(57)【要約】本発明は、骨組織に設けた穿孔（５０）に挿入するスクリュウ式インプラント（１）に関する。このインプラントは、海綿質部分(３)と、皮質部分(２)とを有し、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有する。皮質部分(２)は、該係合を達成できるようにねじを切った外面を備え、また、ねじ込みトルクの作用の下に前記穿孔にねじ込むとき、前記皮質部分(２)が、インプラントのほぼ半径方向にのみ皮質骨組織の圧縮量を増大させるように作用するような外側デザインを有し、その結果、インプラント(１)をねじ込むのに必要なねじ込みトルクの明らかな増大を生じさせる。この増大が、インプラント(１)が所定位置またはほぼ所定位置にある指標として有用となる。本発明は、インプラントと穿孔とからなる配置および穿孔内へインプラントを挿入する方法にも関係する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組織に設けた穿孔（５０）内へ挿入するスクリュウ式インプラント(１)であって、海綿質部分(３)と皮質部分(２)とを有し、皮質部分(２)は穿孔（５０）内に取り付けるときに皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った外面を備えており、ねじ込みトルクの作用下に該穿孔にねじ込むときに、皮質部分(２)が、皮質骨組織のみに、基本的にインプラントの半径方向への圧縮量が増大するように作用し、その結果、インプラント(１)をねじ込むのに必要なねじ込みトルクの明らかな増大を生じさせるような外側デザインを有し、この増大が、インプラント(１)が穿孔内の所定位置またはほぼ所定位置にあることを示す指標として有用である上記のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２】
骨組織に設けた穿孔（５０）内へ挿入するスクリュウ式インプラント(１)であって、外面を備える海綿質部分(３)と、皮質部分(２)とを有し、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が、皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成するためにねじ切りした円錐形の外面を備え、また、該円錐形の外面が海綿質部分(３)の外面に対して５度未満の非ゼロ角（α）をなすような円錐テーパを有する上記のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３】
骨組織に設けた円筒形の穿孔（５０）へ挿入するほぼ円筒形のスクリュウ式インプラント(１)であって、円筒形外面を備える海綿質部分(３)と、皮質部分（２）とを有し、この皮質部分（２）が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った円錐形の外面を備えており、また、該円錐形の外面が海綿質部分(３)の外面に対して５度未満の非ゼロ角（α）をなすような円錐テーパを有する上記のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項４】
骨組織に設けた穿孔（５０）内へ挿入するスクリュウ式インプラント(１)であって、下方円筒形海綿質部分（３’）と、円錐形外面を備える上方円錐形海綿質部分（３”）とを有する海綿質部分(３)を有し、さらに、皮質部分(２)を備えており、この皮質部分（２）が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った円錐形の外面を備え、また、該円錐形の外面が上方円錐形海綿質部分(３”）の外面と５度未満の非ゼロ角（α）をなすような円錐テーパを有する上記のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項５】
インプラント(１)の最大直径部が皮質部分(２)に位置する、請求項１〜４のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項６】
皮質部分(２)が截頭正円錐体の形状を有する、請求項１〜５のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項７】
角度（α）が０.５〜５度である、請求項１〜６のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項８】
角度（α）が３度未満である、請求項１〜７のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項９】
角度（α）が０.５〜３度である、請求項１〜８のいずれかに記載のスクリュウ式イン
プラント(１)。
【請求項１０】
角度(α)が１〜２度である、請求項１〜９のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１１】
皮質部分(２)の軸線方向長さが３ｍｍに等しい、請求項１〜１０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１２】
皮質部分(２)の軸線方向長さが３ｍｍ未満である、請求項１〜１０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１３】
皮質部分(２)の軸線方向長さが０.５〜１.５ｍｍである、請求項１〜１０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント。
【請求項１４】
