(57)【要約】【課題】セラミックコーティングを持つインプラント、およびインプラントのセラミックコーティング方法を提供する。【解決手段】少なくとも１つの骨接触面（Ｋ）と少なくとも１つの軟質組織接触面（Ｗ）を有するベース体を持つインプラント（１）であって、該軟質組織接触面（Ｗ）および／または骨接触面（Ｋ）から軟質組織接触面（Ｗ）への移行領域（Ｕ）は少なくとも部分的にセラミックコーティング（２）を有し、また該骨接触面（Ｋ）はセラミックコーティング（２）が設けられていない領域を有することを特徴とするインプラント（１）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの骨接触面（Ｋ）と少なくとも１つの軟質組織接触面（Ｗ）を有するベース体を持つインプラント（１）であって、該軟質組織接触面（Ｗ）および／または骨接触面（Ｋ）から軟質組織接触面（Ｗ）への移行領域（Ｕ）は少なくとも部分的に、アノード酸化により適用されるセラミックコーティング（２）を有し、また該骨接触面（Ｋ）はセラミックコーティング（２）が設けられていない領域を有し、そして、該セラミックコーティングは、１００ｎｍないし５０μｍのＤＩＮ４７６８に従う凹凸高さＲmaxを有することを特徴とする、インプラント（１）。
【請求項２】
前記ベース体は、少なくとも部分的に、組織適合性金属またはそのような金属の合金から作製されていることを特徴とする、請求項１記載のインプラント（１）。
【請求項３】
前記ベース体は、少なくとも部分的に、チタンまたはチタン合金から作製されていることを特徴とする、請求項２記載のインプラント（１）。
【請求項４】
前記セラミックコーティング（２）は、スパーク放電下でのアノード酸化方法により適用されていることを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項５】
前記セラミックコーティング（２）は、酸化チタンセラミックおよび／または酸化ジルコンセラミックを含有していることを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項６】
前記セラミックコーティング（２）の厚さは１ｎｍないし１ｍｍ、好ましくは２００ｎｍないし１００μｍであることを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項７】
前記セラミックコーティング（２）の化学組成および／または物理特性は層厚に沿って、特に連続的に、変化することを特徴とする、請求項６記載のインプラント（１）。
【請求項８】
前記セラミックコーティング（２）は、１００ｎｍないし５０μｍのＤＩＮ４７６８に従う凹凸高さＲmaxを有する、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項９】
前記セラミックコーティング（２）の厚さは前記骨接触面（Ｋ）に向けて、減少することを特徴とする、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項１０】
前記セラミックコーティング（２）は、骨接触面（Ｋ）から軟質組織接触面（Ｗ）への移行領域（Ｕ）において突起部（３）まで到達し、該突起部（３）は該セラミックコーティング（２）により埋め合わされていることを特徴とする、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項１１】
前記セラミックコーティング（２）の縁部（４）は、この縁部（４）が骨の自然の形状を倣うように、前記インプラント（１）の周囲に沿って、少なくとも１つの上昇部分と１つの下降部分を持つ湾曲形状で形成されていることを特徴とする、請求項１ないし１０のうちの何れか１項に記載のインプラント（１）。
【請求項１２】
インプラントのセラミックコーティング方法であって、セラミックコーティング（２）を、インプラント（１）の軟質組織接触面（Ｗ）および／または骨接触面（Ｋ）から軟質組
織接触面（Ｗ）への移行領域（Ｕ）に、該セラミックコーティングが、１００ｎｍないし５０μｍのＤＩＮ４７６８に従う凹凸高さＲmaxを有するようにアノード酸化により適用する、方法。
