JPH06189978A

JPH06189978A - 骨内インプラント

Info

Publication number: JPH06189978A
Application number: JP4343975A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mochida; 昌昭持田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】穿孔窩の広がりがあっても、埋植時の動揺が
小さい押し込み方式の骨内インプラントを提供するこ
と。【構成】つば部１と本体部２からなるシリンダータイ
プの骨内インプラントにおいて、前記本体部１に突起３
を設け、かつ前記本体部２表面にＴｉ、Ｔｉ合金または
それらの酸化物からなる第１被覆層４を設けたたことを
特徴とする骨内インプラント。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯科用及び顎顔面補綴
用骨内インプラントの内、押し込み方式のインプラント
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、歯科の分野における骨内インプラ
ント（以下インプラントと略す）には、ブレードタイプ
とシリンダータイプの２種類がある。ブレードタイプの
インプラントは外観上板型の形状を持ち、顎骨内の全部
位、特に小臼歯から大臼歯部の遊離端欠損の修復に用い
られる。この部分は下歯槽管が骨面下にあり、あまり長
いインプラントを埋植できないので幅の広いブレードタ
イプが良く用いられてきた。穿孔窩（ドリルによって円
筒状に開けた孔）は、ブレードの幅と同じ直径のドリル
で穿孔しながら近遠心方向に移動して形成するので形状
が崩れやすい。

【０００３】シリンダータイプのインプラントは円筒上
の形状をもち、顎骨内の全部位に埋植できる。穿孔窩の
形状は円で、ブレード型よりもインプラント直径に対し
て正確な穴が形成できる。手術様式は、ブレードタイプ
は押し込み方式で、シリンダータイプは押し込み込み方
式とネジ込み方式の２種類がある。

【０００４】一般にインプラントを埋植して数カ月後に
おけるインプラントと骨との界面の状態には、インプラ
ントと骨の間に線維組織が介在するタイプのものと、骨
とインプラント材料が直接接触あるいは結合するタイプ
のものがある。現在では、より長期に安定して使用でき
るということで後者が主流となっている。インプラント
上部には、一般的に「つば部」と呼ばれる表面が平滑な
部分が設けられ、その下の部分である本体部は骨内にイ
ンプラントを維持し、口腔内に発生する様々の応力に対
してインプラントを動揺、脱落から守る機能を有する。
つば部の表面を平滑にすることは、口腔内からの雑菌の
侵入を防ぐ効果があるが、つば部は本体部のようにイン
プラントの骨内維持には寄与しない。

【０００５】一般にインプラントの埋植方法には、「一
回法」と「二回法」があり、一回法では、埋植時にイン
プラントが骨内に完全に埋まり、数カ月後に歯肉を切開
して上部構造をインプラントに装着する。二回法では、
埋植時にインプラント上端が歯肉を貫通して口腔内に露
出しており、上部構造を取り付ける際に、歯肉切開の必
要がない。そのため、一回法のインプラントのつば部の
長さは 0.5〜２ｍｍであるのに対して、二回法では５〜
１０ｍｍ程度であり、つば部の長さに差がある。

【０００６】本体部は一般に、ネジや表面の微細な凸凹
等の機械的アンカリングによりインプラントを骨内維持
する（ネジ型及び凸凹型インプラント）。最近では生体
活性セラミック等の生体活性材料を本体部表面に被覆し
て化学的結合により骨内維持力を増大する試みもなされ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】インプラントが埋植
時に大きく動揺しないことが骨と直接接触するための必
要条件であり、埋植時に大きい動揺があると希望する直
接接合が得られない。しかも、インプラントと骨との間
に線維組織が発生してインプラントの動揺が増大し、つ
いには脱落を招くことが非常に多い。

【０００８】インプラントを埋植する場合、一般にはド
リル（回転数:600-2000rpm）を用いて形成した穿孔窩に
インプラントを押し込んで埋植している。しかし、ドリ
ルは歯科医の手によって保持されるので、わずかの傾き
やブレで穿孔窩の直径が最大0.2mm 程度広がってしま
う。ネジ型インプラントは、ネジで初期固定するので穿
孔窩の少々の広がりに対しても埋植時の動揺は小さい。
しかし、ネジ型インプラントの埋植方法は下穴あけ・タ
ップ切り・インプラントねじ込みという埋植術式にな
り、下穴あけ・押し込みの術式である凸凹型インプラ
ントよりも穿孔・埋植に多大の労力と手術器具を要す
る。また、インプラントの製作工程も、ほぼ円筒状であ
る凸凹型よりもネジ型の方がより多くの時間と費用を要
するので経済的ではない。