海綿質部分（３）が、皮質部分(２)のねじ付きの外面に向かって徐々に変化し合併するねじ付きの外面を備え、両方のねじ付き外面が、穿孔の共通のねじ付き内面に螺合できるようになっている、請求項１〜１３のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１５】
両方のねじ付き外面が同じリードを備えている、請求項１４に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１６】
少なくとも第１のねじ切り部(１１)を備えている、請求項１〜１５のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１７】
両方のねじ付き表面が前記第１のねじ切り部(１１)を備えている、請求項１５または１４と組み合わせた請求項１６に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１８】
皮質部分(２)の全軸線方向長さが、前記第１のねじ切り部(１１)を備えている、請求項１６または１７に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項１９】
ねじ切り部(１１)が単条ねじ切り部である、請求項１６〜１８のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２０】
ねじ切り部(１１)が多条ねじ切り部である、請求項１６〜１８のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２１】
ねじ切り部(１１)がねじ山からなる、請求項１６〜２０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２２】
ねじ切り部(１１)が、０.２０ｍｍ以下のねじ山高さを構成している、請求項１６〜２１のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２３】
ねじ切り部(１１)が、０.０２〜０.１５ｍｍのねじ山高さを構成している、請求項１６〜２２のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２４】
ねじ切り部(１１)が丸みのある外側デザインを有する、請求項１６〜２３のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２５】
ねじ切り部(１１)が対称形である、請求項１６〜２４のいずれかに記載のスクリュ
ウ式インプラント(１)。
【請求項２６】
さらに第２のねじ切り部(１２)を備える、請求項１６〜２５のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２７】
両方のねじ切り部（１１、１２）が共通の雌ねじ山と螺合できるように第１のねじ切り部(１１)および第２のねじ切り部(１２)が互いに一つに結合している、請求項２６に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２８】
第１、第２のねじ切り部（１１、１２）が、同じリードを備えている、請求項２６または２７に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項２９】
第１、第２のねじ切り部（１１、１２）間の横方向境界面（Ｐ２）が、皮質部分(２)と海綿質部分(３)との間の横方向境界面（Ｐ１）の下に設けてある、請求項２６〜２８のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３０】
第１、第２のねじ切り部（１１、１２）間の横方向境界面（Ｐ２）が、皮質部分(２)と海綿質部分(３)との間の横方向境界面（Ｐ１）と一致している、請求項２６〜２８のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３１】
皮質部分(２)が上部構造(２０)を保持するようになっている、請求項１〜３０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３２】
盲孔（７)が、上部構造(２０)を保持するように皮質部分(２)の最上方端からインプラント(１)内に延びている、請求項３１に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３３】
盲孔(７)に内ねじが切ってある、請求項３２に記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３４】
インプラント(１)が、皮質部分(２)の頂部に設けた上部構造と一体に形成されており、インプラントがその移植状態にあるとき、上部構造が骨組織から突き出る、請求項１〜３０のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３５】
インプラント(１)が歯科用インプラントである、請求項１〜３４のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３６】
皮質部分(２)の軸線方向長さが、海綿質部分(３)の軸線方向長さに関して比較的短くなっている、請求項１〜３５のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３７】
穿孔（５０）にねじ込んでいるとき、皮質部分(２)が、主として皮質部分(２)の半径方向に僅かに皮質骨組織を圧縮するように作用する、請求項１〜３６のいずれかに記載のスクリュウ式インプラント(１)。
【請求項３８】
