(57)【要約】【課題】  インプラントの中と周りとの骨組織成長を助長することによってより長い期間にわたっての、安定した付着を達成する特殊な設計のインプラントを埋込むための装置を提供する。【解決手段】  骨組織に移植され、補てつ物に支持を与える装置であって、この装置は主要部分および終端部分５１を含む円筒であり、主要部分はその表面に少なくとも１つの螺旋溝５３が埋込まれている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組織に移植され、補てつ物に支持を与える装置であって、前記装置は主要部分および終端部分を含む円筒であり、前記主要部分はその表面に少なくとも１つの螺旋溝が埋込まれている、装置。
【請求項２】
前記終端部分が工具を装着するための手段を含み、使用者が装置を握ることを可能にする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記終端部分が補てつ物を装着するための手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
主要部分の中および横方向に１つまたはそれ以上の穴がある、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
各々の穴の入口が螺旋溝の中に位置する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
主要部分の端部に軸方向の穴がある、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
主要部分にねじが切られている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
骨組織の中に移植され、補てつ物に支持を与える装置であって、前記装置は主要部分および終端部分を含む円筒であり、前記装置は主要部分の中および横方向に１つまたはそれ以上の穴を有する、装置。
【請求項９】
骨に穴を開け骨の破片を集めるための装置と、集められた骨の破片を砕くための装置と、砕けた骨の破片で充填され、補てつ物の支持として骨組織に移植され得るインプラント装置とを含む、インプラント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的に骨組織に補てつ装置を装着するための歯および骨格の移植に用いられる補てつ物支持装置およびインプラント装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
骨組織に埋込まれた、安定した寿命の長いインプラントを達成するためには２つの要件がある。インプラントは、それにかけられる応力に耐えるために機械的に強くなければならず、また、そのまわりの骨成長を助長するため骨組織と生物学的に適合性がなければならない。
【０００３】
金属でできたインプラントは機械的な強度の面で好ましいが、純チタンおよびチタン合金Ｔｉ ６Ａｌ ４Ｖなどの数少ない例外を除いて、ほとんどは生きている組織に有害な金属イオンを放出するという点で生物学的に望ましくない。単結晶アルミナなどのセラミックスでできたインプラントは有害なイオンを放出せず、機械的に強いが、生きている組織にうまく結合しない。アパタイトのような生物学的に適合性があるセラミックスは生きている組織にうまく結合するが、インプラントに必要な機械的な強度を欠く。
【０００４】
機械的に強く製造が容易なため、金属はほとんどのインプラントにとって最適な材料である。生きている骨組織の成長を高めるため、金属インプラントは生物学的に適合性がある材料で被覆される。生物学的結合の欠点を最小にするため、インプラントはしばしば骨組織にねじ込まれ、それによって生物学的結合では達成しきれないことを機械的な手段で達成することに努める。骨成長の効果を可能な限り極限まで増大させるため、インプラントは穴、凹み、および他の特徴を備え、その中に骨成長が進行するようにし、望ましくはそれによって時が経つにつれインプラントが緩むのを防ぐ。
【０００５】
残念ながら、骨組織はインプラントと、インプラントが収容されている骨組織との間の空間に大抵元通りに成長することはない。代わりに、これらの領域には軟組織が成長する。この軟組織はインプラントと隣接した骨組織との付着の強さにほとんど貢献しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、インプラントの中と周りとの骨組織成長を助長することによってより長い期間にわたっての付着の安定性を高めるような特殊な設計のインプラントを埋込むための方法および装置である。その方法は以下のステップを含む。すなわち、インプラントの望ましい部位において骨組織に穴を形成するステップと、穴を形成することから生じる骨の破片を集めるステップと、骨の破片を砕くステップと、穴の中と、インプラントの中と周りとに骨の破片を詰めるステップと、穴の中にインプラントを取付けるステップとである。
【０００７】
骨構造中に穴を形成する方法ステップおよび骨の破片を集める方法ステップは、管状鋸およびドリルの同軸の組立品を含む骨片収集ドリルで行なわれ、管状鋸およびドリルは共働して、穴を形成し、結果として生じる骨の破片を管状鋸とドリルとの間の囲まれた領域へ運ぶ。
