WO2014088116A1 - スクリューの結合力維持具及び結合力維持具付きスクリュー - Google Patents

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screw
force maintaining
mini
tool
coupling force
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宮脇　正一
孝和 八木
博 友成
木村　裕一
康夫 大迫
聡 丸山
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国立大学法人 鹿児島大学
丸山鐵工株式会社
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    • A61C8/0093—Features of implants not otherwise provided for
    • A61C8/0096—Implants for use in orthodontic treatment

Definitions

  • the present invention relates to a screw binding strength maintaining tool and a screw with a binding strength maintaining tool suitable for use in orthodontic treatment, for example.
  • Bra ⁇ ⁇ nemark (a ⁇ ⁇ has a notation on top of a) and others has developed a biocompatible titanium artificial dental root (dental implant) that shows strong osseo-integration. Since then, orthodontic treatment using it as an absolute fixation source has been devised and used in the 1960s. However, the dental implant made of titanium is extremely expensive and has a limited implantation site.In addition, the surgical invasion is large, and since it is firmly bonded to the bone, it is difficult to remove after implantation. In recent years, orthodontic treatment using miniscrews, which have been used to fix bone fragments in the treatment of fractures, has been performed for reasons such as being difficult to use as a strong fixation for temporary use. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • a mini screw is embedded and fixed in the oral cavity, for example, the jaw bone, alveolar bone, cheekbone, and palatal bone (hereinafter referred to as “jaw bone etc.”), and a plate or wire is supported and fixed to the mini screw. To do.
  • the mini screw By using the mini screw, the surgical invasion is small and the patient's discomfort can be reduced.
  • the self-drilling type that can be embedded more easily a screw can be directly embedded without making a hole in the bone in advance
  • the mini screw since it is necessary to insert the mini screw accurately in the space between the root of the alveolar bone and the root of the tooth at the time of insertion, there is always a risk of contact with the tooth root.
  • drawbacks such as limitations on implantation sites and indications, damage to tooth roots, the need for advanced diagnosis and implantation techniques, and loss of about 15%.
  • the contact between the miniscrew and the tooth root in the jawbone and the like is mentioned in addition to the form of the miniscrew and the operation at the time of embedding.
  • the portion that penetrates cortical bones such as the jawbone the portion of the bone surface of about 1 to 3 mm
  • enters the cancellous bone becomes longer.
  • Increased risk of contact with it is possible to increase the physical contact area between the miniscrew and the cortical bone such as the jawbone to increase the binding force. If it is increased, the risk of contact with the tooth root, which is the main cause of dropping off, increases, and the torque at the time of implantation increases during self-drilling, which may cause the cortical bone to crack.
  • a mini screw or the like in which the pitch of the screw portion that touches the cortical bone and the cancellous bone such as the jaw bone is changed. Attempts to improve the success rate have been made in this way, but there is data that about 15% of the region other than the palate is dropped, and a solution has not yet been obtained.
  • a certain length and diameter are required, but on the other hand, there is a risk of causing contact with the root and a decrease in bonding force. Off relationship. For this reason, even though conventional miniscrews have been improved, there are still restrictions on the area where embedding can be performed, and the risk of dropout and breakage cannot be eliminated.
  • the screw binding force maintaining tool of the present invention is a screw binding force maintaining tool for maintaining the binding force of a screw embedded in a target site, and a hole through which the screw portion of the screw is inserted is formed.
  • another feature of the present invention is a tool for maintaining the binding force of the screw in that the tip of each leg is sharp and bites into the target site immediately or with time.
  • another feature of the present invention is a screw coupling force maintaining tool in that the adjacent leg portions are connected by a reinforcing portion.
  • Another feature of the present invention is that the screw is used as an extremely strong fixing source when applying a correction force for tooth movement. is there.
  • the biasing force biasing the binding force maintaining tool toward the target portion is between the screw and the binding force maintaining tool.
  • the member is provided. In this case, you may make it provide the stopper which controls the movement amount of the said binding force maintenance tool by the said urging
  • the coupling force of the screw can be dramatically increased from the coupling force maintaining tool, the application range of the embeddable region can be expanded, and the dropping of the screw can be greatly reduced.
  • FIG. 1A is a plan view of a screw binding force maintaining tool according to a first embodiment.
  • FIG. 1B is a side view of the screw binding force maintaining tool according to the first embodiment.
  • FIG. 1C is a bottom view of the screw binding force maintaining tool according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the screw binding force maintaining tool according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of the mini screw according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a usage state of the mini screw and the binding force maintaining tool according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a screw with a binding force maintaining tool according to a second embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view of a binding force maintaining tool for a screw according to a third embodiment.
  • FIG. 6B is a side view of the screw binding force maintaining tool according to the third embodiment.
  • FIG. 6C is a bottom view of the screw binding force maintaining tool according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of a screw binding force maintaining tool according to a third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a screw with a binding force maintaining tool according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a view for explaining a modification of the screw with the coupling force maintaining tool according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a mini screw.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating an example of a mini screw.