請求項１〜３７のいずれかに記載のインプラント(１)を骨内に取り付ける方法であって、インプラント(１)の全体的な形状に適合する形状を有するが、直径が小さい穿孔（５０）を骨に形成する工程と、該インプラント(１)の皮質部分(２)が穿孔と一致するまでインプラント(１)に挿入トルクを加えることによって穿孔（５０）内にインプラント(１)をねじ込み、インプラント(１)を回転させるのに必要なねじ込みトルクの明白な増大を生じさせ、インプラント(１)が所定位置またはすぐに所定位置に来る指標とする工程とを含む方法。
【請求項３９】
穿孔(５０)の外側部分が、インプラント(１)の海綿質部分(３)に一致するように形成される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
穿孔（５０）が円筒形である、請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
穿孔（５０）がインプラント(１)より僅かに小さい直径である、請求項３８〜４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
骨組織に設けた穿孔（５０）内へのスクリュウ式インプラント(１)の挿入を容易にするための配置であり、海綿質部分(３)を有するスクリュウ式インプラント(１)と、このインプラント(１)の外側形状にほぼ一致する形状を有する穿孔（５０）とを含み、インプラント（１）が皮質部分(２)を備え、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成するためにねじを切った外面を備え、また、ねじ込みトルクの作用の下に穿孔（５０）にねじ込んでいるときに皮質部分(２)が、インプラント(１)の基本的に半径方向における皮質骨組織の圧縮量を増大させるように作用するような外側デザインを有し、その結果、インプラント(１)をねじ込むのに必要なねじ込みトルクの明白な増大を生じさせ、この増大が、インプラント(１)が穿孔（５０）内の所定位置またはほぼ所定位置にある指標として有用である上記の配置。
【請求項４３】
骨組織に設けた穿孔（５０）へのスクリュウ式インプラント(１)の挿入を容易にするための配置であって、海綿質部分(３)を有するスクリュウ式インプラント(１)と、インプラント(１)の形状にほぼ一致する形状を有する穿孔（５０）とを含み、インプラント（１）が、皮質部分(２)を備え、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った円錐形の外面を備え、また、該円錐形の外面が海綿質部分(３)の外面と５度未満の非ゼロ角（α）をなすような円錐テーパを有する上記の配置。
【請求項４４】
骨組織に設けた穿孔（５０）へのスクリュウ式インプラント(１)の挿入を容易にするための配置であって、円筒形外面を備える海綿質部分(３)を有するスクリュウ式インプラントと、インプラントの形状にほぼ一致する形状を有する穿孔（５０）とを含み、前記インプラント（１）が、皮質部分(２)を備え、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った円錐形外面を備え、また、該円錐形の外面が海綿質部分(３)の円筒形外面と５度未満の角（α）をなすような僅かな円錐テーパを有する上記の配置。
【請求項４５】
骨組織に設けた穿孔へのスクリュウ式インプラント(１)の挿入を容易にするための配置であって、下方円筒形海綿質部分（３’）と、円錐形外面を備える上方円錐形海綿質部分(３)とを有するスクリュウ式インプラント(１)と、インプラントの形状にほぼ一致する形状を有する穿孔（５０）とを含み、インプラント（１）が、皮質部分(２)を備え、この皮質部分(２)が、穿孔（５０）内に取り付けるときに、皮質部分(２)の骨組織との係合が皮質骨組織層（５２）にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、皮質部分(２)が、該係合を達成できるようにねじを切った円錐形の外面を備え、該円錐形外面が、海綿質部分(３)の円錐形部分の外面と５度未満の非ゼロ角（α）をなすような円錐テーパを有する上記の配置。
【請求項４６】
皮質部分(２)の軸線方向長さが、海綿質部分(３)の軸線方向長さに関して比較的短くなっている、請求項４２〜４５のいずれかに記載の配置。
【請求項４７】
穿孔（５０）にねじ込んでいるとき、皮質部分(２)が、基本的に皮質部分(２)の半径方向に僅かに皮質骨組織を圧縮するように作用する、請求項４２〜４６のいずれかに記載の配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨組織に設けた穿孔に挿入するスクリュウ・インプラントであって、海綿骨係合部分（海綿質部分と呼ぶ）と、穿孔内に取り付けたとき、前記皮質部分の骨組織との係合が、皮質骨組織層にほぼ限定されるような軸線方向長さを有する皮質部分とを有するインプラントに関する。前記皮質部分は、前記係合を達成するためにねじ切りした外面を備える。さらに、本発明は、骨組織へのスクリュウ・インプラントの挿入を容易にする配置であり、スクリュウ・インプラントおよび穿孔を含む配置に関する。本発明は、また、インプラントを穿孔に挿入する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリュウ式インプラントとは、ねじを切った外面を有し、異なった人工補綴物（例えば歯と整形人工補綴物）のための固定部材として使用されるインプラントのことである。この目的のために、この種のインプラントは、人工補綴物を必要とする部位のところで、骨組織構造の骨組織に設けた穿孔に螺合される。この穿孔は、サイズは僅かに小さいけれども、インプラントの形状にほぼ一致する形状に形成されるとよい。これらのインプラントは、切刃を備え、インプラントのねじ込み中に穿孔の内壁面に１条またはそれ以上の雌ねじ山を切るようになっているとよい。切刃がない場合、インプラント挿入前に穿孔内部にねじ山を切らなければならない。