【請求項１３】
前記セラミックコーティング（２）をスパーク放電下でのアノード酸化により適用する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記インプラント（１）の領域を、セラミックコーティングに影響されないように、少なくとも一時的に覆うことを特徴とする、請求項１２または１３の何れかに記載の方法。
【請求項１５】
前記セラミックコーティング（２）の表面を、物理的プロセスおよび／または化学的プロセスにより少なくとも部分的に粗面化することを特徴とする、請求項１２ないし１４のうちの何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックコーティングを持つインプラント、およびインプラントのセラミックコーティング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科インプラント技術の分野において特に、骨接触面が金属、特にチタンまたはチタン合金から作製されているインプラントは有用であると実証されている。ヒドロキシル化した親水性状態では特に、そのような材料は優秀な骨一体化を与えることができる（例えば国際公開第００／４４３０５号パンフレット参照）。
【０００３】
軟質組織の領域では、対照的に、そのような材料は欠点を伴う。一方で、暗色の金属インプラントが該軟質組織を通して見え、その結果としてそのような処置により生じる視覚的な印象が損なわれ得る。さらに、軟質組織領域で組織反応を改良することが例えばセラミックのような他の材料でどの様に可能であるかを記載する報告がある（例えばドイツ国実用新案出願公開第２９８２０９７１号明細書参照）。
【０００４】
それ故、軟質組織接触面の領域に配置したセラミックスリーブを金属インプラントに設けることは、多数の文献から知られている（例えばドイツ国実用新案出願公開第２９８２０９７１号明細書、米国特許第５１５２６８７号明細書、フランス国実用新案公開第２７８８９６３号明細書、イギリス国特許出願公開第２１３９０９５号明細書参照）。この種のセラミックスリーブは、該インプラントに例えば焼結または接着により結合されている。しかしながら、結果として、未だ解消されていない幾つかの問題が生じる。一方で、分離した構成部材としてセラミックスリーブを使用することは、特にバクテリア汚染を引き起こし得る微小な隙間を殆ど不可避に生じる。
【０００５】
対照的に、そのようなスリーブが焼結により取り付けられると、一般に前記インプラントの金属製ベース体が少なくとも部分的に酸化されるような高温を使用しなければならない。しかしながら、これは骨一体化について悪い効果を有する。さらに、関連する材料の異なる熱膨張係数は、特に冷却の間に微視応力の発生を生じ、そしてこれは毛筋割れおよびひび割れを導き得る。
【０００６】
インプラント体全体のセラミックコーティングをチタンインプラントに設けることは、例えば欧州特許第０２１１６７６号明細書から知られている。インプラントの骨接触面に、例えばヒドロキシアパタイトまたはリン酸カルシウムの生体適合性コーティングを設けることも同様に提案されている（例えば、米国特許第５４７８２３７号明細書）。しかしながら、そうすることにより、骨一体化に関するチタンの証明されている有利な特性はもはや利用可能でなくなる。
【０００７】
基材をコーティングする多くの方法が知られている：
コーティングはＣＶＤまたはＰＶＤ（化学蒸着法または物理蒸着法）により適用できる。これらの方法の欠点は、表面への付着が一般に最適でなく、またコーティングが脆くなり得ることである。さらに、この方法で得ることができるコーティングの色は、一般にその厚さにより所望の程度まで影響できない。
ケイ酸塩ガラスおよびケイ酸塩ガラス変性セラミックでのコーティングもまた、例えば文献：国際公開第０１／７４７３０号パンフレットから知られている。このコーティングの欠点、またも高温での焼成プロセスの結果として生じる微視応力および前記チタン表面
の少なくとも部分的な酸化の可能性である。
【０００８】
