(57)【要約】本発明は、特に、歯科用途のための、カスタマイズ又は標準化されたバイオニックインプラント及び製造方法に関する。本発明の第１の変形例によると、インプラントは、単一部品型アンカーが円周方向にテーパ状の少なくとも２つのバイオニックアーム部（２）を有することにより、それぞれのアーム部（２）に少なくとも１つの尖形状ブレード（５）及び／又は直線（６）ブレードを作成する。インプラントの第２の変形例によれば、単一部品型アンカーは、少なくとも２つの膨らんだアーム部（２）を有し、それぞれのアーム部に少なくとも１つの突起部（４）が形成される。本製造法は、インプラントが標準化されているか、新しいか、及びカスタマイズされている又は標準化されたインプラントのデジタルライブラリから選択されたインプラントの変形であるか否かに依存する。これら全ての場合において、アンカーの物理的形状は、３Ｄプリンタにおいて出力される。カスタマイズされたインプラントの場合、プロセスは生物学的標的の断層撮影画像を得ることから始まる。新規インプラントを設計する場合、パノラマ曲線及びパノラマ表面が設定され、インプラントの仮想アンカーのアーム部（２）のための基本となる。
2019517848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアンカーと少なくとも１つの丸いコアとを含み、補綴プラットフォームを備えているカスタマイズされた又は標準化されたバイオニックインプラント、特に歯科用インプラントであって、単一部品型アンカーが円周方向にテーパ状になる少なくとも２つのバイオニックアーム部（２）を有することにより、それぞれのアーム部に少なくとも１つの尖形状ブレード（５）及び／又は直線状ブレード（６）が形成される、インプラント。
【請求項２】
前記インプラントは、交換された歯の歯根毎に少なくとも２つのアンカーアーム部を備えている、請求項１に記載のインプラント。
【請求項３】
前記少なくとも１つのアンカーの少なくとも２つのアーム部（２）が融合することによって積算体積を形成する、請求項１又は２に記載のインプラント。
【請求項４】
前記インプラントは、中央スパイク（３）を構成する尖形状ブレード（５）で仕上げられている１つのアーム部（２）を備える、請求項１に記載のインプラント。
【請求項５】
前記少なくとも１つのアーム部（２）の少なくとも１つの断片が断面上で円周方向にテーパ状になりインプラントの配置の軌道を調整する直線状ブレード（５）を形成する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項６】
前記インプラントアンカーの前記アーム部（２）は、前記少なくとも２つのアーム部（２）に枝分かれする、請求項１に記載のインプラント。
【請求項７】
前記インプラントコアの軸線は、曲線である、請求項１に記載のインプラント。
【請求項８】
前記アーム部（２）の断片上に突起部（４）が存在する、請求項１に記載のインプラント。
【請求項９】
前記少なくとも１つのアーム部（２）の全体は、断面において丸くなっている、請求項１又は８に記載のインプラント。
【請求項１０】
前記コアは、治療剤で充填可能なドームとして機能する凹部を有し、前記ドーム開口部の断面領域は、前記ドームの中間部の断面領域より小さい、請求項１に記載のインプラント。
【請求項１１】
アンカーと少なくとも１つの丸みのあるコアとを含み、補綴プラットフォームを備えているカスタマイズされた又は標準化されたバイオニックインプラント、特に歯科用インプラントであって、単一部品型アンカーは、少なくとも２つの膨らんだアーム部（２）を有し、前記アーム部のそれぞれに少なくとも１つの突起部（４）が形成され、交換された歯の歯根あたり少なくとも２つのアンカーアーム部（２）がある、インプラント。
【請求項１２】
前記少なくとも２つのアンカーアーム部（２）が融合して積算体積を形成する、請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのアーム部（２）は、断面において丸くなっている、請求項１１に記載のインプラント。
【請求項１４】
インプラントの設計が、請求項１〜１３の少なくとも１項によって画定される、カスタマイズされた前記インプラントを製造するために使用される方法であって、
適切なソフトウェアの使用は、３Ｄコンピュータ断層撮影データを使用して生物学的標的の断層撮影画像を得ることを可能とし、仮想的にインプラントを設計して３Ｄプリンタで出力し、次いで機械的及び化学的処理及び表面調整を施す方法であって、
前記生物学的標的の断層撮影画像及び少なくとも１つのインプラントが設計されている前記補綴構造体の予測された形状を使用して、最初に将来の補綴修復に対する補綴プラットフォームの位置、次に補綴プラットフォームの位置及び軸線の方向、続いて補綴プラットフォーム及び生物学的標的に対してインプラントコアの軸線の位置及び形状が判断され、次いでコアの形状が判断され、前記コア軸線の点から投影されるインプラントアンカーアーム部（２）の位置及び形状が予め判断され、前記アンカーアーム部（２）の軸線はパノラマ表面が形成されるパノラマ曲線と同一であり、及び、少なくとも１つのパノラマ表面を使用して前記インプラントアンカーの目標形状及び寸法が判断され、その後インプラントは出力され、仕上げられる、方法。
【請求項１５】
前記インプラントの前記最終最適化は、有限要素法を使用して構造をテストすることによって行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
インプラントの設計が、請求項１〜１３の少なくとも１項により画定される、カスタマイズされた前記インプラントを製造するために使用される方法であって、
適切なソフトウェアの使用は、３Ｄコンピュータ断層撮影データを使用して生物学的標的の断層撮影画像を得ることを可能とし、仮想的にインプラントを設計して３Ｄプリンタで出力し、次いで機械的及び化学的処理及び表面調整を施す、方法であって、
