JP7471102B2 - アバットメント締結用ネジ、及び歯科用インプラント - Google Patents

Description

本発明は歯科用インプラントを構成する一つの部材であるアバットメント締結用ネジ、及びこのネジを用いた歯科用インプラントに関する。

近年において歯を全顎的又は部分的に喪失した場合の治療手段として、機能性、審美性、操作性等の多くの点で利点を有する歯科用インプラント治療が広く普及している。

図７に従来の歯科用インプラント１００の図を表した。図７（ａ）は外観正面図、図７（ｂ）は断面図である。
これら図からわかるように、歯科用インプラント１００は、歯を喪失した部分の顎骨（歯槽骨）に埋入して該歯槽骨に結合する人工歯根１０１（フィクスチャー、インプラント体等と呼ばれることもある。）、人工歯根１０１の一端に取り付けられ、口腔内側に突出するアバットメント１０２（支台と呼ばれることもある。）、及びアバットメント１０２に取り付けて保持される歯牙を模擬した歯科補綴物（不図示）を備えている。すなわち、アバットメント１０２は人工歯根１０１と歯科補綴物とを連結する部材として機能する。そしてアバットメント１０２は図７（ｂ）に表れているように、人工歯根１０１に対して、アバットメント締結用ネジ１０３で連結されている。

上記のように構成された歯科用インプラントは、例えば図７（ａ）に矢印Ｆで示したように、歯科補綴物を介してアバットメント１０２に対して側方から咬合力が加わった時に、その力が人工歯根１０１やアバットメント締結用ネジ１０３に伝わる。すると、これら各部材には相当の負荷かかり、所定の部位に応力が集中することがある。特にアバットメント締結用ネジ１０３については、この応力集中により図７（ｃ）に示したように人工歯根１０１のネジ穴に挿入されているネジ部１０３ａで、アバットメント締結用ネジ１０３が切断してしまうことがあった。この部位でアバットメント締結用ネジ１０３が切断してしまうと、人工歯根１０１内に残ってしまったネジ部分を取り出すために非常に大きな手間がかかる。

これに対して特許文献１には、ネジ部、頭、及びネジ部と頭とを連結するネジのない部位である胴部を有し、胴部にその外周を周方向に延びるネジ部のネジ溝よりも深い溝が形成されている、アバットメント締結用ネジが開示されている。これによれば、例えば誤った力加減によりアバットメント締結用ネジが切断してしまった場合であっても、胴部分も人工歯根の中に残り、取り出しやすい構造であるとされている。

特開２０１７－６４１８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような構成のアバットメント締結用ネジであっても、アバットメント締結用ネジ全体としての強さと、上記問題のようにネジ部で切断が発生してしまうことを抑制することと、のバランスが必ずしも十分とは言えなかった。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、強度を確保しつつ、切断されてしまった場合であっても、切断された部分を容易に回収することができるアバットメント締結用ネジを提供することを課題とする。また、このネジを用いた歯科用インプラントを提供する。

１つの形態は、人工歯根とアバットメントとを締結するアバットメント締結用ネジであって、ネジ部、頭部、及びネジ部と頭部とを連結するネジのない部位である胴部を有し、胴部には、その外周を周方向に延び、ネジ部のネジの谷径よりも直径が大きい溝が形成されている、アバットメント締結用ネジである。

溝のうち、頭部側の入隅の角における丸みが、半径０．１ｍｍ以下、及び／又は、ネジ部の谷部における丸みよりも小さくなるように構成してもよい。

また、内側にメネジが形成された筒状の人工歯根と、一端が人工歯根の内側に挿入される筒状のアバットメントと、アバットメントの内側を貫通して人工歯根のメネジにネジ部が螺合する上記したアバットメント締結用ネジと、を備える、歯科用インプラントを提供することができる。

本発明によれば、アバットメント締結用ネジとして強度を確保しつつも、切断されてしまう場合にはネジ部でなく胴部に設けられた溝により切断が生じるため、人工歯根に残った部分を容易に回収することができる。

歯科用インプラント１０の分解斜視図である。 歯科用インプラント１０の断面図である。 アバットメント締結用ネジ１３の正面図である。 図３のうち、アバットメント締結用ネジ１３の溝１３ｄの部分を拡大した図である。 応力値を得るための方法を説明する図である。 歯科用インプラント締結用ネジ１３が切断した場面を説明する図である。 図７（ａ）は従来の歯科用インプラントの正面図、図７（ｂ）は従来の歯科用インプラントの断面図、図７（ｃ）は切断した状態を示す歯科用インプラントの断面である。

図１は１つの形態に係る歯科用インプラント１０の分解斜視図、図２は歯科用インプラント１０の断面図である。図２では見易さのため、アバットメント１２のみ断面にハッチングを付して表した。図１、図２からわかるように歯科用インプラント１０は、人工歯根１１、アバットメント１２、及び、アバットメント締結用ネジ１３を備えている。さらにアバットメントには不図示の歯科補綴物が取り付けられている。歯科補綴物は、例えば人工歯冠のように歯列の欠損部を実質的に補う部材であり、歯牙を模した形状を有しており、歯牙の形状及び質感が再現されている。このような歯科補綴物には公知のものを用いることができる。