【０００９】これに対して凸凹型のインプラントは、埋
植窩の直径の広がりにより動揺が大きくなって脱落する
危険性が高くなる。更に、生体活性材料は本体部表面へ
の付着力が小さいという問題がある。本発明の目的は、
穿孔窩の広がりがあっても埋植時の動揺が小さく、また
骨との付着力が大きい押し込み方式のインプラントを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】そのため、本発明は第一に
「つば部と本体部からなるシリンダータイプの骨内イン
プラントにおいて、前記本体部に突起を設け、かつ前記
本体部表面にＴｉ、Ｔｉ合金またはそれらの酸化物から
なる第１被覆層を設けたことを特徴とする骨内インプラ
ント（請求項１）」を提供する。

【００１１】また、本発明は第二に「前記第１被覆層上
に生体活性材料からなる第２被覆層を設けたことを特徴
とする請求項１記載の骨内インプラント（請求項２）」
を提供する。また、本発明は第三に「つば部と本体部か
らなるシリンダータイプの骨内インプラントにおいて、
前記本体部に突起を設け、かつ前記本体部表面にＴｉ、
Ｔｉ合金またはそれらの酸化物と生体活性材料からなる
混合被覆層を連続的に組成を変化させて設けたことを特
徴とする骨内インプラント（請求項３）」を提供す
る。

【００１２】また、本発明は第四に「前記本体部の主と
して海綿骨が接触する部分に突起を設けたことを特徴と
する請求項１乃至３記載の骨内インプラント（請求項
４）」を提供する。また、本発明は第五に「前記突起が
前記本体部の長手方向に設けた突条であることを特徴と
する請求項１乃至４記載の骨内インプラント（請求項
５）」を提供する。

【００１３】

【作用】本発明のインプラントは、本体部に突起を設け
てあり、突起部分において穿孔窩の設定直径よりもイン
プラントの形状を大きくすることにより、穿孔窩の広が
りがあっても埋植時のインプラントの動揺を小さくする
ことができる。この突起が大きすぎると、埋入時の骨の
抵抗が大きくなってインプラントを埋植できない場合も
でてくる。また、顎骨の硬さは個人差が大きいので、顎
骨の柔らかい場合に埋入可能なインプラントも、顎骨が
硬い場合には埋入不可能になることも頻繁に起こり得
る。また、仮に埋入可能としても押し込みに非常に大き
な力を要する場合には、患者に恐怖感を与えることにな
る。

【００１４】従って、適当な大きさの突起にする必要が
あり、例えば約２０〜５００μｍ程度の突起にすること
が好ましい。但し、この範囲に限定されるものではな
い。ところで、単純な円筒形状（シリンダータイプ）の
インプラントはその直径方向断面形状が円であり、また
穿孔窩の断面形状も円である。動揺の小さい初期固定を
得るためには、インプラントの直径よりもやや小さい穿
孔窩を形成し、それに対してインプラントをほど良い抵
抗で押し込むことが重要である。但し、穿孔窩の直径が
小さすぎると、当然押し込むことが不可能となる。

【００１５】一般的なシリンダータイプのインプラント
の直径は、３〜４ｍｍ程度であり、例えば直径3.5 ｍｍ
の単純な円筒形状インプラントの場合を考える。インプ
ラント直径と同じ直径3.5 ｍｍの穿孔窩を開けた時にイ
ンプラントによって削られる骨の断面積は０である。ま
た、直径3.4 ｍｍの穿孔窩を開けた時に削られる骨の断
面積は約0.54ｍｍ²である。つまり、穿孔窩の直径を１
００μｍ小さくすると削られる断面積が約0.54ｍｍ²増
加する。

