JP2810115B2 - 人工歯根 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は口腔骨内植込みの人工歯根（インプラント）
に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来の人工歯根は、その一例を第11図に示すように、
顎骨内に植込まれる扁平形状のブレードから成る植込み
部１と、当該植込み部より立設する頚部２と、頚部に続
いて口腔内に露出して人工歯牙の支台となる頭部３とか
ら成る金属製の単一構造体で構成されている。

扁平ブレード１は側面がほぼ矩形状で、これを顎骨内
に埋めたとき、骨との結合力を高めるために直径１〜3m
m程度の多数の孔1aを形成し、これらの孔を通しての骨
の再生を行なわせるようにしている。

このタイプの人工歯根は、植込み部が１枚の矩形状扁
平ブレードで形成され、顎骨に１条の溝を加工し、そこ
に植込み深さを加減しながら植込むものであるが、正確
な位置決めが難しく、正確で良好な植込みを行なうには
大変な熟練と手さばきを必要とする。埋め過ぎると神経
や血管よりなる下顎管に当ってこれを圧迫したり損傷を
与えたりする。また、埋め過ぎは容易に補正することが
困難で、退却すれば緩やかな植込みとなり、保持性が損
われるといった欠点がある。また、１枚のブレード１で
頭部３を支持するから、35〜70kgf程度の咬合力が作用
すると、緩んだり回転したり移動したりして安定性が劣
る欠点がある。また、前記のような咬合圧力が骨に直接
作用してその振動が脳裏に伝わり、不快感を与えるとい
う欠点もある。

このような１枚のブレードから成る人工歯根の欠点を
解決するため、例えば特公昭57−37337号公報には、先
端縁を１つの円弧形状としたブレードを２枚平行に配置
した人工歯根が開示されている。然しながら、その人工
歯根においては２枚のブレード部分のみが顎骨内に植え
込まれ、人工歯を取り付ける突子（頭部）やそれを支持
する基板については顎骨から外に出たままであるので、
人工歯根の顎骨との結合が必ずしも十分とはいえなかっ
た。また、これらの突子下端や基板を部分的に顎骨内に
植え込むとしても、その植込み溝もしくは凹部を顎骨に
加工することは容易ではなかった。

〔問題点の解決手段〕

本発明は、このような欠点を解消するため提案された
ものであり、その構成の要旨とするところは、２枚のブ
レードをほぼ平行にして植込み部を形成した人工歯根に
於て、前記ブレードを上方開放の鞍型に結合すると共
に、植込み先端縁を１つの円弧形状若しくは少なくとも
２つの円弧が交叉する形状に形成し、且つ前記ブレード
により支持する頭部の下端を前記ブレードの円弧と同一
中心の小径円弧形状に形成したことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

本発明は、上記の如く、ブレードの先端縁を１つの円
弧形状もしくは少なくとも２つの円弧が交叉する形状に
形成したので、顎骨の歯槽頂に沿って埋込み溝を加工形
成する際に、前記ブレードの円弧と同形寸法の回転ディ
スク板とか回転刃等の回転カッタによりブレードの円弧
と合致する植込み溝を容易に加工形成することができ
る。また、ブレードの凹凸により位置決めが正確且つ容
易となり、植込み手術も容易且つ良好に行われ、同一形
状の加工溝に底にブレード先端縁が密着当接した状態で
埋込まれるから、安定した保持性能が得られる。

更にまた、ブレードにより支持する頭部の下端をブレ
ードの円弧と同一中心の小径円弧形状に形成したことに
より、ブレードの円弧の回転カッタに頭部の円弧に対応
する小径回転カッタを同軸に回転させて溝加工すれば、
ブレードの円弧と頭部下端の円弧が同時に且つ正確に加
工でき、顎骨内にブレード及び頭部下端が密着嵌合する
安定した植込みが容易となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に説明する。

