WO2016051902A1

WO2016051902A1 - インプラント上部構造

Info

Publication number: WO2016051902A1
Application number: PCT/JP2015/069636
Authority: WO
Inventors: 忍鵜澤; 正雄吉成
Original assignee: 株式会社リアリティ・デンタル・ラボラトリー
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2016-04-07
Also published as: AU2015326074A1; US20170245971A1; AU2015326074B2; EP3187143A1; JP5778841B1; EP3187143A4; EP3187143B1; JP2016067675A

Abstract

　純チタン又はチタン合金からなり顎骨に植立されるフィクスチャー（２）に連結される上部構造（３）は、コバルトクロム合金からなるフレームワーク（５）と、フレームワーク（５）の外表面に接合された人工歯（４）と、金合金からなりフレームワーク（５）の内側下部に接合されフィクスチャー（２）に連結する連結部材（６）とを備え、フレームワーク（５）と連結部材（６）とが、金と銀とを含む金合金からなるろう材（１０）によってろう付けされて一体化されている。

Description

インプラント上部構造

　本発明は、インプラントに用いられる上部構造に関する。

　インプラントは、顎骨に植立される純チタン又はチタン合金のフィクスチャーと、フィクスチャーに連結される上部構造とを備える。上部構造は、フレームワークと、フレームワークに接合された人工歯と、フレームワークの内側下部に接合され該フレームワークをフィクスチャーに連結させる連結部材とを備える。

　従来、フレームワークには、生体親和性、加工性等の観点から、金合金、白金合金、純チタン、チタン合金、ジルコニア等が用いられている。また、連結部材には、金、白金等の貴金属合金又はフレームワーク材を直接加工したものが用いられ、耐食性、硬度、加工性の観点から金合金がより好ましいとされている。また、人工歯には、ポーセレン、硬質レジン等が用いられているが、耐摩耗性、清掃性、自浄性の観点からポーセレンがより好ましいとされている。

　インプラントは、次のようにして患者の口腔内に設けられる。まず、フィクスチャーを患者の顎骨に植立する。次に、フレームワークと連結部材を接合した後に、フレームワークに人工歯を形成することにより、上部構造を形成する。人工歯がポーセレンからなる場合には、フレームワークの外表面に原料粉末を塗着し、高温で焼成することにより人工歯を形成する。次に、患者の口腔内に植立されたフィクスチャーに、上部構造の連結部材をスクリューによって締結する。

　ところで、上部構造を構成するフレームワークに、金合金、白金合金、純チタン、チタン合金等の材料よりも剛性に優れ、安価なコバルトクロム合金を用いることが提案されている。

　しかしながら、コバルトクロム合金からなるフレームワークは、ポーセレンの焼成等の際に表面に酸化膜が生成されるため、接合部の精度に難が生じるという問題がある。

　また、コバルトクロム合金からなるフレームワークと、金合金からなる連結部材とを接合することが困難であるという問題がある。

　鋳接による接合では、コバルトクロム合金の融点が金合金の融点と近いために、コバルトクロム合金を溶融させたときに、金合金からなる連結部材が溶融してしまい、鋳接自体が困難である。

　また、レーザー溶接による接合では、溶接時にコバルトクロム合金が酸化（腐食）し、精度が低下することがある。また、溶接面積が小さく表層のみが溶接されるために接合不足となり、口腔内での使用の際にフレームワークと連結部材との接合が外れることがある。さらに、溶接時に接合部に気泡が生じるため、接合後に原料粉末を塗着して焼成して人工歯を形成する際に、気泡から空気が放出して人工歯に孔が開くことがある。

　上記問題は、コバルトクロム合金と金合金とをろう付けにより接合することにより解決すると考えられるが、現在のところ、ろう付けによる接合は行われていない。

村田功、外４名、「高融点金ろうでろう付けしたメタルセラミックス用コバルトクロム合金の接合強さ」、日本口腔インプラント学会誌、Ｖｏｌ．２６、Ｎｏ．３、日本口腔インプラント学会、平成２５年１０月１８日、ｐ．４２５－４３２

　そこで、本発明者は、コバルトクロム合金どうし、金合金どうしをろう付けにより接合しその強度を評価した（非特許文献１参照）が、コバルトクロム合金と金合金とをろう付けして強度を評価することが行えなかった。そのため、現在のところ、コバルトクロム合金からなるフレームワークと金合金からなる連結部材とがろう付けされたアバットメントは、実現されていない。