  • FIG. 10C is a diagram illustrating an example of a mini screw.
  • FIG. 10D is a diagram illustrating an example of a mini screw.
  • FIG. 1A to 1C and FIG. 2 show a screw coupling force maintaining tool 1 according to a first embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 shows the mini screw 2.
  • the mini screw 2 shown in FIG. 3 is used as a fixed source when it is embedded in a jawbone or the like in the oral cavity in the orthodontic treatment to give a correction force for tooth movement.
  • the mini screw 2 has a screw part 3, a cylindrical part 4, and a head part 5 from the lower side.
  • the screw part 3 is embedded in the jawbone or the like, and a part of the head part 5 is exposed to the outside in the oral cavity.
  • the head portion 5 includes an engaging portion 6 on the upper end side and a flange portion 7 located on the screw portion 3.
  • the engaging portion 6 has a substantially hexagonal column shape, and a cross groove 8 is formed on the upper surface thereof.
  • the screw part 3 can be screwed by fitting a tool such as a screwdriver on the side surface of the engaging part 6 or turning the tool in a state where the tool is inserted into the cross groove 8 and engaged with the engaging part 6. it can.
  • a constricted portion 9 is formed between the engaging portion 6 and the flange portion 7.
  • An orthodontic appliance / material is connected to, supported by, and fixed to the constricted portion 9 and the engaging portion 6.
  • Each leg portion 13 extends so as to swell and expand in an arc shape outward from the periphery of the seat portion 10 and gradually becomes narrower.
  • the adjacent leg portions 13 are connected by a circular arc surface portion 14 that is recessed inward, and the circular arc surface portion 14 functions as a reinforcing portion of the leg portion 13.
  • the screw part 3 When embedding and fixing the mini screw 2 in the jaw bone or the like in the oral cavity, the screw part 3 is screwed into the jaw bone or the like while being inserted into the hole 11 of the binding force maintaining tool 1.
  • the flange 7 is received by the seat portion 10, and pushed by the flange portion 7, the tips of the three leg portions 13 come into pressure contact with the surface 15 such as the jawbone.
  • the tip of each leg 13 is shaped like a sharp blade or needle that is pointed in a triangular pyramid or conical shape, such as the tip of a knife or nail, and the tip of each leg 13 is a jawbone or the like.
  • the binding force of the mini screw 2 can be dramatically improved, and the contact area with the cortical bone having high hardness is increased and the mechanical fitting force is increased.
  • the dropout of the mini screw 2 can be greatly reduced. That is, the leg 13 of the binding force maintaining tool 1 presses against the surface of the jawbone or the like (dense and high-strength cortical bone) and bites into the cortical bone. It can be improved dramatically.
  • a correction tool is connected to the mini screw 2, a pulling force in one radial direction acts. Also in this case, the leg portion 13 of the binding force maintaining tool 1 exhibits a resistance against the pulling force.
  • the leg portions 13 are extended so that they extend outward, that is, extend so as to expand in the radial direction of the mini-screw 2, so that a large resistance against a tensile force can be exhibited. Therefore, it is possible to prevent the mini screw 2 from being inclined or falling off with respect to the load of the correction force during treatment.
  • the conventional mini screw (diameter of about 1.2 to 2.0 mm, length of about 4.0 to 8.0 mm), of course, It is also possible to use a mini screw with a short length that could not be used conventionally. This not only makes it possible to avoid contact with the tooth root in the jawbone or the like, but also eliminates expensive image inspection such as CT, radiation exposure, advanced diagnostic techniques, and advanced treatment techniques. Furthermore, the expansion of indications that can be used with mini-screws for young people in the deciduous dentition stage and mixed dentition stage is an extremely superior point compared to the prior art.
  • the tips of the three leg portions 13 are configured to press into the surface of the jaw bone or the like and bite into the cortical bone, for the following reason. . That is, the surface of the jawbone or the like is not necessarily a flat surface, but has a complex shape with irregularities. Therefore, for example, when using a disc-shaped washer, a gap is formed between the washer and the surface of the jawbone or the like.
  • the tip of the leg portion 13 is sharp, so that each leg portion 13 bites in.
  • the tips of the three legs 13 can be reliably brought into contact with the surface of the jawbone or the like.
  • the jawbone and the like are covered with gums. Therefore, for example, when considering using a disc-shaped washer, the washer may press the gingiva and cause necrosis due to blockage of blood flow. Alternatively, a large surgical invasive treatment of peeling the gingiva over a wide area (the area of the washer) is required.
  • the coupling force maintaining tool 1 to which the present invention is applied such a problem does not occur because the tips of the three legs 13 may be brought into pressure contact with the surface of the jawbone or the like.
  • FIG. 5 shows a screw 2 with a binding force maintaining tool 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • symbol is attached
  • a retaining member is provided from the screw part 3 side so that the coupling force maintaining tool 1 does not fall off the mini screw 2 and the mini screw 2 and the coupling force maintaining tool 1 can be relatively rotated. Since the flange portion 7 is provided, the coupling force maintaining tool 1 does not come out in the direction of the head portion 5 of the mini screw 2.
