形成されており、これに環状プラットフォーム８０が遠位に隣接する。環状プラットフォーム８０は、半径方向に支台部１２の長手方向軸線ＬＡまで延びて、補綴要素の支持面として機能する。

図１１にはさらに、図３に示されたインプラントシステムの代替実施形態が示されている。両実施形態でほとんどの特徴は同じである。図１１によるインプラントシステムが図１～図１０に示す実施形態と実質的に異なるのは、歯科インプラント１０′の止まり孔２０′がさらに円錐状になったセクションを有しており、このセクションは中空円筒端部セクションの歯冠側に配置され、その直径は歯冠方向で増加している。さらに支台部１２′の接続セクション３０′は、円筒頸部セクション５６′の歯冠側に配置された相補的な円錐セクション８４を有しており、そのため支台部１２′の接続セクション３０′をインプラント１０′の止まり孔２０′に完全に導入した後で、円錐面８２、８４は互いに接触している。円錐接触面８２、８４のおかげで、支台部１２′と歯科インプラント１０′との間の力の伝達が改善され得る。さらに円錐接触面８２、８４は、支台部１２を歯科インプラント１０′の止まり孔２０内に導入する際に、支台部１２のセンタリングを支援する。

円錐セクション８２、８４の円錐角は、原則として５°～３５°であり、図示の例では約２０°である。

インプラント１０′の止まり孔２０′の円錐セクション８２の軸方向長さＬＩ３は、中空円筒端部セクション５４′の軸方向長さＬＩ２、及び歯冠側回動防止要素３４′の軸方向長さＬＩ１よりも小さい。さらにＬＩ２はＬＩ１よりも小さい。図示の実施形態では、長さＬＩ３は長さＬＩ２の約５分の１である。

これと同様に、支台部１２′の円錐接続セクション８４の軸方向長さＬＡ３は、円筒頸部セクション５６′の軸方向長さＬＡ２、及び第１回動防止要素３２′の軸方向長さＬＡ１より小さい。さらにＬＡ２はＬＡ１よりも小さい。図示の実施形態では、長さＬＡ３は長さＬＡ２の約５分の１である。

図１～図１０に示された歯科インプラント１０及び支台部１２の実施形態と比較して、歯科インプラント１０′の変形例では、円錐セクション８２が中空円筒端部セクション５４′の一部に置き換わっているので、中空円筒端部セクション５４′の軸方向長さＬＩ２が短縮されている。なぜならため、中空円筒端部セクション５４′の軸方向長さＬＩ２が短くなっている。その限りでこのような実施形態において中空円筒端部セクション５４′の軸方向長さＬＩ２若しくは頸部セクション５６′の軸方向長さＬＩ２は、第１回動防止要素３２′若しくは第２回動防止要素３２′、３４′の長さＬＡ１、ＬＩ１の半分未満であり得る。しかしながら円錐セクション８２と止まり孔２０′の中空円筒端部セクション５６′を組み合わせた軸方向長さＬＩ３及びＬＩ２は、第２回動防止要素３４′の軸方向長さＬＩ１の少なくとも半分の長さである。これと同様に、円錐セクション８２と支台部１２′の頸部セクション５６′を組み合わせた軸方向長さＬＡ３及びＬＡ２は、第１回動防止要素３２′の軸方向長さＬＡ１の少なくとも半分の長さである。

図１１にも見られるように、接続ねじ１４は円錐状に先細の下面８６を備えたねじ頭部４０を有する。上記下面８６は、支台部１２′の貫通孔３６′に対応して形成された円錐ねじ座面８８に支持され若しくは載っている。円錐下面８６と円錐ねじ座面８８との接続は、一方では力の伝達を容易にし、他方ではねじ１４から支台部１２′に伝えられた力を止まり孔２０′及び接続セクション３０′の円錐セクション８２、８４に導く働きをする。伝達される力に寄与する。

ねじ頭部４０′の円錐角は原則として常約１０°～７０°である。図示のる実施形態では、頭部は約２０°の円錐角を有する。代替として、約６０°の円錐角が特に好ましいであろう。

Claims (14)

