JPH02503757A - 歯又は骨組織の一部の置換用インプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 歯又は骨組織の一部の置換用インブラント合成材料を組織に置換するための最初 の試みは、１８世紀の絆わりまて行なわれていなかったか、この問題は研究者ら に常に関心を持たれていた。しかしなからこわらの研究は満足な結果をもたらし ていなかった。事実１９５０年になってチタン又はタンタル金属片を骨例えば下 顎骨に置き換えることに成功するようになった。

手術か難しく、感染の危険かあるため、大きな骨膜下構造及び大きな骨膜内片は ますます評判か悪くなっている。これらは単一ねし［ブランマーク　（Ｂｒａｎ ｅｓａｒｋ）、ストラフマン（Ｓｔｒａｕ會ａｎｎ）、バイオセラム（Ｂｉｏｃ ｅｒａｍ）　；参考文献ｌアルブレクトンン（＾１ｂｒｅｋｔｓｏｎ）等、臨時 別刷、一般に使用されるインブラントの長期有効性、総説と提案成功基準、　Ｉ ｎｔ、Ｊ、０ｒａｌ及び銅ａｘ、Ｆａｃ、インプランッ１９８６年１月〕や単一 歯根に似ている三角柱状に置き換えられている。現在の方法に対してこの構造は 、歯槽骨に入れることか共通している。従って骨とインブラント間の機械的接触 を得ることか可能である。このインブラントはまた歯肉を貫通して突出か見えた ままである。この突出は義歯の支持体として作用する。細菌の侵入を妨げるため に上皮を突出面に密接に付着させることか必要である。これを達成させるために は面を常にきれいに保つことが必要である。

上記の方法でインブラントを骨に装着することは感染組織層によってしばしば妨 げられている。この問題は第１段階でインブラントを全部骨にねし込むという２ 段階操作法によって回避することかできる（ブランマークの方法、参考文献１） 、３〜６ケ月後第２段階の操作で突出かインブラントの上に出される。結果は満 足するものであった。

これのいくつかの変形か紹介されている（ＩＫ−インブラント、ＩＭＺ−インブ ラント、コアーベント（Ｃｏｒｅ〜νｅｎｔ）−インブラント）。使用される材 料はチタン又はプラズマスプレー（ＴｉＯ２）によるＴｉを含むＣｏ−Ｃｒ合金 である。癒合期間は３〜６ケ月であるか、製造業者は操作後すぐ充填てきること を約束している。この主な欠点は方法の困難さと複雑さである。

空洞穿孔円柱状物か歯肉から突出し、１回の操作て骨に入れるストラウマンの方 法は簡単であるが信頼性か低い、材料はＣｏ−Ｃｒ合金てありプラズマスプレー によりＴｉＯ２で被覆される。これらの円柱状物はその非信頼性のため１９８６ 年市場から回収されている。

現在３番目のタイプのインブラントは、多結晶性Ａｌ２Ｏ，−セラミック、フラ イアリット（Ｆｒｉａｌｉｔ）インブラントであり、抜歯後広くなった根窩洞に 直接入れられる。このインブラントの形ははっきりした段て端の方に細くなって いる。セラミックか脆いため、これらのインブラントは前歯の場合のように咬む 力の小さい単一の歯を支えるために使用することかてきるたけである。

キョーセラン（Ｋｙｏｃｅｒａｎ）インブラントによる日本の“バイオセラム” ＾）−結晶−サファイアインブラント系はフライアリットインブラントより細い 、これらのインブラントは強度特性に高い価値かあるが展延性か低い、また材料 か脆いためアニーリングは注意深く行なわねばならない、得られる臨床結果は製 造業者か示した結果に相当しない、骨のバイオセラムへの付着は満足するもので はないように思われる。この理由は恐らく不活性は性質であること０表面の摩擦 か低いこと更に表面積か小さいためである。

癒合期間か長くても十分強い付着が生しるとは思われない。

多くの簡単な付Ｍ機構に必要とされる骨の最小寸法は深さ１０１、輻５．５ｍｍ （ストラウマン）である、抜歯後歯槽骨はかなり縮むのでかかるインブラントの 配置に十分歿されていることはめったにない。