  • FIG. 6A to FIG. 6C and FIG. 7 show a screw coupling force maintaining tool 1 according to a third embodiment to which the present invention is applied.
  • the binding force maintaining tool 1 has a seat portion 10 that receives the head portion 5 of the mini screw 2.
  • a hole 11 through which the screw portion 3 of the mini screw 2 is inserted is formed in the center of the seat portion 10.
  • the lower surface of the flange portion 7 of the mini screw 2 has an arcuate taper shape, and the seat portion 10 also has an arcuate concave portion 12 corresponding thereto.
  • the coupling force maintaining tool 1 has three leg portions 13 extending from the periphery of the seat portion 10 in the screwing direction of the mini screw 2.
  • Each leg part 13 is extended so that it may spread outside from the circumference
  • a ridge line extending in the extending direction of the leg portion 13 is formed at the center of each leg portion 13.
  • the adjacent leg portions 13 are connected by a circular arc surface portion 14 that is recessed inward, and the circular arc surface portion 14 functions as a reinforcing portion of the leg portion 13.
  • FIG. 8 shows a screw 2 with a binding force maintaining tool 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • symbol is attached
  • the mini screw 2 has a head portion 5.
  • the coupling force maintaining tool 1 is formed with a hole 11 (not shown in FIG. 8) through which the screw portion 3 of the mini screw 2 is inserted, and a seat portion 10 that receives the head portion 5 of the mini screw 2, and the seat portion 10.
  • a plurality of legs 13 extending from the periphery in the screwing direction of the miniscrew 2.
  • the flange portion 7 of the head portion 5 of the mini screw 2 is shown in a flat shape, but the shape and coupling force of the mini screw 2 as described in the first to third embodiments are illustrated.
  • the shape of the maintenance tool 1 may be used.
  • a biasing member 15 such as a leaf spring or a single coil spring is sandwiched between the head portion 5 of the mini screw 2 and the seat portion 10 of the coupling force maintaining tool 1 in a movable state.
  • the screw portion 3 When embedding and fixing the miniscrew 2 in the jaw bone or the like in the oral cavity, the screw portion 3 is screwed into the jaw bone or the like with the screw portion 3 inserted through the hole 11 of the coupling force maintaining tool 1 as shown in the left side of FIG. .
  • the urging member 15 is compressed and the flange 7 is received by the seat portion 10, and the tip of the leg portion 13 is pushed by the flange portion 7 so that the tip of the leg portion 13 is a surface of the jaw bone or the like. 15 and press into cortical bone.
  • time elapses from the middle state in FIG. 8 for example, after 4 to 8 weeks
  • the tip of each leg portion 13 is cortex such as a jawbone by the biasing member 15. Gradually invades the bone. Thereby, a strong maintenance force can be exhibited.
  • a stopper 16 is attached to the mini screw 2.
  • the stopper 16 regulates the amount of movement of the coupling force maintaining tool 1 by the biasing member 15.
  • This stopper 16 can appropriately set the amount by which the tip of each leg portion 13 bites into the cortical bone such as the jawbone, and can prevent excessive biting.
  • the stopper 16 also serves as a retaining member that prevents the coupling force maintaining tool 1 from falling off the mini screw 2 and allows the mini screw 2 and the coupling force maintaining tool 1 to rotate relative to each other.
  • the stopper 16 may have any shape. Moreover, it is good also as a type which does not have the stopper 16 as another member. For example, as shown in FIG.
  • the diameter of the cylindrical portion 4 between the head portion 5 and the screw portion 3 may be made thinner than the upper end of the screw portion 3 to have a step 17.
  • the binding force maintaining tool 1 can move in the range of the cylindrical portion 4 (the range from the lower end of the head portion 5 to the upper end of the screw portion 3).
  • the step 17 cannot move any further.
  • the step 17 is provided in FIG. 9, it may have a reverse taper shape in which the diameter of the cylindrical portion 4 increases as it goes toward the screw portion 3.
  • the mini screw 2 itself is given the role of a stopper that regulates the amount of movement by the biasing member 15 of the coupling force maintaining tool 1. With this configuration, it is possible to set the amount of time for the tip of each leg 13 to bite into the cortical bone such as the jawbone.
  • FIG. 10A to 10D show examples of the mini screw 2.
  • FIG. 10A and 10B show a type in which the screw portion 3 is straight.
  • FIG. 10A shows a double-pitch mini screw 2 in which the pitch of the portion screwed into the dense and high strength cortical bone is fine and the pitch of the portion screwed into the sea surface bone is rough.
  • FIG. 10B shows a mini screw 2 in which the pitch of the screw part 3 is equal throughout the entire area.
  • FIG. 10D is a taper type in which the diameter of the screw portion 3 is reduced toward the tip.
  • FIG. 10C shows a double-pitch mini screw 2 in which the pitch of the portion screwed into the dense and high strength cortical bone is fine and the pitch of the portion screwed into the sea surface bone is rough.
