JP2022180611A - 歯科用インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】外科用および整形外科用歯科学、特にインプラント学、すなわち、喪失した歯の代わりに歯科補綴物を設置するための装置、より正確には歯科用（歯科）インプラントを提供する。【解決手段】基部２、アバットメント３および接続ねじ４で構成されるインプラント１において、アバットメントは７°-から１０°の総円錐角があり、カムは歯肉間領域に位置し、ねじは０．２±０．０５ｍｍのピッチを有する。インプラントは、特に狭形の補綴物の場合に使用されるための形状で生産される場合、強度が増している。【選択図】図２

Description

本発明は、外科用および整形外科用歯科学、特にインプラント学、すなわち、喪失した歯の代わりに歯科補綴物を設置するための装置、より正確には歯科用（歯科）インプラン
トに関する。

歯科用インプラントは、直接抜歯窩内に設置されるか、または抜歯窩の治癒後に設置される（遅延移植）。第一の例の場合、生着段階でのインプラントの一部は軟組織に入る。歯科用インプラントを設置した後、その表面は顎骨の内側にオッセオインテグレーションされるべきでありオッセオインテグレーションされる。インプラントを設置した後、一次安定性が不十分であるか、または糖尿病、喫煙などの危険因子が患者にある場合、閉鎖治癒を伴う二段階法を使用してインプラントを設置し、オッセオインテグレーション後に補綴を行うことが好ましい。

インプラントは、単一または２つ以上の成分からなりうる。遅延移植の場合、典型的には、二成分インプラントが使用される。これによって、治癒に必要な時間中、インプラント上の軟組織を閉じることが可能になる。

ほとんどのインプラントの外観デザインはねじに類似している。インプラントを埋め込むための骨床の準備の後、このねじは上顎または下顎にねじ込まれる。大多数の場合、そのような歯科用インプラントは、顎の骨組織内に設置される基部、クラウンを固定するためのアバットメント、及びアバットメントと基部を接続する固定ねじで構成される。

基部とアバットメントの両方は、通常金属またはセラミック、特にチタン、ジルコニウム、チタン合金、ジルコニウム合金、チタン含有合金、酸化ジルコニウムおよびアルミニウムセラミックでできている。さらに、ケイ素または酸化ケイ素をベースとする、例えば窒素、水素、炭素またはタングステンを含有するセラミックが使用されうる。

様々な国からの数百の特許が、歯科用インプラントの構造およびそれらの構成要素の特殊な側面を扱っている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９など）。

例えば、これらの特許文書に含まれる情報によれば、基部は通常、骨内部要素と骨外部要素とからなり、その冠状部端部にアバットメントが挿入される受容開口部を有する適切に成形された金属体の形態で生産される。（この場合およびこれ以降の用語「冠状部」は、クラウンまたは取り付けられる歯の方に向いている方向を意味し、「頸状部」は歯の根元の方に向いている方向を意味する）。頸状部端部において基部は、インプラントを顎骨内の適切に準備された骨に固定するために用いられる雄ねじを備える。ねじ山はタッピングねじでも非タッピングねじでもよい。基部の外側面に設けられるねじ山は通常、構成の高い一次安定性および歯科用インプラントへの咀嚼負荷から生じる力の顎骨への均一な伝達を達成するように設計されている。しかしながら、この設計は必ずしもこの問題を解決しない。例えば、基部がピッチ約０．６ｍｍの雄ねじを備えるインプラントが知られている（特許文献１０）。このような設計では、基部上のねじ山の低プロファイルおよび小さいピッチのために、海綿骨内へのインプラントの確実な固定は不可能であり、また初期の咀嚼負荷に耐えることができない。この設計の場合、補綴修復はインプラント設置の３～６ヶ月後に実行されなければならず、結果的に治療期間は長引くことになる。

アバットメントは、アバットメントを基部の受容開口部に挿入することができるような形態で作られる。アバットメントは、補綴物（例えばクラウン）を直接または間接的に設置するための設置表面と、インプラントと接続するための接続領域を有していて、通常上述の受容開口部に挿入される。アバットメント接続領域は、特定の長さを有する円錐形部も有し、それに特定のインデックス長さを有するインデックス領域が頸状部方向に隣接する。

アバットメント接続領域およびそれに対応するインプラントの基部の接合内側領域は、要素の改善された機械的接続を提供し、液体またはバクテリアが蓄積し得る間隙の形成を回避するための緊密な密閉の形成に寄与する。