【００１６】これに対して、本体部の直径が3.4 ｍｍの
インプラントで、本体部の長さ方向に平行な例えば幅0.
5 ｍｍで高さが５０μｍの突条を６本設けたものの場合
を考える。直径3.5 ｍｍの穿孔窩を開けた時にインプラ
ントによって削られる骨の断面積は０である。また、直
径3.4 ｍｍの穿孔窩を開けた時に削られる骨の断面積は
約0.15ｍｍ²である。つまり、穿孔窩の直径を１００μ
ｍ小さくすると削られる断面積が約0.15ｍｍ²増加す
る。

【００１７】穿孔窩の直径を１００μｍ小さくした時
に、本発明にかかるインプラントにより削られる骨の量
は単純な円筒形状のインプラントの場合に削られる骨の
量の約２８％であり、単純な円筒形状のインプラントの
場合と同じ骨削り量になるのは、穿孔窩の直径を約１７
０μｍ小さくした時である。これは、本発明にかかるイ
ンプラントでは、単純な円筒形状のインプラントよりも
小さいドリル直径を設定できることを意味する。また、
断面形状が単純な円でなく突起があることは、押し込み
の際の骨の切削を容易にする。従って、本発明にかかる
インプラントは単純な円筒形状のインプラントよりも容
易かつ確実に初期固定ができる。

【００１８】突起または突条の数は例えば１〜１２が好
ましく、特に２〜６が好ましいが、この範囲に限定され
るものではない。また、本体部先端の形状は、角柱の底
面の形状や半球状でもよい。更に、先端付近に骨を誘導
するための例えば直径0.5 〜２ｍｍ程度の穴や窪みを設
けることが好ましい。つば部や本体部の材料には、一般
にインプラントとして実用化されているＴｉ、Ｔｉ合
金、Ｃｏ−Ｃｒ系等の金属や酸化アルミニウム、酸化ジ
ルコニウム等のセラミックスが好ましい。

【００１９】また、本体部表面にＴｉ、Ｔｉ合金または
それらの酸化物からなる第１被覆層を設けることによ
り、表面の粗面化及び接触面積の増大を行って骨との強
固な結合が可能となる。また、生体活性材料からなる被
覆層を更に設ける場合に生体活性材料の付着力を増大す
ることができる。この第１被覆層は生体親和性セラミッ
クスよりも強度大で、また本体部との付着強度も大き
く、しかも生体内で安定である。第１被覆層は溶射法
（例えばプラズマ溶射法やフレーム溶射法等）で形成す
ることが好ましい。第１被覆層表面の粗面化及び骨との
接触面積の増大効果が大きいからである。

【００２０】尚、本体部は第１被覆層を設ける前処理と
して例えばブラスト処理で表面を清浄粗面化し、またブ
ラスト処理後に更に酸エッチングや陽極酸化等の化学処
理を行って表面をより粗面化することが好ましい。第１
被覆層との接触面積が増大して付着強度が大きくなるか
らである。第１被覆層の厚さは、本体部との付着強度に
悪影響がない範囲で決めればよいが、生産性を考慮する
と５０μｍ程度が好ましい。但し、この厚さに限定され
るものではない。

【００２１】また、この第１被覆層上または本体部表面
に生体活性材料（例えば生体親和性セラミックス）から
なる被覆層を設けることが好ましい。生体活性材料の骨
伝導効果により、設けない時よりも骨との初期固定を速
くすることができるからである。つまり、骨が第１被覆
層または本体部の成分と絡みついてなされる骨との結合
が速くなる。尚、本体部表面に生体活性材料からなる被
覆層を設ける場合にも前処理として、例えばブラスト処
理で表面を清浄粗面化し、またブラスト処理後に更に酸
エッチングや陽極酸化等の化学処理を行って表面をより
粗面化することが好ましい。生体活性材料からなる被覆
層との接触面積が増大して付着強度が大きくなるからで
ある。

【００２２】生体活性材料からなる被覆層は、できるだ
け薄く形成することが好ましく、例えば第１被覆層上ま
たは本体部表面に斑状に点在していることが好ましい。
つまり、第１被覆層または本体部の露出部分が生体活性
材料からなる被覆層形成部分より多くなるようにすると
よい。露出部分が骨と絡みついて結合しやすくするため
である。