アルミニウム、チタンまたはタンタルのような金属をスパーク放電下でのアノード酸化により被覆することも知られている。文献：ドイツ国特許第４３０３５７５号明細書は、アパタイトで被覆されているインプラントの製造を記載する。文献：東ドイツ国特許出願公開第２４６０２８号明細書は、骨接触領域で、リン酸カルシウムセラミックで被覆されている金属インプラントを記載する。しかしながら、ここでまたも、特に骨一体化に関するチタンの証明されている有利な特性はもはや利用可能でない。
【特許文献１】国際公開第００／４４３０５号パンフレット
【特許文献２】ドイツ国実用新案出願公開第２９８２０９７１号明細書
【特許文献３】米国特許第５１５２６８７号明細書
【特許文献４】フランス国実用新案第２７８８９６３号明細書
【特許文献５】イギリス国特許出願公開第２１３９０９５号明細書
【特許文献６】欧州特許第０２１１６７６号明細書
【特許文献７】米国特許第５４７８２３７号明細書
【特許文献８】国際公開第０１／７４７３０号パンフレット
【特許文献９】ドイツ国特許第４３０３５７５号明細書
【特許文献１０】東ドイツ国特許出願公開第２４６０２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、既知のインプラントの欠点を回避し、そして特に、従って既知のインプラント、特にチタンおよびチタン合金のものが骨一体化に関して有する証明されている好ましい特性を有するインプラントを利用可能にすることが本発明の目的である。さらに、改良された適合性を有し、そして金属が軟質組織領域を通して見えることを避けるインプラントを利用可能とすることが本発明のさらなる目的である。そのようなインプラントはまた、経済的かつ確立されている方法を使用して製造できるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、これらの目的は独立した特許請求の範囲に従うインプラントおよびセラミックコーティング方法で達成される。
【００１１】
本発明に従うインプラント、特に歯科インプラントは、少なくとも１つの骨接触面と少なくとも１つの軟質組織接触面を有するベース体を有し、そして該軟質組織接触面および／または骨接触面から軟質組織接触面への移行領域は少なくとも部分的にセラミックコーティングを有する。好ましくは、全骨接触面にセラミックコーティングを設けない。しかしながら、該骨接触面は、少なくとも幾つかのセラミックコーティングを設けない領域を有する。ここで、および本明細書の残部において、骨接触面から軟質組織接触面への移行領域とは、移植された状態で取り囲む軟質組織およびまた骨の双方と接触し得るインプラントの表面を意味することを意図する。そのようなインプラントで、例えばチタンの既知で有利な証明されている骨一体化特性は、該骨接触面の領域で依然として利用可能である。チタンまたチタン合金は本発明に従うインプラントのベース体の好ましい材料であるが、本発明はそれらに限定されない。該インプラントの少なくともベース体は何れかの組織適合性材料、特に組織適合性金属またはそのような金属の合金、例えば、チタン以外に、タンタル、ジルコンおよびハフニウム、およびこれらの合金から、特に各場合において、ニオブおよび／またはタンタルおよび／またはハフニウムを添加した合金から作製できる。軟質組織接触面の領域で、該セラミックコーティングは組織適合性および外観を改良する。殆どの部分について白色または白灰色のセラミックコーティングは該軟質組織を通して見えないか、またはごく僅かに見えるのみであり、さらに該セラミックコーティングは当業者に知られている適切な混合により容易に色を適合でき、色シェードを達成すること
も容易に可能である（例えば、歯肉の色、ピンク等）。ここで、および本明細書の以下の残部において、セラミックコーティングは、微細で圧縮された特別なセラミック材料、特に酸化物セラミックを意味すると理解される。
【００１２】
好ましい態様において、セラミックコーティングを設けていない骨接触面は、骨一体化を改良するように処理される。そのような処理は、例えば国際公開第００／４４３０５号パンフレットおよび国際公開第０２／０７７９２号パンフレットに記載され、それらの内容は参照により本明細書に組み入れられる。そのような表面処理の好ましい態様は、特にヒドロキシル化した親水性状態において粗面を生じる処理に関する。この場合、０．１μｍないし５０μｍのＤＩＮ４７６８に従う最大凹凸高さＲmaxが好ましく（測定部位内の外形高さ）、それはなかんずく機械処理（例えばサンドブラスティング、ショットピーニング等）および／または化学処理（例えばエッチング）または電気化学プロセスにより達成できる。
