TW201438675A - 植入體、支台體、植入物、植入物之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之埋入骨內而進行骨整合之植入體於外表面具有幅度形成為1μm以上1mm以下之溝。嵌合於植入體之中心孔之支台體於外表面具有幅度形成為1μm以上1mm以下之溝。溝的深度為1μm以上1mm以下。溝之內面形成裂縫。溝是照射雷射光並且掃瞄而形成。

Description

植入體、支台體、植入物、植入物之製造方法 發明領域

本發明是有關於一種植入體、支台體、植入物、植入物之製造方法。且係有關於一種例如恆齒之齒根缺損等時埋入顎骨之牙科用植入物等。

本案是根據2012年12月27日在日本提出申請之特願2012-285827號，主張優先權，並於此援用該內容。

發明背景

埋入體內之植入物一直受到注目。特別是牙科用植入物受到注目。

牙科用植入物在一般因為蛀牙或缺損而失去恆齒之齒根時，則於設置於齒槽骨之孔插入植入體並加以固定。

牙科用植入物係由固定於齒槽骨之植入體(固定物fixture)、與螺固於植入體並且可安裝人工牙冠之支台齒所構成。

植入體之外表面為與骨直接接觸之面，一般是形成公螺絲。因植入物之外表面的性狀而植入體與骨的結合產生落差是很明顯的。有報告指出，相較於外表面光滑之 植入體，在外表面施行粗面加工之植入體者可得到較高的骨整合(骨密接性)。

到骨與植入體結合(骨整合：osseointegration)為止，需要數週到數個月的期間。在此期間，當過度的力施加於植入體時，會對周圍之骨或黏膜組織造成損傷，並且延遲結合，而難以結合。因此，要求縮短骨與植入體之結合期間。

先行技術文獻 專利文獻

【專利文獻1】日本特開第2010-5379號公報

發明概要

即使是使用外表面施行粗面加工之植入體時，也有無法完全骨整合的情況。因此，要求實現可得到更高骨密接性之植入體。

即使是使用外表面施行粗面加工之植入體的情況，骨整合期間也需要數週以上。因此，要求縮短更進一步之骨整合期間。

本發明之目的是提供一種可得到高骨密接性之植入體、支台體、植入物、植入物之製造方法。

本發明之植入體之第一實施態樣為一種植入體，是埋入骨內而進行骨整合，且於外表面具有幅度形成為 1μm以上1mm以下之溝。前述溝宜形成於外表面中與骨直接接觸之區域。前述幅度宜為5~500μm。

本發明之植入體之第二實施態樣是在第一實施態樣中，前述溝的深度在1μm以上1mm以下。前述溝之深度宜為5~500μm。

前述溝宜形成複數且平行，並且前述溝之間的間隔宜為1μm以上1mm以下。前述間隔宜為5~500μm。前述溝之間宜配置形成為格子形。前述溝之截面形狀宜形成為三角形。

本發明之植入體之第三實施態樣是在第一或第二實施態樣中，於前述溝之內面形成裂縫。

本發明之植入體之第四實施態樣是在第一到第三實施態樣之任一者中，植入體由鈦或氧化鋯構成。

本發明之第一實施態樣為一種支台體，是嵌合於植入體之中心孔，於外表面具有幅度形成為1μm以上1mm以下之溝。前述溝在外表面中，宜形成於與牙齦直接接觸之區域。前述幅度宜為5~500μm。

本發明之支台體之第二實施態樣是在第一實施態樣中，前述溝之深度為1μm以上1mm以下。前述溝之深度宜為5~500μm。

前述溝宜形成複數且平行，且前述溝之間的間隔為1μm以上1mm以下。前述間隔宜為5~500μm。前述溝之間宜配置形成為格子形。前述溝之截面形狀宜形成為三角形。

本發明之支台體之第三實施態樣是在第一或第二實施態樣中，於前述溝之內面形成裂縫。

本發明之支台體之第四實施態樣是在第一到第三實施態樣之任一者中，植入體由鈦或氧化鋯構成。

本發明之植入物之實施態樣包含有：本發明之植入體之第一到第四實施態樣之任一者、及本發明之支台體之第一~第四實施態樣之任一者。

本發明之植入物之製造方法之第一實施態樣是一種植入物之製造方法，前述植入物包含有：埋入骨內而進行骨整合之植入體、及嵌合於植入體之中心孔之支台體，其中前述植入物之製造方法是具有如下之步驟：對前述植入體或前述支台體之至少其中一外表面照射雷射光並掃瞄，形成幅度在1μm以上1mm以下之溝。