第１図は、植込み先端縁が２つの円弧が交叉する形状
に形成されたブレードを２枚平行に設けて成る人工歯根
の斜視図であり、第２図はそのｘ−ｘ切断面図である。

図中、１は厚さｔ＝0.1〜0.5mm程度のブレードで、側
面に骨の再生用の直径１〜3mm程度の多数の孔1aから明
けられ、植込み先端に半径ｒの２つの円弧1bが中央部交
点1cで交差する凹凸形状が形成されている。なお、ブレ
ード１の先端に形成する円弧1bを２以上の複数形成して
凹凸させることもできる。また、ブレード１の植込み深
さ方向先端までの長さＤは下顎管までの深さにより安全
を見込んでＤ＝３〜6mm、横方向長さはＨ＝10〜30mm程
度に形成される。このブレード１は２枚の同形寸法のも
のを間隔Ａ＝２〜3mm程度にほぼ平行して固定する。４
はその固定用のコ字形ブリッジ結合部で、２枚のブレー
ド１の上端中央部を結合し、丁度上方開放の鞍型に形成
し、開放窓を通して骨に栄養を補給し、骨の盛上り再生
を行なうようにしてある。

頭部３はブリッジ結合部に溶接、かしめ、ネジ結合し
て設けられる。また、頭部３の形状は図示する円柱状に
限らず、円錐柱、角柱、角錐柱、矩形柱状のもの等が任
意に利用され、また、ブレード上に複数個の頭部を設け
てダブルヘッド型に形成する場合がある。

人工歯根の植込みは、歯茎を切開した顎骨に、歯槽頂
に沿って人工歯根の２枚の植込み部ブレードに対応する
２条の平行溝を加工形成し、その溝内にブレード１の先
端を挿込み、ブレード１の上端が骨内に埋込まれる程度
の深さに植込むが、前記溝加工はブレード先端が円弧1b
に形成されているから、その円弧の寸法形状の回転ディ
スクとか回転刃カッタ等を用いて回転切削することによ
り正確な溝を容易に加工することができる。加工深さ
は、ブレード１の円弧1bの先端が埋められる程度に、ま
た、２つの円弧1bの中心間隔長に対応して回転工具の回
転中心を移動して切削することにより、ブレード１が植
込まれて密着嵌合する寸法形状の溝加工を容易に行なう
ことができる。

第３図は植込み溝加工の説明図で、顎骨の側断面を示
す。回転半径が前記ブレード１の円弧1bの半径ｒにほぼ
等しく、また板厚がブレードの厚さｔにほぼ等しい回転
工具５を用いて、歯茎を切開した歯槽頂より骨６に切込
み、ブレード１が丁度埋込まれる程度の深さに切込む。
また、回転工具５をブレードの２つの円弧1bの中心間隔
長Ｂに対応した距離移動させて同様に切込む。このよう
にして骨の加工を行なうことにより、ブレードの先端の
２つの円弧が交差する凹凸面形状に対応した底を有する
１条の溝を加工することができる。また、回転工具とし
て、第４図のような刃8aを有する回転カッタ８と、刃8
a′を有する回転カッタ８′をブレードの円弧間隔Ｂで
配置し、互いに45゜の位相角度差をもって回転軸7,7′
に取り付け、互いに等速で逆回転される工具を用いれ
ば、２つの円弧1bを有する１条の植込み溝が同時に加工
できる。回転方向は互いに逆回転させることによって切
削応力を打ち消しあって安定加工することができる。

また、第４図に示すような回転カッタをもう１組、前
記人工歯根の２枚のブレード間隔Ａに対応して平行に並
設することにより２条の溝を同時に加工することができ
る。

このようにして加工することにより、深さ等が極めて
正確にブレード１の形状に対応した所定の寸法精度の溝
が容易に形成できる。加工溝幅は、ブレード１が片側0.
05mm程度の隙間をもって植込まれる程度とし、植込み深
さもブレードの上端が骨内に埋められる程度の深さとす
るのがよい。

これにより、ブレード先端を奥深く埋め過ぎて下顎管
に損傷を与えるようなことがなく、極めて安全且つ容易
に植込み手術をすることができる。また、ブレード先端
が２つの円弧1bによって凹凸形に形成され、これとほぼ
同一形状に加工された溝内に植込まれるから、位置決め
が容易となり、且つそれが骨内に植込まれて固定される
から横方向の移動がなく、また、幅方向には２枚のブレ
ード１が間隔Ａをもって平行に結合する構造であるか
ら、骨への座着がしっかりと堅固になされ、保持性の高
い埋込みができる。また、植込み部のブレード面には孔
1aが明けられ、２枚のブレード上端は開放してあるか
ら、ここを通して骨と肉の接触が行なわれ歯根膜が形成
されて栄養分の供給が良好に行なわれるから、壊死を防
止し、急速に骨の再生が行なわれ、人工歯根の保持性を
著しく増加させる。