【００１３】
本発明の特に好ましい態様において、前記セラミックコーティングは特にスパーク放電下でのアノード酸化により適用される。スパーク放電下でのアノード酸化（ＡＮＯＦ）の方法はなかんずく文献：ドイツ国特許第４３０３５７５号明細書およびドイツ国特許出願公開第２４６０２８号明細書並びにまたＺ．  Ｋｌｉｎ．  Ｍｅｄ．  ４１  （１９８６），  Ｖｏｌ．３，  Ｐａｇｅ  ２１９−２２２に記載され、これらの文献の内容は参照により本明細書に組み入れられる。これは、酸化物層がプラズマ条件下で溶解する層形成方法を伴う。そのような酸化物層は実質的に同種の酸化物層（例えばチタンから作製したインプラントのベース体：酸化チタンコーティング等）であることが好ましいが、本発明はそのような態様に限定することを意図しない。スパーク放電下でのアノード酸化により、＞８ＭＰａの適用したコーティングの特に高い付着強度を達成でき、この方法で得られるコーティングは、安定性に関し、他の手段により得られるコーティングより好ましい。加えて、結果としてチタンまたはチタン合金から作製した骨接触表面に影響し、そして特に少なくとも部分的に酸化することとなるコーティングの最終焼成を行う必要はない。該セラミックコーティングの付着強度を改良するために、被覆することを意図するインプラントのベース体の領域を、例えばエッチングにより先ず最初に粗面化する。
【００１４】
前記セラミックコーティングは、特に好ましくは酸化チタンセラミックおよび／または酸化ジルコンセラミックおよび／または酸化アルミニウムセラミックを含有する。そのようなコーティングは同種コーティングとして特に有利に使用され、例えば、好ましくは、チタンのインプラントのベース体に酸化チタンセラミックを設ける。しかしながら、例えば特定の色のシェードまたは規定した凹凸高さを達成するために、他種および混合物のコーティングを使用することも可能である。
【００１５】
さらなる特に好ましい態様に従うと、前記セラミックコーティングの厚さは１ｎｍないし１ｍｍ、好ましくは２００ｎｍないし１００μｍである。該セラミックコーティングの厚さは特に前記インプラントのベース体の金属材料が前記軟質組織を通して見えないように選択される。
【００１６】
本発明のさらなる態様において、前記セラミックコーティングの化学組成および／または物理特性は前記層の厚さに沿って、特に連続的に、変化する。特に、例えば特にスパーク放電下でのアノード酸化によるコーティングの付着の間に材料を混合することにより、前記層の厚さに沿って色を変化させ、そして規定した色の深みを得ることが可能である。しかしながら、特別な用途目的のために、該セラミックコーティングの厚さに沿って、例えば軟質組織適合性をさらに改良する成分、例えばカルシウム、リン酸塩、コラーゲン、フィブリン、アミノ酸、ＥＭＤＯＧＡＩＮ（登録商標）のような活性エナメル基質等を徐々に混合することも可能である。さらに、該コーティングの厚さに沿って該セラミックコ
ーティングの物理特性、特に密度および／また小孔寸法を変化させることも考慮でき、その場合には該小孔寸法はバクテリアの潜在的付着および他の汚染の理由で可能な限り小さく選択することが好ましい。このように、表面の性質に選択的に作用を及ぼすことができ、それにより取り囲む組織との相互作用に作用できる。
【００１７】
本発明のさらなる態様に従うと、前記セラミックコーティングは、１００ｎｍないし１００μｍ、好ましくは１００ｎｍないし５０μｍ、特に好ましくは１００ｎｍないし５μｍのＤＩＮ４７６８に従う凹凸高さＲmaxを有する。そのような表面の凹凸高さは、特にスパーク放電を利用したアノード酸化による適用の間に、およびまた材料を除去する後処理、特に機械的処理により得ることができる。該凹凸高さはこの場合、取り囲む組織との有利な相互作用が得られるが、例えば粗過ぎる構造形成、特に粗い開放多孔性により、バクテリアを誘発する衛生的に問題な環境を生じないように選択される。当然に、セラミックコーティングのさらなる処理、例えばエッチングまたはサンドブラスティングもまた、特に表面の品質を変更するために、適用後に可能である。