本發明之植入物之製造方法之第二實施態樣是在第一實施態樣中，前述雷射光為Nd：YAG雷射或YVO4雷射之基本波。

若根據本發明，可得到堅固的骨整合。

2‧‧‧齒槽骨

4‧‧‧牙齦

5‧‧‧植入物

6‧‧‧人工牙冠

8‧‧‧支台體

8S‧‧‧外表面

10‧‧‧植入體

10S‧‧‧外表面

12‧‧‧公螺絲

13‧‧‧中心孔

S‧‧‧抵接部

M‧‧‧微細溝

W‧‧‧裂縫

圖1是顯示本發明之實施形態之植入物的圖。

圖2是顯示本發明之實施形態之植入體的圖。

圖3是顯示形成於植入體之微細溝的圖。

圖4是圖3的放大圖。

圖5是顯示形成於平板狀之氧化鋯材之微細溝的圖。

圖6是圖5的放大圖。

圖7是顯示微細溝M之三維量測資料的圖。

圖8是微細溝M的側面圖。

圖9是圖8的放大圖。

圖10是微細溝M的縱截面放大圖。

較佳實施例之詳細說明

參照圖式說明本發明之實施形態。下述說明中顯示之各種尺寸等為其中一例。

〔齒科用植入物〕

圖1是顯示齒科用植入物的圖。

圖2是顯示本發明之實施形態之植入體的圖。

植入物5是在齒科領域中使用。植入物5具有：固定於齒槽骨2之植入體10、及可對植入體10裝卸之支台體8。

支台體8裝設有人工牙冠6。

植入體10之外表面10S形成公螺絲12。藉由將該公螺絲12螺合於形成於齒槽骨2之孔，植入體10可固定於齒槽骨2。

支台體8之外表面8S係使用接著劑等裝設人工牙冠6。植入體10與支台體8之抵接部S係藉由牙齦4或齒槽骨2而覆蓋。

抵接部S之抵接面精準地予以加工。抵接面相互密接防止異物侵入。

植入體10為由鈦或氧化鋯等之陶瓷材料所形成之圓柱狀(軸形)零件。植入體10也稱為固定物。

植入體10之外表面形成公螺絲12。在植入體10之後端面，有開口之中心孔13。

植入體10為任意形狀(長度、粗度等)。亦可為不存在公螺絲12或中心孔13的情況。

圖3是顯示形成於植入體10之微細溝M的圖。

圖4是圖3之放大圖。

圖3、圖4任一者為以顯微鏡拍攝植入體10之照片。

植入體10之外表面10S形成微細溝M。外表面10S包含形成有公螺絲12之外周面。外表面10S也包含前端面或公螺絲12(螺絲面)。

微細溝M形成於植入體10之外表面10S中之任意區域(部位)。形成微細溝M之區域亦可為1處，亦可為複數處。形成微細溝M之區域的面積為任意。如圖2所示，亦可於外表面10S之幾乎全面形成微細溝M。

特別是，外表面10S中，亦可在與齒槽骨2直接接觸之區域形成微細溝M。

微細溝M之截面形狀形成三角形(二等邊三角形)。微細溝M之截面形狀不限於三角形，亦可為例如半圓弧形、或矩形等。

微細溝M之內面(表面層)形成多數之裂縫W。

於外表面10S形成微細溝M是為了外表面10S之粗面化與增加表面積。進而，對於形成於微細溝M之內面 之多數之裂縫W，因為骨細胞侵入，可得到較高的骨密接性及骨整合。

特別是，藉由外表面10S之表面積增加，裂縫W之數量也會增加，因此骨整合期間可縮短化。

微細溝M之條數為任意。微細溝M之條數亦可為1條，但宜為多數(複數)。微細溝M不限於直線，亦可為曲線。

形成複數之微細溝M時，宜將複數之微細溝M之間平行地形成。植入體10之微細溝M相對於軸方向(長邊方向)之延伸方向的角度為任意。進而，亦可將複數之微細溝M之間形成為格子形。

藉此，可有效率地實現外表面10S之粗面化與增加表面積。

微細溝M使用雷射加工機而形成。

植入體10預先經過壓製成形處理、預備燒結處理、正式燒結處理而形成。對於植入體10之外表面10S，照射雷射光而雕刻外表面10S，藉此形成微細溝M。要形成一條之微細溝M，要在同一處照射雷射光並且掃描1次以上。隨著掃描次數增加，微細溝M之深度或幅度也增加。

雷射光使用Nd：YAG雷射或YVO4雷射。例如、可使用Nd：YAG雷射、YVO4雷射之基本波(固體雷射：波長1064nm、光纖雷射：1090nm)。雷射光之光徑(直徑)為例如5~50μm。