前記生物学的標的及び少なくとも１つのインプラントの予め画定されたモデルが変更された補綴構造の予測された形状は、将来の補綴補正に対する補綴プラットフォームの位置及びサイズを判断し、その後、インプラントのコア及びアンカーの形状に対して予め画定されるインプラントモデルがバイオニックインプラント形状のライブラリから選択され、次いでインプラントのサイズが判断され、必要であれば、選択されたインプラントモデルは、補綴プラットフォームの方向、コア及びアーム部の軸線（２）、を変更することにより最適化され、その後インプラントが出力され仕上げられる、方法。
【請求項１７】
前記インプラントの形状の最終最適化は、有限要素法を用いてその構造をテストすることによって行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
標準化インプラントを製造するために用いられる方法であって、３Ｄ画像ソフトウェアを使用して仮想インプラントを作成し、次いで機械処理及び表面調整を施す前に３Ｄプリンタで出力し、前記インプラントの形状の最終最適化は、有限要素法を使用して構造をテストすることにより行われ、構造が、請求項１〜１２の少なくとも１項により画定されている、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に歯科用途のためのバイオニックインプラント及びその製造法に関する。インプラントは、ヘッド、コア（コーパス）及びアンカーからなる。コアには、補綴又は二次構成要素の取り付けを可能にする補綴プラットフォームが備えられている。
【０００２】
従来の歯科用骨内インプラントは、以下を含む。
円筒状及び円錐状のねじ型インプラント、円筒形でねじ山インプラント、円盤上インプラント、針状インプラント及びブレードインプラントである。これらの異なるインプラントの群に割り当てられた名前は、アンカーの形状から由来するものであり、すなわち骨に付着するインプラントの一部である。これらに共通する特徴は、通常、従来の材料加工方法（フライス加工、ねじ切り、板金加工）を使用して容易な製造を確保するために設計された単純な幾何学的形状である。インプラントは、単一部品型又は複数部品型装置であり得る。インプラントを製造するために従来使用されてきた材料は、チタンであり、最新のインプラントはジルコニウム又は合成材料、例えば、ＰＥＫ（ポリエーテルケトンケトン）である。これらのインプラントのほとんどは、骨にインプラントアンカーをねじ込む歯槽突起を通して挿入される。
【０００３】
最も人気のあるインプラントアンカーは、現在円筒又は円錐状のねじの形状を有する。円錐状のねじは、骨に向かってテーパ状になり、インプラントのねじ込みを促進させる（例えば、韓国特許第２００４１６３０６（Ｙ１）号）。長手方向軸線の周りのインプラント回転を妨げるには、中国特許第１０１２９７７７２（Ａ）号及び中国特許第１５６５３９０（Ａ）号の特許明細書で示される例のような様々なノッチ、くぼみ、及び交差する孔が使用される。
【０００４】
最新型のインプラントは、バイオニック及びバイオミメティクスである。この説明が必要とされるために記載すると、バイオニックインプラントは、自然において存在する物体の機能から発想されて設計されたインプラントとして画定されている。一方、バイオミメティクスインプラントは、置換する構造を模倣する。最もよく知られているバイオミメティクスインプラントは、歯の根（複製又はバイオインプラント）の形状に似せたものである。最も頻繁に、この型のアンカーは、歯根の純粋な複製とは異なり、その外部表面は、くぼみ又は突起部を有する。これらは、アンカーの表面積を増やす役割を担い、骨に対する埋め込みを促進させ、骨が成長するための空間を作る。このようなインプラントは、即時インプラント配置処置のみに使用され、これらは硬化修復を行うために専用に設計されている。この処置に先立ち、断層撮影画像の解析に基づいて、置き換える歯根の構造に近似した構造が作成される。このようなアンカーは、フライス加工又はＣＡＤ／ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ／Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）又はＳＬＭ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｍｅｌｔｉｎｇ）法の手法によって製造される。
【０００５】
バイオニックインプラントの発想は、より高い安定性を確保しかつ多くのバットレス点を有するようにインプラントに対する幅広い基盤を作成することである。この目的のために、アンカーが別々の針からなり、骨内に独立して挿入された後に、次いで糊付け又は溶接によってコアに付着される針状インプラントを使用する試みがなされている。
【０００６】
中国実用新案第２０３４６８７６９（Ｕ）号に示されるインプラントのように、歯根そっくりのインプラントのみならずインプラントが規則的な幾何学的形状を有するという解決策がある。このインプラントのアンカーは、円筒のような形状であり、アンカーの全長に沿って均一の断面を伴う２つのアーム部に枝分かれする。
【０００７】
バイオニックインプラントのわずかに異なる例として、米国特許第２００９０６１３８７（Ａ１）号に記載されているマルチルートインプラントのインプラントがある。コアから出てくるのは、２〜４つの別個の、規則的な形状を有する先端に向かってテーパ状になるが平滑末端を有する歯根である。インプラントアンカーの根の数は、インプラントが置換する歯の根の数に対応する。骨の表面を再現する骨膜下インプラント（骨の上に配置される）もバイオニックインプラントとして称される。骨膜下インプラントは、以前は型を取った後準備される骨モデル（非常に負担のかかる処置）及びロストワックス技術を用いて作られていた。これらは、現在断層撮影画像（３Ｄ）モデルを使用して、ＣＡＤ／ＣＡＭ又はＳＭＬ法を使用して作成されている。
【０００８】
部分的骨膜下インプラントは、韓国特許明細書第１０１４６９６４８（Ｂ１）号に示される。ここで、インプラントは、ねじのための開口部を有するメッシュの形状のチタンコーティングを有する。チタンメッシュは、骨組織上に配置され、それによって形状が再現され、チタンメッシュの上に軟組織が配置される。ねじは、補綴プラットフォームのリングも含むチタンメッシュの付着を確実にするために、骨の中にねじ込まれる。
【０００９】
