JPH02255136A - 人工歯根材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人工歯根材のに関するものであり、より詳しく
は特定構造の芯材を用いた人工歯根材に関する。

［従来の技術］ 何らかの理由で歯が欠損した場合、抜歯によってできた
穴は時間とともに新生骨で満たされるが、その周辺部は
そしゃく圧が加わらないために骨萎縮がおきて最終的に
顎骨か細くなることが知られている。人工歯根材はその
ような歯の欠損した部分を補い、天然歯と同様なそしゃ
く機能を持たせようとするものである。歯根材は骨組織
との馴染みがよく、毒性のない、しかも強度を有するも
のが要求されており、材料として金属、セラミック、バ
イオガラス、カーボン等が研究され、また形態において
も歯根材表面にネジ、空孔、多孔質層等を設けたり、ア
パタイト等をコーティングすることにより骨組織との結
合力を強化する工夫が行なわれてきた。

前記の中でも多孔質層を有する人工歯根材は、芯材でイ
ンブラント材としての強度を持たせ、表面の多孔質層に
生体が進入することで骨ｌｉＪ１ｍ、との結合力を得て
おりインブラント月として有望視されている。

従来の多孔質層を有する人工歯根材は芯材と多孔質層の
接着を、例えば金属同志の場合は溶着、セラミック同志
の場合はガラス層での接着や芯材のネジ切り構造による
機械的固定法（実公昭５６３４７３１号）が用いられて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の歯根材では芯材と多孔質層の接着
は芯材のネジ切り構造以外の機械的な凹凸による固定法
を用いておらず、顎骨への歯根料理犬侍の衝撃や、歯根
料理人後長期間に渡る繰り返しの噛み合わせによる芯材
と多孔質層の界面接着強度の低下、界面の剥離、芯月の
くらつき、回転、ひいては芯材の脱落の可能性がある。

また、たとえネジ切り構造を持っていたとしても芯材の
回転防止にはなんら役に立たないという課題を有してい
た。

［課題を解決するための手段］ そこで本発明者等はこれら従来の課題を解決すべく鋭意
検討した結果、特定構造からなる芯材を用いることによ
りかかる課題が解消できることを見いだし本発明に到達
した。

すなわち、本発明の目的は、歯根料理人後、長期間に渡
り安定した固定状態を維持し、かつ芯材の脱落、回転等
の生じない人工歯根材を提供するものである。そして、
その目的は芯材と多孔質層からなる人工歯根材であって
、該芯材の少なくとも一部の断面形状が非円形断面の形
状を有し、かつ該芯材の非円形断面部分がネジ切り構造
でないことを特徴とする人工歯根材により容易に達成さ
れる。

以下、本発明の詳細な説明する。本発明の人工歯根材は
芯材と多孔質層からなるものであって、より具体的には
芯材表面に多孔質層が形成されたものである。ここで、
芯材の形状は棒状形状であって、その材質は特に限定さ
れるものではないが、通常は各種の炭素繊維強化炭素材
料、焼結型炭素又はガラス状炭素材料、あるいは白金、
チタン、タンタル、タングステン等の金属、更にはアル
ミナ、ジルコニア、リン酸カルシウム、チタニア、生体
活性ガラス等のセラミックが挙げられる。好ましくは生
体不活性、高強度である炭素繊維強化炭素材料、チタン
、アルミナ等を用いるのがよい。

また、多孔質層には、上記の芯材上の形成され、人工歯
根材が生体内に埋没された場合に生体組織が多孔質層の
孔の中に進入し、更に孔の立体構造と進入した生体Ｍｉ
織により強固な結合組織が形成され、かつ該結合組織が
石灰化して骨組織に変化し得るような多孔質層であれば
特に限定されない。

具体的には、アルミナからなる多孔質層あるいは炭素繊
維等の不織布上に熱分解炭素を析出させてなる炭素質多
孔質層等が挙げられる。アルミナからなる多孔質層とし
ては実公昭５６−３４７３１号公報に記載されているよ
うなものが具体的に用いられるが、例えばＡ７２２０３
粉末等に有機バインダー（ＰＶＡ、ポリエチレン等の球
状体、チョツプドファイバー等）を混入し、セラミック
の焼結もしくは準焼結温度に至るまでに該有機バインダ
ーを燃焼気化させ焼失せしめ、連続気孔よりなる多孔質
層を得る。

また、炭素質多孔質層としては、特公昭６１９８５９１
９８５９号公報載されているものが具体的に用いられる
が、例えば炭素繊維の比較的長繊維を用いた編織布、不
織布、フェルト、紙、あるいは比較的短繊維のチョツプ
ドストランド等を上記の芯材表面上に被覆固定する。そ
の際、編織布、不織布、フェルト、紙等を用いる場合に
はこれらを適宜の大きさに切断して必要に応して有機質
接着剤を用いて付着させ、更に必要ならば長繊維をもっ
て巻き付は固定する。チョツプドストランドを用いる場
合には基材表面の必要部分に有機質接着材を塗布してお
き、これにチョツプドストランドをまぶすように付着固
定する方式が採用される。次いで得られたもの（以下、
これを堆積用炭素材と呼ぶ。）に熱分解炭素を析出させ
て一体化させる。この熱分解炭素処理は、基材の温度が
６００℃以上２３００℃以下、望ましくは７００〜１１
００℃、基材から表面に向かって負の温度勾配を持つ状
態をつくるようにして、熱分解炭素を析出させることが
優れた炭素質多孔質層を形成させるために好適である。