【００１８】
本発明のさらに有利な態様に従うと、骨接触面から軟質組織接触面までの移行領域を特に様々な方法で形成できる。
【００１９】
それ故、前記セラミックコーティングの厚さを前記骨接触面に向けて、特に連続的に、減少させることが可能で有利である。層厚をその全体で、または骨接触面から軟質組織接触面への移行領域でのみ減少させることが当然に可能である。厚さの変更は該セラミックコーティングの適用または付着の間に、そしてまたそれに引き続く材料除去処理、特に機械処理により成すことができる。
【００２０】
さらに有利な態様において、前記セラミックコーティングは、特に骨接触面から軟質組織接触面への移行領域における突起部まで延び、該突起部が該セラミックコーティングにより埋め合わされる。この場合、終縁が突き出すことを避けるように、骨接触面から軟質組織接触面までの移行領域のセラミックコーティングの厚さを減少させる必要はなく、そしてこの理由のために、そのようなインプラントの製造はかなり単純になる。
【００２１】
本発明に従うインプラントの特に好ましい態様に従うと、前記骨接触面に対面しかつ該インプラントの周囲に沿って延びる前記セラミックコーティングの縁部は、この縁部が骨の自然の形状を倣うように、少なくとも１つの上昇部分、好ましくは２つの上昇部分と、１つの下降部分、好ましくは２つの下降部分を持つ湾曲形状で形成されている。このように、理想的に全ての前記軟質組織接触面に該セラミックコーティングを設け、そして該骨と接触していない未被覆表面が特に骨接触面から軟質組織接触面への移行領域に存在しないことを確保できる。そのようなセラミックコーティングの縁部の形状により、該インプラントのベース体の色が移植された状態で軟質組織を通して見えること有効に避けることが可能である。この場合、該縁部の形状は殆どの骨形状に合うように一般的に作製できるが、個々に、即ち各個人のインプラントのために作製することもできる。特に、ＣＡＤ／ＣＡＭにより、患者の骨形状を介して、該インプラントの被覆する表面を正確に登録し、そしてそれに従いインプラントにセラミックコーティングを設けることが可能である。材料の除去により、過剰に適用したセラミックコーティングを、該骨の個々の条件に適合させることも可能である。
【００２２】
本発明はさらにインプラントの特にセラミックコーティング方法に関し、該方法では、セラミックコーティングを歯科インプラントの軟質組織接触面および／または骨接触面と軟質組織接触面との間の移行領域に適用する。特にスパーク放電下でのアノード酸化方法がこの目的のために好ましく用いられる。
【００２３】
好ましい態様において、前記インプラントの領域を、セラミックコーティングに影響されないように、少なくとも一時的に覆う。この目的のために、エラストマー性被覆材、例えばデュポン・ダウ・エラストマーズ社からのフルオロエラストマー：ビトン（登録商標）が好ましく使用される。単純な手段により、該インプラントのベース体の所望の領域のみの正確なコーティングを行うことがこのように可能である。
【００２４】
さらに好ましい態様に従うと、前記セラミックコーティングの表面は、物理的プロセスおよび／または化学的プロセスにより少なくとも部分的に粗面化される。そのような表面の粗面化は、特に機械処理（例えばサンドブラスティング、ショットピーニング等）および／または化学処理（例えばエッチング）または同様に電気化学プロセスにより成され得る。その後に行うそのような粗面化は、例えばスパーク放電下でのアノード酸化によるコーティングの間に既に得られたある程度まで調節可能な粗面化に追加できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、インプラントの異なる表面を図示する。
【図２】図２ａおよび図２ｂは、インプラントのセラミックコーティングの構成を図示する。