對於植入體10之外表面10S，在包含水分之空氣 中照射雷射光，藉此雕刻外表面10S。同時，形成硬度比植入體10之母材低之氫氧化鋯等之表面層。

詳而言之，經照射短波長雷射光之母材(氧化鋯等)藉由雷射光之高能量改變表面性狀而粗面化。同時，氧化鋯等與水分反應而於表面層形成氫氧化物系之物質(氫氧化鋯等)。接著，在氫氧化鋯等之表面層，形成多數之裂縫W而低硬度化。

如此，藉由將軟質之氫氧化鋯等形成於表面層，使植入體10與骨組織變得容易密接，可得到強固的骨整合。

要將複數之微細溝M之間形成格子形時，可以一定間隔朝直行之二方向(上下方向及左右方向)掃描雷射光。此時之間隔成為微細溝M之間的間隔。

微細溝M之溝的幅度或深度因應於對於同一處之照射次數、掃描速度、雷射光輸出等。

微細溝M之幅度形成為1μm以上1mm以下。特別是，微細溝M之幅度宜為5~500μm。

微細溝M之幅度為1μm以上的是為了確實進行外表面10S之表面積增加與裂縫W之形成。形成幅度為1μm以下之溝是由於困難且沒效率。

微細溝M之幅度為1mm以下之理由是因為不會導致植入體10之強度降低。

若形成複數之微細溝M，亦可作成均一的幅度，亦可為不同之幅度。在各微細溝M中亦可涵括長邊方向而作成均一的幅度，亦可為不同之幅度。

微細溝M之深度為1μm以上1mm以下。特別是微細溝M之深度宜為5~500μm。

微細溝M之深度為1μm以上是為了確實進行外表面10S之表面積增加與裂縫W之形成。形成深度為1μm以下之溝是由於困難且沒效率。

微細溝M之深度為1mm以下之理由是為了不會導致植入體10之強度降低。

形成複數之微細溝M時，亦可為均一的深度，亦可為不同之深度。各微細溝M中亦可涵括長邊方向作成均一的深度，亦可為不同的深度。

複數之微細溝M平行地形成時，微細溝M之間之間隔為1μm以上1mm以下。特別是，微細溝M之間之間隔宜為5~500μm。

微細溝M之間的間隔為1μm以上是為了確保微細溝M之間之部位的強度而不會導致植入體10之強度降低。以1μm以下之間隔形成溝是因為困難且沒效率。

微細溝M之間的間隔為1mm以下之理由是為了增加微細溝M之數目，確實地進行外表面10S之表面積增加與裂縫W之形成。

若形成複數之微細溝M，亦可為均一的間隔，亦可為不同的間隔。

就植入體10進行正式燒結處理後，形成微細溝M的情況加以說明，但不限於此。亦可在將植入體10進行預備燒結處理後，形成微細溝M。此時，藉由之後的正式燒 結處理，植入體10收縮而微細溝M之幅度或深度也變小。因此，可預估植入體10之收縮而預先加大形成微細溝M之幅度或深度。藉此，可得到與正式燒結處理後所形成之情況相同形狀的微細溝M。

使用雷射光形成微細溝M後進行正式燒結處理，因此植入體10之外表面的硬度不會降低。可是，由於增加了植入體10之外表面10S的表面積，因此相較於習知，可得到堅固的骨整合。

亦可於支台體8之外表面8S形成微細溝M。支台體8之外表面8S包含外周面。在外表面8S中，於直接接觸牙齦4的區域宜形成微細溝M。將支台體8插入植入體10之中心孔13，進而在支台體8裝設人工齒冠6時，在露出於外部之區域形成微細溝M。

微細溝M形成於支台體8之外表面8S中之任意區域(部位)。形成微細溝M之區域亦可為1處，亦可為複數處。形成微細溝M之區域面積為任意。

微細溝M之形狀、製造方法等與形成於植入體10之外表面10S之微細溝M相同。

藉此，支台體8與牙齦4的結合相較於習知變堅固。

藉由在植入體10之外表面10S與支台體8之外表面8S之兩方分別形成微細溝M，植入物5對人體的結合(包含骨整合)會更堅固。

〔微細溝M之檢証〕

圖5是顯示形成於平板狀之氧化鋯材之微細溝M的 圖。

圖6是圖5的放大圖。

圖7是顯示微細溝M之三維量測資料的圖。

圖8是微細溝M的側面圖。

圖9是圖8的放大圖。

圖10是微細溝M的縱截面放大圖。

圖5、圖6、圖8、圖9、圖10任一者皆是SEM拍攝微細溝M的照片。圖7是顯示以三維測定器量測微細溝M之結果。

為了檢証微細溝M之形成結果，對平板狀之氧化鋯材(樣品材)形成複數之微細溝M，以SEM等觀察。微細溝M之形成方法對於植入體10之外表面10S形成微細溝M的方法相同。