人工歯根１１は、フィクスチャー又はインプラント体とも呼ばれ、歯を喪失した部分の歯槽骨に埋入されて歯科用インプラント１０の全体を口腔内に適切に固定するための基礎となる部材である。ここでは公知の人工歯根１１を用いることができる。
図２からわかるように、人工歯根１１は、筒状であり、その外側には顎骨に係合するための螺状溝１１ａが設けられている。一方、人工歯根１１の筒状の内側には、アバットメント締結用ネジ１３が螺合するメネジ１１ｂが形成されている。

アバットメント１２は、その顎骨側（図１、図２では下端側）を人工歯根１１の筒状の内側に配置され、その口腔内側（図１、図２では上端側）には人工歯冠等の歯科補綴物が取り付けられる。すなわち、アバットメント１２は人工歯根１１と歯科補綴物とを連結する部材として機能する。

アバットメント１２は円筒に近い筒状体であり、その内側にはアバットメント締結用ネジ１３が挿入できるように構成されている。より詳しくは、アバットメント１２のうち人工歯根１１の内側に挿入される端部はその外形及び内形とも細くなるように挿入部１２ａが形成されている。そして挿入部１２ａには、図１に表れているように、その外周部に、人工歯根１１の内側の形態に係合してアバットメント１２が軸線中心に回転することを防ぐ、回り止め１２ｂが設けられている。
またアバットメント１２の筒状の内側では挿入部１２ａにおいて狭くされており、ここはアバットメント締結用ネジ１３のうちネジ部１３ａ及び胴部１３ｂは貫通することができるが、頭部１３ｃは貫通することができない大きさとされている。これにより頭部１３ｃがアバットメント１２の内側に引っ掛かり、人工歯根１１とアバットメント１２とが強固に締結される。

アバットメント締結用ネジ１３は、図２によく表れているように、人工歯根１１とアバットメント１２とを締結するネジである。図３にアバットメント締結用ネジ１３の正面図を表した。図１乃至図３よりわかるように、アバットメント締結用ネジ１３は、ネジ部１３ａ、胴部１３ｂ、及び頭部１３ｃを有して構成されている。そして胴部１３ｂには、その周方向に延びる溝１３ｄが設けられている。ここで、当該溝１３ｄ以外の部位は、公知のアバットメント締結用ネジと同じ構成にすることができる。

ネジ部１３ａは、人工歯根１１の内側に形成されたメネジに螺合するオネジが形成された部位である。
胴部１３ｂは、頭部１３ｃとネジ部１３ａとを連結するネジのない部位で、円柱状であり、ネジ部１３ａの外径（ネジの山径）と概ね同じ直径である。
頭部１３ｃは、ネジ部１３ａ及び胴部１３ｂよりも太く形成され、工具等によりアバットメント締結用ネジ１３を軸線周りに回転させる操作部として機能する部位である。また、図２からわかるように、頭部１３ｃと胴部１３ｂとの直径の差を利用してアバットメント１２の挿入部１２ａに頭部１３ｃを係止させることで、アバットメント１２と人工歯根１１とを締結している。

溝１３ｄは胴部１３ｂに形成され、該胴部１３ｂの外周を周方向に延びる溝である。当該溝１３ｄは胴部１３ｂの外周を周方向に一周することが好ましい。

溝１３ｄは次のように構成されていることが好ましい。図４には、図３のうち溝１３ｄ及びその周辺に注目して拡大した図を示した。
図３、図４にＤ_Ｍで示した溝１３ｄを有する部分の直径は、図３にＤ_Ｔで示したネジ部１３ａの谷径よりも大きくなるように構成されている。すなわちＤ_Ｍ＞Ｄ_Ｔである。その中でも、Ｄ_ＭはＤ_Ｔに対して５％以上１５％以下の範囲で大きいことが好ましい。これによりさらに、アバットメント締結用ネジ１３として強度（切断し難いこと）と、切断が生じる場合であっても溝１３ｄがネジ部１３ａに先んじて切断されることと、をバランスよく実現することができる。
また、図４にＲ_Ｍで示した、溝１３ｄのうち頭部１３ｃ側における入隅部の角Ｒ（コーナーアール、まるみの半径）は、小さくすることが好ましく、具体的には図３にＲ_Ｔで示したネジ部１３ａの谷部における角Ｒよりも小さい、又は、０ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。
図４にＡで示した溝１３ｄの幅（アバットメント締結用ネジ１３の軸線方向に平行な方向の大きさ）は０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。図４にＲ_Ｂで示した、溝１３ｄのうちネジ部１３ａ側の角ＲはＲ_Ｍよりも大きい、及び／又は、０．０３ｍｍより大きいことが好ましい。また、図４にＣで示した溝１３ｄと頭部１３ｃとの距離は０ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましい。