しかしながら、そのような円錐構造はいくつかの欠点を持つ。例えば、円錐の角度および直径に関する生産段階における公差のために、インプラントの形成中に高さのシフトが起こり得る。

通常、アバットメント表面上にはインデックス領域がある。このインデックス領域により、インプラント組み立て中に、アバットメントおよびインプラントの基部の確実な回転または位置決めの可能性が提供されると同時に、この表面は器具の貫入を係止するのに用いられうる。このようなインデックス領域は通常、非円形、例えば多角形や楕円形（特許文献１１、特許文献１２）の形の境界を備えた、または溝およびカムを備えた、円周方向のポジティブ・フィット方式の接続を形成する。

インデックス領域の第１の選択肢は、基部の製造における技術的困難、インプラントの基部の壁が薄いことを考慮したことによるアバットメントの異常な形状、および要素が緊密に密閉されない可能性の増大のために、広く普及していない。溝とカムのシステムを使用するのがより一般的である。

基部とアバットメントの接続形態の選択は重要である。それは、荷重を補綴物からオッセオインテグレーションしたインプラントの基部に移すため、十分な強度を持たなければならない。それは、インプラント構造を支持し、そして歯科インプラント上に設置された補綴物の他の構成要素の欠損または緩みを防ぐことができる。

以前は、このような接続には接続ピンが使用されていた。このピンはインプラントの基部の上に突き出る。アバットメントの接続部分は、ピン上に正確に接続するように設計されていた。これらの部品の接続はねじを用いて行われた。

この接続の不利点は、ピンの欠損の可能性およびそれの交換に関する技術的困難のために構造的強度が欠如していることであった。したがって、現代の製品では、接続ピンはアバットメントに移動され、接続部はインプラントの基部内側に移動される。このような設計における接続部は、主にインプラントの内側に配置されている。それは円錐形であり、アバットメントの回転を防止するためのインデックスがあり、そこでは接続表面はインプラントの内側で傾斜している。頸状部方向で、アバットメントは頸状部端部にインデックスを有し、終端部に穴を有する。この穴を通して、アバットメントは特別に選択された接続（固定）ねじの補助の下、基部に接続される。固定ねじは、前述のアバットメントの穴に挿入されるねじ山部を有し、それはさらに基部の対応する雌ねじにねじ込まれる。これにより、ねじ頭はアバットメントを基部に押し付ける。ねじの長さ及びねじ山の位置は、アバットメントのカムの太い方の端部が頸状部端部でインプラントプラットフォームに挿入されるまで、アバットメントのねじ部がインプラントのねじ山と係合しないように選択される。これにより、アバットメントが所望の位置に到達する前にアバットメントのねじを締めたことによってアバットメントが誤った位置に固定されることが防止される。

最もよく類似した解決策は、冠状部端部にアバットメント受容開口部を有する基部を持つ歯科用インプラント（特許文献１３）であり、受容開口部は冠状部端部方向に６°～２０°、好ましくは１５°の総円錐角の円錐形部、および挿入されるアバットメントのためのガイド面を形成する円筒形のインデックス領域を有する。基部の円筒形部には半径方向外向きに延びる少なくとも１つの溝がある。アバットメントの円筒形部分には同数のカムがある。溝は対応するアバットメントのカムと係合するようになっており、円錐形部の最小直径以下の外径を有する。基部の頸状部方向において、基部は、インデックス領域に隣接していて固定ねじを取り付けるために用いられるねじ部を有する。

この設計の不利点は、大きな総円錐角を持つ円錐面を使用する必要から必然的に生じる、細形インプラントを製造する場合及びカム付きアバットメントをインプラントの歯肉間領域に配置する場合に基部の壁を薄くする必要性に加えて、基本要素とアバットメントを表面の幾何学的形状を変化させながら製造することの技術的困難、及びインデックス表面におけるアバットメントの不十分な強度である。

ロシア特許出願公開第２６０２６７８号 ロシア特許出願公開第２５６７５９６号 ロシア特許出願公開第２４８５９１０号 米国特許出願公開第２００５/０２８７４９７号 特開第０３０２０１５４号公報 ドイツ特許出願公開第１０３１５３９９号 欧州特許出願公開第１７２８４８６号 特開第９７/２０５１８号公報 特開第９６/２９０２０号公報 米国特許出願公開第５５８８８３８号 ロシア特許出願公開第２２７３４６４号 ロシア特許出願公開第２４８５９１０号 ロシア特許出願公開第２５６７５９６号