根元が外側に分岐して骨組織においてより深いより広い基部を形成する多根歯の根系を再現する必要がある場合、解決策は、抽出後のソケットで過剰に穴が開くことを避けるため、インプラントの配置中に取り付けられる少なくとも２つの部分からなるアンカーを構築することである。
【００１０】
中国特許第１００５７１６５１Ｃ号（ＷＯ２００８１２５０４９（Ａ１））によると、主要部分がねじ形状であるアンカーに孔が穿孔され、インプラント配置中にアーム部がアンカーの主要部分の軸に対して鋭角でこれらの孔に配置される。アーム部は、ねじ部分で仕上げられる規則的な円錐形を有する。位置が歯の根の枝に対応する２つの規則的な形状の部品からなるインプラントアンカーも、中国実用新案第２０１４０４３０２（Ｙ）号に示されている。同様のアイディアによって、米国特許第２０１３０２８８２０１（Ａ１）号、米国特許第５９８４６８１（Ａ）号及び中国特許第１０１２４９０２３（Ａ）号において説明されるバイオニックインプラントの構築が生まれた。アンカーが２つ以上の部分で構成され、かつＩＮ‐ＳＩＴＵで全体として取り付けられる解決策の主な欠点は、微小間隙の形成のリスクがあり、その間に細菌が骨に到達する可能性があり、これによりインプラント周囲の炎症（インプラント周囲炎）を引き起こす。
【００１１】
多くの現代のＸ線撮影技術がインプラント、特にコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）のインプラント学の進歩に寄与している（現在最も推奨されているアプローチは、放射量の減少のため、コーンビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ）である）。放射線学において、断層撮影画像の解析は層を利用する。身体のいずれの部分、例えば、頭部などの層の画像を得ることが可能である。歯科業界では、上顎及び下顎のＣＴスキャンが撮られる。現在、高度な断層撮影画像装置で得ることができる最薄層（スライス）は、７０μｍであり、このような装置で使用されるボクセルサイズと同一である。層の最大の厚さは、全体のスキャン範囲である（加算層）。従来の放射線学は、３つの基本的な平面を区別する。つまり全額面、矢状面、及び軸平面である。これらの平面は、メイン断層撮影層の位置―直交（直線）層―に対応する一方、解析目的で現在使用されるソフトウェアは、利用者にとって所望の角度によって従来の平面から分岐する層を可能にし、斜層を作り出す。接平面斜層からいわゆるパノラマ曲線までの連続的な短い断片からなるスライス画像を生成することも可能である。パノラマ曲線は、対象となる物体に関して任意的に描かれる。パノラマ層として知られる、いずれの断面の平面画像を得ることが可能となる。パノラマ層を使用して、パノラマ画像としても知られる従来のパントモグラムと同様のコンピュータ断層投影（ＣＴ）から由来する画像を作製する。パノラマ層に基づき、パノラマ層に対して垂直な断面も得られる。これにより、処置を行う前に正しいインプラント配置に必須の組織の利用状況の評価が可能になり、かつ現在使用されているインプラントモデルの画像などを仮想的に重畳することが可能になるため、予定済み処置に対してより良好な準備を整えることができる。この結果、インプラントの正しいサイズの選択が容易になる。
【００１２】
別の現代的なインプラント方法は、多くの製造業者によって現在採用されているガイド付きインプラント配置法である。このアプローチは、断層撮影画像及び３Ｄ出力を使用して外科用テンプレートを作成することを含む。その目的は、正確なインプラントの配置を達成することであり、断層投影解析ソフトウェアを使用して、骨内のインプラントの位置が周辺組織及び将来の補綴修復の両方に関して正確に設定することが確保されることが必要である。インプラントの配置を予定通り進行させるため、外科用器具（例えば、ドリル）とインプラントをどのように挿入すべきかを詳述した３Ｄ出力されたテンプレートを準備する必要がある。
【００１３】
従来のインプラントの使用には多くの問題が関連している。
【００１４】
インプラント学の最も大きな問題は、骨欠損であり、骨組織の好適な余地が保持されていない場合、一次安定性が得られない。この問題は、骨の中を通る神経のような敏感な解剖学的構造によって更に複雑化する。下顎の場合、現在の最先端技術は、この問題の解決策として２つの方法を提供している。第１の方法は、骨補強であり、神経管の上に骨を「構築する」ことを含む。これは複雑な処置であり、合併症の危険性及び追加のツールや材料が必要なためコストの大幅な増加を招く。第２の方法は、神経側方移動術であり、骨を外科的に切り込んで神経を再配置することを必要とする。しかしまた、これも危険性の高い処置であり、神経の損傷につながる可能性もあり、その上手術の範囲自体が非常に広範囲である。両方の方法は、追加的なリハビリ時間を要するため、治療期間を長期化する。下顎の場合、インプラントの配置は、骨補強処置（サイナスリフト、腸骨稜からの骨移植又は歯槽再構築の他の手法）を必要とし、これは望ましくない結果をもたらす。そのため、多くの場合、患者は、治療を受けたがらない。１つの妥協アプローチとしては、小さな寸法のねじ付きインプラントを使用することであり、その結果、インプラントと骨との間の接触面に大きなユニット負荷が生じる。増加した負荷の結果としての骨の改造は、骨硬化及び骨量の減少をもたらし、これは、骨内インプラントとして設計されたインプラントを、骨に部分的にのみ埋め込まれた部分的骨膜下インプラントとして機能させる。これが特に不利であるのは、インプラントの幾何学が、骨に浸漬されていないために軟組織に害を及ぼし、それによって損傷を与え、しばしば炎症、すなわちインプラント周囲炎を引き起こす鋭い縁部（例えばねじ）が作られる場合である。
【００１５】
本発明は、バイオニックインプラントの構築及び機能性の新規アプローチを導入する。
【００１６】