【０００８】
砕くステップは、顎部がスプーン形状で、顎部が閉じられると一方の顎部の凸面が他方の顎部の凹面と噛み合う、プライヤのような組立品を含む手動の粉砕装置で行なわれる。使用者は、骨の破片を凹面の下顎部の中に置き、顎部を繰返し開いたり閉じたりして砕く
機能を果たすことによって砕くステップを行なう。砕けた骨の破片はスプーン形状の下顎部の中に保持されるか、または代わりに下顎部の小さな開口を通してふるい落とされるかのいずれかである。
【０００９】
インプラントは主要部分および末端部分を含む。主要部分は、インプラントの表面に埋込まれた１つまたはそれ以上の螺旋溝を有し、その目的はインプラントの取付けの前に、骨組織の穴の中に入れられた砕けた骨の破片を運ぶことである。インプラントの縦軸に沿って横方向の貫通穴がさまざまな高さに設けられ、インプラントの中への骨組織成長を可能にする。
【００１０】
詰める方法ステップは、穴に砕けた骨の破片を部分的に充填するステップと、またインプラントの溝および穴を砕けた骨の破片で詰めるステップとからなる。
【００１１】
インプラントを取付ける方法ステップは、インプラントを穴の中に取付けるステップからなる。インプラントと骨組織との間の界面領域は、取付けるプロセスの間、患者自身の骨組織で充填され、それによってインプラントの中と周りとの骨組織のさらなる成長を大いに助長する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明は、骨組織に穴を形成し、その動作から結果として生ずる骨の破片を集めるための骨片収集ドリルと、骨片粉砕装置と、穴の中に入れられた骨粉砕片をインプラントと穴との間の空間に分配するよう設計されたインプラントと、歯および骨格の補てつ装置のための安定した、寿命の長い付着手段を達成するよう、これらの装置を用いる方法とからなる。
【００１３】
骨片収集ドリル１は図１に示される。これは管状鋸３およびドリル５の同軸の組立品からなる。図１に断面が示される管状鋸３は、壁の薄いステンレス鋼の円筒であり、円筒の壁のエッジに沿って末端に複数の鋸歯７と、基端にねじ型結合手段９とを有する。
【００１４】
ドリル５は末端の螺旋状溝部分１１および基端の軸１３からなる。螺旋状溝部分１１は終端に先の尖った部材１７があり、これは穴開け動作の間、骨片収集ドリル１を案内する。管状鋸３のねじ型コネクタ９と噛み合うように設計されるねじ型コネクタ１５は基端において軸１３に固定される。
【００１５】
図１に示されるように管状鋸３およびドリル５が組立てられると、先の尖った部材１７は管状鋸３の末端の向こうに延び、ドリル動作が開始されると先の尖った部材１７が鋸歯７より先に骨組織に接触するようにする。螺旋状溝部分１１の直径は組立を容易にするため管状鋸３の内径より僅かに小さい。
【００１６】
結合手段９および１５は管状鋸３およびドリル５を分解するにあたってレンチを使用することが可能なように六角形である。結合手段１５から突出する軸１３の端は、骨片収集ドリル１を駆動する目的で電源に結合するために用いることができる。軸１３を結合手段１５のところで終端とすることも可能であり、その場合電源は結合手段１５に装着されることになる。
【００１７】
動作中、管状鋸３およびドリル５の切削動作から生じる骨の破片および骨屑は螺旋状溝部分１１の溝によって管状鋸３と軸１３との間の領域１９へ運ばれる。ドリル動作が完了すると、骨片収集ドリルは分解され、骨の破片を回収できる。
【００１８】
骨の破片は図２に示される手動の粉砕装置２５によって砕かれる。装置は動作中、ピン
３１を中心に反対方向に旋回する粉砕部材２７と反対側の部材２９とからなる。この装置は好ましくは非腐蝕性で容易に殺菌可能な、骨の破片を砕くのに必要な強度を有する、純チタンまたはチタン合金Ｔｉ ６Ａｌ ４Ｖのような材料で作られる。
【００１９】
粉砕部材２７はスプーン形状の粉砕顎部３３および粉砕レバーアーム３５からなる。粉砕顎部３３の凸面の小さい部分が図３に示される。これはベースがほぼ２平方ミリメートルで、高さがほぼ２ミリメートルであるピラミッドからなる格子を含む。
【００２０】
反対側の部材２９は、２つの顎部をかみ合せると粉砕顎部３３に適合するスプーン形状の反対側の顎部３７と、反対側のレバーアーム３９とからなる。反対側の顎部３７の表面の小さい部分が図４に示される。これは、ほぼ１平方ミリメートルである正方形の開口の格子を含む。
【００２１】
顎部３３および３７は通常、ばね４１によって開かれており、ばね４１はレバーアーム３５および３９に反対方向に作用する力を発揮しそれらが離れる方向に広げさせる。粉砕装置は使用者が片手でレバーアーム３５および３９を握り、力を加えてレバーアームを合わせ、次に、通常の開いた位置に戻ることができるように緩めることによって操作される。この動作を繰返し行なうと、反対側の顎部３７の中に置かれた骨の破片を砕き、反対側の顎部３７の開口よりも小さい骨粉砕片が開口を通り抜け、顎部の下の容器の中に集められることになる。
【００２２】