このようにして高い保持力で植込まれた人工歯根の頭
部３に歯冠を装着して支持する。咬合時には35〜70kgf
程度の圧力が作用し、これを頭部３を固定するブリッジ
結合部４が受けることになるが、結合部はコ字形に形成
されているから、加圧に対して20〜50μｍ程度弾性的に
変形して圧力を受け止めることができ、また、ブレード
１には頭部支持部の直下に２つの円弧1bが交叉する凹部
1cを形成してあるので、圧力の集中がなく全体に応力を
分散することができ、この緩衝作用によって衝撃や振動
を和げ、植込み当初から不快感を伴うことなく安定した
保持性と使用感を得ることができる。

例えば、ブレード１の厚さをｔ＝0.3mmのTi板で形成
し、円弧1bの半径をｒ＝5mm、２つの円弧の中心位置の
間隔Ｂ＝7mm、ブレードの深さ方向の長さをＤ＝4mm、２
枚のブレード間隔をＡ＝2mm、ブレード間のコ字形ブリ
ッジ結合部４の上面厚さを0.5mm、横方向良さ3.5mm、こ
れに固定する頭部３を直径2mmの円柱体としてネジ込ん
だ人工歯根において、頭部に50kgfの圧力が作用したと
き、結合部４は約0.04mm下方に撓みながら緩衝的に応力
を分散して保持することができた。

而して、本発明は上記の如く、２枚のブレードを有す
る人工歯根に於て、その頭部３の下端をブレードの円弧
と同一中心の小径円弧形状に形成したことを特徴とする
ものである。以下、本発明に係る人工歯根を具体的に説
明する。

第５図は、２枚のブレード１間に頭部３の基部を挿入
して結合支持させた本発明に係る人工歯根の一実施例
で、（ａ）図がその正面図、（ｂ）図が側面図である。

ブレード１は前記と同様に半径ｒの２つの円弧1bを交
叉させ、凹凸状に形成した植込み先端を有し、このブレ
ード１の円弧1bの中心位置に各々２つの頭部３を結合し
て、２枚のブレード１を所要の間隔で平行に結合してあ
る。ブレード１の寸法や厚さ等は第１図を示したものと
同様であり、ブレード自体の作用効果も前記と同様であ
る。

頭部３の下端3aは、ブレード１の円弧1bの中心位置を
中心として半径ｒ′の円弧をなすよう形成し、半径ｒと
半径ｒ′が同心円弧を形成するように構成されている。
なお、頭部３に設けられた孔3bは、人工歯根を骨から引
抜くときに利用する孔である。

このように、本発明に於いては、頭部３の下端3aをブ
レードの円弧1bと同一中心の小径円弧形状に形成したた
め、顎骨への植込み溝加工時には、ブレードの円弧と同
一の回転半径を有する回転カッタと共に、頭部の円弧半
径に対応する小径回転カッタを同軸に回転させて溝加工
すれば、ブレードの円弧と頭部下端の円弧が同時に且つ
正確に加工でき、顎骨内にブレード及び頭部下端が密着
嵌合する安定した植込みが可能となる。

第６図は、ブレードの中心に切抜き孔1dを形成した本
発明に係る人工歯根のもう１つの実施例で、（ａ）図が
その正面図、（ｂ）図が側面図である。この場合も、頭
部３の下端が、ブレード１の半径ｒの円弧1bと同心の半
径ｒ′の円弧3aとして形成してあり、この頭部３により
２枚のブレード１を所要の間隔で結合保持するようにな
っている。

第７図は、上記第５図及び第６図に示すような本発明
の人工歯根を植込むための溝加工用の工具を示すもの
で、（ａ）図はその正面斜視図、（ｂ）図は側面図であ
る。２枚の回転カッタ9,9′は、２枚のブレードの間隔
に対応した間隔で共通の回転軸11に固定され、その回転
半径がブレード１の円弧1bの半径ｒとほぼ等しくなるよ
うに設計される。10は２枚のカッタ板9,9′間に設けら
れた小径の回転カッタで、半径が前記頭部３の下端円弧
3aの半径ｒ′にほぼ等しく設計され、これらの回転カッ
タを回転軸11に同軸に取り付け、一体的に回転させる。
従って、この回転工具によって顎骨を加工すれば、カッ
タ板9,9′によって人工歯根の２枚のブレード１の先端
の半径ｒの円弧1bに合致する底形状をした溝が２条加工
され、同時にカッタ10によって上記２条の溝間に頭部３
の下端面3aの半径ｒ′の同心円弧を加工することができ
る。

