JP5891150B2 - 歯科用インプラントの製造方法 - Google Patents
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Description
特開平4−371146号公報には、リン酸カルシウム化合物をプラズマ熔射法を用いて熔射被覆した後、水熱処理を行って、再結晶化したアパタイト被覆層を形成することが記載されている。
特開2005−270529号には、ネジ部から、放射状に広がる支台部が形成された構成が示されている。
歯肉との接触部位で放射状に広がる形状は、歯肉との接触面を広くする他、歯槽骨上でインプラントを安定させることも可能とするが重心が高くなる為に植立時に不安定な状態となる場合もある。
プラズマ熔射は、超高温で、リン酸カルシウム化合物を溶融して芯材に吹き付けるため、温度と、熔射時間によっては、その後の再結晶処理を施しても、ハイドロキシアパタイト結晶のための結晶核が十分にできなかったり、結晶の成長が不十分であったりすることから、適宜成長したアパタイト結晶を表面に形成したインプラントを得るには、プラズマ温度や熔射時間の煩雑な調整が必要となる場合があった。
特開平9−99053号公報では、歯肉との接触面を鏡面研磨するなどして微小な凹凸を除去し、その面に水熱処理を施して酸化皮膜を形成することが記載されており、歯肉との安定的な結合を図る旨の記載がされている。歯肉との接触面は、生体外と生体内との境界であり、この部分からの感染は、たとえ、歯槽骨との結合が良好であっても、歯科用インプラントとして安定した状態ではないことから、より早期の結合性が求められている。
特開2005-270529には、歯槽骨へ植立する部分に対し、一様にねじ山が比較的高い状態としたネジ部が示されており、特開平2−161939号公報、には、歯肉が入り込む部分に凹部が形成されているなど、生体との接触面を多くとることで、より歯槽骨、歯肉との結合性を図ろうとする構成が示されているが、咀嚼力等による荷重が長期間かかった場合、破折の可能性を考慮する必要がある。
整列状結晶群とは、例えば図2(a)(b)でしめす一定方向に整列(配向)した状態のひとまとまりの結晶列を示し、放射状結晶群とは、インプラント表面から外方向へ向かって放射状に延びた状態のひとまとまりの結晶の集まりを示すものであって、図2(a)(b)は、複数の整列状結晶群と複数の放射状結晶群でインプラント表面が占められた状態を示す。
図1と図2(b)は、同一部位について倍率を変えて撮影した電顕写真である。図1は、×1000、図2(a)(b)は、いずれも×10000で撮影している。図2(a)は、六角柱状のハイドロキシアパタイト結晶が多く撮影されており、図2(b)は、針状のハイドロキシアパタイト結晶が撮影されている。
融点の異なるリン酸カルシウム系化合物を含む材料を前記融点の低いリン酸カルシウム系化合物の融点温度に基づくプラズマ熔射により、芯材に熔射被覆する工程により、再結晶の為の結晶核を多く内在可能としながら芯材との結合が十分な被覆層がえられ、再結晶化後の結晶状態が、針状及び/又は柱状のリン酸カルシウム系化合物の結晶であって、長さが2μm〜7μmで同一の方向へ配列した結晶列、及び放射状の結晶で覆われているものとすることで、驚くべきことにインプラント表面からの造骨作用により、植立後のインプラントを可急的に安定化させることを知見し、本発明に至った。
本体の材料は、チタン、チタン合金、ステンレス、ジルコニア、部分安定化ジルコニア、ジルコニア、部分安定ジルコニア、アルミナ、CaO―Na2O―P2O5−SiO2系ガラス(バイオガラス)等の金属材又はセラミックス剤及びこれら材料の複合材が例示され、その中で、チタン、チタン合金が強度、生体親和性等の点で好ましい。