如圖5~圖10所示，微細溝M形成為幅度在1μm以上1mm以下。可使微細溝M之幅度形成於約10μm左右。藉由調整雷射光之輸出或光徑等，亦可將微細溝M之幅度形成為5~500μm。

如圖5~圖10所示，微細溝M形成為深度1μm以上1mm以下。可將微細溝M之深度形成約150μm左右。藉由調整雷射光之掃描次數，亦可使微細溝M之深度形成為5~500μm。

如圖5~圖10所示，複數之微細溝M之間的間隔形成為1μm以上1mm以下。可將微細溝M之間的間隔形成為約50μm。藉由調整雷射光之掃描間隔(間距)，亦可將微 細溝M之間的間隔形成為5~500μm。

如圖8、圖10所示，微細溝M之截面形狀形成為三角形(二等邊三角形)。如圖10所示，在微細溝M之內面形成多數之裂縫W。

如此，可確認對氧化鋯材形成微細溝M。

本發明之技術範圍並不限定於上述之實施形態。在不脫離本發明之宗旨的範圍內，也包含對上述之實施形態施加各種之變更。在實施形態所舉之具體的材料或層構成等不過只是一例，可適當變更。

上述實施形態中，雖然使用了Nd：YAG雷射或YVO4雷射之雷射光，但不限定於此。若為將氧化鋯等之母材之表面氫氧化且可形成氫氧化鋯等之高能量之雷射光，亦可採用其他雷射光。例如、亦可使用其他固定雷射之雷射光或高調波之雷射光。

上述實施形態中，是就插入齒槽骨之穿孔而固定之齒科用植入物(人工齒根)的植入體加以說明，但不限於此。

本發明之植入體亦可為埋設於其他部分之骨而固定成接觸狀態之植入體。例如、為了彌補因骨折或良性腫瘍切除等而產生骨之缺損之部分或因腰椎手術而去除之軟骨等，亦可將本發明之植入體適用作為人工骨或骨補填材。對於使用於人工關節之零件、骨折部位之固定之骨接合材料、脊椎之固定器具等亦可採用本發明之植入體。

上述實施形態中，是使用雷射光形成微細溝M， 但不限於此。亦可藉由切削加工形成微細溝M。特別是在齒科用植入物以外之植入體中，亦可藉由切削加工形成微細溝。此種情況下，微細溝M之幅度宜為1μm以上1mm以下、深度宜為1μm以上1mm以下、微細溝M之間之間隔宜為1μm以上1mm以下。

上述實施形態中，是採用氧化鋯(鋯氧化物)作為形成植入體之生體適合性陶瓷材料，但不限於此。生體適合性陶瓷材料亦可採用氧化鋁(鋁氧化物)或氧化釔、氧化鉿、氧化矽氧化物、氧化鎂、氧化鈰等。進而，亦可採用鈦或鈦合金等之金屬材料。

2‧‧‧齒槽骨

4‧‧‧牙齦

5‧‧‧植入物

6‧‧‧人工牙冠

8‧‧‧支台體

8S‧‧‧外表面

10‧‧‧植入體

10S‧‧‧外表面

12‧‧‧公螺絲

S‧‧‧抵接部

Claims (11)

1. 一種植入體，是埋入骨內而進行骨結合，且於外表面具有幅度形成為1μm以上1mm以下之溝。
2. 如請求項1之植入體，其中前述溝的深度在1μm以上1mm以下。
3. 如請求項1之植入體，其中在前述溝之內面形成裂縫。
4. 如請求項1之植入體，是由鈦或氧化鋯構成。
5. 一種支台體，是嵌合於植入體之中心孔，於外表面具有幅度形成為1μm以上1mm以下之溝。
6. 如請求項5之支台體，其中前述溝的深度為1μm以上1mm以下。
7. 如請求項5之支台體，其中於前述溝之內面形成裂縫。
8. 如請求項5之支台體，是由鈦或氧化鋯構成。
9. 一種植入物，包含有：如請求項1~4中任一項之植入體；及如請求項5~8中任一項之植入體。
10. 一種植入物之製造方法，前述植入物包含有：埋入骨內而進行骨結合之植入體、及嵌合於前述植入體之中心孔之支台體，其中前述植入物之製造方法是具有如下之步驟：對前述植入體或前述支台體之至少其中之一者的外表面照射雷射光並掃瞄，形成幅度在1μm以上1mm以下之溝。
11. 如請求項10之植入體，其中前述雷射光為Nd：YAG雷射 或YVO4雷射之基本波。