JPWO2014112188A1

JPWO2014112188A1 - インプラント

Info

Publication number: JPWO2014112188A1
Application number: JP2014557332A
Authority: JP
Inventors: 克則行田; 良介池谷; 進一郎花田; 正行高山; 一男広田
Original assignee: GC Corp
Current assignee: GC Corp
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: JP6053829B2; WO2014112188A1

Abstract

臼歯部にも適用でき、さらに粘膜結合部の形状が歯肉に適合しているために骨吸収を抑制できる人工歯根を提供する。歯を喪失した部分の歯槽骨に対して少なくとも一部が埋入される人工歯根（１０）であって、歯槽骨に埋入されて該歯槽骨に結合すべき部位である骨結合部（２０）と、骨結合部の口腔内側となるべき側に該骨結合部と一体に設けられ、歯肉に結合すべき粘膜結合部（３０）と、を有し、粘膜結合部は、軸方向両端部から軸方向中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなる形状である凹部（３１）を具備し、骨結合部と粘膜結合部との連結部には段差（３３）が形成されている。

Description

本発明は歯科用インプラント治療に用いられ、骨結合部分と粘膜結合部分とが一体に形成されている人工歯根に関する。

歯を全顎的あるいは部分的に喪失した場合の治療手段として、従来は義歯による治療手段が採用されることが多かった。しかしながら近年では、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、標準的治療手段としてその地位を確立している。

従来の歯科用インプラントは、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部分（人工歯根、フィクスチャー、インプラント体等と呼ばれることがある。）、及び、人工歯根の一端から口腔内側に突出する部分（アバットメント、支台等と呼ばれることがある。）を有し、アバットメントを貫通して人工歯根に螺合する別体のスクリューで両者を固定する形態が多かった。このとき、人工歯根の口腔内側端部（すなわちアバットメントとの境界側端部）は、骨の表面と略同一の面まで埋入されていた（例えば特許文献１）。より具体的には、アバットメントに貫通孔が設けられ、人工歯根には雌ネジが形成されており、雄ネジ形状を有する固定用スクリューをアバットメントの貫通孔を貫通させて人工歯根の雌ネジに螺合することで固定する。

しかしながら、このようなアバットメントの固定方法では、十分強固に固定した場合であっても人工歯根に対するアバットメントの極微少な動揺に起因して、人工歯根とアバットメントとの境界に微少な隙間ができ、該隙間で嫌気性菌が繁殖してしまうことが分かっている。この繁殖した嫌気性菌がインプラント周囲の骨吸収を引き起こすことによりインプラント周囲炎が惹起される可能性が指摘されている。

この問題を解決するための１つの手段としてアバットメントと人工歯根とを一体に作製する技術がある（例えば、特許文献２）。しかしながらこの技術では、インプラント全体が長くなってしまうので埋入時の作業スペースが限られるため、臼歯部に適用することができなくなる。また、従来のアバットメント及び人工歯根が単に一体となったインプラントでは、歯肉の動きに起因した骨吸収を抑えることは難しかった。

これに対してインプラント全体が長くなることを抑えるため、人工歯根の口腔内側端部が歯肉を貫通した半一体型のインプラントも開発されている（例えば、特許文献３）。しかし、このインプラントでは、歯肉が接する部分を、埋入方向の中心軸を含むとともに該中心軸に沿った方向の断面で見ると、歯肉が接触する部分が垂直あるいは単調な斜面であることから歯肉との接触が不足し、歯肉が遊離して動いてしまう問題があった。人工歯根及びアバットメント周囲の歯肉が容易に動いてしまうと、歯肉が人工歯根及び／またはアバットメントに十分な期間接触できず、その間に口腔内細菌や食物残渣等が侵入して歯槽骨の吸収が進行してしまう。