出発原料となる複合材を形成するリン酸カルシウム化合物は、ハイドロキシアパタイト、リン酸四カルシウム、αーリン酸三カルシウム、βーリン酸三カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸二カルシウム二水和物等さまざまなリン酸カルシウム等を示すものであるが、少なくとも水熱処理後、ハイドロキシアパタイトとして再結晶化し、複数の整列状結晶群と複数の放射状結晶群でインプラント表面が占められた状態となるものであれば上述に限るものではない。
本発明における骨組織に埋入される部位に形成される再結晶化されたハイドロシアパタイト結晶は針状及び/又は、六角等の柱状をしており、一定方向に成長して配列したり、放射状に配列している。これがコラーゲンとの整合性を獲得する力となり造骨作用を生じさせる。
具体的には、 図1及び図2(a)(b)で示すように針状及び/又は柱状の純粋な再結晶化ハイドロキシアパタイトが一定方向に成長配列した領域及び放射状に形成された領域が密集した面を、血液成分から分化した破骨細胞は、針状及び又は柱状の再結晶ハイドロキシアパタイトを自然骨の凹凸した状態と見なす等して結晶の先端に取り付き、当該結晶をその先端から溶解し、吸収していく。
骨芽細胞は、破骨細胞が、針状及び/又は柱状のハイドロキシアパタイト結晶を溶解、吸収した部位を中心に、ハイドロキシアパタイト結晶の間隙に対し、場合によっては変形する等して入り込み活動する。
骨芽細胞等が分泌するオステオポンチン、オステオカルシン、骨シアロタンパク等の骨関連タンパク質及び、骨芽細胞等が産生する繊維状等を有するコラーゲンは、針状及び/又は柱状のハイドロキシアパタイト結晶の間隙に吸着蓄積する。
更に、コラーゲン繊維の表面等にハイドロキシアパタイト分子が沈着する。
コラーゲン繊維の表面等に沈着したハイドロキシアパタイト分子の一部は、針状及び/又は柱状のハイドロキシアパタイト結晶の溶解等によって生じる過飽和な“場”の形成で、早期に生体内でハイドロキシアパタイト結晶を析出させる。
沈着及び析出したハイドロキシアパタイトは、コラーゲン繊維同士を結合させたり、新生結晶アパタイトと、針状/及び又は柱状のハイドロキシアパタイト結晶を結合させる等のセメント的役割を行って骨の土台を形成していく。
更に新生骨の形成を行った後の骨芽細胞は、骨細胞となってこの土台に埋め込まれながら、上記作用が繰り返し行われ、新生骨の造骨作用が進行する。
このように、針状及び/又は柱状(六角)のハイドロキシアパタイト結晶によって形成されるインプラント表面は、骨芽細胞等の働きを支え、新生骨を造骨する為の優れた足場となる。このインプラント表面からの造骨作用は、歯槽骨側からの造骨作用と共に行われることから、迅速で強固なインプラント表面と骨組織との結合を実現する。
次に比較例としてチタン芯材のみのインプラントについて説明する。
通常、チタン芯材のみのインプラントは、チタンそのものがバイオアクティブでない為に、インプラント体側から新生骨は成長せず、造骨作用がないことから、チタン芯材の場合は、歯槽骨側からの新生骨の増加によるものののみ、インプラントとの接触が図られる。 又、インプラントと骨組織は、あくまでも接触であり、インプラントと骨との間には物理的接触以外の化学的作用はない。これに対し、本発明は、破骨細胞を誘導することで結果として骨芽細胞を誘い込むなどして造骨作用が働き、新生骨が作られることで、インプラントと歯槽骨はイオン交換による化学結合が獲得される。従って、骨-インプラント双方からの造骨作用により、チタン芯材のみのインプラントと比べて早期に骨の結合が早まる。
又、針状及び/又は柱状のリン酸カルシウム化合物結晶が同一方向に配列した領域( 整列状結晶群)、及びインプラント表面から外方向に放射状に配置された領域(放射状結晶群)によって、インプラント表面が占められることで、その造られた新生骨が、密に結合するため、より高い結合力が得られるものである。
その他、融点の高いリン酸カルシウム系化合物の融点温度と同じかそれ以上としながら、熔射時間を短くして、融点温度の低いリン酸カルシウム系化合物の溶融を行った後、融点が高いリン酸カルシウム化合物が完全に溶融状態となる前であって、原料となる粉末の結晶が多く残こるタイミングまで熔射をおこなう場合が例示される。