薄い構造は、必要な機械的応力に別の方法て耐えることかできないのでチタン及 びＡｌ２Ｏ３両インブラントは大きすぎる。更にＴｉの製造は困難である。他方 小さなインブラント（ブランマーク）は複雑て高価であり最も小さな非金属（バ イオセラム）インブラントは脆い。

使用される材料の種類は次の方法で分類することかてきる。

１、金属、非生物適合性： Ｃｏ−Ｃｒ−合金、ステンレス鋼、　Ｎｉ−合金、　ＩＶ族の貴会ｌＥ［インダ ムト（Ｉｎｄｕｅｅｄ）　、オランダ］。

２、不活性材料、組織と反応しないか骨と密接な接触を得る：ＡＪ、０！−セラ ミックス、　Ｔａ−及びＴｉ金属、それらの合金（ＴｉＶＪ］ｇ）、異なった形 の炭素、テフロン。

３、生物活性材料、骨に有効且つ急速に付着する、即ち表面反応性であり骨の成 長を促す： ヒドロキシルアパタイト、ＣａＰ−ガラスおよびＣａＰ−ガラスセラミックス、 ′バイ　オガラス”、リン酸三カルシウム即ちＴＰＣ［組織に再吸収（ｒｅｓｏ ｒｂ）即ち溶解するコ、組成物及び製造方法はこれらの材料の再吸収を有効にし 、これは完全再吸収性から非吸収性に変化する。

次の表は、使用される材料及びその特性を表わす。

ＡＩ−パイ′Ｉｔラミッスク材料　　　　　　　　９−７／７−４ＣａＰ−バイ オセラミ？クス　　材料　　　　　　　９−０．５７２−０．５　　　−−ヒド ロキシルアパタイト　０．５１０．５　　　　＋◆◆チタン９９．９　　　　　 　６／５ Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖ　　７／６　　＊　士Ｔｉ−６ＡＩ−４Ｖ＋バイオセラミウ ク被！Ｉ　　７１５　　　　　　　　　　　　＋−鋼　　　　　　　　　　　　 　　　９．７５／７．５Ｃｏ−合金　　　　　　　　８．５／７炭素　　　　　 　　　　　５．５ プラスチック（Ｃａを含む）　］−０ｔ５　　　　　土　　　　土責金Ｊ！　　 　　　　　　　　８．１１５．８−　　　士　　　　士８．８／８．４ タンタル 車引張強度／破壊応力 今◆◆骨及び上皮への結合は非常に良好であり、その上背の成長を促す。

◆÷　骨への結合は非常に良好である。

◆　骨への結合は良好である。

±　骨への結合は十分とはいえない。

−結合しない。

−異粒子反応。

現在の生物活性材料事情は次の通りである。

】、　ヒドロキシルアパタイト（ＨＡ）の金属への接合は間塵かある０機械前接 合は試みられているが、ＨＡの脆さのため問題かあリ、満足な結果にならない。

またプラズマスプレーも試みられている。しかしながら結晶構造か維持されてい ることは証明されていないか表面は容易に再吸収されるＴＣＰに変化し、従って 接合は耐水性てはない［ワールドハイテク、コンブレス（Ｗｏｒｌｄ　Ｈｉｇｈ τｅｃ、ｃｏｎｇｒｅｓｓ）ガラス、１９８６年］、、またサンゴベースＨＡは 合成のものより良好てはない、しかしながらＨＡは安価な材料であり、組織のコ ラーゲン繊維は非常に良好に付着及び鉱化する［ジャルコ（Ｊａｒｃｈｏ）等、 いくつかの研究：参考文献２．ブッターランゲ、グルート（ｄｅ　ｐｕｔｔｅｒ 、ｄｅ　Ｌａｎｇｅ、ｄｅ　Ｇｒｏｏｔ）　　：　濃ヒドロキシルアパタイトの 粘膜歯科インブラント；抄録：口及び顎骨顔面再構成の組織同化に関する国際会 議、ブリュッセル、１９８５年］。