  • FIG. 10D shows a mini screw 2 in which the pitch of the screw part 3 is equal throughout the entire area.
  • the coupling force maintenance tool 1 demonstrated the example which has the three leg parts 13 in the said embodiment, the number is not restricted. However, it is preferable to have three or more leg portions 13 because the stability is increased by three-point support or more than two-point support. On the other hand, when the number of the leg portions 13 is increased, the number of places to be pressed against the gingiva increases or the number of places where the gingiva is peeled off increases. Moreover, the size of each part should just be selected suitably according to the thickness of a gingiva, a cortical bone, etc., and is not limited. In addition, it is preferable that the height of the binding force maintaining tool 1 is lowered so that the portion of the oral cavity that comes out of the gingiva is minimized.
  • the spinal cord needs to be considered as a substitute for a dental implant for the jawbone and sufficient for the nerve running. And other orthopedic areas, as well as general industrial products.

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Abstract

　結合力維持具（１）は、ミニスクリュー（２）のスクリュー部（３）を挿通させる穴（１１）が形成され、ミニスクリュー（２）のヘッド部（５）を受け止める座部（１０）を有する。また、結合力維持具（１）は、座部（１０）の周囲からミニスクリュー（２）のねじ込み方向に延伸する３本の脚部（１３）を有する。各脚部（１３）は、座部（１０）の周囲から外側に広がるように、かつ、徐々に細くなるように延伸する。ミニスクリュー（２）を口腔内の顎骨等に埋入、固定するときには、スクリュー部（３）を結合力維持具（１）の穴（１１）に挿通させた状態で顎骨等にねじ込む。これにより、フランジ（７）が座部（１０）で受け止められるとともに、フランジ部（７）に押されて３本の脚部（１３）の先端が顎骨等の表面に圧接する。これにより、ミニスクリュー（２）の脱落を大幅に減らすことができる。

Description

スクリューの結合力維持具及び結合力維持具付きスクリュー
　本発明は、例えば歯科矯正治療に利用して好適なスクリューの結合力維持具及び結合力維持具付きスクリューに関する。
　歯科矯正治療において、矯正力により目的の歯を移動させるためには、その矯正力に抗する固定源が必要となる。通常、固定源として、他の歯（大臼歯等）、頭部や頸部等が用いられてきた。
　しかしながら、他の歯を固定源とする場合、動かしたくない歯が移動してしまうことがあるという欠点があった。また、頭部や頸部を固定源とする場合は、ヘッドギア等の装置を装着しなければ効果がないため、患者の協力が不可欠であるという欠点があった。
　Bra・・nemark（ａ・・はａの上に・・がある表記とする）らによって強固な骨結合（osseo-integration）を示す生体親和性の高いチタン製の人工歯根（デンタルインプラント）が開発されて以降、それを絶対的固定源として用いた歯科矯正治療が１９６０年代に考案され、利用されるようになってきた。
　しかしながら、チタン製のデンタルインプラントは、極めて高価であり埋入部位が限られていることに加え、外科的侵襲が大きく、さらに、強固に骨と結合しているので埋入後には撤去が難しく、一時的に用いるための加強固定としては使用しにくい等の理由から、近年では、骨折等の治療で骨片の固定に用いられていたミニスクリューを固定源に用いた歯科矯正治療が行われるようになってきた（例えば特許文献１や特許文献２を参照）。この技術は、口腔内の例えば顎骨、歯槽骨、頬骨、口蓋骨（以下、「顎骨等」と記す）にミニスクリューを埋入、固定して、このミニスクリューにプレートやワイヤーを支持させて固定するものである。
特開平１１－１６４８４３号公報 特開２００１－１８７０７１号公報