すなわち、プラズマ熔射により、融点の低いリン酸カルシウム化合物を熔射被覆して、結合性の高い被覆層を形成し、その被覆層に熔射原料粉末の結晶が残った状態の融点の高いリン酸カルシウム系化合物が含まれている状態が形成される調整がされたプラズマ熔射であればよい。
低い融点のリン酸カルシウム化合物は、全重量に対し、1%〜15%程度の割合で配合されることが好ましい。
又、融点の高いリン酸カルシウム系化合物は、水熱処理により、ハイドロキシアパタイトの針状及び/又は柱状の結晶を成長させ、歯槽骨と接触するインプラント表面上で整列し、整列した結晶列及び放射状の結晶状態を形成するものであれば良く、好ましくは、α−リン酸三カルシウム及び/又はβ―リン酸三カルシウムが例示される。
水熱処理は、水、リン酸イオンとカルシウムイオンが共存する水溶液 又はリン酸カルシウム水溶液又はこれらの水蒸気雰囲気を被覆後の芯材を浸漬した後、高温高圧下に置く処理を示す。水熱処理は、オートクレーブ処理用の装置を用いて行うことが好ましい。
又、結晶化及び結晶成長を促すため、浸漬する水溶液、及び雰囲気のリン酸イオン及びカルシウムイオンの濃度を過飽和又は局所的に過飽和の状態とすることが好ましい。過飽和状態の形成は、リン酸イオン及びカルシウムイオンの濃度が過飽和になる程度にリン酸カルシウム等を水溶液に投与する態様が例示されるが、その他、水にプラズマ熔射後の芯材を浸漬する場合は、被覆された溶融状態の融点の低いリン酸カルシウム化合物が、溶出する量で過飽和状態の水溶液を形成するような水の量が好ましい。
水熱処理により、残留し又は発生した被覆層の結晶核が成長し、針状及び/又は柱状(好ましくは六角柱状)のハイドロキシアパタイトが形成される。
このようなハイドロキシアパタイトの結晶状態における結晶の長さは、好ましくは、2μから7μmであり、芯材表面に沿うように整列した整列状結晶群及び芯材表面から放射状に形成された放射状結晶群が、共存した状態で且つインプラントの歯槽骨との接触表面を占めている状態が好ましい。尚、歯槽骨と接触するインプラント表面は、予めサンドブラスト等の表面を粗面化する処理が施されていることから、整列方向は、表面の凹凸に沿った状態となる場合もあり、図1、2で示すような結晶の整列状態及び放射状態であれば良い。
成長した結晶が2μm以下だと、ハイドロキシアパタイト以外のリン酸カルシウム化合物が残留する可能性があり、7μm以上だと、結晶が折れる可能性が高くなる。このように水熱処理による結晶成長は、水熱処理の時間が7時間から28時間前後が例示されるが、水熱処理の際の添加物や、被覆層の状態、でこの範囲外となることもある場合もある。
水熱処理の温度は、110°から125°が好ましい。110°だと、結晶成長が不十分であり、125°以上だと、被覆層が脆弱になる。上述した水熱処理の時間についてもその範囲外では、同様のことが言い得る。
尚、水熱処理により結晶の育成は、例えば、処理時間を長くすれば、より結晶が成長するが、上記結晶の長さの範囲を超えると、成長しすぎて脆くなると共に剥離が生じる。
当該水熱合成皮膜は、プラズマ熔射によるリン酸カルシウム複合材の熔射後、ハイドロキシアパタイト結晶の発現及び成長を行う際の水熱処理時の同時に行われることが好ましい。
水熱合成皮膜は、過飽和又は局所的に過飽和な水溶液に芯材の研磨面が浸漬される水熱処理により、結晶核が存在した状態又は発生する状態で形成される。過飽和な水溶液でなくても、過飽和に近い濃度の水溶液であっても良く、又、水熱合成時間を長くすれば、過飽和水溶液の使用をしなくても良い場合もある。
円筒体に、より近い形状は、少なくとも、ネジ部から歯肉接触部までの範囲で凹凸のない筒状体で形成されることが好ましい。