以上のように構成されたアバットメント締結用ネジ１３によれば、咬合等により負荷がかかった場合であっても、ネジ部１３ａの谷部に生じる応力集中による最大の応力値（引張応力）を、溝１３ｄのうち頭部１３ｃ側における入隅部に生じる応力集中による応力値（引張応力）よりも小さくすることができ、ネジ部１３ａで切断が生じることを抑制することができる。

また、このことは、アバットメント締結用ネジ１３に生じる応力集中をネジ部１３ａと溝１３ｄとに分散することができることを意味し、アバットメント締結用ネジ１３の全体としての強度（切断に対して抵抗する力）を向上させることができる。かかる観点から、ネジ部１３ａの谷部における最大の応力値が、溝部における最大の応力値よりも小さいことに加え、溝部における最大の応力値が、ネジ部１３ａの谷部における最大の応力値に対して１００％より大きく１５０％以下であることが好ましい。

このような応力値の評価は公知の方法により行うことができる。例えば図５に断面図で示したように、人工歯根１１を土台にねじ込み、人工歯根１１にアバットメント１２をアバットメント締結用ネジ１３で締結した状態で、アバットメント締結用ネジ１３が斜めになるように配置し、直線矢印で示したようにアバットメント１２の上端部を鉛直方向に押圧するように力を加えるモデルによる応力解析シミュレーションで評価することができる。

また、上記のような咬合力を想定した側方からの力に対する強度の他、アバットメント締結用ネジ１３の軸中心回転力に対する強度も向上させることができる。すなわち、アバットメント締結用ネジ１３により人工歯根１１とアバットメント１２を連結するに際してアバットメント締結用ネジ１３に対して軸を中心にした回転力を加えてねじ込むが、この回転力が大きい場合、アバットメント締結用ネジ１３がねじ切れてしまう虞がある。これに対して本形態のアバットメント締結用ネジ１３によれば、この回転力に対する強度も高めることができる。

アバットメント締結用ネジ１３を構成する材料は公知のものを用いることができる。典型的にはチタン、又は、その合金が挙げられる。

以上のような歯科用インプラント１０は、例えば次のように組み上げられる。
顎骨に埋設された人工歯根１１に対して、図２に表れているようにアバットメント１２の挿入部１２ａを人工歯根１１の内側に挿入する。そして、アバットメント締結用ネジ１３をネジ部１３ａが人工歯根１１側を向くようにしてアバットメント１２に挿入し、工具で頭部１３ｃを回転操作することにより人工歯根１１の内側に形成されたメネジ１１ｂにアバットメント締結用ネジ１３のネジ部１３ａに形成されたオネジを螺合させる。このとき、アバットメント締結用ネジ１３の頭部１３ｃがアバットメント１２の挿入部１２ａの段差に引っ掛かり、アバットメント１２と人工歯根１１とが締結される。
そして、アバットメント１２のうち人工歯根１１と締結された側とは反対側の端部に歯科補綴物を装着する。

図２のように歯科用インプラント１０が組み上げられ、口腔内に配置された後において、咬合力等による力がかかった場合に、当該咬合力によりアバットメント締結用ネジ１３が切断されることがあっても、図６のように切断されるため、残った部分の除去は比較的容易である。
またこれについても、本形態によれば、このような咬合力に対するアバットメント締結用ネジ１３の強度も高めることができるため、このような切断が起こり難くなる。

１０ 歯科用インプラント
１１ 人工歯根
１２ アバットメント
１３ アバットメント締結用ネジ
１３ａ ネジ部
１３ｂ 胴部
１３ｃ 頭部
１３ｄ 溝

Claims (3)

1. 人工歯根とアバットメントとを締結するアバットメント締結用ネジであって、
   ネジ部、頭部、及び前記ネジ部と前記頭部とを連結するネジのない部位である胴部を有し、
   前記胴部には、その外周を周方向に延び、前記ネジ部のネジの谷径よりも直径が５％以上１５％以下の範囲で大きい溝が形成されており、
   前記溝の底に形成される入隅部のそれぞれには、前記頭部に近い側で半径Ｒ _Ｍ の丸み、前記ネジ部に近い側で半径Ｒ _Ｂ の丸みが設けられており、前記Ｒ _Ｂ が前記Ｒ _Ｍ より大きい、
   アバットメント締結用ネジ。
2. 前記溝のうち、前記Ｒ _Ｍ が、半径０．１ｍｍ以下、及び／又は、前記ネジ部の谷部における丸みよりも小さい、請求項１に記載のアバットメント締結用ネジ。
3. 内側にメネジが形成された筒状の人工歯根と、
   一端が前記人工歯根の内側に挿入される筒状のアバットメントと、
   前記アバットメントの内側を貫通して前記人工歯根の前記メネジに前記ネジ部が螺合する請求項１又は２に記載のアバットメント締結用ネジと、を備える、
   歯科用インプラント。

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