　本発明は、コバルトクロム合金を用いる上部構造を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、純チタン又はチタン合金からなり顎骨に植立されるフィクスチャーに連結される上部構造において、コバルトクロム合金からなるフレームワークと、前記フレームワークに接合された人工歯と、金合金からなり、前記フレームワークの内側下部に接合され該フレームワークを前記フィクスチャーに連結させる連結部材とを備え、前記フレームワークと前記連結部材とが、金と銀とを含む金合金からなるろう材によってろう付けされて一体化されていることを特徴とする。

　本発明の上部構造は、コバルトクロム合金からなるフレームワークと、金合金からなる連結部材とが、金と銀とを含む金合金からなるろう材によってろう付けされることにより、強固に接合して一体化させることができる。

　また、本発明の上部構造は、フレームワークがコバルトクロム合金からなるので、フレームワークに金合金、白金合金、純チタン、チタン合金等の材料を用いる従来の上部構造と比較して、優れた剛性を得ることができる。これにより、上部構造自体の径を細く又は短くした場合であっても、優れた剛性を確保することができるので、人工歯を肉薄に形成したい前歯や、人工歯の高さを低く形成したい奥歯等に特に有効である。

　また、本発明の上部構造において、連結部材を構成する金合金は、フィクスチャーを構成する純チタン又はチタン合金よりも硬度が小さい。このため、上部構造をフィクスチャーに連結させる際に上部構造とフィクスチャーとの間に誤って過剰な力が作用したときに、連結部材は変形するもののフィクスチャーの変形を防止することができるので、フィクスチャーの交換を必要とせず患者への負担を減らすことができる。

　さらに本発明の上部構造において、前記フレームワークには、２つ以上の横孔が穿孔されている。また、前記横孔は、口径の大きい大径孔と小さい小径孔とを含む。

　フレームワークと連結部材の間隙は非常に狭い。そのため、ろう材を間隙に確実に導入するのには高い技術が必要である。複数の横孔があることによって、一つの横孔からろう材を導入した場合に、他の横孔からろう材が溢れ出るのを確認することによって、ろう材で間隙が満たされたことを目視により確認することができる。

　また、複数横孔を設けることによって、複数の横孔からろう材を導入することが可能となる。横孔はろう材を導入する際に主として用いる大径孔と、径の細い小径孔を設けることが好ましい。小径孔は、大径孔から充填したろう材を確認するために、大径孔と対向する側に設けるのが好ましい。確実なろう付けによりインプラントの強度を保つことができる。

　また、本発明の上部構造において、前記ろう材として、金を８０～８５質量％の範囲で含み、銀を１４～１７質量％の範囲で含むものを用いることにより、コバルトクロム合金からなるフレームワークと、金合金からなる連結部材とを確実に接合することができる。

　また、本発明の上部構造において、前記連結部材は、該連結部材の軸方向において前記フィクスチャーと接合する側の端部に、該フィクスチャーと係合可能に形成された係合部と、外周面から径方向外方に突出するフランジ部とを備え、前記フレームワークは、前記連結部材の前記フィクスチャーに接合する側とは反対側に設けられる小径筒状部材と、前記連結部材の前記フランジ部を除く部分の外周面側及び前記小径筒状部材の外周面側に設けられる大径筒状部材とを備え、前記フレームワークの前記小径筒状部材と前記大径筒状部材と前記連結部材とが、前記ろう材によってろう付けされて一体化されていることが好ましい。

　前記構成によれば、フレームワークの小径筒状部材と大径筒状部材とが接合され、前記小径筒状部材が連結部材の前記フィクスチャーに接合する側とは反対側に接合され、さらに、大径筒状部材が連結部材のフランジ部を除く部分の外周面に接合されるので、フレームワークと連結部材とがより強固に接合される。また、ろう材でろう付けする際に、小径筒状部材と大径筒状部材の間隙と、大径筒状部材と連結部材の間隙とが連通しているために、ろう材をこれらの間隙の隅々まで行き渡らせることができ、確実に接合することができる。

　さらに、前記２つ以上の横孔は、前記フレームワークの前記大径筒状部材に穿孔されたものであり、少なくとも一つの横孔はろう材導入前に連結部材を目視できる位置に穿孔されたものであり、少なくとも一つの横孔はろう材導入前に小径筒状部材を目視できる位置に穿孔されたものであることが好ましい。

　前記構成によれば、フレームワークの大径筒状部材と連結部材、大径筒状部材と小径筒状部材との間隙にろう材を導入することができるため、間隙に確実にろう材を行き渡らせることができる。