著者が解決すべき課題は、細形インプラントの製造及び使用の際、動作中の信頼性のより高い装置の作成することであった。

特許請求された発明は、インプラントの基部とアバットメント間の接続の修正を基礎にする。この領域の重要性は、アバットメントにさらに取り付けられる補綴物（例えばクラウン）が歯科技工所で生産される前に、インプラント－アバットメント接続がアバットメントの患者の口内の正しい位置への固定を決定するという事実、及び典型的には患者の顎へのインプラント埋め込みに際してトルクをインプラント挿入器具からインプラントへ伝達するために使用されるという事実によって画定される。

この領域はインデックスと接続ねじで構成される。従来、アバットメントと基部との間の接続に使用される接続ねじは、ねじのピッチが１回転当たり０．２から０．５ｍｍである。アバットメントの適当な信頼性のある取り付けは、一定数のねじのストローク操作によって達成され、ねじ山は、有効回転（＜９０°）の場合でのみ機能し、アバットメントと基部との間で締め付けるときに生じる締め付け荷重によってセルフセンタリングが機能する。ねじ山が３、４回転で正しく機能すると仮定すると、基部でのアバットメントの動作の高さは０．６ｍｍ以上にする必要があるが、そのような構成では、本接続が歯肉間領域から「圧出」され、インプラントの外科的欠損の確率が高まり、さらに/または、アバットメントの頸状部端部を円錐部よりも薄くする必要が生じる。

この問題を解決するため、接続ねじのピッチを０．２±０．０５ｍｍに減少させ、接続
部が顎の歯肉間領域にあるようにアバットメントの円錐面上でカムを形成することを提案している。この場合、円錐面の全角度は５°から１０°、最適には８°である。

アバットメントは、インデックス領域に円錐面を有し、そこから少なくとも１つのカムが半径方向外側に延び、インプラントの対応する溝と係合するようになっている。表面は、アバットメントがインプラントに取り付けられると、インプラントのインデックス領域の表面用ガイド面を形成するような公差のあるように設計される。

最適な解決策はアバットメントが３つのインデックスを持ち、インプラントの基本部分がインプラントの基本部分の円錐領域に３つの対応する溝を持っている場合である。

最も良い結果はカムの一つと対応する溝が他のカムおよび溝と比べて寸法の上で大きい場合に得られる。この場合、基部に対するアバットメントの所定の位置への正確な配置が保証される。結果として、アバットメントが基部に挿入されることで、単純で機械的に安定した様式で、対応して準備された補綴物付きアバットメントの確実な方向付けが保証され、それによってアバットメントを口腔内に設置するときの患者の治療期間を大幅に短縮することができ、かつ補綴物の高品質な方向付けが保証される。

インプラントの基部およびアバットメントのインデックス領域、ならびにインプラントおよびアバットメントの円錐形部は、アバットメントがインプラントに設置されたときに円錐形部が少なくとも部分的に互いに接触し、インデックス領域が互いに噛み合うように設計および形成される。冠状部端部面における円錐形部間接触により、アバットメントのインプラント内への非常に安定した固定が達成される。冠状部端部の上部面で、また溝およびカムの間のガイド面区域で、ある種の２段階固定が発生する。

類似のものとの比較における本発明の特徴は、特に細形インプラントを作成するための、アバットメントとインプラントの基部の接続の実施である。それらの重要性は、利用できる骨組織が限られている際に単一の歯の欠陥領域においてインプラントを使用する場合において、増強措置を実行してより強いインプラントを設置するか、または増強措置なしに細形インプラントを設置することが可能であるという事実によって画定される。患者にとっては後者の方が好ましい。ところが、細形インプラントを使用する場合、機能的負荷の発生後しばらくすると、インプラント構成要素の破損の危険性が増加する。

インプラント構成要素の破損の危険性を防止するために、本発明は、直径が３．４ｍｍから３．８ｍｍの範囲の細いが非常に強固なインプラントを使用する解決策を用いる。

本発明に類似した公知の細形インプラントは、強度を増すために、厚壁面インプラントまたは厚壁面アバットメントを備える。図２に示すように、それらのいくつかは平形接続または円錐形接続を使用している。円錐形接続の内側では、円錐形部分が密閉効果をもたらすため、インデックスは軸の傾いた円錐形である。これは、細形インプラント内では円錐の長さが制限され、ほとんどの場合十分ではないことを意味する。