　ミニスクリューを用いることにより、外科的侵襲が小さく、患者の不快症状も少なくすることができる。最近では、埋入がより容易に行えるセルフドリリング（予め骨に穴をあけず、直接スクリューを埋入できるもの）タイプが主流となってきている。
　しかしながら、ミニスクリューは埋入時、歯槽骨内の歯根と歯根の狭いスペースに正確に埋入する必要があるため、常に歯根に接触する危険性をはらんでいる。また、埋入部位や適応症例の制限、歯根への損傷、高度な診断と埋入技術の必要性、約１５％は脱落する等の欠点がある。ミニスクリューが脱落する原因として、ミニスクリューの形態や熟練を要する埋入時の操作等に加え、顎骨等内でのミニスクリューと歯根との接触が挙げられている。特にミニスクリューの長さを長くすると、顎骨等の皮質骨（骨の表面１～３ｍｍ程度の部分）を貫通して海綿骨に入っていく部分が長くなるため、脱落の主な原因となる歯根に接触する危険性が増す。
　また、埋入の成功率を高めるためには、ミニスクリューと顎骨等の皮質骨との間の物理的な接触面積を増加させて結合力を増加させることが考えられるが、ミニスクリューの直径を大きくすると、脱落の主な原因となる歯根に接触する危険性が増すことに加え、セルフドリリングの際埋入時のトルクが増して、皮質骨に亀裂が走るようなおそれもある。
　そのため、従来のミニスクリューを用いる場合、歯根との接触を避けるために、埋入時に安全な位置や挿入角度を決定する必要があり、ＣＴ等の高額な画像検査やこれに伴う放射線被爆、さらに、高度な診断技術や高度な治療技術が必要となる欠点もあった。
　また、混合歯列期の患者（子供）に対しては、永久歯の歯胚が歯槽骨内に存在することから、通常の術式でミニスクリューを埋入すると歯胚を傷つけるため、従来のミニスクリューを用いることができなかった。そのため、平成２４年９月に日本矯正歯科学会が作成した歯科矯正用アンカースクリューのガイドラインでは、適応年齢については、原則として成人または永久歯列完成後の成長晩期の若年者に限定されている。
　ミニスクリューの安定性を獲得するために、例えば顎骨等の皮質骨と海綿骨に触れるネジの部分のピッチを変えたミニスクリュー等も考案されている。このように成功率を向上させる試みが行われてきているが、口蓋以外の部位において約１５％は脱落するというデータもあり、未だ解決方法は得られていない。
　以上のようにミニスクリューの埋入後の安定性を得るためには、ある程度の長さと直径が求められるが、その反面、歯根との接触や結合力の低下を招くおそれがあり、これらはトレードオフの関係にある。そのため、従来のミニスクリューは改良が進んでいるにもかかわらず、未だ埋入可能領域の制限があり、脱落や破折のリスクが払拭できないでいるのが現状である。
　本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、安全性とスクリューの結合力を飛躍的に高めて、スクリューの脱落を大幅に減らすことと、埋入可能領域の適用範囲を広げることを目的とする。
　本発明のスクリューの結合力維持具は、対象部位に埋入させたスクリューの結合力を維持するためのスクリューの結合力維持具であって、前記スクリューのスクリュー部を挿通させる穴が形成され、前記スクリューのヘッド部を受け止める座部と、前記座部の周囲から前記スクリューのねじ込み方向に延伸する複数本の脚部とを備え、前記スクリュー部を前記穴に挿通させた状態で前記スクリューを前記対象部位にねじ込むと、前記ヘッド部が前記座部で受け止められるとともに、前記ヘッド部に押されて前記複数本の脚部の先端が前記対象部位に圧接することを特徴とする。
　また、本発明のスクリューの結合力維持具の他の特徴とするところは、前記各脚部の先端が尖っており、前記対象部位に即時あるいは経時的に食い込む点にある。
　また、本発明のスクリューの結合力維持具の他の特徴とするところは、隣り合う前記脚部間が補強部によりつながっている点にある。
　また、本発明のスクリューの結合力維持具の他の特徴とするところは、前記スクリューは、歯の移動のための矯正力を付与するときの極めて強固な固定源として用いられるものである点にある。
　本発明の結合力維持具付きスクリューは、対象部位に埋入させるスクリューであって、前記スクリューのスクリュー部を挿通させる穴が形成され、前記スクリューのヘッド部を受け止める座部と、前記座部の周囲から前記スクリューのねじ込み方向に延伸する複数本の脚部とを有する結合力維持具を備え、前記スクリュー部を前記穴に挿通させた状態で該スクリューを前記対象部位にねじ込むと、前記ヘッド部が前記座部で受け止められるとともに、前記ヘッド部に押されて前記複数本の脚部の先端が前記対象部位に圧接することを特徴とする。
　また、本発明の結合力維持具付きスクリューの他の特徴とするところは、前記スクリューと前記結合力維持具との間に、前記結合力維持具を前記対象部位に向けて付勢する付勢部材を設けた点にある。この場合に、前記付勢部材による前記結合力維持具の移動量を規制するストッパーを備えるようにしてもよい。
　本発明によれば、結合力維持具よりスクリューの結合力を飛躍的に高めることができ、埋入可能領域の適用範囲も広げることが可能となり、さらに、スクリューの脱落を大幅に減らすことができる。