【００２３】生体活性材料からなる被覆層は、プラズマ
やフレーム等の溶射法以外にスパッタリングやイオンプ
レーティング等のＰＶＤ法で形成することができる。プ
ラズマやフレーム等の溶射法では３〜７μｍ位、スパッ
タリングやイオンプレーティング等のＰＶＤ法では0.1
〜３μｍ位の厚さにすると第１被覆層または本体部の露
出部分が生体活性材料からなる被覆層形成部分より多く
なりやすいが、この厚さに限定されるものではない。

【００２４】生体活性材料としては、例えば水酸化アパ
タイト（ＨＡＰ）、リン酸三カルシウム等のセラミック
ス、ＳｉＯ₂−Ｐ₂Ｏ₅−ＣａＯ−Ｎａ₂Ｏ系ガラス等
の生体活性ガラス、ガラスセラミックス（文献Ｊ．Ｂｉ
ｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｎｏ．２
（Ｐａｒｔ１）ｐｐ．１１１−１４１（１９７１）、特
開昭５０−２１０１５，特開昭５１−１０６１１４，特
開昭５３−１４５３９４，特開昭５４−１７，特開昭５
４−１３５４９６，特開昭５７−３７３９，特開昭５８
−１１８７４６各号公報参照）、アパタイト系焼結体
（特開昭６２−０５２１６３号公報参照）等が使用でき
るが、これらに限定されるものではない。

【００２５】また、前記第１被覆層を形成する材料と前
記第２被覆層を形成する材料からなる混合被覆層を連続
的に組成を変化させて本体部表面に設けることが好まし
い。それぞれ別個に設けて積層するよりも付着力が増大
するからである。以下、実施例により本発明を具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００２６】

【実施例１】シリンダータイプのインプラント（直径3.
5 ｍｍ、全長１０ｍｍ、つば部１の長さ２ｍｍ）の本体
部を加工して直径を3.4 ｍｍとし、また本体部２に３本
の突条３（高さ５０μｍ、幅0.5 ｍｍ）を設け、本体部
２表面にＴｉからなる第１被覆層４を設けたインプラン
トＡ（図１参照）と第１被覆層を設けた単純な円筒形状
のインプラントＢ（直径3.4 ｍｍ、全長１０ｍｍ、つば
部の長さ２ｍｍ）及び第１被覆層を設けたインプラント
Ｃ（直径3.5 ｍｍ、全長１０ｍｍ、つば部の長さ２ｍ
ｍ）を作製した。

【００２７】骨代替材料に直径3.4 ｍｍの穿孔窩を形成
して各インプラントＡ，Ｂ，Ｃを押し込んだところ、イ
ンプラントＡ，Ｂは旨く埋植できたが、インプラントＣ
は骨代替材料の抵抗が大きくて埋植できなかった。ま
た、インプラントＡ，Ｂともにほとんど動揺が見られな
かった。ついで、骨代替材料に直径3.5 ｍｍの穿孔窩を
形成し、各インプラントＡ，Ｂ，Ｃを押し込んだとこ
ろ、インプラントＡ，Ｃではほとんど動揺がみられなか
ったが、インプラントＢでは動揺が著しく容易に抜け落
ちる状態だった。

【００２８】同じ埋植を今度は犬の顎骨を用いて行った
ところ、インプラントＢの直径（3.4 ｍｍ）と等しい穿
孔窩では、インプラントＡ，Ｂは旨く埋植できたが、イ
ンプラントＣは骨代替材料の抵抗が大きくて埋植できな
かった。また、埋植後６カ月後に、インプラントＡ，Ｂ
の本体部と骨は完全に結合していた。また、直径3.5 ｍ
ｍの穿孔窩では、インプラントＡ，Ｃが骨と十分に結合
していたのに対して、インプラントＢは埋植後１カ月以
内に脱落した。

【００２９】

【実施例２】シリンダータイプのインプラント（直径3.
5 ｍｍ、全長１０ｍｍ、つば部１の長さ２ｍｍ）の本体
部２の下側２’を加工して直径を3.4 ｍｍとしてこれに
３本の突条３（高さ５０μｍ、幅0.5 ｍｍ）を設け、本
体部表面にＴｉ酸化物からなる第１被覆層４を設けたた
インプラントＤ（図１参照）と第１被覆層を設けた単純
な円筒形状のインプラントＢ（直径3.4 ｍｍ、全長１０
ｍｍ、つば部の長さ２ｍｍ）及び第１被覆層を設けたイ
ンプラントＣ（直径3.5 ｍｍ、全長１０ｍｍ、つば部の
長さ２ｍｍ）を作製した。