　また、上部構造は、患者の口腔内の状態によっては、連結部材とフィクスチャーとの間に、純チタン又はチタン合金からなるアバットメントを介在させる場合があり、本発明の上部構造は、そのような場合においても適用可能である。

第１実施形態の上部構造（フィクスチャーレベル・インプラント）を示す。図１（ａ）は、第１実施形態の上部構造を用いるインプラントを示す部分断面図である。図１（ｂ）は、第１実施形態のフレームワークにおいて、複数の横孔を備える場合のろう材を導入する大径孔、小径孔の位置を示す図である。第２実施形態の上部構造（アバットメントレベル・インプラント）を示す。図２（ａ）は、第２実施形態の上部構造を用いるインプラントを示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す上部構造のフレームワークにおいて、複数の横孔を備える場合のろう材を導入する大径孔、小径孔の位置を示す図である。図２（ｃ）は、他の形状のアバットメントレベル・インプラントにおいて、複数の横孔を備える場合のろう材を導入する大径孔、小径孔の位置を示す図である。第２実施形態の上部構造の変形例を示す写真であり、図３（ａ）は上部構造の表面を示し、図３（ｂ）は上部構造の裏面を示し、図３（ｃ）は上部構造の側面を示す。

　次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。

　インプラントに用いられる上部構造には、フィクスチャーに直接連結されるものと、アバットメントを介してフィクスチャーに連結されるものがあり、患者の口腔内の状態に応じて適宜選択し得る。本発明の上部構造はどちらの構造にも適用できる。はじめに、図１（ａ）を参照し、本発明の第１実施形態として、フィクスチャーに直接連結される上部構造について説明する。

　フィクスチャーレベル・インプラント（以下、インプラントと略記する）１は、顎骨（図示せず）に植立されるフィクスチャー２と、フィクスチャー２に連結される上部構造３とを備える。

　上部構造３は、フレームワーク５と、フレームワーク５に接合された人工歯４と、フレームワーク５をフィクスチャー２に連結させる連結部材６とを備える。連結部材６は、ろう材１０によってフレームワーク５にろう付けされていて、アバットメント・スクリュー（以下、スクリューと略記する）７によってフィクスチャー２に締結されている。

　フィクスチャー２は、純チタン又はチタン合金からなり、その軸方向において顎骨に埋入される側とは反対側の端部に、連結部材６が係合されて回転防止機構として作用する六角部２ａと、スクリュー７がねじ嵌めされる螺子孔部２ｂとを備える。また、フィクスチャー２は、連結部材６に連結する側とは反対側の外周面に螺子部２ｃを備え、顎骨にねじ込み可能となっている。

　人工歯４は、本実施形態ではポーセレンからなるが、硬質レジン等であってもよい。

　フレームワーク５は、コバルトクロム合金からなる。コバルトクロム合金として、例えば、コバルト６０．２質量％、クロム２５．０質量％、タングステン６．２質量％、モリブデン４．８質量％、ガリウム２．９質量％、シリコン１質量％未満、マンガン１質量％未満を含むもの（商品名Wirobond280、Bego、固相点１３６０℃、液相点１４００℃）を用いることができる。

　フレームワーク５は、小径筒状部材８と、小径筒状部材８の外周面にろう材によって接合される大径筒状部材９とからなる。フレームワーク５は、連結部材６に接合する側とは反対側の端部が、外周側から内周側に向かって次第に下降する環状の傾斜面を構成している。

　連結部材６は、ゴールドアバットメントと呼ばれる金合金の筒状体からなる。以下、本実施形態における連結部材６をゴールドアバットメント６と記載する。ゴールドアバットメント６として、例えば、金６０質量％、パラジウム２０質量％、白金１９質量％、イリジウム１質量％を含む金合金（商品名GoldAdapt、Nobel Biocare、固相点１４００℃、液相点１４９０℃）を用いることができる。

　ゴールドアバットメント６の軸方向においてフィクスチャー２に連結する側の端部には、径方向外方に突出するフランジ部６ａが設けられている。フランジ部６ａの内周面には、フィクスチャー２の六角部２ａが係合して嵌合される嵌合部６ｂが設けられている。嵌合部６ｂのフィクスチャー２に連結する側の反対側は、径方向内方に突出していて、スクリュー７によってゴールドアバットメント６を係止させる係止部６ｃが設けられている。

　小径筒状部材８は、ゴールドアバットメント６のフィクスチャー２に連結する側の反対側に接合されている。小径筒状部材８は、ゴールドアバットメント６に接合されたときに、内周面がゴールドアバットメント６の内周面と面一となるように構成されている。