図１Ａは、第１の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の平面図である。 図１Ｂは、第１の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の側面図である。 図１Ｃは、第１の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の底面図である。 図２は、第１の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係るミニスクリューの斜視図である。 図４は、第１の実施形態に係るミニスクリューと結合力維持具の使用状態を示す図である。 図５は、第２の実施形態に係る結合力維持具付きスクリューを示す斜視図である。 図６Ａは、第３の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の平面図である。 図６Ｂは、第３の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の側面図である。 図６Ｃは、第３の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の底面図である。 図７は、第３の実施形態に係るスクリューの結合力維持具の斜視図である。 図８は、第４の実施形態に係る結合力維持具付きスクリューを説明するための図である。 図９は、第４の実施形態に係る結合力維持具付きスクリューの変形例を説明するための図である。 図１０Ａは、ミニスクリューの例を示す図である。 図１０Ｂは、ミニスクリューの例を示す図である。 図１０Ｃは、ミニスクリューの例を示す図である。 図１０Ｄは、ミニスクリューの例を示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
　本願発明者は、ミニスクリューのみに改善を求めるだけでは不十分と判断し、その補助装置となる「スクリューの結合力維持具」を発明するに至った。
　図１Ａ～図１Ｃ、図２に、本発明を適用した第１の実施形態に係るスクリューの結合力維持具１を示す。また、図３に、ミニスクリュー２を示す。
　図３に示すミニスクリュー２は、歯科矯正治療において口腔内の顎骨等に埋入して、歯の移動のための矯正力を付与するときの固定源として用いられる。
　ミニスクリュー２は、下側からスクリュー部３と、円柱部４と、ヘッド部５とを有する。スクリュー部３が顎骨等に埋入されて、ヘッド部５の一部が口腔内において外部に露出した状態となる。ヘッド部５は、上端側の係合部６と、スクリュー部３の上に位置するフランジ部７とを有する。係合部６は略六角柱形状であり、その上面には十字溝８が形成されている。係合部６の側面にドライバー等のツールを嵌め、又は十字溝８にツールを挿入してツールを係合部６に係合させた状態でツールを回すことにより、スクリュー部３をねじ込むことができる。ヘッド部５において、係合部６とフランジ部７との間には括れ部９が形成されている。この括れ部９や係合部６に、矯正用器具・材料を接続、支持させて固定する。
　図１Ａ～図１Ｃ、図２に示す結合力維持具１は、顎骨等に埋入させたミニスクリュー２の維持力を増強するために用いられる。
　結合力維持具１は、ミニスクリュー２のヘッド部５を受け止める座部１０を有する。座部１０の中央には、ミニスクリュー２のスクリュー部３を挿通させる穴１１が形成されている。ここで、ミニスクリュー２のフランジ部７の下面は円弧面のテーパー状になっており、これに合わせて座部１０も円弧面状の凹形状部１２を有する。
　また、結合力維持具１は、座部１０の周囲からミニスクリュー２のねじ込み方向に延伸する３本の脚部１３を有する。各脚部１３は、座部１０の周囲から外側に円弧状に膨らんで広がるように、かつ、徐々に細くなるように延伸する。隣り合う脚部１３間は、内側に凹むようにした円弧面部１４でつながっており、この円弧面部１４が脚部１３の補強部として機能する。
　ミニスクリュー２を口腔内の顎骨等に埋入、固定するときには、スクリュー部３を結合力維持具１の穴１１に挿通させた状態で顎骨等にねじ込む。これにより、図４に示すように、フランジ７が座部１０で受け止められるとともに、フランジ部７に押されて３本の脚部１３の先端が顎骨等の表面１５に圧接する。本実施形態では、各脚部１３の先端を例えば包丁や釘の先端のように三角形錐状或いは円錐状に尖った鋭利な刃や針のような形状として、各脚部１３の先端を顎骨等の皮質骨に埋入する時のトルクが５～３０Ｎ程度になった場合０．１～０．９ｍｍ程度食い込ませることを想定している。なお、食い込ませる量は限定されるものではなく、必要に応じて０．１ｍｍより小さくてもよいし、０．９ｍｍより大きくてもよい。
　本実施形態に係る結合力維持具１を用いることによりミニスクリュー２の結合力を飛躍的に向上させることができ、硬度の高い皮質骨との接触面積が増加し機械的嵌合力が高まることから、ミニスクリュー２の脱落を大幅に減らすことができる。
　すなわち、結合力維持具１の脚部１３が顎骨等の表面（緻密で強度の高い皮質骨）に圧接し、皮質骨に食い込むので、結合力維持具１に圧接するミニスクリュー２の維持力を飛躍的に高めることができる。
　また、ミニスクリュー２には矯正用器具が接続するため、一径方向への引っ張り力が作用する。この場合にも、結合力維持具１の脚部１３が引っ張り力に対する抗力を発揮する。特に本実施形態のように各脚部１３が外側に広がるように、すなわちミニスクリュー２の径方向に広がるように延伸する形状とすることで、引っ張り力に対する大きな抗力を発揮することができる。したがって、治療中の矯正力の負荷に対してミニスクリュー２が傾いたり、脱落したりするのを防ぐことができる。