【０００３】
骨組織は、２つの構成要素、すなわち、海綿骨組織と皮質骨組織とを有する。骨の大部分は、通常、海綿骨組織で構築されている。海綿骨組織は、骨内部の比較的柔らかい組織である。皮質骨組織は、より硬質で、通常、海綿骨を取り巻く比較的薄い層を形成する。したがって、最終的な位置で、上に述べたスクリュウ式インプラントは、普通は、より大きい長さ部分に沿って海綿骨組織と接触し、そして、インプラントの一端にあるより短い部分でのみ皮質骨組織と接触することになる。
【０００４】
スクリュウ式インプラントが骨組織内の固定位置にあるとき、補綴部分を担持するための上部構造をインプラントに固着するとよい。スクリュウ式インプラントを義歯の固着に使用する場合、上部構造は、代表的には、橋脚歯または経粘膜要素を含むことになる。これは、インプラントと係合し、インプラント側で上顎または下顎を覆っている歯肉との橋渡しをする。次いで、補綴部分、たとえば、クラウン、ブリッジまたは義歯を橋脚歯に固着する。インプラントは、また、上部構造（たとえば、経歯肉構成要素）と一体に形成してもよく、そこに、たとえば、クラウンを直接固着する。
【０００５】
多くの従来技術のスクリュウ式インプラントを使用する際に生じる問題は、骨吸収問題と呼ばれている。骨吸収とは、ひとたびインプラントを骨組織に取り付けたならば、インプラントを取り巻いている骨が退化する傾向があるプロセスについて使用される用語である。これは非常に望ましくないのである。なぜならば、インプラントを取り巻いている骨の量が減少すると、安定性が低下し、時に人工補綴の失敗となるからである。これは、特に骨吸収が、主として、骨で最も硬い部分である皮質骨において発生する場合に当てはまる。ひとたび骨吸収が実際に生じると、二次的な問題も現れる可能性がある。このような二次的な問題とは、特に歯科用インプラントに関する場合、たとえば歯垢の堆積である。そして、インプラントを取り巻いている歯肉組織の炎症またはインプラントの露出した端部に沿った歯肉組織の下方成長を生じさせるのである。また、インプラントの美感が、骨組織吸収によって次第に損なわれるのである。このことは、義歯が美容整形分野の一部をなしているので、特にインプラントを歯科用途に意図している場合には重大な欠点である。
【０００６】
骨吸収の生物学的原因は、いまだに完全に理解されていない。しかしながら、発明者の考えによれば、骨組織の機械的な過剰刺激および刺激不足が骨吸収を引き起こすように思えるので、インプラントの適切な装填を確保することが重要である。発明者の以前の研究では、加えられた軸線方向荷重を適切なやり方で骨に伝えるインプラントを開発する際の問題点を検討した。この研究では、荷重を隣接した骨組織に均一に分配すること（これは、大きい応力集中または応力山を防ぐことを意味する）が関連していることがわかった。
【０００７】
ＷＯ00/03657（Astra Aktiebolag、Hansson）が、円筒形軸を有する従来技術によるスクリュウ式インプラントを開示している。このインプラントは、骨組織に埋め込むように使用するようになっており、円周方向に向いた粗面を備えた外面を有する。円周方向に向いた粗面は、第１、第２の軸線方向セクションを有する。各セクションは、頂点を有し、溝によって軸線方向に隔たった一連の円周方向に向いた山を含む。第１の軸線方向セクションにおける隣り合った山の頂点間の軸線方向間隔は、第２の軸線方向セクションにおける隣り合った山の頂点間の軸線方向間隔より小さい。円周方向に向いた粗面の第１、第２の軸線方向セクションは、同じまたはほぼ同じピッチを提供するようになっている。円周方向に向いた粗面を構成しているねじ山は、セルフタッピングである。さらに、上記のインプラントは、骨組織にほぼ完全に埋め込むことになっており、そして、インプラントの頂部は、それを挿入した骨の外面と面一となる。
【０００８】
上述のインプラントにおいては、円周方向に向いた粗面の第１、第２のセクションは、周縁の骨吸収を抑制するように骨組織に均一に荷重を伝えるインプラントの能力を向上させる。
【０００９】
上述のインプラントでの欠点は、従来同様に、それを穿孔に取り付けるときに明らかになるかも知れない。穿孔のサイズは、インプラントを穿孔にねじ込んだときに、セルフタッピング切刃を使用して一条のねじ山を穿孔の壁面に切ることができるようになっていなければならない。このようにして創ったねじ山は、所定位置にインプラントを保持するのに有用であり、その安定性を向上させ、治癒の進行を促進する。残念なことには、インプラントを所定位置にねじ込んでいるとき、それが穿孔の底に達したのに、外科医がそれでもインプラントをねじ込み続けることがたまたまある。当然、インプラントをこの位置からさらに骨内へねじ込むことはできない。その代わりに、余分なねじ込み操作が、同じ深さに留めたままインプラントを穿孔内で回転させるだけであり、この回転で穿孔内に予め切っておいた雌ねじ山を壊してしまうのである。雌ねじ山がなければ、インプラントの安定性が損なわれる。安定性が低ければ、インプラントについての治癒時間が長くなり、二次的な問題のリスクも増大する。このような二次的な問題は、特に歯科用途において問題であり、インプラントまわりに不必要な柔らかい結合組織を形成することになる。
【００１０】