本発明によると、少なくとも１つのアンカーと少なくとも１つの丸みのあるコアとを含み、補綴プラットフォームを備えた、カスタマイズされた又は標準化されたバイオニックインプラント、特に歯科用インプラントは、単一部品型アンカーが円周方向に（すなわち、コアから離れるように）テーパ状の少なくとも２つのバイオニックアーム部を有することにより、それぞれのアーム部に少なくとも１つの尖った及び／又は直線状ブレードを作成する。好ましくは、置き換えられた歯の歯根毎に少なくとも２つのアンカーアーム部が存在する必要がある。好ましくは、インプラントのアンカーは、中央スパイクとして作用する尖形状ブレードで仕上げられた１つのアーム部を有するべきである。本発明の好ましい実施形態では、少なくとも１つのアーム部の少なくとも１つの断片が、断面において円周方向にテーパ状になり、インプラント配置の軌道を調整する直線状ブレードを形成する。好ましくは、インプラントアンカーのアーム部は、少なくとも２つのアーム部に分岐する。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態では、インプラントコアの軸線は曲線である。
【００１８】
好ましくは、アーム部の断片は、骨に押し当てる及び／又は硬質及び軟質の両方の周囲組織のための支持体を提供するための突起部を含む。別の解決策では、少なくとも１つのアーム部全体が骨を締めるようにその断面において丸くなる。好ましくは、コアは、治療剤で充填可能なドームとして機能する凹部を有し、ドーム開口部の断面領域は、ドームの中間部の断面領域より小さい。
【００１９】
本発明によると、アンカーと、少なくとも１つの丸みのあるコアとを含み、補綴プラットフォームを備えた、カスタマイズされた又は標準化されたインプラント、特に歯科用インプラントの別の変形態であって、単一部品型アンカーは、少なくとも２つの膨らんだアーム部を有し、前記アーム部のそれぞれに少なくとも１つの突起部が形成され、交換された歯の歯根あたり少なくとも２つのアンカーアーム部があることを特徴とする。
【００２０】
上述されたアンカー構造の好ましい実施形態では、少なくとも１つのアンカーの少なくとも２つのアーム部が融合することによって積算体積を形成する。
【００２１】
上述したインプラントは、以下の方法で特定の患者のためにカスタマイズすることができる。つまり、適切なソフトウェアを使用することにより、３Ｄコンピュータ断層撮影データを使用して、生物学的標的の断層画像を得ることが可能になることと、インプラントを仮想的に設計して３Ｄプリンタで出力することと、続いて機械的及び化学的処理を施すことと、である。生物学的標的の断層撮影画像及び少なくとも１つのインプラントが設計される補綴構造の予測される形状を含む、本発明に係る第１の方法が進められる。同方法では、将来の補綴修復に対する補綴プラットフォームの位置、補綴プラットフォームのサイズ及びその軸線の方向が判断され、次いで補綴プラットフォーム及び生物学的標的に対するインプラントコアの軸線の位置及び形状が判断される。そして、コアの形状が判断され、コア軸線のポイントから投影されるインプラントアンカーアーム部の軸線の位置及び形状が予め判断され、好ましくは、軸線は分岐する。アンカーアーム部の軸線は、パノラマ表面が形成されるパノラマ曲線と同一である。次に、パノラマ表面を使用して、インプラントアンカーのアーム部の目標形状及び寸法が判断され、その後インプラントは出力され仕上げ処理が施される。これらの処置は、機械処理、フライス加工、ボーリング、ねじ切り、サンドブラスト、電気研磨、陽極酸化、エッチング、及び生物活性物質の堆積を含み得る。
【００２２】
カスタマイズされたインプラントを製造する第２の方法は、インプラントがさほど設計されてはいないが、予め画定されたモデルが変更される点が第１の方法と異なる。将来の補綴修復に対する補綴プラットフォームの位置及びサイズを判断した後、そのコア及びアンカーの形状に対して予め画定されているインプラントのモデルがバイオニックインプラント形状のライブラリから選ばれる。次いで、インプラントのサイズが判断され、必要である場合、選択されたインプラントモデルは、補綴プラットフォームの方向を変更し、コア及びアーム部の軸を位置付け、その後インプラントを出力して完成させることにより最適化される。
【００２３】
カスタマイズされたインプラントを製造するために使用される方法の両方において、インプラント形状の最終最適化は、構造が有限要素法を使用してテストされた後に行われる。
構造が上記で画定された構造の標準的インプラントの製造は、３Ｄデザインソフトウェアを使用して仮想のインプラントを作成し、３Ｄプリンタで出力して、その後完成処理にかけられることを必要とする。現在の最先端技術では、カスタマイズされたインプラントのみが３Ｄプリンタで作られる。
【００２４】
バイオニックアーム部は、本発明の理解の範囲内で、爪、歯（例えばサメの歯）、ブレード（捕食動物の爪）、指、棘、捕獲物要素（例えば、ばり）、根、菌糸、鱗、及び球根などの自然界に存在する形状及び形態に触発される生物学的形態をモデルにしたアーム部である。ここではスケールに関係なく自然が形状に調整されるという観察が利用されている。よって、本発明によるバイオニックインプラントを設計する場合、耐久性を高めるために、植物界に存在する回転奇対称性を適用することも目的であった。新しい形態を模索する目的で、生物学的な発達プロセス（形態形成）を利用する可能性にも注意が払われた。デジタル形態形成により、形態及び構造を有用性の必要性に合わせる変換が可能になる。結果、代わりに、構築パラメータを増加させることによって、複雑で曲線的な空間構造を構築することが可能になる。
【００２５】
バイオニックアンカーは、これらのアーム部の存在により、骨内及び骨膜下のインプラント両方として役割を果たす。同時に、一次安定性はローディングのために増加する。
本発明によると、インプラントアンカーのアーム部は、多数の機能及び関連する利点を有する。これらの利点には、アンカー表面積が増加することと、回転の除去によって一次インプラント安定性が強化されること、骨に対する損害及び結合によってインプラントの挿入軌道が確立することと、骨に対して構えられることと、より深い浸漬を防ぐ楔作用があることと、骨を支持することと、が含まれる。アーム部は、特定機能を果たすか、又は単一のアーム部が、骨に突き刺さるための鋭利な端として作用するか、又はインプラントの近位部分のふくらみによるさらなる侵入を抑制するなど、いくつかの異なる機能を実行することができる。
【００２６】