　以上のようにミニスクリュー２の維持力を飛躍的に向上させることができるので、従来あるミニスクリュー（直径１．２～２．０ｍｍ程度、長さ４．０～８．０ｍｍ程度）はもちろん、従来は使用できなかった長さの短いミニスクリューを使用することも可能になる。これにより、顎骨等内での歯根との接触を回避できるようになるだけでなく、ＣＴ等の高額な画像検査や放射線被爆、高度な診断技術や高度な治療技術も不要となる。さらに、乳歯列期や混合歯列期の若年者に対してもミニスクリューを使用できる適応症例の拡大が、従来技術と比較して極めて優位性の高い点である。
　また、本発明を適用した結合力維持具１では、３本の脚部１３の先端が顎骨等の表面に圧接して皮質骨に食い込む構成としているが、これは次のような理由からである。
　すなわち、顎骨等の表面は平坦面とは限らず、凹凸のある複雑な形状である。そのため、例えば円板形状の座金を用いることを考えた場合、座金と顎骨等の表面との間に隙間ができてしまう。それに対して、本発明を適用した結合力維持具１では、顎骨等の表面が凹凸のある複雑な形状であっても、脚部１３の先端が鋭利であるため、各脚部１３の食い込みが異なることで３本の脚部１３の先端を確実に顎骨等の表面に接触させることができる。
　また、口腔内において顎骨等は歯肉で覆われている。そのため、例えば円板形状の座金を用いることを考えた場合、座金が歯肉を圧迫して血流の遮断による壊死等が起こる可能性がある。或いは、広い面積（座金の面積分）で歯肉を剥離するという外科的侵襲の大きな処置が必要となる。それに対して、本発明を適用した結合力維持具１では、３本の脚部１３の先端を顎骨等の表面に圧接させれば良いので、このような問題は生じない。
（第２の実施形態）
　第２の実施形態として、第１の実施形態で説明した結合力維持具１とミニスクリュー２とを一体型とした「結合力維持具付きスクリュー」を説明する。
　図５に、本発明を適用した実施形態に係る結合力維持具１付きスクリュー２を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　結合力維持具１がミニスクリュー２から脱落しないように、かつ、ミニスクリュー２と結合力維持具１とが相対回転可能となるように、スクリュー部３側から抜け止め部材を設ける。なお、フランジ部７があるので、結合力維持具１がミニスクリュー２のヘッド部５方向に抜けることはない。
（第３の実施形態）
　図６Ａ～図６Ｃ、図７に、本発明を適用した第３の実施形態に係るスクリューの結合力維持具１を示す。なお、第１の実施形態とは形状が異なるだけであって、基本的構成は同様であり、同じ構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
　本実施形態においても、結合力維持具１は、ミニスクリュー２のヘッド部５を受け止める座部１０を有する。座部１０の中央には、ミニスクリュー２のスクリュー部３を挿通させる穴１１が形成されている。ここで、ミニスクリュー２のフランジ部７の下面は円弧面のテーパー状になっており、これに合わせて座部１０も円弧面状の凹形状部１２を有する。
　また、結合力維持具１は、座部１０の周囲からミニスクリュー２のねじ込み方向に延伸する３本の脚部１３を有する。各脚部１３は、座部１０の周囲から外側に広がるように、かつ、徐々に細くなるように延伸する。本実施形態の場合、各脚部１３の中央に脚部１３の延伸方向に伸びる稜線が形成されている。隣り合う脚部１３間は、内側に凹むようにした円弧面部１４でつながっており、この円弧面部１４が脚部１３の補強部として機能する。
（第４の実施形態）
　第４の実施形態として、結合力維持具１とミニスクリュー２とを一体型とし、付勢部材を備えた「結合力維持具付きスクリュー」を説明する。
　図８に、本発明を適用した実施形態に係る結合力維持具１付きスクリュー２を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　図８に示すように、ミニスクリュー２は、ヘッド部５を有する。また、結合力維持具１は、ミニスクリュー２のスクリュー部３を挿通させる穴１１（図８では不図示）が形成され、ミニスクリュー２のヘッド部５を受け止める座部１０と、座部１０の周囲からミニスクリュー２のねじ込み方向に延伸する複数本の脚部１３とを有する。
　なお、本実施形態では、ミニスクリュー２のヘッド部５のフランジ部７がフラットな形状のものを図示するが、第１～第３の実施形態で説明したようなミニスクリュー２の形状や結合力維持具１の形状としてもかまわない。
　本実施形態では、ミニスクリュー２のヘッド部５と結合力維持具１の座部１０との間に、板ばねや一重のコイルスプリング等の付勢部材１５が可動状態で挟み込まれている。
　ミニスクリュー２を口腔内の顎骨等に埋入、固定するときには、図８の左側の状態に示すように、スクリュー部３を結合力維持具１の穴１１に挿通させた状態で顎骨等にねじ込む。これにより、図８の真中の状態に示すように、付勢部材１５が圧縮されてフランジ７が座部１０で受け止められるとともに、フランジ部７に押されて脚部１３の先端が顎骨等の表面１５に圧接し、皮質骨に食い込む。そして、図８の真中の状態から時間が経過すると（例えば４～８週間後）、図８の右側の状態に示すように、付勢部材１５により、各脚部１３の先端が顎骨等の皮質骨に徐々にさらに食い込んだ状態となる。これにより、強固な維持力を発揮することができる。