更に本発明は、柱状の本体の歯槽骨植立部に、ネジ部の山の高さが柱状の半径と同等かそれ以下であって、支台方向に向かって溝の深さが浅くなり、最終的に柱状の表面と同じ状態となるネジ部と、支台方向には、収束性を有する形状を備えた歯冠装着部を形成し、前記柱状の本体の歯槽骨に植立する部位までに形成した再結晶化セラミックス被覆部、前記柱状の本体の歯肉接触部を鏡面研磨した研磨部を形成することで、より形状を柱状体に近づけさせて破折するおそれを解消させる。
金属材料表面は、表面の微小な凹凸を除去する為、予め研磨紙、面バフ、ローラーバニシング等による機械研磨、化学研磨、電解研磨などの方法を用いて研磨を行った後、好ましくは、鏡面研磨を行った後に水熱合成処理を行うことによりリン成分とカルシウム成分を含む水熱合成皮膜を形成する。
水熱合成処理は、上述したリン酸カルシウム複合材による被覆層にハイドロキシアパタイト結晶を発現及び育成するといった再結晶化のための水熱処理と同じタイミングで行われることが好ましい。処理時間は、熔射被覆層表面への処理時間と同じか、それ以下又はそれ以上であってもよいが、製造工程を同じくする為に、同一時間で同じ処理であることが好ましい。
又、水熱合成手法として、文献及びホームページ(例えば、J. Ceram. Soc. Japan, Vol. 107, No. 10, pp. 907-912, 1999. 及び http://www.eim.ceram.titech.ac.jp/fields_j/hydrothermal/multi.htmlに記載の手法 )に記載されたチタン芯材上に形成される多層結晶膜の製造方法を参考に用いることができる。
チタン芯材表面は、研磨され好ましくは鏡面研磨かそれに近い状態まで研磨することで、表面の微細な凹凸を除去した状態で水熱合成皮膜を形成することが好ましい。
当該手法によれば、芯材の歯肉との接触面に、研磨により微小な凹凸を取り除いた状態でハイドロキシアパタイト結晶又は結晶核を含む水熱合成皮膜を形成することで、歯肉との早期結合性を実現可能とする。
又、歯肉との接触面について、微小な凹凸を研磨で取り除いた面に、リン酸塩及びカルシウム塩の濃度が過飽和又は局所的に過飽和の状態で水熱処理を施してハイドロキシアパタイト結晶又はその結晶核を含む皮膜部を形成することで、より早期の生体組織との結合により、安定した歯科用インプラントを実現する。
生体内外を貫通する歯科インプラントに対する咀嚼による揺動等で生じるインプラントと歯肉の接合面間での細菌の感染を防ぎ、生体安定性を早期に実現することを可能とする。
歯槽骨と芯材の接触面にリン酸カルシウム複合材による熔射被覆層を形成し、且つ歯肉と芯材との接触面に水熱合成皮膜部を設ける場合は、歯槽骨埋入部は、表面をサンドブラストにより、表面に凹凸をつけ、歯肉接触面は、この表面の凹凸を無くした研磨面を形成して、その後水熱処理を施す製造手法が示される。
尚、熔射被覆層と、水熱合成皮膜は、一つの芯材に両方が形成されることが好ましいが、例えば、2ピースタイプであって、歯槽骨埋入部と歯肉接触部が別体となる場合は、それぞれの目的に応じた処理が施される場合がある。
更に本発明は、長期間の咀嚼に耐え得る為に支台方向にむかって、溝の深さが浅くなり、最終的に本体と同じ表面となるようなネジ部と、歯槽骨内へ植立する範囲を、再結晶化セラミックス被覆層及び水熱合成皮膜部で設定される円筒体であればよいが、場合によっては、四角柱、三角柱、歯根形態を模倣したデザイン等でインプラントを形成しても良い。
このような、水熱合成皮膜は、水熱処理の際、水又はリン酸カルシウム水溶液、リン酸イオン及びカルシウムイオンが共存した水溶液であって、リン酸等の濃度が過飽和又は局所的に過飽和になる状態のものを用いることで、プラズマ熔射被覆層は、ハイドロキシアパタイト結晶の成長を促進させ、歯肉との接触面には、ハイドロキシアパタイト結晶を形成することができる。
尚、水に浸漬する際は、融点の異なるリン酸カルシウム化合物からなる複合材の中の融点の低いリン酸カルシウム化合物の融点に基づいてプラズマ熔射被覆した際に生じる溶融物が、水に溶け出す為、水の量を少なくすることで、過飽和又は局所的に過飽和なリン酸カルシウム溶液が形成される。