本発明の必要性のため、パノラマ表面は、放射線学において使用されるパノラマ曲線及びパノラマ層の概念を使用して画定される。最も単純なパノラマ表面（仮想ゼロの厚さを有するパノラマ層と同一）は、平行線がパノラマ曲線を通り、空間画像を切り、交差点の表面が平坦表面の上に広がり、交差内部の平坦画像を作り出す場合得られる。パノラマ曲線は、直線部分から構成され、パノラマ表面は、一種の多平面断面を構成する。
【００２７】
パノラマ表面は、パノラマ層とは反対に、異なる及び更に複雑な方法で形成され得る。パノラマ表面は、２つ以上のパノラマ曲線を結合する三角に基づいても作成可能である。
【００２８】
パノラマ曲線及び表面を判定する基本的な判断基準は、インプラントアンカーのアーム部を配置するために必要な骨用量の説明、敏感構造の回避の可能性及びインプラントの安定性を確保するためにアンカーの表面の最適化である。
【００２９】
本発明によれば、アンカーにより、骨内のより緩やかな固定並びに骨内インプラントとしての機能から部分的骨膜下インプラントとしての機能へ徐々に移行することが可能になる。アーム部は、インプラント周辺の組織に対するモデル空間としても使用される。アーム部により、インプラントの幾何学を任意の骨欠損の形状に調節することが可能になる。
【００３０】
上述されたように、インプラントアンカーのアーム部は、骨の再構築のための空間を提供することができる。アーム部のブレードとスパイクは、一次安定性を確保する保持要素としての役目を果たす。それらは、回転防止のための支持機能としての役割を担い、治癒段階の間、主な予備荷重に耐える。
【００３１】
本発明は、一回法インプラントと、インプラントのコアに内部補綴プラットフォームを備えるインプラントと、に対して特に好適である。
【００３２】
本発明によるインプラントは、カスタマイズされた及び標準化された両方の処置において、即時インプラント配置と、遅延処置との場合、非常に浅い及び非常に深いインプラント配置処置において良好に行われる。これらは、外科技術を発展させるための新たな可能性を開拓する。インプラントを（手動で、又は特定の器具、例えば磁気マレットにより補助されて）打ち込んで配置するため、インプラントと同一のブレードを使用して、インプラント床を圧迫手術的に準備できる。より短いインプラントを配置する傾向がある。本発明は、骨補強を必要とせず、困難な解剖学的状況におけるインプラント配置を可能にする。本発明により、人工修復物又は二次要素の取り付け軸は、インプラント配置軸には、依存しない。
【００３３】
本発明によるインプラントは、従来の方法又は最新のＣＡＤ−ＣＡＭ又はＣＡＤ−ＳＬＭソフトウェアを使用することにより製造することができる。本発明を製造するために必要なものは、ジルコニア、チタン、ＰＥＫＫ及びＴｉ合金であり、これらはインプラント学において広く使用されている材料である。同様に、表面は、既知の技術を使用して完成させてもよい。
【００３４】
本発明により、コスト削減が可能になり、医療においてパーソナライズされた解決策の利用可能性が高まる。
【００３５】
拡張内部インターフェイス（接続）が必要ないことと、故障が少ないことと、細菌保持領域が排除されることと、複数次元の安定性（マルチポイントバットレス）が達成できることとなど本発明の使用には他の利点も含まれる。本発明は、一次及び二次的な安定性を促進し、好ましい力の分布によってインプラント周辺の骨における張力を低減させる。
【００３６】
同時に、本発明は、クラウン及びコアの従来の実施形態を判断するわけではない。
【００３７】
実施形態において提示される本発明の目的を、概略図を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、標準的なインプラントの第１の実施形態を示す図である。
【図２】図２は、標準的なインプラントの第２の実施形態を示す図である。
【図３ａ】図３ａは、標準的なインプラントの第３の実施形態を長手方向部分及び下から見た図を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、標準的なインプラントの第３の実施形態を長手方向部分及び下から見た図を示す図である。
【図４】図４は、標準的なインプラントの第４の実施形態を示す図である。
【図５】図５は、標準的なインプラント及び個別のインプラントの両方の第５の実施形態を示す図である。
【図６】図６は、標準的又は個別のインプラントの変形の異なるバージョンを提示す図である。
【図７】図７は、異なる高さのアンカーの断面におけるインプラントの例を示す図である。
【図８】図８は、インプラントアンカーのサンプルアーム部のビューを示す図である。
【図９】図９は、図８のアーム部を使用するインプラントを示す図である。
【図１０】図１０は、インプラントアンカーの断面のサンプルビューを示す図である。
【図１１】図１１は、インプラントアンカーの異なる個々のアーム部の例を示す図である。
【図１２】図１２は、サンプルアーム部の断面を示す図である。
【図１３】図１３は、カスタマイズされた又は標準的なインプラントの第６の実施形態を示す図である。
【図１４】図１４は、異なる形態のアンカーを有するインプラントを示す図である。
【図１５】図１５は、異なる形態のアンカーを有するインプラントを示す図である。
【図１６ａ】図１６ａは、インプラント輪郭が描かれた歯槽突起の断面の例を示す図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、インプラント輪郭が描かれた歯槽突起の断面の例を示す図である。
【図１７】図１７は、上顎洞周辺の歯槽突起の断面及び好適な場合のインプラントアンカーの異なる実施形態のビューを示す図である。
【図１８】図１８は、インプラント及びこれらのインプラントのアンカーが共に描かれた上顎及び下顎それぞれのビューを示す図である。
【図１９】図１９は、インプラント及びこれらのインプラントのアンカーが共に描かれた上顎及び下顎それぞれのビューを示す図である。
【図２０ａ】図２０ａは、切開パノラマ表面を有する下顎の断片の斜視図を示す図である。
【図２０ｂ】図２０ｂは、図２０ａからの下顎の断片の上から見た斜視図を提示す図である。
【図２０ｃ】図２０ｃは、平面上の図２０ａからのパノラマ表面を示す図である。
【図２１】図２１は、パノラマ表面の切り抜きの下顎の断片の斜視図を示す図である。
【図２１ｂ】図２１ｂは、図２１ａを伴う下顎の断片を上から見た図を示す図である。