もう１つの選択肢は、長円錐形だが短いインデックスを持つものである。しかしながら、ガイド用インデックスが細いことで、インプラントを設置するのに使用されるトルクが制限され、インプラントとアバットメントとの間の回転公差が大きくなる。いずれの場合でも、アバットメントの強度は低下する。

接続の強度を決定する要素は、取り付け後の接続ねじとその予圧である。予圧が高ければ高いほど、接続はより強固になる。しかし、予圧が高すぎる場合、破損の危険性が高まる。しかしながら、ねじをできるだけ強くするために、ねじのコア径は可能な限り大きく
する。しかしながら、ねじの直径が大きすぎる場合には、アバットメント壁およびインプラント壁の厚さを減少させなければならず、負荷がかかった際のインプラント破損の危険性の上昇につながる。本発明の枠内では、ねじのコア径は変えないが、同時にねじのピッチの大幅な減少によってねじの外径を減少させることが提案されている。

通常、細形インプラントでは、０．３５ｍｍピッチのＭ１．６ねじが使用される。コア径を維持しねじの呼び径を減少させるために、ピッチを０．２±０．０２５ｍｍに減少させた革新的な手法を使用することができる。この場合、より大きなインプラントにも使用できる。これにより、直径１．６ｍｍ、ピッチ０．３５ｍｍのねじと同じコア径を持ちながら、最適な１．４±０．０５ｍｍの外径を得ることができる。外径が３．５ｍｍから３．８ｍｍのインプラントでは、寸法の最も堅牢な組み合わせは、基部のアバットメント受容開口部の半径が２．８±０．２ｍｍであり、インプラントショルダーとその挿入領域におけるアバットメントの外径が２．８±０．１ｍｍである（図２参照）ものであることが分かった。これにより、ガイド用インデックスを中央に備えた長円錐を使用することができ、それによってアバットメントからインプラントへの荷重の完全な伝達が可能になる。この際、アバットメントはガイド領域下に位置する上側の円錐形領域と下側の円錐形領域を内包する。結果として、アバットメントは、追加の軸方向荷重の影響を受けてインプラントに荷重がかけられたときに、インプラント内部のガイド領域の上下で安定する。これは、ガイド領域の小型化と同時に長円錐接続を可能にし、それにより細形インプラントの強度強化のための環境が整えられる。本研究により、このような環境下では、インプラント－アバットメント接続部の５°から１０°（最適値は８°）の総円錐角が接続部の最高強度を達成することが確立された。

本発明を実施形態および図面に基づいてさらに詳細に説明する。

組み立てられた形態のインプラント基部（２）およびアバットメント（３）を含む歯科用インプラント（１）の典型的な設計を示す。 接続（固定）ねじ（４）も有する図１に示す歯科インプラントの断面図を示す。 雄ねじ（２２）と内部固定具（５）を含む歯科用インプラント（２）を示す。内部固定具（５）は円錐形部分（５５）、および雌ねじ（５５５）を備えたガイド領域を示す。円錐形領域（５５）は、ガイド（５５５）およびねじ部（５５５５）を備えた領域の上方に位置する。 円錐形の接触ピン（３３）とガイド（３３３）とを有するアバットメント（３）を示す。内孔（３３３３）はインプラント内部に設置される固定ねじのためのものである。歯科補綴物（クラウンやブリッジなど）は、上部接触ピン（３３３３３）の上に取り付ける。 円錐形の接触ピン（３３）とガイド（３３３）とを有するアバットメント（３）を示す。内孔（３３３３）はインプラント内部に設置される固定ねじのためのものである。歯科補綴物（クラウンやブリッジなど）は、上部接触ピン（３３３３３）の上に取り付ける。 円錐形の接触ピン（３３）とガイド領域（３３３）のある、様々な寸法のガイド溝のためのアバットメントの概略を示す。内孔（３３３３）はインプラント内部に設置される固定ねじのためのものである。アバットメント（３）は、ガイド領域（３３３）下に位置する円錐形領域の上側（３３ａ）と円錐形領域の下側（３３ｂ）を内側に内包する。 ２つのねじ山の選択肢の比較である。ねじ４ａは、ねじ山４４４ａを備えた標準ねじで、Ｍ１．６、コア径４４ａ、ピッチ０．３５である。ねじ４ｂはねじ４ａのコア４４ａと同じ直径の４４ｂを持つ。 上記インプラント（２）の基部を上から見た図である。円錐内側には３つのインデックスが表示されている。図７ａでは、インデックス７と７７は同じ大きさである。 上記インプラント（２）の基部を上から見た図である。円錐内側には３つのインデックスが表示されている。図７ｂでは２つのインデックス７は同じ大きさで、インデックス７７はそれより大きい。