　大径筒状部材９は、小径筒状部材８の外周側、及び、ゴールドアバットメント６のフランジ部６ａを除く部分の外周側にろう材により接合される。大径筒状部材９は、軸方向においてフィクスチャー２側からその反対側に向かって次第に拡径していて、その外周面は、ゴールドアバットメント６に接合されたときに、フランジ部６ａの外周面に連続する滑らかな曲面となるように構成されている。

　大径筒状部材９と小径筒状部材８及びゴールドアバットメント６とは、金と銀とを含む金合金からなるろう材１０によりろう付けされて接合されている。ろう材１０として、例えば、金を８０質量％含み、銀を１７質量％含み、白金を３質量％含む金ろう（商品名S.G1080、Cendres+Metaux、固相点１０６０℃、液相点１０８０℃）、金を８５質量％含み、銀を１４質量％含み、亜鉛、白金及びイリジウムを合計１質量％含む金ろう（商品名S.G1030、Cendres+Metaux、固相点９９０℃、液相点１０３０℃）を用いることができる。小径筒状部材８とゴールドアバットメント６とは、レーザー溶接によって接合されている。

　上部構造３は、次のようにして形成される。患者の顎骨にフィクスチャー２を埋入してフィクスチャー２が顎骨に結合した後に、フィクスチャー２の顎骨とは反対側の端面を含む領域に対して型取り（印象）を行い、模型を作製する。

　次に、得られた模型を基に、前記組成のコバルトクロム合金（商品名Wirobond280）を鋳造、切削して大径筒状部材９及び小径筒状部材８を形成する。大径筒状部材９には、後述のフラックス及びろう材を充填させるために、周壁面を厚さ方向に貫通する横孔９ａを設けておく。横孔９ａはフラックス及びろう材を導入するための導入孔として機能する。また、横孔の直上にはフラックス及びろう材を容易に導入することができるように、後述する筒状の導入部チムニーを設けるとよい。大径筒状部材９及び小径筒状部材８は、前記鋳造、切削に代えて、ＣＡＤ／ＣＡＭ加工を行ってもよい。

　ゴールドアバットメント６とフレームワーク５は、以下のようにして金ろうによって接合された後、人工歯で覆われた後、スクリュー７によって口腔内のフィクスチャーに連結される。

　図１（ｂ）に、ゴールドアバットメント６とフレームワーク５を金ろうで接合する際の方法を簡単に示す。ゴールドアバットメント６のフランジ部６ａ上に大径筒状部材９を立設し、フランジ部６ａの上端面と大径筒状部材９の下端面とをレーザー溶接によって接合する。また、ゴールドアバットメント６の嵌合部６ｂとは反端側の端面上に小径筒状部材８を立設し、ゴールドアバットメント６の上端面と小径筒状部材８の下端面とをレーザー溶接によって接合する。このとき、大径筒状部材９の内周面と小径筒状部材８の外周面の間、及び大径筒状部材９の内周面とゴールドアバットメント６のフランジ部６ａを除く部分の外周面との間には、１０～５０μｍ程度の間隙が設けられた状態となっている。

　次に、前記横孔９ａからフラックスを流し込むことにより、フラックスを、大径筒状部材９と小径筒状部材８との間隙、及び、大径筒状部材９とゴールドアバットメント６との間隙に充填する。前記フラックスとして、例えば、商品名フラックスゾル（Bego、二フッ化水素カリウム５質量未満及びエチレングリコール１質量％未満を含む）と、商品名ミノキシド（Bego、水酸化カリウム３５質量％未満及びフッ化カリウム２０質量％未満を含む）との混合物を用いることができる。

　次に、上記の金ろう（商品名S.G1080又はS.G1030）を１１００～１１３０℃の範囲の温度に加熱して溶融させる。そして、大径筒状部材９、小径筒状部材８及びゴールドアバットメント６を加熱した状態で、溶融された金ろうを前記横孔９ａから流し込むと、前記間隙に充填されたフラックスの流動性が増してフラックスが前記間隙の外部に流れ出るとともに、溶融された金ろうが前記間隙に充填される。このとき、大径筒状部材９と小径筒状部材８との間隙と、大径筒状部材９とゴールドアバットメント６との間隙とが連通していることにより、金ろうをこれらの間隙の隅々まで行き渡らせることができる。この結果、金ろうからなるろう材１０によって、大径筒状部材９と小径筒状部材８とゴールドアバットメント６とを確実に接合し、フレームワーク５とゴールドアバットメント６とを一体化させることができる。尚、大径筒状部材９の横孔９ａは、ろう材１０によって埋められる。