【図２１ｃ】図２１ｃは、図２１ａが平面にあるパノラマ表面を示す図である。
【図２２ａ】図２２ａは、描かれたインプラントアンカーを伴う下顎の断片の上から見た図を示す図である。
【図２２ｂ】図２２ｂは、斜視図におけるインプラントアンカーを有する下顎の断片を示す図である。
【図２３】図２３は、別の実施形態におけるインプラントアンカーを有する下顎の断片の上からの斜視図を示す図である。
【００３９】
図１〜図４は、配置の準備ができているインプラントの範囲を作成するためにキャリブレートすることができる標準的なインプラントの例を示す。図１は、アンカーは、尖形状ブレード５で仕上げられる短い爪の形状のアーム部２の列と、直線状ブレード６と、から構成される。この種のインプラントは、非常に浅い深さ、例えば、２ｍｍで固定されてもよい。そのような状態で達成される可能な限り大きなアンカー表面及びインプラントベースの比較的広い面積のためには、骨に対して多数の短いアーム部をわずかに埋め込めば十分であるため、高度な一次安定性が確保される。図１及び図２において、インプラントのコアは、ドームのような凹部１を有する。そのため、インプラントの中にエラストマー及び強磁性材料のような異なる材料を配置することが可能になる。図２は、標準的な構造及び大きく単純化された幾何学図形を用いて、インプラントを示す。インプラントは、ドーム１を備える球体コアと、押しピンのように骨を貫通する中央スパイク３と、３つの鋭いアーム部２と、を有する。本実施形態の場合、インプラントを配置すれば、最大限の単純さが確保される。本実施形態は、特に、より少ない数のアーム部が使用され、かつアーム部の表面が滑らかな場合、インプラントを取り外すことが簡単なため、一時的なインプラント配置処置のためにも好適である。
【００４０】
図１に示される例と同様の標準的なインプラントアンカーの別の例の場合では、多数の小さなアーム部２を有するが、その例が図３ａ及び図３ｂに示される。図３ａには、インプラントアンカーの長手方向断面が提示され、図３ｂは下から見た図を提供する。図で確認できるのは、アンカーには中央のスパイク３の形の尖形状ブレードで仕上げられた独特のアーム部であり、骨に入る主要な軌道をアンカーに与える。
【００４１】
図１及び図２に提示されたインプラントは、骨をあまり深く準備できない、例えば２ｍｍまでしか用意できない場合に好適である。現在の最先端技術では、安定性、特に一次安定性を達成することが問題であった。ねじ式インプラントは、挿入深さが４ｍｍ未満の場合には、あまり好適ではない。現在の最先端技術では、本発明によるアンカーによって達成される表面よりも著しく小さい表面を有するものの、大きなねじ（ディスク）径を有するねじが使用される。同じ条件において、本発明で特定されたアーム部を用いてインプラントを使用すると、骨のインプラントにおいてはるかに大きな表面を達成することができ、高い一次及び二次的な安定性パラメータが得られる。
【００４２】
図４に示すインプラントのアンカーは、爪の形態を有するサイドアーム部２と、非常に長いスパイク３と、を有しており、これにより、元の配置軸を設定することが可能になる。アーム部２は、アーチを形成するようにテーパ状になる。すべてのサイドアーム部２が骨に埋め込まれる必要はない。本目的を考慮し、骨がアンカーのアーム部間の空間内に成長し、サイドアーム部２の端部で骨に対するサポートを実現できるようにインプラントアンカーの周りに大幅な空間が残される。治癒段階の間において、骨はアンカーの上にも成長することができる。
【００４３】
図５は、下臼歯の抽出後の歯槽用のインプラントのアンカーを示す。この種のインプラントは、即時インプラント配置処置のために設計される。大臼歯の根の間には、根間中隔がある。インプラントアンカーは、中央スパイク３を有し、このスパイク３は、歯の抽出後に根間中隔に沈む。中央スパイク３は、スクリュータイプのインプラントと同じ方法で中隔を損傷しない（現在の技術水準）。この技術では、中央スパイク３を挿入した後に形成される孔の直径よりもはるかに大きな直径を有する孔を穿孔することが必要とされる。根間中隔の貫入は一次安定性を確保し、インプラント配置軸の軌道を決定する。歯槽に入る他のアーム部２は、元来の天然歯又はそのような場合に使用される任意の種類の従来のインプラントよりもかなり分岐している。これらの分岐したアーム部２は、骨の並置の表面及び骨が成長するインプラントの本体の内部容積を増加させる。アーム部２は、インプラント本体の内部に向けられる直線状ブレード６も有する。これらのブレードは、外から中央スパイク３によって延びる根間中隔の中に侵入することにより一次安定性を付加する。アーム部２の尖った先端、尖形状ブレード５は、歯槽の基盤で固定されている。コアセクションの下部では、アーム部は突起部４を有する。これらにより、骨が最も薄く、目標ロードが最も高いゾーンにおける骨の上にあまり圧力が与えられないことが確かになる。本発明の明細書によるアンカー表面の複雑さにより、現在の技術水準に基づく従来のインプラントの場合よりもインプラントアンカーの骨へのより大きな統合が可能になる。
【００４４】
図６、図７及び図９は、即時インプラント配置に使用できるインプラントアンカーの他の例を示す。構成されたインプラントのアンカーは、ある程度患者自身の歯に模され、元の歯とはアーム部２を有する面で異なり、アーム部は、根頂において尖っている尖形状ブレード５又は直線状ブレード６を形成し、また、頸部において突起部４を形成する。アーム部２のそれぞれは、例えば、ブレードがインプラント配置の軌道を調製できるようなもう２つのブレードに分岐することができる。さらに、図８及び図９のようにアンカーが縁部において直線状ブレード６を伴う側部２を有する場合、これらの直線状ブレード６により歯槽の壁内に切り込むことができ、これにより追加的な安定性を生み出すことができる。一方、治癒状態ができるだけ安定していなければならない領域にはブレードがなく、滑らかな表面、即ち突起部４しかなく、それにより歯槽の充填が減少する。改造を行う最中において、骨組織は最も大きい二次ロードの領域内のアーム部２の間の空間内に成長する。さらに、この領域では、アーム部２は、突起部４の頂部に骨組織を有する大きな表面上に穏やかに接触して移植直後に留まり、歯槽を骨自体の下に広げ、元の輪郭を保ちながら組織を治癒させる。骨の弾性により、歯槽の円周に沿った均等な圧力の分布が確保される。