歯科用インプラント１を患者の口内に設置するために、治療の第一段階に、基部２が顎
骨に設置されることが提供される。この目的のために、基部２はねじ山２２を備え、これによってねじ込みによるインプラントの埋め込みが可能となる。この実施のため、ねじ山２２はタッピングねじの形態で作られる。この段階において、ねじ山２２は均一または可変にすることができ、パラメータの適切な選択のために、インプラント手術の様々な性質はもとより、可能性のある様々な生物学的要因などを考慮に入れ得る。この際、所望の高い一次安定性および歯科用インプラントの咀嚼荷重から生じる力の顎骨への均一な伝達に特に注意して、ねじ山２２の設計および種々のパラメータが計算される。アバットメントがインプラントに挿入されると、適切に形成された円錐と組み合わせて自己制動接続が実現する。これにより、接続のさらなる安定性が確保される。

装置は以下のように動作する。

基部２を顎骨に設置した後、４週間から６ヶ月の移植段階が設けられ、その間に基部は組織および顎骨の内部へと埋没していく。

治療の第二段階において、アバットメント３を補綴構成要素を装着した状態で挿入し得る。特に好ましい骨の反応およびその結果としての高い一次安定性が得られた場合、アバットメント３および他の補綴構成要素は、インプラント基部の設置直後に設けることもできる。基部２とアバットメント３との間の機械的に安定した接続を比較的簡単な方法で確立するために、アバットメント３上には基部２との組み立て時に基部２の凹部に取り付けられる接触ピン３３が設けられ、接続（固定）ねじ４を受け入れるための媒体を形成する。基部２とアバットメント３との機械的接続は、対応する接続ねじ４によって行われ、その雄ねじ４４４は、基部２に設けられた雌ねじ５５５５にねじ込まれる。この際、接続ねじ４の頭部はアバットメント３を基部２に押し付ける。

Claims (3)

1. 顎骨に装着する歯科用インプラントであって、基部、アバットメントと、接続ねじからなり、
   －前記基部の冠状部端部に、前記アバットメントのための受容開口部が位置し、前記基部は前記冠状部端部の受容開口部から下方向に延伸する円錐形部分を有し、前記円錐形部分は前記アバットメントのためのガイド面を形成し、前記ガイド面の表面には、前記アバットメントのカムと係合する３つの半径方向外向きに延びる溝であるインデックスが配置され、前記円錐形部分の下端部に、前記接続ねじを嵌め込むためのねじ部が接続されており、
   －前記アバットメントは前記基部との接続のための接続部を含み、前記接続部は円錐形領域を有し、前記円錐形領域の表面に、対応する前記インプラントの前記基部の前記溝と噛み合うように構成された３つのカムが半径方向外向きに延び、頸状部端部において前記アバットメントは前記接続ねじのねじ山部を挿入できる穴のついた終端面を有し、
   －さらに、前記インプラントの前記基部に、前記アバットメントを挿入すると、前記インプラントの基部の前記冠状部端部の受容開口部から下方向に延伸する前記円錐形部分は、前記アバットメントの円錐形領域と互いに接触し、前記アバットメントのカムが、前記基部の溝と噛み合って係合され、
   前記接続ねじのねじ山部のピッチは、０．２±０．０５ｍｍであり、前記カムは前記アバットメントの前記円錐形領域上において下端から間隔を空けて配置され、接続が歯肉内部に位置するような様式で形成される、歯科用インプラント。
2. 前記インプラントの前記基部の３つのインデックスのうち、１つが他の２つよりも大きく作られることを特徴とする、請求項１に記載の歯科用インプラント。
3. 接続ねじにおいて、その直径が１．４±０．０５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の歯科用インプラント。

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