　また、大径筒状部材９に複数の横孔を設けることによって、より確実に金ろうを間隙に導入することができる。上部構造３自体も非常に小さい構造体であり、大径筒状部材９と、ゴールドアバットメント６、小径筒状部材８の間は上述のように１０～５０μｍと非常に狭い。そのため、金ろうを確実に充填することは横孔が一つの場合は非常に難しく熟練を要する。

　図１（ｂ）に示すように、大口径の横孔９ａと小口径の横孔９ｂ、９ｃを設けることにより、より確実にフラックスや金ろうを間隙の隅々まで充填することができる。大口径の横孔である大径孔は１．０ｍｍ～３．０ｍｍ、小口径の横孔である小径孔は０．８ｍｍ～１．０ｍｍ程度の直径で穿孔すればよい。これらの横孔はどこに設けてもよいが、大径孔は、ろう材導入前に連結部材を目視できる位置が好ましい。インプラント上部構造の基部にあるゴールドアバットメント６と大径筒状部材９とのろう付けが確実に行われることが重要であるからである。

　小口径の横孔である小径孔は、大径孔に対向する位置の上部（図１（ｂ）９ｂの位置）に設けることが好ましい。大径孔から充填した金ろうが、大径孔に対向する位置の上部に設けた他の横孔から確認されれば、ほぼ確実に上部構造３に存在する間隙を充填していると考えられる。

　また、奥歯等の比較的大きな歯のインプラントの場合には、例えば図１（ｂ）の９ｃのように小口径の横孔をさらに上部構造３の下部に設けることが好ましい。上部構造３の下部に設けた横孔から金ろうを補充することによってゴールドアバットメント６と大径筒状部材９とのろう付けを確実に行うことができる。

　図１（ｂ）に示した横孔は例示であり、歯の形状や大きさによって、適宜直径や穿孔する位置を選定すべきであることは言うまでもない。

　各横孔（９ａ、９ｂ、９ｃ）の外側には、金ろうを導入しやすくするためにチムニーと称する筒状の導入部（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を設けることにより、金ろうの充填を容易に行うことができる。チムニーは図１（ｂ）に示すようにすべての横孔に設けても良いし、大径孔だけに設けても良い。チムニーは金ろうで間隙を充填後にチムニーに残存している金ろうとともに切除される。

　次に、フレームワーク５とゴールドアバットメント６とが一体化されたものにおいて、前記模型を基に、大径筒状部材９の外表面とゴールドアバットメント６のフランジ部６ａの外表面とが滑らかに連続する曲面となるように、切削、研磨する。

　次に、人工歯４としてポーセレンを用いる場合には、フレームワーク５の外表面（ただし、小径筒状部材８の内壁面８ａは除く）に、原料粉末と溶媒とを含むペーストを人工歯４の形状に塗布した後、７８０～１０００℃程度の温度で加熱して前記溶媒を揮発させ前記原料粉末を焼成する。これにより、フレームワーク５に接合され、アクセスホールとして用いられる貫通孔４ａを備える人工歯４を形成することができる。前記原料粉末として、例えば、商品名Reflex Porcelain（Wieland）を用いることができ、前記溶媒として、例えば、Reflex Mixing Liquid（Wieland）を用いることができる。貫通孔４ａは、硬質レジン等を充填することにより埋められる。以上により、上部構造３が形成される。

　本実施形態の上部構造３は、フレームワーク５がコバルトクロム合金からなり、コバルトクロム合金は、０．２％プルーフストレス（体力）が７２０ＭＰａであり、弾性係数が２１０ＧＰａである。これに対し、従来の上部構造のフレームワークに用いられる純チタンでは、０．２％プルーフストレスが３４０ＭＰａであり、金合金、白金合金では弾性係数が１００ＧＰａである。

　従って、本実施形態の上部構造３は、フレームワークが金合金、白金合金、純チタン、チタン合金からなる従来の上部構造と比較して、優れた剛性を備え、強度を確保することができる。

　また、本実施形態の上部構造３は、フレームワーク５とゴールドアバットメント６とがろう材１０によって強固に接合されているので、嵌合部６ｂを六角部２ａに嵌合させて上部構造３をフィクスチャー２に連結する際、前記接合が外れることを防ぐことができる。