米国特許第５４２７５２７号（Niznick）が、他の従来技術によるスクリュウ式インプラントを開示している。たとえば、図１Ｂ（参照特許の発明に関しての従来技術を示している）において、円筒形のインプラントが、外部に突出する六角形のヘッドを有する滑らかな上部を有するように示されている。ヘッド部は、半径方向に広がっているが、インプラントの軸部分のねじ山の外径とほぼ同じサイズを有する直径となっている。したがって、或る種のヘッド部分を備えてはいるが、このインプラントは、上記のＷＯ00/03657（Astra Aktiebolag, Hansson）のインプラントと同様に、穿孔のねじ山を壊すという同じリスクを生じる傾向があるように思える。同じ文書において、円錐形のインプラントが、記載されている（図２）。このインプラントのテーパ角は、好ましくは１度〜３度であり、そして、インプラント長さの少なくとも５０％が円錐形でなければならないことがテキストに記載されている。このインプラントは、インプラントの下部より大きい直径で、インプラントの上部より小さい直径である骨組織にある円筒形の穿孔に挿入するようになっている。したがって、円錐形のインプラントを円筒形の穿孔にねじ込んだとき、骨はインプラントの上部まわりに広げられ、これが、インプラントが接触する骨の量を増大させると考えられる。
【００１１】
米国特許第５４２７５２７号（Niznick）においては、その目的は、細いインプラントをすでに使用した小さいまたは非常に薄い骨がある場合に使用される円錐形インプラントを提供することにある。しかしながら、この従来技術でも、インプラントが穿孔の端部に到達した後でさえ、外科医が増大トルクを加え続け、したがって、インプラントを回転させて穿孔の先に切られたねじ山を破壊することになりやすい。したがって、この円錐形のインプラントは、ＷＯ00/03657 (Astra Alctiebolag, Hansson)のインプラントに関して先に述べたと同じ問題の傾向がある可能性がある。
【００１２】
別の欠点として、インプラントの円錐形状が大量の骨を押し広げ、その結果、余分の負荷にさらさせられるということがある。理想としては、これがインプラントの安定性を向上させなければならないのであるが、余分な荷重が骨組織を過負荷とし、その代わりに、骨吸収を招き、インプラントの安定性を低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、従来技術インプラントよりも正しい方法でより容易に装置することができるインプラントを提供することにある。特に、本発明は、インプラントの挿入でねじ山が損傷を受ける問題を低減する。さらに、本発明のインプラントは、他の重要な局面でも、たとえば、安定した一次固定、初期安定性および骨組織の適正な負荷を行うという点でも、周縁骨吸収傾向なしに良く機能するインプラントである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的は、骨組織に設けた穿孔に挿入するスクリュウ式インプラントであって、海綿質部分と、穿孔内に装置したとき、前記皮質部分の骨組織との係合が皮質骨組織層にほぼ限定されるような軸線方向長さを有している皮質部分とを有するインプラントによって達成される。前記皮質部分は、前記係合を達成するためにねじ切りした外面を提供し、そして、ねじ込みトルクの作用下に前記穿孔にねじ込んでいるとき、前記皮質部分が、インプラントのほぼ半径方向における皮質骨組織のみの圧縮量を増大させるように作用し、その結果、インプラントをねじ込むのに必要なねじ込みトルクの明白な増大を招き、この増大が、インプラントが所定位置またはほぼ所定位置にある指標として有用となるような外側デザインを有する。
【００１５】
「皮質骨係合部分」という用語は、移植状態で主として皮質骨組織層と係合することになるインプラント部分を定義するのに使用している。簡約化のために、この用語は、以後、明細書本文でも特許請求の範囲でも、「皮質部分」と呼ぶことにする。同様に、「海綿骨係合部分」という用語は、「海綿質部分」と呼ぶことにするが、これは、主として海綿骨組織と係合することになるインプラント部分を謂う。
【００１６】
したがって、本発明の第１の全般的なアイデアは、ねじ込みトルクの作用下で穿孔にねじ込まれるとき、ほぼ半径方向において皮質組織の圧縮量を増大させるように作用する皮質部分を有するインプラントを提供することである。増大した圧縮量は、インプラントをねじ込むのに必要なねじ込みトルクの明白な増大を生じさせる。このトルクは、インプラントが穿孔内の所定位置にまたはほぼ所定位置にあるという指標となる。したがって、インプラントを過剰な回転で不注意にねじ込むというリスクがかなり低減する。前記圧縮量増大を得るために、穿孔の形状は、好ましくは、皮質部分の外側輪郭どおりであってはならない。たとえば、インプラントの全体的な形状が円筒形で、円錐形の皮質部分を有する場合、穿孔を全体的に円筒形とするとよい。しかしながら、穿孔は、通常通りに、海綿質部分より僅かに小さい直径を有するとよい。
【００１７】
皮質部分の外側デザインは、インプラントの長さ単位あたりの皮質部分の外側体積がインプラントの長さ単位あたりの海綿質部分の外側体積よりも大きくなるようにする。ここで、穿孔に徐々にねじ込むとき、海綿質部分が皮質組織を既にいくぶんか圧縮することになるという点に留意されたい。しかしながら、皮質部分のねじ込みは、皮質骨組織の圧縮量を増大させ、その結果、インプラントを回転させるのに必要な所望トルク増大が生じる。
【００１８】
皮質骨組織は、圧縮量がほんの僅かに増大される場合であっても、ねじ込みトルクの認知可能な変化を与えるほど充分に硬い組織である。しかしながら、皮質骨は圧縮に敏感であり、圧縮量が高すぎると、損害を受けるかもしれない徴候があるので、圧縮量は不必要に大きくてはならない。したがって、使用される圧縮量は、明白なねじ込みトルクの増大が達成されると共に、皮質組織の圧縮量が許容レベル内に保たれるようにわずかな圧縮量でなければならない。
【００１９】