この問題を解決するために、骨に固着する部位（骨結合部）、及び、骨結合部より口腔内側に突出し、歯肉に接触する部位（粘膜結合部、カラー部と呼ばれることがある。）を有する人工歯根を形成し、粘膜結合部の形状を凹状として歯肉の形状に合わせたものが開発されている。
このような人工歯根のうち、アバットメントと人工歯根とが別体である場合では、人工歯根及び／またはアバットメントの接合部を含めた全体の形状を歯肉の形状に合わせる方法がある（例えば、特許文献４、５）。一方、一体型及び半一体型の場合であれば、歯肉に接する部位を湾曲させる方法がある（例えば、特許文献６、７参照）。しかし、何れの技術でも歯槽骨の吸収を無くすことはできなかった。

特開平１０−１０８８７１号公報特開２００５−３２９２４４号公報特開平１０−０１４９４０号公報特表２００１−５２３１３２号公報特開２００９−０８２１７１号公報特開２０１０−１９４１７０号公報特表２００７−５１９４６７号公報

以上のように、従来の技術ではいずれも骨吸収が発生してしまい、これを解決する必要があった。そこで本発明は、臼歯部にも適用でき、さらに粘膜結合部の形状が歯肉に適合しているために骨吸収を抑制できる人工歯根を提供することを課題とする。

本発明者等は前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、人工歯根の口腔内側端部が歯肉を貫通した（半一体型の）人工歯根において、粘膜結合部を、特殊な凹形状とするとともに、粘膜結合部と骨結合部との連結部に段差を設けることによって、歯肉との結合を従来よりも確実に行うことができるために骨吸収を抑制できることを究明して本発明を完成した。
以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、歯を喪失した部分の歯槽骨に対して少なくとも一部が埋入される人工歯根（１０）であって、歯槽骨に埋入されて該歯槽骨に結合すべき部位である骨結合部（２０）と、骨結合部の口腔内側となるべき側に該骨結合部と一体に設けられ、歯肉に結合すべき粘膜結合部（３０）と、を有し、粘膜結合部は、軸方向両端部から軸方向中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなる形状である凹部（３１）を具備し、骨結合部と粘膜結合部との連結部には段差（３３）が形成されている、人工歯根である。

上記人工歯根（１０）において、粘膜結合部（３０）の軸方向の長さが１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記人工歯根（１０）において、粘膜結合部（３０）との連結面における骨結合部（２０）の外径（Ｄ_１）と、粘膜結合部の凹部（３１）のうち最も外径が小さい部位における外径（Ｄ_２）と、の差が０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、臼歯部にも適用でき、粘膜結合部の凹部によって歯肉との結合をより強固なものとすることができ、さらに段差を備えることで骨吸収を抑えることが可能となる。

インプラント１の構造を説明する図である。図２（ａ）は粘膜結合部に注目して拡大した図、図２（ｂ）はその埋入方向の中心軸を含むとともに該中心軸に沿った断面図である。図３（ａ）は粘膜結合部の他の形態例を説明する図、図３（ｂ）はさらに異なる例を説明する図である。インプラント１を口腔内に配置した状態を説明する図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。

図１は１つの形態にかかる人工歯根１０が含まれるインプラント１の構造を模式的に表した図である。インプラント１は、アバットメント２及び人工歯根１０を備えている。

アバットメント２は、その顎骨側（図１では下端側）を人工歯根に固定され、その口腔内側（図１では上端側）には不図示の人工歯冠が取り付けられる。ここで人工歯冠は、歯列の欠損部を実質的に補う部位であり、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。すなわち、アバットメント２は人工歯根１０と人工歯冠とを連結する部材として機能する。このようなアバットメントとしては公知のものを用いることができる。

人工歯根１０は、フィクスチャーあるい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インプラント１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。
人工歯根１０は図１からもわかるように、骨結合部２０及び粘膜結合部３０を備えている。

骨結合部２０は、人工歯根１０のうち歯槽骨に埋入され、該歯槽骨に結合してインプラントを保持する基礎となる部位である。従って骨結合部２０には埋入の容易及び埋入後の抜け止めの観点から雄ネジ形状が備えられることが多い。これによれば、埋入の際にはいわゆるネジのように回転させることで人工歯根を歯槽骨に深く埋入することができる。一方、埋入後には、雄ネジの凹凸形状が人工歯根の抜けに対する抵抗となり、抜けが防止される。