研磨して、表面に微小な凹凸がない状態の歯肉接触面とサンドブラスト等で表面を粗面化した後、プラズマ熔射によるリン酸カルシウム化合物を被覆した歯槽骨埋入部を持つ一つのインプラント芯材に対し、水熱処理を施すことで、歯槽骨接触面には、針状及び/又は柱状のハイドロキシアパタイト結晶の同一の方向に整列した領域及びインプラント表面から外方向に向かって放射状に延びた領域が形成され、歯肉との接触面の水熱合成皮膜には、ハイドロキシアパタイト結晶及び/又は結晶核が形成される。
出発原料として、それぞれ湿式合成法で合成生成したα―リン酸三カルシウム粉末とハイドロキシアパタイト粉末を、ハイドロキシアパタイト粉末が全体の重量に対して、5%〜9%となるように両者を配合した複合材料を得る。
チタン芯材であって、歯槽骨に埋入される部位にサンドブラスト処理を行い芯材表面に凹凸を形成する。又、歯肉との接触面を研磨して微小な凹凸を除去した状態とする。
サンドブラスト処理を行った面にハイドロキシアパタイトの融点に基づいたプラズマ熔射を行い被覆層を形成する。
被覆後、PH5.5〜12の水溶液に9時間から28時間、温度110℃〜125℃、圧力0.1〜0.2MPaの状態で浸漬する。
得られた被覆層は、例えば図1及び図2(a)(b)の電顕写真で示す様に、長さが2μm〜7μm程度に成長した針状及び/又は六角柱状のハイドロキシアパタイト結晶が、一方向へ整列した状態及びインプラント表面に対して放射状に延びた状態が混在したインプラント表面となる。
出発原料として、βーリン酸三カルシウムを湿式合成法で合成する際にハイドロキシアパタイトを全重量に対し、1%〜15%となるように調整したスラリーを乾燥、造粒した複合粉末を得る。
チタンの金属芯材であって、歯槽骨に埋入される部位に、サンドブラスト処理を用いて表面を粗面化し、ハイドロキシアパタイトの融点に基づいたプラズマ熔射による被覆層を形成する。また、芯材上の歯肉との接触面には予めローラーバニシング加工による鏡面研磨を施す。
被覆後、PH5.5〜12の水溶液に9時間から28時間、温度110℃〜125℃、圧力0.1〜0.2MPaの状態で浸漬する。
結果、上記実施例と同様、長さが2μm〜7μm程度に成長した針状及び/又は六角柱状のハイドロキシアパタイト結晶が、一方向へ整列した状態及びインプラント表面に対して放射状に延びた状態が混在したインプラント表面をもつ歯科用インプラントが得られた。
図1及び図2(a)(b)で示すような最終的にハイドロキシアパタイトの結晶による同一方向の整列した領域と、インプラント表面から外方向に放射状に配置された領域によって専有されたインプラント表面が形成される。
出発原料として、αーリン酸三カルシウム粉末とハイドロキシアパタイト粉末をそれぞれ湿式合成法で合成して生成し、ハイドロキシアパタイト粉末が全重量に対し、5%〜15%となるように両者を配合した複合粉末を得る。
チタン芯材の、歯槽骨に埋入される部位に、ハイドロキシアパタイトの融点に基づいたサンドブラスト処理を用いて表面を粗面化し、プラズマ熔射による被覆層を形成する。また、同芯材の歯肉との接触面には予め鏡面研磨(布バフ研磨)を施す。
被覆後、歯科用インプラント1本当たり、4ccから8ccの水に9時間から28時間、温度110℃〜125℃、圧力0.1〜0.2MPaの状態で浸漬する。
結果、水の量を少なくすることで、水熱処理時、溶融したハイドロキシアパタイトが、水に溶出してリン酸成分とカルシウム成分を含む局所的に過飽和な水溶液が形成され、長さが2μm〜7μm程度に成長した針状及び/又は六角柱状のハイドロキシアパタイト結晶が、一方向へ整列した状態及びインプラント表面に対して放射状に延びた状態が混在したインプラント表面をもつ歯科用インプラントが得られた。
上記製法により得られた人工歯根のサンプルを成犬の大腿骨及び歯槽骨に埋入して、埋入後、第1週から第4週まで、2週毎に屠殺して顎骨及び大腿骨からインプラントを引き抜いた場合の引き抜き強度を測定した。結果を図7に示す。