第８図は、２つの円弧が交叉する形状の先端縁を有す
る２枚のブレード１に対応した２条の溝を同時に加工で
きる工具を示すもので、（ａ）図がその正面図、（ｂ）
図が上側面図である。ブレード１の円弧半径ｒとほぼ等
しい半径ｒの４本の歯を有する４枚の回転カッタ12,1
2′及び13,13′をブレード１の円弧間隔Ｂで配置し、互
いに45゜の位相角度差をもって回転軸15,15′に取り付
け、また、回転カッタ12と13および12′と13′とをブレ
ード１の間隔Ａをもって軸15,15′に固定する。回転カ
ッタ12と13との間、及び回転カッタ12′と13′の間に各
々頭部下端3aの円弧半径ｒ′にほぼ等しい半径を有する
小径の回転カッタ14,14′を同軸に設け、駆動軸からギ
ヤ16を介して回転軸15,15′を互いに逆回転するように
回転させることにより、２枚のブレード１と頭部３の下
端が嵌り込む２条の溝を同時に加工することができる。
加工溝はブレード１の深さ、先端円弧の形状に精密加工
され、ブレード間の頭部３の下端が嵌まる小径円弧も同
時に精密加工され、この溝加工した骨内に、第５図や第
６図に示した本発明の人工歯根の２枚のブレード及び頭
部下端が密着フィットして植込まれ、安定した支持力の
高い人工歯根を形成することができる。

なお、頭部３は１個の場合、３個の場合等々、任意の
ものが利用できるが、それに応じて小径カッタの数を調
整することができる。カッタ12と12′、13と13′の回転
方向は同方向回転であってもよい。

第９図は、本発明に係る人工歯根の更にもう１つの実
施例で、（ａ）図がその正面図、（ｂ）図が側面図であ
る。ブレード１は同様に所定半径の円弧1bを２つ形成し
た植込み先端を有し、このブレード１の円弧の中心位置
に各々頭部３を結合し、２枚のブレード１を所定の間隔
に結合する。頭部３の下端3aは、その寸法を上部より大
きくした半径の円弧をブレード１の円弧1bの中心と同心
に形成して、この部分に於ける２枚のブレード１との結
合面積を広くすることにより頭部３の支持強度を高める
ようにしてある。ブレード１には左右上下に円弧形状に
平行する４個の切抜孔1dを形成してある。この人工歯根
の植込みも、前記第７図、第８図と同様の大小半径の同
軸回転カッタにより骨にブレードの円弧1bに対応する形
状の溝と頭部下端3aの円弧形状に対応する凹部を同時に
加工形成することによって密着フィットさせて植込むこ
とができ、安定した支持状態を確保することができる。

第10図は、ブレード１の先端に１つの円弧1bを形成し
た本発明の人工歯根の実施例で、その他の部分の形状は
第９図のものと同様である。（ａ）図がその正面図、
（ｂ）図が側面図である。この植込み溝は、第７図に示
した回転カッタ工具によりブレード１の円弧1bに相当す
る円弧形状の溝と頭部３の下端3aに相当する小径円弧と
を同一中心に同時に形成加工し、この溝に第10図の人工
歯根を植込むことにより、ブレード１及び頭部３が骨に
密着フィットして安定した植込みをすることができる。