このように、人工歯根の骨結合部は、通常は埋入用のスクリュー（雄ネジ）が刻まれているのが一般的であるが、人工歯根として実績があるシリンダー形状であってもよい。人工歯根の作製方法としては、チタンまたはチタン合金の棒材を切削加工する方法が一般的であるが、粉末冶金やレーザー焼結等で作製することもできる。

また、骨結合部の表面は上記のように抜け防止の観点から中等度粗面といわれる粗面であることが好ましい。この粗面の作製は通常の方法であれば限定されることはない。例えば粒径５０μｍ以上２００μｍ以下程度のアルミナ、ハイドロキシアパタイト、酸化チタン等の金属酸化物の粒子でサンドブラスト処理をする方法、塩酸、硫酸等の酸処理でエッチングする方法、サンドブラスト処理と酸処理を併用する方法、陽極酸化処理による方法等の各種の処理方法等を挙げることができる。その中でも条件をコントロールしやすい観点からサンドブラストと酸処理を併用する方法がより好ましい。

さらに、骨結合部の骨誘導性を向上させる観点から、ハイドロキシアパタイト、炭酸アパタイト、βリン酸カルシウム、αリン酸カルシウム、オクタリン酸カルシウム、ポリリン酸カルシウム等のリン酸カルシウム化合物が骨結合部に１μｍ以下の厚みで被覆されるように表面処理を施すことが好ましい。

一方、粘膜結合部３０は、骨結合部２０の部の一端側で、口腔内側となるべき側に、該骨結合部２０に連結部を介して一体に形成され、以下に説明する形態を備えた部位である。後述するように、粘膜結合部３０は、人工歯根１０が歯槽骨に埋入された姿勢で歯槽骨から突出し歯肉の部位に配置され該歯肉に結合する。図２（ａ）に粘膜結合部３０の部位に注目した拡大図、図２（ｂ）には埋入方向の中心軸を含むとともに該中心軸に沿った断面図を示した。ただし図２（ｂ）は断面のうち外周線のみを表している。

粘膜結合部３０は、図１、図２（ａ）、図２（ｂ）に示されているように粘膜結合部３０の軸方向（軸線に沿った方向）の両端部から軸方向の中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなるように形成されている。すなわち、粘膜結合部３０の軸方向に沿った面である側面には凹部３１が形成されている。この凹部３１を有することにより、歯肉が凹部３１に沿って湾曲して接するため歯肉の動きが抑えられ、歯肉線維が結合し易くなる効果を奏する。

凹部３１の形状は図２（ｂ）に表れているように埋入方向の中心軸を含むとともに該中心軸に沿った断面において滑らかな曲線状であることが好ましい。その曲線は凹部３１の上端と下端とを結ぶ線が円錐曲線のいずれかであることがさらに好ましい。ただし、円弧及び楕円の弧の場合は半円及び半楕円を超えて凹部を形成することはない（すなわち当該円弧及び楕円の弧の中心角が１８０°以下である。）。

また、図３（ａ）に示したように凹部は少なくとも軸方向断面において３つの直線が組み合わされた折れ線からなる凹部３１’であってよい。３つ以上の直線であればよく、その数は特に限定されない。当該直線の数が多いほど図２のような曲線に近づくといえる。図３（ｂ）には５つの直線が組み合わされた折れ線からなる凹部３１”の例を示した。

凹部３１の深さは、図２（ａ）に表したように、骨結合部２０のうち、粘膜結合部３０との連結面における外径Ｄ_１と、粘膜結合部３０の凹部３１の外径が最も小さい部位における外径Ｄ_２との差で定義される、Ｄ_１とＤ_２との差が０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることが好ましく、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることがより好ましい。すなわち図２（ａ）、図２（ｂ）にＩＩａで示した大きさが、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることがより好ましい。
この範囲内にあることにより、さらに良好に歯肉と接触させることができる。