1. セラミック材料製の歯科インプラント（１０）とセラミック材料製の支台部（１２）とを有するインプラントシステムであって、
   前記歯科インプラント（１０）は、長手方向中心軸線ＬＩに沿って歯根端（１６）から歯冠端（１８）に向かって延びていて、歯冠端（１８）に向かって開いた軸方向止まり孔（２０）を備え、外面には顎骨内に定着するためのねじ山を有しており、
   前記支台部（１２）は、補綴要素を受容するための頭部セクション（２６）を備える遠位端（２４）と、歯科インプラント（１０）の止まり孔（２０）に挿入するための接続セクション（３０）を備える、前記遠位端（２４）と反対側の近位端（２８）と、前記遠位端（２４）から前記近位端（２８）に延びる、接続ねじ（１４）を受容するための貫通孔（３６）とを有しており、
   前記接続セクション（３０）の外側には第１回動防止要素（３２）が形成され、止まり孔（２０）の内側にはこれと相補的な第２回動防止要素（３４）が形成されているものにおいて、
   前記支台部（１２）の第１回動防止要素（３２）は、円筒形の外周面（６０）と、長手方向に延びて前記外周面（６０）を起点として第１基体（５８）内に突入する複数の溝（６２）とを備える中空円筒形の第１基体（５８）を有しており、前記溝（６２）は近位端（２８）に向かって開いており、
   前記歯科インプラント（１０）の第２回動防止要素（３４）は、円筒形の内周面（６６）と、長手方向に延びて前記内周面（６６）を起点として軸方向止まり孔（２０）内に突入する複数のリブ（６８）とを備える中空円筒形の第２基体（６４）を有し、
   前記複数の溝（６２）及び前記複数のリブ（６８）はそれぞれ少なくとも部分的に欠円アーチ形断面を有し、
   隣接する２つの前記溝（６２）又は前記複数のリブ（６８）は、それぞれ対応する中空円筒形の基体（５８又は６４）の前記外周面又は前記内周面（６０又は６６）のセクション（７０又は７２）によって互いに離間されており、周方向に測定された前記セクション（７０又は７２）の幅は、前記溝（６２）又は前記リブ（６８）の幅よりも大きいことを特徴とするインプラントシステム。
2. 前記歯科インプラント（１０）は、第２回動防止要素（３４）の歯根部に配置された、接続ねじ（１４）と接続するための雌ねじセクション（４６）を有することを特徴とする、請求項１に記載のインプラントシステム。
3. 前記溝（６２）は、実質的に前記支台部（１２）の近位端（２８）まで延びていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のインプラントシステム。
4. 溝（６２）及びリブ（６６）の断面は、少なくとも１本の基線を有しており、前記基線はそれぞれの回動防止要素（３２又は３４）の対応する中空円筒形の基体（５８又は６４）の外周面又は内周面（６０又は６６）によって形成されており、前記断面における前記溝（６２）又は前記リブ（６６）の前記基線の終点は、少なくとも部分的にアーチ形の接続線を介して、前記断面における前記溝（６２）又は前記リブ（６６）の前記基線の他の終点に接続されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
5. 前記接続線は、均一な半径を有する円弧を含むことを特徴とする、請求項４に記載のインプラントシステム。
6. 前記溝（６２）又はリブ（６８）は、幅対長さ比が１：３～１：６、好ましくは約１：４であることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
7. 前記軸方向止まり孔（２０）は、第２回動防止要素（３４）の歯冠側に中空円筒端部セクション（５４）を有し、また前記支台部（１２）は第１回動防止要素（３２）の遠位に相補的な中空円筒頸部セクション（５６）を有しており、前記中空円筒頸部セクション（５６）は接続セクション（３０）を止まり孔（２０）に挿入した後で端部セクション（５４）の内部に配置されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
8. さらに、前記歯科インプラントの止まり孔（２０′）内で中空円筒端部セクション（５４′）の歯冠側に形成された、歯冠方向で直径が増加する円錐セクション（８２）と、支台部（１２′）の接続セクション（３０′）で円筒頸部セクション（５６′）の歯冠側に形成された相補的な円錐セクション（８４）とを特徴とし、両円錐セクション（８２、８４）の表面は、支台部（１２′）の接続セクション（３０′）をインプラント（１０′）の止まり孔（２０′）内に完全に挿入した後で互いに接触している、請求項７に記載のインプラントシステム。
9. 前記歯科インプラント（１０）の中空円筒端部セクション（５４）は、実質的に軸方向止まり孔（２０）の歯冠端（１８）まで延びており、その長さは好ましくは第２回動防止要素（３４）の長さの少なくとも半分であることを特徴とする、請求項８に記載のインプラントシステム。
10. 前記接続セクション（３０）は、近位方向に環状端面（３３）まで延びており、前記環状端面（３３）は、外側が丸みを付けた周方向端縁（３５）によって境界されていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
11. 前記接続セクション（３０）は、遠位方向に周方向肩部（３１）まで延びており、前記周方向肩部（３１）はインプラントシステムを接続した状態で歯科インプラント（１０）の歯冠端（１８）に載っており、それにより軸方向止まり孔（２０）の開口部（２２）を好ましくは密封して囲むことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
12. 前記第２回動防止要素（３４）は、完全にねじ山セクション（４８）の領域内に配置されていることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
13. 前記歯科インプラント（１０）及び／又は支台部（１２）は、射出成形プロセスで製造されることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載のインプラントシステム。
14. 前記第１回動防止要素（３２）と前記第２回動防止要素（３４）は、等しい数の、好ましくはそれぞれ少なくとも３個、より好ましくはそれぞれ少なくとも４～８個、特に好ましくはそれぞれ６個の溝（６２）又はリブ（６８）を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載のインプラントシステム。

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