　また、本実施形態の上部構造３では、フィクスチャー２に連結するゴールドアバットメント６を構成する金合金は、フィクスチャー２を構成する純チタン又はチタン合金よりも硬度が小さい。このため、上部構造３をフィクスチャー２に連結する際に、接合位置が適切でなかった等の理由で上部構造３とフィクスチャー２との間に過剰な力が作用したときに、ゴールドアバットメント６の嵌合部６ｂが変形することによってフィクスチャー２の変形を防止することができる（フェールセーフ機構）。これにより、顎骨に埋入したフィクスチャー２の交換を必要とせず患者への負担を減らすことができる。

　上部構造３は、フレームワーク５とゴールドアバットメント６とがろう付けによって接合されているので、レーザー溶接とは異なりフレームワーク５とゴールドアバットメント６との間隙中に気泡が生じることが殆どない。そのため、前記原料粉末を焼成する際に間隙から空気が放出することはなく、人工歯４に孔が開くことを防ぐことができる。

　ところで、人工歯４は、口腔内で必要とされるその位置によって形状が異なっていて、例えば前歯に用いるときには人工歯４を肉薄にしたい、奥歯に用いるときには人工歯４の高さを低くしたいという需要がある。

　上述したように、フレームワーク５は、優れた剛性を備えるので、フレームワーク５の軸方向に直交する長さを短く（径を細く）したり、軸方向の長さを短く（高さを低く）する場合にも、優れた剛性を確保することができる。これにより、所望の形状の人工歯４を形成することができる。

　また、本実施形態の上部構造３は、フレームワーク５を細く形成することができることから、上部構造３をフィクスチャー２から略垂直に立ち上がる形状とすることができる。これにより、インプラント１の周囲を清掃し易くすることができ、歯周病等の発生を抑制することができる。

　次に、図２を参照し、本発明の第２実施形態として、アバットメントを介してフィクスチャーに連結される上部構造について説明する。

　アバットメントレベル・インプラント（以下、インプラントと略記する）５１は、顎骨Ｂに植立されるフィクスチャー５２と、フィクスチャー５２に連結される上部構造５３とを備える。

　上部構造５３は、コバルトクロム合金からなり中心部に孔部５４ａが設けられたフレームワーク５４と、フレームワーク５４に接合された人工歯５９と、金合金からなりフレームワーク５４をフィクスチャー５２に連結させる連結部材５５（以下、ゴールドシリンダー５５という）とを備える。さらに、上部構造５３には、純チタン又はチタンからなり、ゴールドシリンダー５５とフィクスチャー５２との間に介在してゴールドシリンダー５５をフィクスチャー５２に連結させるアバットメント５６が設けられている。

　上部構造５３は、次のようにしてフィクスチャー５２に連結されている。まず、フィクスチャー５２の上端部にアバットメント５６の下端部を係合させ、アバットメント・スクリュー５７によってフィクスチャー５２とアバットメント５６とを連結する。次に、アバットメント５６の上端部に、フレームワーク５４が接合されたゴールドシリンダー５５の下端部を係合させ、補綴スクリュー５８によってアバットメント５６とゴールドシリンダー５５とを連結する。ゴールドシリンダー５５とフレームワーク５４とは、金と銀とを含む金ろう（例えば、商品名S.G1080又はS.G1030）を用いるろう付けによって強固に接合されている。

　ゴールドシリンダー５５とフレームワーク５４とは、上述したフィクスチャーレベル・インプラントと同様にして接合される。フレームワーク５４には、図２（ｂ）に示すように金ろうを充填するための横孔（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）が設けられている。横孔（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）の上部には金ろうを導入するためのチムニー（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を設けている。チムニー６０ａから、横孔５４ａにフラックスを流し込み、間隙を充填したのち、溶融した金ろうを流し込む。チムニーは金ろう６１で間隙を充填後にチムニーに残存している金ろうとともに切除され、金ろうで充填した横孔とフレームワークの外表面が滑らかに連続する曲面となるように研磨される。

　本実施形態の上部構造５３は、フレームワーク５４がコバルトクロム合金からなるので、フレームワークに金合金、白金合金、純チタン、チタン合金等の材料を用いる従来の上部構造と比較して、優れた剛性を得ることができる。

　また、本実施形態の上部構造５３は、ゴールドアバットメント５６を構成する金合金は、フィクスチャー５２やアバットメント５６を構成する純チタン又はチタン合金よりも硬度が小さい。このため、上部構造５３をフィクスチャー５２に連結させる際に上部構造５３とフィクスチャー５２との間に誤って過剰な力が作用したときに、ゴールドシリンダー５５は変形するもののフィクスチャー５２やアバットメント５６の変形を防止することができる。