また、粘膜結合部３０では、軸方向両端部の少なくとも一方に、軸方向断面において直線となる面取り部３２を設けてもよい。本形態では軸方向端部のうち骨結合部２０とは反対側のみに面取り部３２を設けた。本形態のように骨結合部２０とは反対側に面取り部を設けると人工歯根１０の作製時の加工性が向上するとともにアバットメント２を装着する際に当該縁が鋭利になることを防止できる。一方、骨結合部側に面取り部を設けると人工歯根１０の作製時に加工性が向上する。
面取り部の軸方向大きさ（図２（ａ）、図２（ｂ）にＩＩｂで示した大きさ。）は、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

図２（ａ）、図２（ｂ）にＩＩｃで表した粘膜結合部３０の軸方向の長さは、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。１．０ｍｍ未満であると粘膜によっては接触が弱くなる虞があり、５．０ｍｍを超える歯肉は現実的に少ないからである。好ましくは１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。

また、骨結合部２０と粘膜結合部３０との連結部には段差３３が設けられている。これにより、骨が極僅かに段差の上側にまで再生してくることが確認されており、骨吸収が非常に起こり難くなる。
段差３３は、骨結合部２０の粘膜結合部３０側端の外径Ｄ_１よりも、粘膜結合部３０の骨結合部２０側端の外径Ｄ_３が０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で小さいことで形成されることが好ましい。すなわち、図２（ａ）、図２（ｂ）においてＩＩｄで示した距離が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。段差は図２（ｂ）に示す軸方向断面で見たときに水平（半径方向に平行）であることが好ましいが、水平から±５°の範囲で傾いていてもよい。

粘膜結合部３０は比較的滑らかな面を有していることが好ましく、通常は算術平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６０１（１９９４））が１μｍ以下の表面粗さを有し、さらに好ましくはＲａが０．５μｍ以下である。また、凹部３１の表面には、中心軸と垂直方向（凹部３１の周方向に沿った方向）に延びる細く浅い溝、例えば深さ２μｍ以上４０μｍ以下、幅１５μｍ以上３００μｍ以下程度の溝を加工しておくことが好ましい。これは、つぎのような理由による。天然歯の歯肉のコラーゲン線維の走行方向は歯牙に対して直角であるが、従来の人工歯根の場合の歯肉のコラーゲン線維の走行方向は歯牙に対して並行となっていた。そのため従来の人工歯根では、歯肉と人工歯根との結合は行われ難くなってしまう。しかし本形態では、凹部に沿って湾曲して接した歯肉のコラーゲン線維が結合する効果も有することから歯肉のコラーゲン線維は人工歯根に対して直角に配向して結合するようになる。さらに、上記の溝を加工しておくと、溝に歯肉のコラーゲン線維が入り込み、その分だけ歯肉線維が人工歯根に直角に接する機会が増す。
従って、本発明により従来の人工歯根に比べて歯肉のコラーゲン線維の方向が天然歯の場合に近くなり、これにより歯肉結合性が向上する。上記溝を備えることによりさらにこれが顕著となる。

上記した人工歯根１０はチタンまたはチタン合金を用いて作製される。チタンは純チタン２種または４種が一般的である。またチタン合金はＴｉ６Ａｌ４Ｖ合金が最も用いられているが、Ｔｉ６Ａｌ７Ｎｂ合金等も用いられており、現在使用されているチタン合金であれば特に制限なく用いることができる。さらに粘膜結合部３０は銀、銀合金、金、金合金を蒸着させておくことにより歯肉のコラーゲン線維との結合を促進することができる。この蒸着は一般的な真空蒸着の条件、すなわち１０ｍｍＨｇ〜３ｍｍＨｇ程度以下の真空下でこれら金属を熱することにより金属や合金の表面に蒸着することができる。