　ここで、ミニスクリュー２には、ストッパー１６が装着されている。ストッパー１６は、付勢部材１５による結合力維持具１の移動量を規制する。このストッパー１６により、各脚部１３の先端を顎骨等の皮質骨に食い込ませる量を適宜設定することができ、過剰に食い込むのを防止することができる。また、ストッパー１６は、結合力維持具１がミニスクリュー２から脱落しないように、かつ、ミニスクリュー２と結合力維持具１とが相対回転可能となるようにした抜け止め部材も兼ねる。なお、ストッパー１６の形状等はどのようなものでもよい。
　また、別部材としてのストッパー１６を持たないタイプとしてもよい。例えば図９に示すように、ヘッド部５とスクリュー部３との間の円柱部４の径を、スクリュー部３の上端より細くして、段差１７を有する形状としてもよい。結合力維持具１は、円柱部４の範囲（ヘッド部５の下端からスクリュー部３の上端までの範囲）で移動できるが、付勢部材１５により結合力維持具１が付勢されても、段差１７でそれ以上移動できなくなる。なお、図９では段差１７を有するようにしたが、円柱部４の径がスクリュー部３に向かうにつれて拡径する逆テーパーの形状としてもよい。このように、ミニスクリュー２自体に、結合力維持具１の付勢部材１５による移動量を規制するストッパーの役目を負わせる。この形態により、各脚部１３の先端を顎骨等の皮質骨に食い込ませる量を適時設定できる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
　例えば第１～第４の実施形態で示したミニスクリュー２は限定されるものではなく、各種ミニスクリューを用いることができる。図１０Ａ～図１０Ｄに、ミニスクリュー２の例を示す。図１０Ａ、図１０Ｂに示すのは、スクリュー部３がまっすぐなタイプである。図１０Ａに示すのは、緻密で強度の高い皮質骨に螺合する部分のピッチは細かく、海面骨に螺合する部分のピッチは粗くしたダブルピッチのミニスクリュー２である。図１０Ｂに示すのは、スクリュー部３のピッチを全域において等しくしたミニスクリュー２である。また、図１０Ｃ、図１０Ｄに示すのは、スクリュー部３が先端に向けて縮径するテーパー状のタイプである。図１０Ｃに示すのは、緻密で強度の高い皮質骨に螺合する部分のピッチは細かく、海面骨に螺合する部分のピッチは粗くしたダブルピッチのミニスクリュー２である。図１０Ｄに示すのは、スクリュー部３のピッチを全域において等しくしたミニスクリュー２である。
　また、上記実施形態では結合力維持具１が３本の脚部１３を有する例を説明したが、その本数は限られるものではない。ただし、２点支持よりも３点支持以上の方が安定性は増すので、３本以上の脚部１３を有するのが好ましい。一方、脚部１３の数が多くなると、歯肉に圧迫する箇所が増えたり、歯肉を剥離する箇所が増えたりするので、必要最低限の３本とするのが好ましい。
　また、各部のサイズ等は歯肉や皮質骨の厚み等に合わせて適宜選択されればよく、限定されるものではない。なお、結合力維持具１の高さは、口腔内において歯肉外に出る部分が極力少なくなるように高さを低くするのが好ましい。
　本発明は、スクリューの埋入の長さが十分に確保できないような部位にも使用できるので、顎骨に対してはデンタルインプラントの代替品として、また、神経の走行に十分な配慮が必要な脊椎やその他の整形外科領域、更には一般工業製品にも応用可能である。

Claims (7)

  1. 　対象部位に埋入させたスクリューの維持力を増強するためのスクリューの結合力維持具であって、
    　前記スクリューのスクリュー部を挿通させる穴が形成され、前記スクリューのヘッド部を受け止める座部と、
    　前記座部の周囲から前記スクリューのねじ込み方向に延伸する複数本の脚部とを備え、
    　前記スクリュー部を前記穴に挿通させた状態で前記スクリューを前記対象部位にねじ込むと、前記ヘッド部が前記座部で受け止められるとともに、前記ヘッド部に押されて前記複数本の脚部の先端が前記対象部位に圧接することを特徴とするスクリューの結合力維持具。
  2. 　前記各脚部の先端が尖っており、前記対象部位に食い込むことを特徴とする請求項１に記載のスクリューの結合力維持具。
  3. 　隣り合う前記脚部間が補強部によりつながっていることを特徴とする請求項１に記載のスクリューの結合力維持具。
  4. 　前記スクリューは、歯の移動のための矯正力を付与するときの固定源として用いられるものであることを特徴とする請求項１に記載のスクリューの結合力維持具。
  5. 　対象部位に埋入させるスクリューであって、
    　前記スクリューのスクリュー部を挿通させる穴が形成され、前記スクリューのヘッド部を受け止める座部と、前記座部の周囲から前記スクリューのねじ込み方向に延伸する複数本の脚部とを有する結合力維持具を備え、
    　前記スクリュー部を前記穴に挿通させた状態で該スクリューを前記対象部位にねじ込むと、前記ヘッド部が前記座部で受け止められるとともに、前記ヘッド部に押されて前記複数本の脚部の先端が前記対象部位に圧接することを特徴とする結合力維持具付きスクリュー。
  6. 　前記スクリューと前記結合力維持具との間に、前記結合力維持具を前記対象部位に向けて付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項５に記載の結合力維持具付きスクリュー。
  7. 　前記付勢部材による前記結合力維持具の移動量を規制するストッパーを備えたことを特徴とする請求項６に記載の結合力維持具付きスクリュー。
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