図7から、第4週で、歯冠が装着できる程度に引き抜き強度が向上し、骨組織との結合が図られていることを確認した。図7で示す様に強度が増加したことは、水素結合による化学的な結合の度合いが増加、すなわち生物学的結合強度の増加が認められた。
1は、本体であり、チタン材、チタン合金材などにより円柱状に形成されたものを示す。
2は、ネジ部であり、歯槽骨上に設けた穿孔に挿入累合する際に用いられる。ネジ部2の上部には、凹部1Aが形成されている。
3は、義歯装着部であり、1ピースタイプであれば歯冠装着する部分、2ピースタイプの場合は、上部構造を示す部分であり、例えば、本体の上部方向へ、収束する形状を備えるものである。
4は、再結晶化セラミックス被覆部であり、再結晶化したハイドロキシアパタイト等のリン酸カルシウム再結晶化セラミックス被覆部で形成され、再結晶化により、表面がざらざらした状態で、本体の直径より、一回り大きい状態でしめされる程度に被覆されている。
5は、水熱合成皮膜部であり、表面をバフ等の研磨材で処理して、好ましくは鏡面状にした部分であり、主に歯肉と接触する部分である。
鏡面に仕上げなくても、少なくとも、歯肉との反応性が低い状態まで研磨すれば良い場合もある。
6は、義歯装着部であり、義歯、歯冠を装着する部分と、歯肉接触部分とで形成される。
7は、歯槽骨植立部であり、再結晶化セラミックス被覆部4と同じ範囲を有する。
8は、カット面であり、本体1の回転防止の作用がある場合がある。カット面8は、対向する面に施されることが好ましい。
水熱合成皮膜部5と再結晶化セラミックス被覆部4の部位は、円筒状で且つ凹凸が少ない状態を形成して、耐久性を向上させることが好ましい。
図4(a)は、被覆層、皮膜部を形成していない状態を示す。図4(b)は、被覆層及び皮膜部を形成したものである。
1は、本体であり、チタン材、チタン合金材などにより円柱状に形成されたものを示す。
2は、ネジ部であり、21は、第1ネジ部であって、義歯装着部(支台部)6方向へねじの溝24が次第に浅くなっていき、本体1の表面と同等になる形状を有する。
22は、第2ネジ部であって、ねじの溝の深さが一定となっている。尚、ネジ部2の先端であって、本体1の底部にあたる部分は、球面状に成形されることが植立時に生体への影響を緩和できる点で好ましい場合がある。
ネジ部2は、少なくとも支台部方向に溝24が浅くなっていく状態で形成されれば良く、第1と第2に分けたネジ部を形成する必要は、必ずしもない。
3は、義歯装着部であり、1ピースタイプであれば歯冠装着する部分、2ピースタイプの場合は、上部構造を示す部分であり、例えば、本体の上部方向へ、収束する形状を備えるものであって、先端は、図4で示すように平面状を有している状態が示されるが、当該形状は、歯冠の形状等により、適宜変更される。
5は、水熱合成皮膜部であり、表面をバフ等の研磨材で処理して、鏡面状にした部分であり、主に歯肉と接触する部分である。水熱合成皮膜部5は、更にα−TCP、β−TCP等のリン酸カルシウム化合物を含む水溶液、水蒸気雰囲気等を用いてかつリン酸塩及びカルシウム塩の濃度が過飽和となる状態で、水熱合成処理が施されることで、所定の厚みを備えた水熱合成皮膜が形成されている。尚、水熱合成皮膜は、数ナノメートル程度と薄いことから、鏡面の輝きは、損なわれず、歯槽骨植立時のインプラントの植立深さの目安となる。当該水熱合成皮膜形成には、上述した水熱合成処理を行って形成する為、リン成分及びカルシウム成分が含まれ、さらには、合成されたハイドロキシアパタイト及びその結晶を含む水熱合成皮膜化されており、歯肉との結合を促進させている。
6は、義歯装着部であり、義歯、歯冠を装着する部分と、歯肉接触部分とで形成される。
7は、歯槽骨植立部であり、再結晶化セラミックス被覆部4と同じ範囲を有する。
8は、カット面であり、本体1の回転防止の作用がある場合がある。カット面8は、対向する面に施されることが好ましい。
ネジ部2の長さはそのままで、更に長く又は短くしたり、太く細くしたりした寸法がことなるものを多数用意することが好ましい。