上記の如き本発明の人工歯根の材質としては、耐蝕性
良好な純Ti材の他に、TiPd,TiRu等の合金とか、TiAl
材、TiAlMoCr材等の合金が用いられる。成形は鋳造、イ
ンジェクションによって行なったり、或いはまた、鋳
造、インジェクションにより得た成形体を更に成形加工
したり、圧延、鍛造体に成形加工、溶接加工したりして
行なう。また、その加工手段としては、機械加工、放電
加工、ワイヤカット放電加工のほか、特にレーザー加工
法を利用することによって精密に且つ不純物を付着させ
ないで清潔に加工することができ、成形と溶接を同時に
加工することができる。また、植込み部のブレード面に
は最大250μｍ以下のダブル加工とか、金属メッシュの
溶着加工、金属パウダーの溶着加工等により表面を微細
に凹凸させて顎骨への保持性を高めるようにすることが
できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、２枚のブレードをほぼ
平行して植込み部を形成し、当該ブレードを上方開放の
顎型に結合すると共に植込み先端縁を１つの円弧形状若
しくは少なくとも２つの円弧が交叉する形状に形成した
ものであるから、植込み手術に当り、顎骨にブレードを
埋め込む溝を極めて容易に且つ精密に加工できる。即
ち、本発明は前記のようにブレードの先端縁を１つの円
弧形状若しくは少なくとも２つの円弧が交叉する形状に
形成したので、顎骨の歯槽頂に沿ってブレードに対応す
る嵌合溝の加工を、ブレードの円弧半径とほぼ同形寸法
の回転ディスク、回転刃カッタ等により加工することに
より溝底をブレードの植込み先端凹凸形とほぼ同一形状
に容易に加工することができ、また、溝の深さも回転工
具の回転中心の位置制御によって正確な寸法に容易に仕
上げることができる。このようにして形成した溝はブレ
ードを嵌合させるとき、ブレードの凹凸によって位置定
めが容易且つ正確にでき、ブレードの埋込み過ぎがなく
極めて安全で良好な植込みができ、また、ブレードは加
工した骨の溝内に密着嵌合するから骨内の座着が堅固に
なされ、保持性の高い安定した植込みができる。

また、２枚のブレードが上方開放の鞍型に結合され、
その結合部に頭部を支持する構造により作用応力の分散
性が良好になる。また、ブレードの植込み先端縁を少な
くとも２つの円弧が交差する凹凸形状に形成したことに
より、頭部からの作用応力を分散して全体で受けること
ができ、安定した保持性能を確保することができる。

更にまた、本発明に於いては、上記２枚のブレードに
より支持される頭部の下端をブレードの円弧と同一中心
の小径円弧形状に形成したことにより、顎骨への植込み
溝の加工に当たっては、ブレードの円弧と同一半径の回
転カッタと共に、頭部の円弧半径に相当する小半径の回
転カッタを同軸中心に回転させて溝加工を行えば、ブレ
ードの円弧と頭部下端の円弧が同時に加工でき、この加
工溝にブレード及び頭部下端を植込むことにより、ブレ
ードの先端円弧及び頭部下端の円弧が骨にぴったりと密
着嵌合して固定され、極めて安定した植込み状態を確保
することが容易に可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は植込み先端縁が２つの円弧が交叉する形状に形
成されたブレードを２枚平行に設けて成る人工歯根の斜
視図、 第２図はそのｘ−ｘ切断面図、 第３図は顎骨に第１図の人工歯根を植込むための溝を加
工する状態を示す説明図、 第４図は溝加工用回転カッタ工具の一例を示す説明図、 第５図は本発明に係る人工歯根の一実施例を示す正面図
及び側面図、 第６図は本発明に係る人工歯根のもう１つの実施例を示
す正面及び側面図、 第７図は顎骨に本発明に係る人工歯根を植込むための溝
加工用回転カッタ工具の例を示す説明図、 第８図は溝加工用回転カッタ工具のもう１つの構成例を
示す説明図、 第９図は本発明に係る人工歯根の更にもう１つの実施例
を示す正面及び側面図、 第10図は本発明に係る人工歯根の更に異なった実施例を
示す正面及び側面図、 第11図は従来の人工歯根の一例を示す正面図である。 １……ブレード 1a……孔 1b……先端縁の円弧 1c……円弧の交点 1d……切抜孔 ３……頭部 3a……頭部の下端 3b……引抜孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭57−37337（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61C 8/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚のブレードをほぼ平行にして植込み部
   を形成した人工歯根に於て、前記ブレードを上方開放の
   鞍型に結合すると共に、植込み先端縁を１つの円弧形状
   若しくは少なくとも２つの円弧が交叉する形状に形成
   し、且つ前記ブレードにより支持する頭部の下端を前記
   ブレードの円弧と同一中心の小径円弧形状に形成したこ
   とを特徴とする人工歯根。