２、　　ＣａＰ−ガラス及びガラスセラミックス即ちいわゆるバイオガラスは良 好な骨結合を得ることか認められている［ヘンヶ（Ｈｅｎｃｋｅ）等、１９７１ 年；参考文献３．グロス及びストラング（Ｇｒｏｓｓ　ｅｔ　Ｓｔｒｕｎｇ）　 　：種々のガラス及びガラスセラミックスと骨移植床との境界面、Ｊ、Ｂ５ｏｍ ｅｄ、Ｍａｔ、　Ｒｅｓ、第１９巻、２５１〜２７１頁、１９８５年］。

反応はＳｉｎ、に富む層の生成並びにＣａ及びＰの沈殿に基づいている０次いで Ｃａ及びＰは表面に付着したコラーゲンａｍのまわりてＨＡに結晶化する。

理想的な方法は次の要件を満たすものである。

１、　インブラントは小さく、強く、十分生成物適合性でなければならない。

−従って弾性Ｔｊ及び潜在的アレルギー性Ｎｉ−及びＣｒ−合金は使用できない 。

−残りの金属は貴金属（Ａｕ−、ｐｔ−１Ｐｄ−合金）又は硬Ｔｉ−合金が十分 である。

２、インブラントは、骨及び上皮と結合することかできる表面を持たねばならず 、骨の成長を高める作用を持っていなければならない。

かかる表面は −ＨＡ＝ヒドロキシルアパタイト、 −ＴＣＰ＝リン酸三カルシウム、 一へイオガラス又はガラスセラミツつ てある。

現在、十分に小さなサイズて高い強度を得るために金属芯を有するインブラント がある。この芯は金属酸化物であるため、非再吸収性のバイオガラス（ＣａＰ− ガラス）で被覆される。更にＣａＰ　−ガラスでできた骨又はバイオマスに再吸 収可能な外層を有する（引例米国特許第４４９７６２９号、オギノ等）、従って 要件ｌ及び２は表面で満たされるか、外層は再吸収されるので内層は組織に満足 な結合を得られない。

歯科インブラントの付着はヒドロキシルアパタイト（ＨＡ）を用いることによっ て改良されている０本発明によればＨＡは再吸収性の外Ｎ（再吸収性ＣａＰ−ガ ラス＋ＨＡ）に、好ましくは非再吸収性の内ｙ＃（非再吸収性ＣａＰ−ガラス＋ ＨＡ）に用いられる。

更にこれら２層の接合は調節可能な再吸収速度のＣａＰ−ガラスを有し、好まし くはＨＡを含む中間層て実質的に高められる０本発明は主として縁付された請求 の範囲の定義を特徴とするものである。

更に詳細には、非再吸収性の！１１１層は、１０〜ｌＯＯ′＃Ｌ量％のＣａＰ− ガラス及び０〜９０重量％のＨＡを含み、遅再吸収性中間層は１０〜１００重量 ％のＣａＰ−ガラス及び０〜９０重量％のＨＡを含み、再吸収性の第２層は、１ ０〜９９重量％のＣａＰ−ガラス及びｌ〜９０ｉｉ量％のＨＡを含む。

第１層は、金属酸化物を添加することによって非再吸収性とすることができる。

適当な金属酸化物は、チタン、アルミニウム及びジルコニウムの酸化物である。

第１ＭはまたＣａＰ−ガラス中のＣａＰ　、　５ＩＯａ及び／又はＮａ、０間の 比率を変えることによって非再吸収性とすることがてきる。

以下に本発明の歯に適した適用（Ａ）、即ち骨内インブラントを詳細に説明する 。

第１図は、一般に用いられる材料を模式図て表わす。

第２図は歯に用いられる試料構造を表わす。

＃！３図は骨膜下インブラント即ち骨と骨膜の間に入れられるインブラントを表 わす。

第４図は接合補綴を表わす。

第５図は、前肢に入れられる骨内顆粒充填剤を表わす。

第６図は、バイオセラミックブロックの骨補助を表わす。

本発明によるインブラントは次の様なものである：熱膨張率１０〜５ｘｌＯ−’ ／Ｋを有する硬い表面酸化金属芯１（金属−セラミックー合金）は低い熱膨張率 ９〜１４ｘｌＯ−’／Ｋを有する強く密度の高い滑らかな非再吸収性の青銅色の バイオガラス、　ＣａＰ−ガラスとＨＡ−セラミックスの混合物２て被覆され、 これは密度か高いか又は多孔性のほとんど非再吸収性層に焼結されているＣａＰ −ガラスとＨＡの混合物３で被覆され、これは再吸収性てあり、前項界面を限定 している軟かいＣａＰ−ガラス−ＨＡ混合物層４て被覆されている。そしてこの 層４は骨の成長を活性化し、骨に過度の圧力を誘起させずに直接インブラント付 着の機械的な骨か生じる。