さらに、骨組織の全圧縮量は、最小限に抑えられなければならない。過剰な圧縮が骨吸収、そして、組織の弱体化の原因となり、ひいてはインプラントの初期安定性の低下に通じ得るため、このことは有利である。上述したように、皮質骨の圧縮量のほんの僅かな増大が、ねじ込みトルクの所望の明白な増大を得るのに充分であることがわかった。したがって、骨組織の他の部分の圧縮量を増大させる必要はまったくない。また、インプラントが所定位置またはほぼ所定位置にあるという指標として有用とするためには、インプラントの挿入手順の最後の段階まで、すなわち、インプラントの皮質部分が皮質骨と係合するときまで、トルクの増大が生じてはならない。したがって、皮質部分の軸線方向の長さを本発明の皮質部分の係合がほぼ皮質組織層に限定されるように選ぶと有利である。
【００２０】
皮質骨組織のみの圧縮量の増大を利用するという事実から生じる別の利点は、このような圧縮が、従来技術のインプラントの皮質部分の外形のほんの少しの変更だけで達成され得るということにある。したがって、本発明で提案している、皮質部分を設けることによって従来技術のインプラントの全体的な形状を変えることはほとんどない。したがって、既存のインプラント形状によって得られる利点または選択肢が、本発明におけるようにそれに皮質部分を設けることによって必ずしも影響を受けるというわけではない。この点は、インプラントまわりで均一な荷重の分布を達成して骨吸収を確実に防ぐように行われた従来の経験および設計を採用するために重要である。
【００２１】
別の利点は、増大した圧縮量が、移植直後に、インプラントと皮質組織間の間の圧力を増大させ、インプラントの一次固定をより安定させ、初期安定性を向上させることになるということである。これらのファクタは、インプラントまわりの骨組織形成を促進し、インプラントまわりに望ましくない柔らかい結合組織を形成させるリスクと共に骨吸収のリスクを低減し、治癒時間を短縮する。
【００２２】
皮質部分の皮質骨との係合を達成するために、皮質部分は、ねじ付きの外面を備える。「ねじ付きの」という用語は、この部分をスクリュウとして機能させることができる表面を意味している。したがって、この目的にかなっている螺旋形の配置を有する任意の表面は、「ねじ付きの」という用語に含まれる。たとえば、一連の不連続な突起を有し、それに続いてリブを有する表面、すなわち、普通のねじ山を有する表面がそうである。現在のところ、普通のねじ山を有する表面が最も有利な選択肢である考えられる。
【００２３】
ねじ付きの表面は、皮質骨組織との係合が皮質骨とインプラントとの間の摩擦を高め、したがって、皮質部分を穿孔にねじ込むときに必要なねじ込みトルクの明白な増大に貢献するという点で有用である。この効果のために、皮質骨組織の圧縮量は、滑らかな表面を使用する場合に必要となるであろう圧縮量よりも少なく保たれ得る。このことは、上述したように有利である。さらに、インプラントをねじ込んでいる最中に、ねじ付きの表面は、皮質部分を穿孔内に押し下げ、ほぼ半径方向に皮質組織を圧縮する。ねじ付きの表面がない場合には、皮質部分のねじ込みに抗して作用する骨組織からの力が、皮質部分を押し下げる力に打ち勝つというリスクが増大する可能性がある。その場合、インプラントに加えられるねじ込みトルクは、インプラントを回転させるだけに作用し、長手方向にインプラントを前進させるようには作用せず、それによって、穿孔に切られた雌ねじ山が損傷を受ける可能性がある。
【００２４】
ねじ付きの表面による別の利点は、それらが骨組織内方成長にとって有益であることが既に示されていることであり、更にはそれらが周囲の骨組織への適切な負荷分配を可能にするのにも有用である点にある。この負荷分配機能により、ねじ付き表面は、骨成長を刺激し、周縁の骨吸収を抑制するのに役立つ。また、皮質部分のねじ付き外面は、インプラントの一次固定および初期安定性に貢献する。
【００２５】
ここで、インプラントの皮質部分、海綿質部分の定義に戻る。通常、移植されたスクリュウ式インプラントは、海綿骨組織および皮質骨組織の両方と接触する。しかしながら、皮質骨組織が骨まわりの比較的薄い層を構成しているので、スクリュウ式インプラントの長さの大部分が海綿骨と接触することになる。したがって、インプラントの皮質部分の長さは、それが主として皮質骨組織層の厚さに一致していなければならないので、インプラント長さに比べて比較的短い。この厚さは、骨の種類、移植部位、そして、個々の患者によって変化する。通常の厚さは、約０.５−１ｍｍ〜３ｍｍである。
【００２６】
本願で皮質組織、海綿質組織について触れるとき、上記したように、骨組織構造が正常なケースについて述べている。しかしながら、異常なケースもある。その場合には、骨は、ほぼ皮質組織だけからなる。異常なケースとは、骨組織の形質転換のプロセスの結果である。これは、特に、長期間にわたってゆるいオーバーデンチャーを使用してきた患者の下顎に関して発生する可能性がある。本発明のインプラントは、主として、正常ケースに役立つように設計してあるが、異常ケースについて使用した場合でもちゃんと機能することはできる。
【００２７】
本明細書および特許請求の範囲を通じて、インプラントについての、「上」、「下」のような方向に関する用語およびそれに関連した「頂」、「底」、「下方」などの用語に対する言及は、「上」が、インプラントのヘッド端または後端、すなわち、その冠端に向かうことを意味し、そして、「下」が、インプラントの挿入端、すなわち、その先端に向かうことを意味していると解釈されたい。したがって、インプラントの「下部」とは、穿孔に最初に導入される部分を指すことになる。明らかに、これは、インプラントが実際にどんな方向において移植され、使用されるかについてなんら限定をなすものではない。
【００２８】