図4及び図6でしめす実施例は、全体に円筒状に近い1ピースタイプの歯科用インプラントを示す。本発明は、2ピースタイプの歯科用インプラントの形態も含まれるが、1ピースタイプの様に植立直後から歯肉より上部に突出した状態で、生体内外を貫通するものには、好適な構成を示す。
図4及び図6で示す実施例は、図3で示す実施例に比べ、図4(a)で示す様に形状に凹凸が少ない柱状体であり、更に寸法がことなるインプラントが多数存在する場合があることから、やはり歯槽骨内にどれくらいの深さだけ植立するという点が不明となる。又、実際その他の手法で、表面処理や、被覆をしたりするインプラントもあり、得られる再結晶化セラミックス被覆部も、色が周辺と違って、異なる状態となっているものもあるが、もともと、金属特有の配色により、目立たず又どこからどこまでが、歯槽骨植立部を形成するかまでの指標になるものではないものが多いが、本発明は、再結晶化セラミックス被覆部と水熱合成皮膜部の形状、色によって、額骨植立位置を明確に示すことができる。
図4でも示すように、円柱状の本体1に、再結晶化したセラミックス被覆層を形成したものであるが、再結晶による結晶成長で、全体的に厚みを備え、一目で、歯槽骨植立部7が認識できる状態となる。
水熱合成皮膜部5は、合成皮膜は形成されているが平滑状態で、銀色に輝く状態であり、歯肉との接触面を形成すればよく、それより上方へ形成されていても、歯冠(義歯)等の装着に支障がない範囲で特に水熱合成皮膜部5の幅は限定されるものではない。
図5は、歯槽骨31に治具により穿孔した状態に、本発明の再結晶化セラミックス被覆部4を備えたネジ部2を累合させて装着した状態を概略的に示した。
歯槽骨31に穿孔された状態で、再結晶化セラミックス被覆部4のネジ部2をねじ込む程度挿入され、その際、残渣が、義歯装着部(支台部)6方向に排出される。
再結晶化セラミックス被覆部4と水熱合成皮膜部5の境まで植立した状態である。歯槽骨への穿孔は、再結晶化セラミックス被覆部4の幅である歯槽骨植立部7の長さに準じて行われることが好ましい場合もある。
32は、歯肉部であり、水熱合成皮膜部5の範囲と一致しなくても良いが少なくとも歯肉より幅を広くすることが好ましい。
33は、歯冠(義歯)であり、奥歯、前歯によって形状は変わるものであり、治療部位によって適宜選択される。
また、併せて、歯肉との接触面にリン酸カルシウムの結晶が形成され得る皮膜が形成されており、歯肉との結合性が良好となり、さらに長期的に安定した歯科用インプラントが提供でき、歯科インプラント分野における利用価値はきわめて高いものとなる。
2 ネジ部
3 義歯装着部
4 再結晶化セラミックス被覆部
5 水熱合成皮膜部
6 義歯装着部(支台部)
7 歯槽骨植立部
8 カット面
Claims (4)
- 芯材に、全重量に対して1%〜15%のハイドロキシアパタイト及び前記ハイドロキシアパタイトの融点よりも高い融点を有するリン酸カルシウム系化合物を含む複合材を、前記ハイドロキシアパタイトの融点に基づいて、熔射被覆して被覆層を形成した後、
前記被覆層に対し、芯材1本あたり、4ccから8ccの水に、温度110℃〜125℃、圧力0.1〜0.2MPa、及び9時間から28時間、浸漬して長さが2μm〜7μmの針状及び/又は柱状のハイドロキシアパタイトの結晶が一定の方向に整列した整列状結晶群、及び/又は芯材表面から放射状に延びた放射状結晶群で覆われてなる再結晶化ハイドロキシアパタイト被覆部を形成する水熱処理を行う歯科用インプラントの製造方法。 - 前記リン酸カルシウム系化合物がα-リン酸三カルシウム、又は βーリン酸三カルシウムである請求項1に記載の歯科用インプラントの製造方法。
- 前記芯材の歯肉と接触する部位に、研磨面を形成する請求項1に記載の歯科用インプラントの製造方法。
- 前記芯材の被覆層を形成する部位には、予め粗面処理がされている請求項1に記載の歯科用インプラントの製造方法。
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