【００４５】
図８は、図６、図７及び図９に提示される型のアンカーに使用され得るアーム部の例を示す。見えてる突起部４は、アーム部の厚みを帯びた部分を通り抜け、それにより構造体の剛性を確保すると共に、更に（単数又は複数の）直線状ブレード６を有するアーム部の一部である。突起部４は、最大の二次荷重を担い、ここで二次的な安定性は骨の並置に起因する。図８に示されている実施例における直線状ブレード６は、インプラント本体の内側に位置する（実施例８ａ、歯槽の根間中隔に向けて）、又は、インプラント本体の外側に向けて（実施例８ｂ、歯槽に向けて）、又は、１つのアーム部がアーム部の先端を通る直線状ブレードと接続される互いに反対の方向に向けられている２つのブレードに位置付けられている（実施例８ｃ）。例えば、実施例８ｃは、インプラント本体の内部に向けられたブレードの大部分がインプラントのコアと接続した状況を示す。
【００４６】
図９は、例えば、根元の楕円形の断面を有する２本根の歯又は単一根の歯を置き換えることができるインプラントを示す。インプラントアンカーは、図８ｃのアーム部を有する。この例では、インプラントコアの軸上に位置する中央スパイク３を備えている。その役割は、インプラントの挿入経路を安定させ、後者の経路に方向性を与えることである。図９の例では、アーム部が貫通しており、このようにして共通の領域が形成されており、外形が見られる。
【００４７】
図１０は、インプラントアンカーの断面の斜視図を提示し、これらはインプラントコアの軸線に関連した断面である。インプラントのアンカーは複数のアーム部を有する。断面は異なる高さであり、側直線状ブレード６は、突起部４と同様に見えている。
【００４８】
図１１は、様々な複雑形状を伴う異なる個々のアーム部の例が提示される。アーム部のプロファイルは、凸状、凹状又は凸凹状であってもよい。
【００４９】
本発明によるインプラントアンカーのアーム部は、上顎骨及び下顎骨の構造の相違により必要性が異なるのと同様に、大きく変化する。インプラントのアーム部は、骨組織との一体化だけでなく、低い単位圧力を維持することによって、骨量の最適な使用を確保し、それによって、均一な負荷でその刺激を可能にする。インプラントが挿入されると、いくつかの線形ブレード６が、骨と接触する瞬間にフィンの役割を果たす。インプラント全体の動きは、これらのブレードの方向に従って追加的に制御され、導かれる。従って、これらの直線状ブレード６は、インプラントが骨に配置されている間のインプラントの性能を制御し補正するために使用することができる。これらのアーム部及びアンカー又はインプラント全体に適用される有限要素法は、構造解析及び骨組織浸透動態の観点から、アーム部及びアンカーの幾何形状の最適な構成を確保する。
【００５０】
図１２は、特定のアーム部の断面形状の例を示しており、これらの断面のいくつかは、異なる高さで同じアーム部の断面であってもよい。換言すれば、一方の端部ではアーム部が一方の側で鋭く、他方の端部では丸みを帯びており、その上では、端部が両側で丸くなるまでブレードが鈍くなる。アーム部は、異なる形状を有することが想定できる。
【００５１】
図１３は、丸いアーム部２が歯槽の基部に向けられ、アーム部のブレードがコアに隠れているかのように収束するように構成されたインプラントを示す。アーム部のより厚い部分である突起部４は、骨に対して支持を提供する。このインプラントは、キャリブレートすることができる標準的なインプラントとして、又はその抽出に続く歯根の形状へのアーム部の形状の変更により（すなわち、根間中隔のない歯槽）調整されたカスタマイズされたインプラントとして使用され得る。突起部４は、骨の上に均等に圧力を分散するが、同時に、埋め込むことで一次安定性を確保すると共にアーム部の間の空間は、骨が成長する空間を提供する。これは、アーム部のいくつもの可能な構成の１つである。この例は、抽出された歯を表面的に変形したコピーのみである現在の最先端技術において利用可能なインプラントとは本質的に異なる。
【００５２】
図１４及び図１５は、本発明にかかるインプラントアンカーの数々の異なる形態を示す。歯槽突起の形状及びインプラント貫通のアクセス可能な深さに依存して、インプラント処置の異なるケースに対して異なるアンカーの形状が好適である。図１５ａは、浅い埋め込みに好適なインプラントのアンカーを示し、図１５ｂは、狭い歯槽突起に関与するケースに好適なインプラントアンカーを示す。骨誘導法では両方の例が使用される（骨誘導隙間にアーム部が配置される）。図１５ｃは、単根歯に替わるものとしての即時適用のために設計されたインプラントを示す。図１５ｄは、上臼歯に替わるものとしての即時適用を目的としたインプラントを示す。
【００５３】
図１６ａ及び図１６ｂに示される例は、図１５ｂに示されるインプラントと同様のインプラントが配置された骨組織の断面図であり、それらは、インプラントコアの形状に依存して、歯槽頂に対して、補綴プラットフォームの柔軟な位置だけでなく、狭い歯槽突起の縁にアンカーを最適に配置する可能性を示している。図１６ａおける点線は、骨組織のもともとの輪郭を示す。補綴プラットフォームは、補綴補正のための最適な位置に配置される。本発明の特徴を利用して、補綴プラットフォームの位置は、補綴修復の必要性に応じて柔軟に調節できると共に、アンカーは、周辺の骨組織に対して最適な位置で維持される。補綴プラットフォーム７は、丸い記号で記されている。これは、骨とインプラントと補綴修復複合体との最も好ましい力の分布を可能とする。本発明によると、アンカーアーム部は、アンカーの周り又は骨の表面から等距離に均等な骨組織の縁を常に維持するような形にすることもできる。最も大きいロードは、圧力が適用される点のすぐ近くにおける骨からアンカーの出口の近辺に位置される。インプラントのアンカーは、骨の貫通の起動を示すように向けられているブレードを有する。ブレードが曲がっている場合、アーム部は、ブレードの湾曲に沿って挿入される。インプラント床は、アンカーとアンカーとの形状が同一の器具を用いてアンカーを配置し、追加の歯を備えたブレードを保持するために準備することができる。この器具は、骨組織の調製に使用される圧電又は音波発振装置に取り付けられる。インプラント床は、骨の外部コンパクト皮質層を貫通し、インプラントの配置中にさらなる準備が行われる。すなわち、アンカー自体が、そのブレードを用いて皮質骨のより深い層に押し込まれ、それにより、徐々な拡大による伸延ギャップの増殖の制御が可能となる。過度負荷及び結果として骨の損傷が発生した場合であってもねじ切りインプラントと同様に、骨又は骨を覆っている軟組織のいずれか一方に対して鋭い先端が外傷性のノードを作成しないように、インプラントを通じて最終的に骨に作用する力が滑らかな表面を介して移転されることが重要である。