外層４はまた必要な場合、上薬をかけることかてきる。この様に、この溶体（Ｓ ｏｌｕｔｉｏｎ）は層構造であり、外層４は再吸収し、金属上の内層２は再吸収 しない。従って再吸収は＃２か再吸収禁止剤（例えば金属酸化物）を含むため、 金属面にまで進行することができない、適用した発明の説明によれば、２及び４ の間に半回吸収性の内層か存在する。更にＨＡはＣａＰ−ガラスの２．３及び４ の全層に加えることかできる。金属並びにお互いの！（及びＨＡ）の接合はガラ スのため強力で安定である。特にこのようにＨＡもまた金属に接合されることは 注目すべきである。しかしながらほとんどの場合）（Ａを金属面上のＮ２に加え られない場合又はＣａＰ−ガラス−ＨＡ混合物居３が除かれる場合十分安定な結 果を得ることかてきる１強力な構造を必要としない場合金属芯は除かれる。これ は例えばインブラントを骨増加物に使用する場合可能である。

ガラス／ＨＡ混合物の再吸収速度は、純粋なＣａＰ−ガラスの再吸収速度を調節 するように、組成物の制御や枚加物（例えば金属酸化物）により調節することが できる０本発明のＣａｒ−ガラス／ＨＡ混合物面は速かに（１〜８時間以内）細 胞に付着し、鉱化もまたインブラントの鉱物が存在するため速かに起こる。かか る骨結合は、骨成長の物質の誘起作用のため弱い骨構造に於ても強力である。従 ってこのインブラント構造は突来のものより小さく作製することができる。更に 金属芯は必要な場合これに付着したセラミック構造を支持する０表面に上薬をか けることによって上皮及び骨とインブラント間のゆるい結合組織の進行を妨げる ことができる。更に本発明の適用は異なった構造で得ることがてきる。

これらは、次の表で示される。２，３及び４層に適当な他の組成物かある： −金属面は横溝を有することかできる 一インブラントの形は三角柱、円柱又は糸状であることかでき、その寸法は 厚さ　　例えば２．５〜７０■腸 長さ　　例えば７．０〜７００ｍ５ に変化させることかできる 一セラミックのふたは癒合期間インブラントの先端に置くことかてきる 一インブラントは、骨膜の下の骨に全体にはめ込むことかてきるか、又は歯肉の 外側に一部出すことかてきる。

本発明に於て骨内インブラントの他の適用は次の通りである。

Ｂ１．　　骨膜下インブラントは骨膜と骨の間に入れた。

第３図に於て層は。

】、金属 ２、不活性バイオガラス ３、ＨＡ／バイオガラス混合物 ４、再吸収性ＨＡ／バイオガラス混合物Ｂｌ　　接合補綴の層は上と同じであり 、更にその上接合面は、不活性な密度の高いベースガラスセラミックス又は金属 である。

第４図の構造：１，２．３及び４層は前述の通りＣ６骨窩洞の骨内顆粒充填。第 ５図：２，３、及び４層は前述の通り、充填物５として直径１〜５１−の大きな 顆粒を使用する場合、次の通りである。

ａ、顆粒の芯は遅再吸収性てあり、表面は遠回吸収性であるす、顆粒の一部は非 再吸収性（２）てあり、一部は遅再吸収性（３）であり、一部は遠回吸収性（４ ）であるｃ、’ｌＡ粒の一部は遅吸収性（３）であり、残りは遠回吸収性（２〕 であるかあるいは非再吸収性（４）のどちらかであるｄ、顆粒の一部は遅再吸収 性（３）あるいは遠回吸収性（４）のどちらかである り、骨膜下及び歯根Ｍ’ｌ！４粒充填は前述の通っであるか、顆粒は小さく遅再 吸収性である。直径は０．１乃至ｌ１菖てあり、Ｒかない。