【図３】図３は、骨の自然の形状を倣うセラミックコーティングを図示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を図および説明的な態様に基いて以下に説明するが、何れの方法においても本発明を示した態様に限定しない。図面は以下のものを示す：
図１：インプラントの異なる表面；
図２ａ、ｂ：インプラントのセラミックコーティングの構成；
図３：骨の自然の形状を倣うセラミックコーティング。
【００２７】
図１は、インプラント１の異なる領域を示す。そのようなインプラント１は好ましくは組織適合性金属またはそのような金属の合金、特にチタンまたはチタン合金から作製する。インプラント１を、少なくとも１つの骨接触面Ｋと１つの軟質組織接触面Ｗに範囲分けする。これらの表面の境界領域で、骨接触面Ｋから軟質組織接触面Ｗへの移行領域Ｕが存在し、移行領域Ｕは上述の表面の双方に割り当てられる。この領域が移植された状態で骨中または軟質組織中に位置するかの問題は、例えばインプラントを螺子止めする深さ、組織反応等の多数の因子に依存する。骨接触面Ｋおよび移行領域Ｕの領域では、表面をインプラント１の骨一体化特性を改良するような方法で処理できる。チタンから作製したインプラント１の場合、粗面化しヒドロキシル化した親水性表面が好ましい。当然に、本発明は図示したインプラント構成に限定されず、また特に図示した取付部の固定用接合面に限定されず、本発明の意味におけるセラミックコーティング２は、インプラント１の規定した領域を軟質組織中に配置する限り、即ちインプラント１が軟質組織接触面を有する限り、何れのインプラント１でも都合良くかつ実現可能である。
【００２８】
図２は、セラミックコーティング２を持つ図１に従うインプラント１を示す。セラミックコーティング２は、軟質組織接触面Ｗおよび骨接触面Ｋから軟質組織接触面Ｗへの移行領域Ｕの領域に配置される。図２ａは、セラミックコーティング２の厚さが骨接触面Ｋに向けて連続的に減少する説明的な態様を示す。しかしながら、本発明によれば、例えば該セラミック層の厚さを該骨接触面に隣接した領域、特に移行領域Ｕでのみ特に連続的に減少させることも当然に可能である。層厚のそのような変化は、該セラミックコーティングを適用するとき既に実現できるが、特に機械処理によってその後に実現することもできる。図２ｂは、セラミックコーティング２が、特にインプラントの移行領域Ｕにおけるインプラントの突起部３まで到達し、突起部３がセラミックコーティング２により埋め合わされている態様を示す。本発明に従うインプラント１のそのような構成は、セラミックコー
ティング２の厚さを製造の間にもその後にも適合しなくてよいので、特に単純な製造を確保する。セラミックコーティング２をスパーク放電下のアノード酸化方法により適用する場合、コーティング２の厚さは、付着期間の適切な選択により突起部３を正確に埋め合わせるようにできる。図２ａおよび２ｂで示すインプラント１の面取りした頂端部領域には、この説明的な態様ではセラミックコーティング２を設けておらず、この領域は取付要素（詳細に示さない）に対する接合面を形成し、そして従って有利にもセラミックコーティング２を有さないままである。
【００２９】
図３は、本発明に従って、セラミックコーティング２を設けたインプラント１の特に好ましい態様を示す。この場合では、セラミックコーティング２の縁部４を、移植された状態でこの縁部４が骨の自然の形状を倣うように、インプラント１の周囲に沿って、少なくとも１つの上昇部分と１つの下降部分を持つ湾曲形状で形成する。このように、理想的に、全ての軟質組織接触面Ｗにセラミックコーティング２を設け、そして骨と接触していない未被覆表面は、特に骨接触面Ｋから軟質組織接触面Ｗへの移行領域Ｕにおいて存在しないことを確実にできる。特に骨接触面Ｋの領域では、骨一体化の改良のために、表面処理を、特に粗面化しヒドロキシル化した親水性表面を再度与えることができる。この場合では、そのような表面処理は必ずしもセラミックコーティング２まで到達しなくてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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