　図２（ｃ）には異なる形状のアバットメントレベル・インプラントを用いた場合のゴールドシリンダー６２とフレームワーク６３との接合時の形状を示す。ゴールドシリンダー６２とフレームワーク６３とは、上述のインプラントと同様にして接合される。フレームワーク６３には、図２（ｃ）に示すように金ろうを充填するための横孔（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ）が設けられている。横孔（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ）の上部には金ろうを導入するためのチムニー（６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）を設けている。チムニー６５ａから、横孔６４ａにフラックスを流し込み、間隙を充填したのち、溶融した金ろうを流し込む。チムニーは金ろう６６で間隙を充填後にチムニーに残存している金ろうとともに切除される。その後、金ろうで充填した横孔とフレームワークの外表面が滑らかに連続する曲面となるように研磨される。

　金ろうで接合されたフレームワーク６３とゴールドシリンダー６２は、フレームワーク６３の外側に人口歯（図示せず。）を形成した後、補綴スクリュー６７で、アバットメント６８をフィクスチャー（図示せず。）に連結させているアバットメント・スクリューに連結させ、口腔内に固定される。

　インプラントには、上述のようにフィクスチャーレベル・インプラント、アバットメントレベル・インプラントがあり、各インプラントにも図２で示したように様々な形状のものがある。本発明の金ろうによる接合方法であれば、どのような形状のものであっても対応することができる。

　さらに、第１実施形態及び第２実施形態では、１本のフィクスチャーで１本の人工歯を支持するインプラントに適用する上部構造について説明したが、複数のフィクスチャーで上顎又は下顎全体の複数の人工歯を支持するインプラントブリッジにも適用可能である。

　図３（ａ）～図３（ｃ）に示す上部構造７１は、下顎に装着され、５本のフィクスチャー（図示せず）で１４本の人工歯７２を支持するインプラントブリッジに適用されるものであり、顎骨全体に亘って設けられる１つのフレームワーク７３の外表面に１４本の人工歯７２が形成されている。

　上部構造７１では、５つの第２実施形態のフレームワーク５４が、純チタン又はチタン合金によって水平方向に接合されるとともに、その両端が延長されて顎骨全体を覆う馬蹄形状のフレームワーク７３を構成している。図３（ｂ）及び図３（ｃ）では、各フレームワーク５４にろう付けによって接合されたゴールドシリンダー５５が示されている。

　本実施形態の上部構造７１によれば、フレームワーク５４がコバルトクロム合金からなるので、フレームワークに金合金、白金合金、純チタン、チタン合金等の材料を用いる従来の上部構造と比較して、優れた剛性を得ることができる。

　次に、本実施形態の上部構造の強度について、実施例及び比較例を示す。

　〔実施例１〕
　まず、第１被着材として、コバルトクロム合金からなり、直径２ｍｍ、長さ２０ｍｍの鋳造体を作製した。前記コバルトクロム合金として、上述のWirobond280を用いた。

　また、第２被着材として、金合金からなり、直径２ｍｍ、長さ２０ｍｍの鋳造体を作製した。前記金合金として、上述のGoldAdaptを用いた。

　次に、第１被着材及び第２の被着材を、カッティングディスク（炭化ケイ素、中粗、Ultra-thin, Multi-Purpose Abrasive Discs, Keystone Industries, NJ,USA）にて長さ10ｃｍに切断した後、両者の間に３０μｍの間隔を存して両者を突き合わせ、レーザー溶接機（MINI　LASER　XXS， OROTIG，
Srl，Garda，Italy）にて、２箇所スポット固定した。

　次に、第１被着材及び第２に被着材に対して、炉内ろう付け法によりろう付け操作を行った後、大気中に取り出し放冷することにより、ろう付け試料を得た。

　ろう付け操作は、ろう材として、金を８０質量％含み、銀を１７質量％含み、白金を３質量％含む金ろう（商品名S.G1080、Cendres+Metaux、固相点１０６０℃、液相点１０８０℃）を用い、ろう付け温度１１００～１１３０℃、係留時間１分、減圧下にて行った。

　得られたろう付け試料の両端をドリルチャックで掴み、万能材料試験機（オートグラフ、AG-I 20kN、株式会社島津製作所）を用い、クロスヘッドスピード１．０ｍｍ／分で引張り試験を５回行い、破断時の最大荷重からろう付け強さを算出したところ、５６５．７ＭＰａ（標準偏差３６．０）であった。