Ｃ及びＤの場合空間により所望の形を与える硬化可能なプラスチックマトリック スであることかてきる。

Ｅ、　第６図は、骨を置換する顆粒、バイオセラミックフロックの同化代替物を 表わす。セラミックのブロックは、第６ａ図に示される通り、ＣａＰ−ガラス／ ＨＡ混合物の一部又は全部に遅再吸収性の３あるいは遠回吸収性の表面層を有す ることによって骨結合されることかてきる。ブロックは第６ｂ図に示される通り 、金属部分に予め付着させることかできる。ブロックは、遅再吸収性３及びＣａ Ｐ−ガラス／ＨＡ混合物材料の非再吸収性２の真ちゅう色の層からなる。更に外 面層は骨結合を高めることを所望するならば遠回吸収性（４）材料で作製するこ とかてきる。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ 二ひら肪三　　　　　　　　　　跡面 ＦＩＧ、３ Ｆｌ（３，４ ＦＩＧ、　６ 尾・際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．バイオガラス即ちＣａＰ−ガラスを含む非再吸収性第１層（２）； ＣａＰ−ガラスと骨又はバイオマスに再吸収性のヒドロキシルアバタイトの混合 物の第２層（４）；及びＣａＰ−ガラスを含み、第１及び第２層の間に配置され る遅再吸収性中間層（３）； を包含し、該ヒドロキシルアバタイトの第２層（４）への包含がインプラントの 組織への接合の安定性を確実にしている、歯又は骨組織の別の一部を置換するた めのインプラント。
2. ２．強度を必要とするとき、該第１層（２）を付着させる金属芯（１）を更に包 含している請求の範囲第１項記載のインプラント。
3. ３．該第１層が１種又はそれ以上の金属酸化物の添加によって非再吸収性とされ る請求の範囲第１項又は第２項記載のインプラント。
4. ４．中間層（３）がＣａＰ−ガラス及びヒドロキシルアバタイトの混合物である 請求の範囲第１項記載のインプラント。
5. ５．第１層（２）がＣａＰ−ガラス及びヒドロキシルアバタイトの混合物である 請求の範囲第１項記載のインプラント。
6. ６．金属芯（１）； ＣａＰ−ガラス及び該金属芯に付着したヒドロキシルアバタイトの混合物の非再 吸収性内層（２）； ＣａＰ−ガラス及びヒドロキシルアバタイトの混合物の再吸収性外層（４）；及 び ＣａＰ−ガラスと該内外層の間に配置されるヒドロキシルアバタイトの混合物の 遅再吸収性中間層（３）を包含している請求の範囲第１項記載の歯の置換用イン プラント。
7. ７．接合部の骨物質が内部にあるか、逆に接合部の骨物質が外部にあるとき、該 インプラントが接合部に使用され、該インプラントが ＣａＰ−ガラスとヒドロキシルアバタイトの混合物の再吸収性内層（４）； ＣａＰ−ガラスを含む非再吸収性外層（２）；及びＣａＰ−ガラス及びヒドロキ シルアバタイトの混合物の遅再吸収性中間層（３）を包含している請求の範囲第 １項記載のインプラント。
8. ８．ＣａＰ−ガラスを含む非再吸収性内層（２）；ＣａＰ−ガラスとヒドロキシ ルアバタイトの混合物の再吸収性外層（４）；及び ＣａＰ−ガラスとヒドロキシルアバタイトの混合物の遅再吸収性中間層（３）を 有する顆粒を包含し、該顆粒が再吸収されるにつれて骨及び骨により互いに付着 される骨■洞に使用可能な顆粒充填剤。
9. ９．一部又は金部がＣａＰ−ガラスとヒドロキシルアバタイトの遅再吸収性混合 物（３）又は速再吸収性混合物（４）でできている骨の置換用ブロック。
10. １０．更に金属部分（１）がＣａＰ−ガラスとヒドロキシルアバタイトの非再吸 収性混合物（２）によってブロックに付着されることを特徴とする請求の範囲第 ９項記載のブロック。