本発明によるインプラントの皮質部分は、インプラントの最上端に位置し、インプラントの最終位置において皮質骨組織と係合する部分である。
【００２９】
ねじ込みトルクについての本発明による効果は、インプラントのねじ込み長さの関数としての、インプラントを回転させるのに必要なねじ込みトルクに関して言えば、より容易に説明できる。本発明によるインプラントについてのこのような機能は、第１の勾配を有する第１部分と、第１の勾配より大きい第２の勾配を有する第２部分とを備えるということである。第１部分は、本発明によるインプラントの海綿質部分のねじ込みにほぼ対応し、第２部分は、インプラントの皮質部分のねじ込みに対応することになる。第１、第２の部分の勾配差は、インプラントが所定位置またはすぐに所定位置に来る指標として使用されるねじ込みトルクの明白な増大に対応する。
【００３０】
本発明の上記目的は、さらに、骨組織に設けた円筒形の穿孔に挿入するほぼ円筒形のスクリュウ式インプラントであり、円筒形の外面を備える海綿質部分を有し、また、また、穿孔に取り付けるときに、前記皮質部分の骨組織との係合がほぼ皮質骨組織層に限定されるような軸線方向長さを有する皮質部分を備え、前記皮質部分が、前記係合を達成できるようにねじ切りしてあり、円錐形のテーパを有し、前記円錐形の外面が、海綿質部分の円筒形外面に関して５度未満の角度をなすスクリュウ式インプラントによって達成される。
【００３１】
本発明のこの態様は、ほぼ円筒形のインプラント（取り付け中に穿孔の雌ねじの不注意による破壊が最も生じる傾向があったタイプのインプラント）に関係しているので、特に有用である。
【００３２】
それ故、円筒形の穿孔に挿入することになっているほぼ円筒形のスクリュウ式インプラントを本発明は提供する。従来技術によれば、円筒形の穿孔は、円筒形のインプラントより僅かに小さい直径であってもよく、その結果、雌ねじがスクリュウ式インプラントと螺合させるために穿孔の内壁面に形成することができる。本発明によれば、円筒形のインプラントは、円錐形の外面を備える皮質部分を備える。この外面は、インプラントの海綿質部分の円筒形外面と５度未満の角をなす。したがって、骨の円筒形穿孔にねじ込むとき、皮質部分は、同様に、円筒形の穿孔の内壁面に対して５度未満の角をなし、したがって、ほぼ半径方向において皮質骨組織を圧縮する。
【００３３】
驚くべきことには、上記の小角度が、インプラントが所定位置またはすぐ所定位置に来る指標として外科医が認識できるに充分なねじ込みトルクの明白な増大を生じさせる円錐性を与えることがわかった。それにもかかわらず、この角度は、皮質部分が圧縮しすぎることによって皮質骨に損傷を与えるほど大きくない。また、皮質部分の軸線方向長さが骨組織との係合を皮質組織層にほぼ限定する値となっているので、インプラントの海綿質部分まわりの半径方向における骨の不必要な圧縮がまったくない。
【００３４】
皮質部分と海綿質部分の間、つまり皮質部分と円筒形穿孔の内壁面の間に特定の小角度を形成することによる別の利点は、このような皮質部分を従来技術のインプラントに設けた場合、従来技術のインプラントの全体的な形状をそれほど変える必要がないということである。その結果、従来技術によるインプラントの形状によって得られる利点または選択肢に必ずしも影響を与えることがないということになる。このことは、特に、インプラントまわりに均一に負荷を分布させて骨吸収を確実に防止するために行われた従前の経験および設計の利点を採用するのに重要である。
【００３５】
皮質部分に関する「円錐形の」外面という表現については、それが一般的な表現として使用されているということは了解されたい。前記円錐性は、種々の形状、たとえば、正円錐体または漏斗状の円錐体によって得ることができるし、または、一連の個別な段階を追っても得ることができる。ただし、後者の場合、各段階の半径方向拡張量の増大が長手方向において骨の望ましくない圧縮を生じさせるほど大きくなってはならない。また、皮質部分は、異なった円錐性を有する２つまたはそれ以上の部分からなっていてもよい。たとえば、皮質部分は、下方円錐形部分および上方円錐形部分からなり、下方円錐形部分の外面は、海綿質部分の外面と１度の角をなし、上方円錐形部分の外面は、海綿質部分の外面と２度の角をなす。この場合、皮質部分の両方の部分は、角度に関する限定要件を満たさなければならない。このことは、皮質部分の外面全体が海綿質部分の外面に対して５度未満の角をなすということを意味する。換言すれば、皮質部分のどの部分も、５度を上回る、海綿質部分に対する角度を持ってはならないのである。
【００３６】
外面間のなす角度は、それぞれ、表面輪郭の平均値から測定されなければならない。たとえば、ねじ付きの表面が、山および谷を有するねじ山輪郭を備えている場合、表面輪郭の平均値とは、山対谷高さの半分ということである。
【００３７】
皮質部分の外面が海綿質部分の外面となす角は、５度未満であり、好ましくは３度未満である。この角度は、０.５〜５度、好ましくは０.５〜３度であり、最も好ましくは１〜２度の範囲であると有利である。これらの小角度は、許容レベル内に皮質骨組織の圧縮量を保ちながらねじ込みトルクの増大を望ましい範囲に納めたとき、最も有用であることが判明した。
【００３８】
皮質部分の軸線方向の長さは、皮質部分の骨組織との係合が皮質骨組織層にほぼ限定されることになり、また、皮質部分がねじ込みトルクの所望の増大を得るのに必要な以上に組織を圧縮することがないように選定する。好ましい長さは、３ｍｍ以下であり、最も好ましくは、０.５〜１.５ｍｍである。
【００３９】
圧縮骨量および最終的なねじ込みトルクは、皮質部分の角度およびその軸線方向の長さに依存する。これらのパラメータを変化させることによって、ねじ込みトルクが増大する状態を僅かに変えてもよい。たとえば、やや長い軸線方向長さとやや小さい角度とを組み合わせた場合には、ねじ込みトルクの増大は比較的穏やかとなる。もっと短い軸線方向の長さともっと大きい角度の場合には、ねじ込みトルクの増大はもっと急激になる。