　〔比較例１〕
　本比較例では、第１被着材及び第２被着材として、金合金からなり、直径２ｍｍ、長さ２０ｍｍの鋳造体を作製した。前記金合金は、金５８質量％、パラジウム２９質量％、銀８質量％を含むととともに、残部にイリジウム、スズ、ルテニウムを含み、固相点が１２１５℃、液相点が１３０５℃である。

　次に、第１被着材及び第２に被着材に対して、実施例１と全く同一にして、レーザー溶接機にてスポット固定した。

　次に、第１被着材及び第２に被着材に対して、実施例１と全く同一にして、ろう付け操作を行った後、大気中に取り出し放冷することにより、ろう付け試料を得た。

　次に、得られたろう付け試料について、実施例１と全く同一にして、引張り試験を行い、ろう付け強さを算出したところ、４６０ＭＰａであった。

　実施例１のろう付け試料は、比較例１のろう付け試料よりも優れた強度を備えることが明らかである。このことから、本実施形態の、コバルトクロム合金からなるフレームワークと金合金からなる連結部材とが金と銀とを含む金合金からなるろう材によって接合された上部構造は、従来技術の、金合金からなるフレームワークと連結部材とが前記金合金からなるろう材によって接合された上部構造と比較して、優れた強度を備えることが明らかである。

２…フィクスチャー、３…上部構造、４…人工歯、５…フレームワーク、６…連結部材、ゴールドアバットメント、６ａ…フランジ部、６ｂ…嵌合部（係合部）、８…小径筒状部材、９…大径筒状部材、９ａ、９ｂ、９ｃ…横孔、１０…ろう材、５２…フィクスチャー、５３…上部構造、５４…フレームワーク、５５…連結部材、ゴールドシリンダー、５６…アバットメント、５９…人工歯、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ…横孔、６１…ろう材、６２…連結部材、ゴールドシリンダー、６３…フレームワーク、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ…横孔、６８…アバットメント、６６…ろう材、７１…上部構造、７２…人工歯、Ｂ…顎骨。

Claims

　純チタン又はチタン合金からなり顎骨に植立されるフィクスチャーに連結される上部構造において、
　コバルトクロム合金からなるフレームワークと、
　前記フレームワークに接合された人工歯と、
　金合金からなり、前記フレームワークの内側下部に接合され該フレームワークを前記フィクスチャーに連結させる連結部材とを備え、
　前記フレームワークと前記連結部材とが、金と銀とを含む金合金からなるろう材によってろう付けされて一体化されていることを特徴とする上部構造。
　請求項１記載の上部構造において、
　前記フレームワークには、２つ以上の横孔が穿孔されていることを特徴とする上部構造。
　請求項２記載の上部構造において、
　前記横孔は、大径孔と小径孔とを含むことを特徴とする上部構造。
　請求項１～請求項３いずれか１項記載の上部構造において、
　前記ろう材は、金を８０～８５質量％の範囲で含み、銀を１４～１７質量％の範囲で含むことを特徴とする上部構造。
　請求項１～請求項４いずれか１項記載の上部構造において、
　前記連結部材は、該連結部材の軸方向において前記フィクスチャーと接合する側の端部に、該フィクスチャーと係合可能に形成された係合部と、外周面から径方向外方に突出するフランジ部とを備え、
　前記フレームワークは、前記連結部材の前記フィクスチャーに接合する側とは反対側に設けられる小径筒状部材と、前記連結部材の前記フランジ部を除く部分の外周面側及び前記小径筒状部材の外周面側に設けられる大径筒状部材とを備え、
　前記フレームワークの前記小径筒状部材と前記大径筒状部材と前記連結部材とが、前記ろう材によってろう付けされて一体化されていることを特徴とする上部構造。
　請求項２～請求項５いずれか１項記載の上部構造において、
　前記２つ以上の横孔は、前記フレームワークの前記大径筒状部材に穿孔されたものであり、
　少なくとも一つの横孔は、ろう材導入前に連結部材を目視できる位置に穿孔されたものであり、
　少なくとも一つの横孔はろう材導入前に小径筒状部材を目視できる位置に穿孔されたものであることを特徴とする上部構造。
　請求項１～請求項６のいずれか１項記載の上部構造において、
　前記上部構造は、前記連結部材と前記フィクスチャーとの間に、純チタン又はチタン合金からなるアバットメントを介在して連結されていることを特徴とする上部構造。