以上のような構成を備える人工歯根１０、及びこれを備えるインプラント１は例えば図４に表したように口腔内に配置される。すなわち、人工歯根１０の骨結合部２０は歯槽骨に埋入されており、その歯肉側の端部からは歯槽骨から突出して歯肉内に粘膜結合部３０が配置される。そして粘膜結合部３０の端部にはアバットメント２が取り付けられ歯肉からアバットメント２が突出する姿勢となる。
人工歯根１０によれば、粘膜結合部３０が歯肉から突出しない程度に短く形成されており、インプラントを短くすることができ臼歯にも適用することが可能である。また、図４に表したように、段差３３により骨が該段差３３を覆うように成長するので、骨吸収が発生し難い。さらに、粘膜結合部３０の凹部３１の形状により該凹部３１内に歯肉が適切に入りこみ、凹部３１に歯肉が確実に接するため歯肉の動きが抑えられ、歯肉線維が結合し易くなる。以上の効果により人工歯根１０は骨吸収を抑制することができる。

１インプラント
２アバットメント
１０人工歯根
２０骨結合部
３０粘膜結合部
３１凹部
３２面取り部
３３段差

本発明は歯科用インプラント治療に用いられ、骨結合部分と粘膜結合部分とが一体に形成されている人工歯根と該人工歯根に取り付けられたアバットメントとを備えるインプラントに関する。

以上のように、従来の技術ではいずれも骨吸収が発生してしまい、これを解決する必要があった。そこで本発明は、臼歯部にも適用でき、さらに粘膜結合部の形状が歯肉に適合しているために骨吸収を抑制できるインプラントを提供することを課題とする。

本発明は、歯を喪失した部分の歯槽骨に対して少なくとも一部が埋入される人工歯根（１０）及びアバットメント（２）を備えるインプラント（１）であって、人工歯根は、歯槽骨に埋入されて該歯槽骨に結合すべき部位である骨結合部（２０）と、骨結合部の口腔内側となるべき側に該骨結合部と一体に設けられ、歯肉に結合すべき粘膜結合部（３０）と、を有し、アバットメントは、人工歯根のうち骨結合部とは反対側の端部に取り付けられ、人工歯根の粘膜結合部は、軸方向両端部から軸方向中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなる形状である凹部（３１）を具備するとともに、骨結合部と粘膜結合部との連結部、及び人工歯根とアバットメントとの連結部分には段差（３３）が形成されている、インプラントである。

上記インプラント（１）において、粘膜結合部（３０）の軸方向の長さが１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。

上記インプラント（１）において、粘膜結合部（３０）との連結面における骨結合部（２０）の外径（Ｄ１）と、粘膜結合部の凹部（３１）のうち最も外径が小さい部位における外径（Ｄ２）と、の差が０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明は、歯を喪失した部分の歯槽骨に対して少なくとも一部が埋入される人工歯根（１０）及びアバットメント（２）を備えるインプラント（１）であって、人工歯根は、歯槽骨に埋入されて該歯槽骨に結合すべき部位である骨結合部（２０）と、骨結合部の口腔内側となるべき側に該骨結合部と一体に設けられ、歯肉に結合すべき粘膜結合部（３０）と、を有し、アバットメントは、人工歯根のうち骨結合部とは反対側の端部に取り付けられ、人工歯根の粘膜結合部は、軸方向両端部から軸方向中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなる形状であり、周方向に沿って延びる溝が形成された凹部（３１）を具備するとともに、骨結合部と粘膜結合部との連結部、及び人工歯根とアバットメントとの連結部分には段差（３３）が形成されている、インプラントである。

Claims

歯を喪失した部分の歯槽骨に対して少なくとも一部が埋入される人工歯根であって、
前記歯槽骨に埋入されて該歯槽骨に結合すべき部位である骨結合部と、
前記骨結合部の口腔内側となるべき側に該骨結合部と一体に設けられ、歯肉に結合すべき粘膜結合部と、を有し、
前記粘膜結合部は、軸方向両端部から軸方向中央部に近づくにつれ次第に外径が小さくなる形状である凹部を具備し、
前記骨結合部と前記粘膜結合部との連結部には段差が形成されている、人工歯根。
前記粘膜結合部の前記軸方向の長さが１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である請求項１に記載の人工歯根。
前記粘膜結合部との連結面における前記骨結合部の外径と、前記粘膜結合部の前記凹部のうち最も外径が小さい部位における外径と、の差が０．２ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の人工歯根。