粉砕顎部３３にはさまざまな別の適切な設計がある。必須要件は、骨の破片と接触する表面が粗く、複数の尖端および谷を含むことである。尖端は骨の破片および大きめのかけらを貫通し、それらをより小さいかけらに割り裂くように鋭くなければならない。尖端の間隔は許容可能な最大のかけらの大きさに対応させる必要がある。
【００２３】
反対側の顎部３７にもまた、さまざまな別の適切な設計がある。反対側の顎部は開口を備えていなくてもよく、顎部内にすべてのかけらを大きさにかかわらず保持する。骨の破片を砕くだけでなく大きめのかけらを小さめのかけらから分離することもまた望ましい場合は、反対側の顎部は適当な大きさの開口を備えるよう設計され得る。開口は正方形、円形、または分離機能を果たすことができる他のいかなる形であってもよい。
【００２４】
かけら分配インプラント４７および６５の側面図はそれぞれ図５および図６に示される。図５に示されるインプラント４７は、中実のシリンダであり、インプラントの末端から終端部分５１まで延びるねじ山４９を備える。終端部分５１は補てつ物を装着する手段を提供する。図６に示されるインプラント６５は、ねじ山４９を有さず、さらに穴５７に繋がる同軸の穴６７を有するという点を除いて、すべての点においてインプラント４７と類似する。
【００２５】
少なくとも１つの螺旋溝５３はインプラントの表面に、ねじを切った部分全体にわたって埋込まれている。螺旋溝とねじ山とが交差することによってねじ山が切刃を有することになり、これはインプラントが取付けられるときインプラントがそれ自体のねじ山を骨組織に切込むことを可能にする。ねじを切るプロセスを容易にするため、ねじを切った部分は末端に先細になっている部分５５を有し、骨組織の穴の中に容易に侵入できるようにする。
【００２６】
螺旋溝５３を設ける主な目的は、インプラント４７またはインプラント６５の取付けの前に、骨組織の穴の中に置かれた骨粉砕片を末端から運び出し、それらをインプラントのねじを切った部分全体にわたって分配することである。螺旋溝５３はまた、インプラントの取付けの前に骨粉砕片を詰める場所を提供する。
【００２７】
インプラント４７のねじを切った部分およびインプラント６５の対応する部分はまた、インプラントの軸に沿ってさまざまな高さにあり螺旋溝５３に繋がる、インプラントの中の直径方向の穴５７を含む。任意に直径方向の穴５７はインプラントを貫通してもよい。
【００２８】
穴を設ける目的はインプラントの取付けの前に砕いた骨組織を詰める容器と、取付け後の骨組織成長の手段とを提供することである。
【００２９】
六角形の凹みがインプラント４７および６５の基端５９に設けられ、これによって使用者はインプラントを六角形のドライバツールと係合させ、インプラント４７の場合はインプラントを骨組織の受入れ穴の中にねじ込むことができ、またはインプラント６５の場合はインプラントを柔らかい骨の穴の中に押込みながらインプラントを前後に回転させることができる。基端５９はまた、補てつ物をインプラントに付着するために六角形の凹みの下部にタップ穴を含むこともある。終端５１は、補てつ物をしっかりと確実に装着できるように先細にすることができる。他の種類のドライバツール係合手段および他の種類の補てつ物装着手段も用いることができる。
【００３０】
インプラント４７および６５は、純チタンまたはＴｉ ６Ａｌ ４Ｖを例とするチタン合金などの生体適合材料でできている。インプラントの中と周りとの骨組織成長を助長するため、インプラントはヒドロキシアパタイトで被覆またはプラズマ溶射され得る。歯科の応用では、インプラントの直径は典型的には３から４ミリメートルの範囲内であり、長さは６から１６ミリメートルの範囲内である。大腿部インプラントの直径は典型的には６ミリメートルから１６ミリメートルの範囲内であり、長さは１４０から１９０ミリメートルの範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】収集ドリルの側面図である。
【図２】骨片粉砕装置の側面図である。
【図３】骨片粉砕装置の粉砕顎部の凸面側の一部の拡大図である。
【図４】骨片粉砕装置の反対側の顎部の一部の拡大図である。
【図５】インプラントの第１の実施例の側面図である。
【図６】インプラントの第２の実施例の側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  骨片収集ドリル、３  管状鋸、５  ドリル、７  鋸歯、９  ねじ型結合手段、１１螺旋状溝部分、１３  軸、１５  ねじ型コネクタ、１７  先の尖った部材、２５  手動の粉砕装置、２７  粉砕部材、２９  反対側の部材、３１  ピン、３３  スプーン形状の粉砕顎部、３５  粉砕レバーアーム、３７  反対側の顎部、３９  反対側のレバーアーム、４１  ばね、４７  かけら分配インプラント、４９  ねじ山、５１  終端部分、５３  螺旋溝、５５  先細になっている部分、５７  直径方向の穴、５９  基端、６５  かけら分配インプラント、６７  同軸の穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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