かかる炭素質多孔質層は典型的には例えば繊維がランダ
ムな方向に多数重なり合って、しがも互いに強固に結着
している構造であって、形成される孔の大きさは表面部
分は孔径が１００μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上
のものが含まれており、基材表面の内部方向に向かって
孔径が小さくなっている。すなわち次第に空隙率が小さ
くなるような空隙率分布をもった形のものが好ましい。

本発明の人工歯根材はかかる多孔質層と芯材からなるも
のであるが、本発明においては芯材の少なくとも一部の
断面形状が非円形断面の形状を有し、かつネジ切り構造
ではないことが重要である。

ここで非円形断面とは芯材が回転しないような形状であ
れば特に限定されるものではないが、具体的には第１図
〜第９図に示したような形状であればよい。従って、芯
材が回転しないためにもネジ切り構造でないことが必要
である。そして、かかる非円形断面形状を施した部位は
芯材全体でも芯材の一部であっても良い。本発明の多孔
質層は、かかる芯材上に形成されることにより芯材と多
孔質層との界面での剥離、回転等が防止される。

また、望ましくは回転に対してだけでなく芯材と多孔質
層の長平方向の剪断に対しても効果のある第８図（１：
芯材、２：多孔質層）に示したような形状をしていたほ
うがよい。更に望ましくは非円形断面以外に芯材表面に
プラスト処理等により最大高さ（Ｒ，、Ｘ）１０ミクロ
ン以上の凹凸を設けた方が良い。尚、プラスト処理とし
ては、例えばアルミナ（＃１００）、ＳｉＣ等の研削砂
を圧縮空気を用いて芯材表面に衝突させることにより芯
材表面に凹凸を設ける処理等により行なわれる。

本発明においては、歯根材の芯材に非円形断面を有する
ことにより、顎骨への歯根相即犬侍の衝撃や、歯根付埋
入後の長期間の噛み合わせによる、芯材と多孔質層の界
面の剪断応力を軽減できるため芯材の回転や脱落に対し
て多大なる効果を期待できる。

［実施例］ 実施例１ 直径２ｍｍのチタン金属に第９図に示したような１５０
ミクロンの溝を設けて非円形断面の芯材１とし、これに
厚さ０゜５ｍｍの炭素繊維不織布を巻き付け、高周波誘
導加熱炉を用いて下記の条件で気相熱分解炭素を堆積さ
せた。

原料有機物ニジクロルエチレン キャリヤーガス：アルゴン 分解温度　：９００℃ 堆積時間　：１．５時間 堆積させた試料の表面を加工し、多孔質層の表面部から
芯材側に向かって気孔率及び気孔径の勾配をつけた厚さ
１３００ミクロンの多孔質Ｎ２を有する円柱状の人工歯
根材を得た。比較例の円形断面の芯材も同様な処理を施
し円柱状の人工歯根材（図示せず）を得た。

次に円柱人工歯根材の底部を除去し、顎骨への歯根相即
犬侍の剪断力を想定した芯材と多孔質層の打ち抜き試験
を行なった。

結果を第１表に示す。

非円形断面を有する芯材（実施例１）では多孔質層が破
壊に至るまで耐えたが、円形断面（比較例１）では界面
で破壊した。以上のことにより非円形断面のほうが円形
断面より芯材と多孔質層の界面の剪断応力を軽減できる
ため芯材の回転や脱落に対して多大なる効果を期待でき
る。

［発明の効果］ この発明によれば、多孔質層を有する人工歯根材の芯材
の少なくとも一部を非円形断面とすることにより、芯材
と多孔質層の界面の剪断応を軽減できるため芯材の回転
や脱落に対して多大なる効果を期待でき人工歯根材の埋
入後の長期安定使用が可能となる。

また、多孔質層を有するため生体組織が気孔へ進入し、
更に気孔の立体構造により進入した結合組織は石灰化し
て骨組織に変わり生体に強固に結合固定された人工歯根
材が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は本発明の人工歯根材の芯材の非円形
断面の例、第９図は実施例１で用いた歯根材を示す。 １：芯材、２：多孔質層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯材と該芯材表面上に形成された多孔質層からな
   る人工歯根材であって、該芯材の少なくとも一部の断面
   形状が非円形断面の形状を有し、かつ該芯材の非円形断
   面部分がネジ切り構造でないことを特徴とする人工歯根
   材。