【００５４】
図１７は、インプラントが配置された歯槽突起の断面を示し、上顎洞８の基盤及び軟組織９もマークされている。この例は、歯槽突起の深部にある上顎に小さな空間がある場合、上顎洞８を貫通してしまう危険性を考慮して適用可能である。このような場合における応用を目的とするアーム部２を伴うアンカーの断面の例も示される。これらは、インプラントのアンカー表面を増加させることによって骨に挿入することができる様々な形態のアーム部を介して、各方向の骨量を利用することを可能にする。１つの特徴は、インプラントコア自体が洞底から離れたままであり、これは伝統的なスクリュータイプのインプラントでは不可能であり、追加の処置を必要とする、又はインプラントが洞を貫通する危険性があることである。このようなネジ式インプラントが、配置中に破損することなく、洞の基部の下の浅い深さに設定されていても、骨結合の前に有意なロードを受けることができない。
【００５５】
図１８は、無歯顎上顎における異なる形態のインプラントの分布の例及びそのようなインプラントが取り得る形態の例を示す。同様に、図１９は、無歯症の下顎における異なるインプラントの形態の分布の例及びそのようなインプラントのビューを提示する。これらの形態をその位置と共に使用することにより、完全な歯列弓として機能する補綴修復の力分布を最適化することができる。
【００５６】
図２０ａ及び図２１ａは、下顎管９の経路を示す（神経及び血管の経路）下顎の断面の断層撮影画像の斜視図を提供する図を示し、これらの画像のある断片は、異なるパノラマ表面を適用して切り取られている。
【００５７】
上述したように、現在の最先端技術では、薄い厚さを有する場合パノラマ表面として扱う事ができる層になった断面は、インプラント配置のための環境状態を分析するために使用される。これらの断面は、通常、骨の長さ方向に沿って続き（したがってまた下顎管のコースも）、骨欠損の場合、従来のインプラントには十分な空間がないことを示す。
【００５８】
図２０ａ及び図２１ａは、２つの方法におけるパノラマ表面の構築を示す。図２０ａにおいて、パノラマ表面は、半円形パノラマ曲線に基づく表面である。図２０ｂは、このような交差点を上から見た図を示し、図２０ｃは、平面上に位置付けられた後得られる結果的なパノラマ表面を示す。このようなパノラマ表面は、従来のパノラマ層に類似した画像を生成し、神経管は、追加の処置を実行することなく回避することはほとんど不可能な障壁であることを示唆する。このアンカーのアーム部の便利なパノラマ投影を求めるために、この下顎の模式的な断片は、図２１ａに見られるように、互いの鏡像として位置付けられた円の２／４から形成された曲線上に描かれた平行線上に広がった表面によって仮想的に交差する。両方の場合において、単純にするために、パノラマ曲線は、単純な幾何学的形状の要素である。図２０ｂと同様に、図２１．ｂは、パノラマ曲線を伴う下顎の簡潔な断片を上から見た図を提示し、図２０．ｃと同様に、図２１．ｃは、上記に説明した切れ込みの結果として得られる平面上に配置されたパノラマ表面を示す。図２１ａ、図２１ｂ及び図２１ｃに示される例では、神経管は、予定されたコアの地点のごく小さな部分において目視できる。インプラントアンカーの短い部分のみに骨の上を延長し、結果としてコアが配置される骨膜下「橋」を形成する。断面の更なる部分は、アンカーアーム部が自由に形状を取ることができる骨組織内の妨害のない空間を示す。
【００５９】
これにより、本発明によると、例えば伝統的なインプラントを使用するための空間が残らないように神経管を配置する場合、パノラマ表面を配置してインプラントを構築することができるアーム部は本質的に安全な距離にあるものの、非常に近接していても神経をバイパスして平行に並び、高いレベルのインプラント安定性を確保する。
【００６０】
本発明の方法によると、パノラマ表面は、アンカーアーム部のために最も便利なコースを探し出すために任意にガイドされる。この処置を使用することにより、個々の寸法を有するインプラントアンカーを作製するために利用可能な空間の寸法を決めることもできる。
【００６１】
図２１ａ、図２１ｂ、図２１ｃに示すパノラマ表面で設計されたアンカーは、図２２ａ及び図２２ｂにおいて提示されている。図２２ａは、インプラントアンカーを所定位置に配置した下顎骨の断片の上からの図を示し、図２２ｂは、インプラントアンカーを配置した下顎骨の断片の斜視図を示す。コアが危険にさらすことなく、神経管の真上に配置されていることが確認できる。アンカーのアーム部２は、神経管９の両側上を走り、植物の根が石を回避して成長するのと同じように、骨量が多い場所においてより深く貫通する。
【００６２】
図２３は、コアの軸に垂直な平面上の骨の裏面に対する別のサンプルインプラントの投影図を提示する。このようなインプラントは、無歯症の場合、過度な思想萎縮がある場合でも好適である。インプラントアンカーは２つのアーム部を有し、これらのアーム部は３つの別のアーム部に分岐しており、コアの軸上の点は、パノラマ曲線が交差する点であり、点線で示されている。アンカーのアーム部は、これらのパノラマ曲線から始まるパノラマ表面で説明される。
【００６３】
上述の方法論ならびに最新の診断イメージング方法（例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）又は磁気共鳴）の形態のツールを３Ｄ出力と共に使用して、それらの生体力アンカーアーム部により機能的に最適化されたインプラントを作成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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