【００３０】骨代替材料に直径3.4 ｍｍの穿孔窩を形成
して各インプラントＡ，Ｂ，Ｃを押し込んだところ、イ
ンプラントＡ，Ｂは旨く埋植できたが、インプラントＣ
は骨代替材料の抵抗が大きくて埋植できなかった。ま
た、インプラントＡ，Ｂともにほとんど動揺が見られな
かった。ついで、骨代替材料に直径3.5 ｍｍの穿孔窩を
形成し、各インプラントＡ，Ｂ，Ｃを押し込んだとこ
ろ、インプラントＡ，Ｃではほとんど動揺がみられなか
ったが、インプラントＢでは動揺が著しく容易に抜け落
ちる状態だった。

【００３１】同じ埋植を今度は犬の顎骨を用いて行った
ところ、インプラントＢの直径（3.4 ｍｍ）と等しい穿
孔窩では、インプラントＡ，Ｂは旨く埋植できたが、イ
ンプラントＣは骨代替材料の抵抗が大きくて埋植できな
かった。また、埋植後６カ月後に、インプラントＡ，Ｂ
の本体部と骨は完全に結合していた。また、直径3.5 ｍ
ｍの穿孔窩では、インプラントＡ，Ｃが骨と十分に結合
していたのに対して、インプラントＢは埋植後１カ月以
内に脱落した。

【００３２】

【実施例３】実施例１に示すインプラントＡと同一形状
のインプラントの本体部表面に、生体活性材料とＴｉと
の混合被覆層を、本体部表面はＴｉ１００％で被覆層表
面は生体活性材料１００％となり、その中間はＴｉと生
体活性材料の組成が連続的に変化するように５０μｍの
厚さにプラズマ溶射したインプラントＥを作製した。

【００３３】また、インプラントＡと同一形状のインプ
ラントの本体部表面にＴｉを４５μｍ溶射し、その上に
生体活性材料を５μｍ溶射したインプラントＦを作製し
た。更に、インプラントＡと同一形状のインプラントの
本体部表面にＴｉのみを５０μｍの厚さにプラズマ溶射
したインプラントＧを作製した。犬の顎骨に直径3.5 ｍ
ｍの穿孔窩を形成してインプラントＥ，Ｆ，Ｇを押し込
んだところ、埋植後６カ月後にインプラントＥ，Ｆ，Ｇ
の各本体部と骨とは完全に結合していた。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば手術時の
ドリルのふれによる穿孔窩の広がりがあっても埋植時の
動揺が小さいので、歯根の周囲に線維組織が発生する確
率が減少し、また骨に接触する面積の割合が増加し、最
終的にはインプラントの脱落の確率が減少して長期間の
使用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例１にかかるインプラントの概略斜視
図（ａ）及び概略平面図（ｂ）である。

【図２】は、実施例２にかかるインプラントの概略斜視
図（ａ）及び概略平面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１・・・つば部２・・・本体部３・・・突条（突起の一例）４・・・第１被覆層５・・・ポスト穴６・・・本体の円筒部分以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】つば部と本体部からなるシリンダータイ
プの骨内インプラントにおいて、前記本体部に突起を設
け、かつ前記本体部表面にＴｉ、Ｔｉ合金またはそれら
の酸化物からなる第１被覆層を設けたことを特徴とする
骨内インプラント。
【請求項２】前記第１被覆層上に生体活性材料からな
る第２被覆層を設けたことを特徴とする請求項１記載の
骨内インプラント。
【請求項３】つば部と本体部からなるシリンダータイ
プの骨内インプラントにおいて、前記本体部に突起を設
け、かつ前記本体部表面にＴｉ、Ｔｉ合金またはそれら
の酸化物と生体活性材料からなる混合被覆層を連続的に
組成を変化させて設けたことを特徴とする骨内インプラ
ント。
【請求項４】前記本体部の主として海綿骨が接触する
部分に突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記
載の骨内インプラント。
【請求項５】前記突起が前記本体部の長手方向に設け
た突条であることを特徴とする請求項１乃至４記載の骨
内インプラント。