【００４０】
本発明の一実施例においては、海綿質部分は、また、皮質部分の前記ねじ付き外面へ徐々に変化し合併するねじ付き外面も備える。この場合、両方のねじ付き外面は、穿孔の共通のねじ付き内面と螺合できるようになる。したがって、穿孔の上方円錐形部分に設けた雌ねじ山が、確実に、皮質部分の挿入時に保たれる。皮質骨の圧縮にもかかわらず、これらの雌ねじ山は、なお、骨組織とインプラントの皮質部分との接触量を増大させるように機能する。また、雌ねじ山は、穿孔内へ皮質部分を押し込むことに貢献し、したがって、皮質部分が前述したように反発要因として作用するリスクを減らすことになる。最後に、互いに向かって徐々に変化し合併する２つのねじ付き表面は、インプラントのねじ込み過程を確実に滑らかにする。
【００４１】
海綿質部分および皮質部分のねじ付きの表面が、それぞれ、穿孔の内面にある同じ雌ねじ山と確実に螺合できるようにするために、これらのねじ付き表面が同じリードを有すると有利である。
【００４２】
スクリュウのリードとは、スクリュウを一回転させたときに、スクリュウ軸線に対して平行な方向に前進する距離と定義できる。
【００４３】
ねじ付きの表面を得るために、この表面は、少なくとも１つのねじ切り部を備える。ここで、ねじ切り部とは、表面がスクリュウとして機能できる螺旋形構造、たとえば、不連続な突起の連続とそれに続くリブ、または、普通のねじ山であると了解されたい。したがって、ねじ付きの表面は、１つまたはいくつかのねじ切り部を備え得る。ねじ切り部は、１つまたはいくつかのねじ付き表面上を延びるものであり得る。現在のところ、最も有利なねじ切り部は、普通のねじ山であると考えられる。
【００４４】
たとえば、第１のねじ切り部が、皮質部分のねじ付き外面の全軸線方向長さに沿って延びていて、皮質部分の皮質骨組織との最大係合量を得るようにしてもよい。
【００４５】
また、ねじ切り部は、皮質部分のねじ付き表面および少なくとも海綿質部分のねじ付き表面の部分を覆って中断することなく延びていてもよい。こうすれば、２つのねじ付き表面が互いに向かって徐々に変化し合併すべきであり、また、同じリードを持つべきであるという上記の示唆を、２つのねじ付き表面が同じねじ切り部を共有するという点で、容易に実現することができる。
【００４６】
インプラントは、また、２つの異なったねじ切り部を備えていてもよい。たとえば、海綿質部分が、特に海綿骨組織との係合に適しているねじ切り部を有し、皮質部分が、特に皮質骨組織との係合に適しているねじ切り部を有することも可能である。あるいは、第１、第２のねじ切り部が、皮質部分および海綿質部分を分割する横方向境界面のところでちょうど分割されている必要はない。その代わりに、第１のねじ切り部が、皮質部分および海綿質部分の一部を覆って延び、その一方、第２のねじ切り部が、海綿質部分の残りの部分を覆って延びていてもよい。
【００４７】
単条ねじ切り部および多条ねじ切り部を共に使用してもよい。単条ねじ切り部が、スクリュウとして表面を機能させ得る単一の螺旋構造、たとえば、従来の単条ねじ山からなるものであることは了解されたい。多条ねじ切り部は、少なくとも第１、第２の螺旋構造からなり、第２の螺旋構造の巻回部が第１の螺旋構造の巻回部間に設けてある。多条ねじ切り部の一例としては、普通の多条ねじ山がある。
【００４８】
多条ねじ切り部は、各ねじ山巻回部間の軸線方向距離が短いねじ切り部を必要とするときに特に有用である。多条ねじ切り部を用いることによって、適正な軸線方向リード（インプラントをその軸線周りに回転させる毎にインプラントが軸線方向に変位する量）を持たせながら、このような短い軸線方向距離を達成することができる。より大きいねじ切り部とより小さいねじ切り部の組み合わせが望ましい場合、単条、多条のねじ切り部の組み合わせを使用してもよい。たとえば、第１のねじ切り部が、かなり小さい高さと軸線方向距離を有する多条ねじ切り部からなり、一方、第２のねじ切り部が、より大きい高さおよび軸線方向距離を有する単条ねじ切り部からなるようにしてもよい。好ましくは、第１、第２のねじ切り部が、第１表面の多条ねじ切り部が第２表面の単条ねじ切り部に続くように互いに向かって徐々に変化し合併するとよい。現在のところ、普通の単条、多条のねじ山が、それぞれ、最も好ましい単条、多条のねじ切り部であると考えられる。
【００４９】
ねじ切り部の詳細に関しては、０.２０ｍｍ以下、好ましくは０.０２〜０.１５ｍｍの範囲、最も好ましくは０.０５〜０.１５ｍｍの範囲にあるねじ山高さを構成するねじ切り部が、特に皮質組織との係合に有利であることが判明し、その場合に、それらの存在が骨吸収のリスクを低減するように思われる。好ましくは、骨吸収を引き起こすかもしれないいかなる応力ピークをも回避すべく丸み付きデザインを有するとよい。丸み付きねじ山は、その高さの約０.４またはそれ以上でピーク半径を有すると有利である。好ましい丸み付きねじ切り部の一例が、ＷＯ97/29713 (Astra Aktiebolag, Hansson)に記載されている。
【００５０】
雌ねじ山との係合の最適利点を採用しながら骨組織へのインプラントのゆるやかな導入を行うためには、ねじ切り部が、インプラントの長手軸線まわりに対称形であることが望ましい。
【００５１】
本発明のさらに別の態様によれば、骨組織に設けた穿孔へ挿入するスクリュウ式インプラントであって、下方円筒形海綿質部分と円錐形の外面を備える上方円錐形海綿質部分を含み、また、皮質部分を備え、この皮質部分が、穿孔内に取り付けるときに、前記皮質部分の骨組織との係合が皮質骨組織層にほぼ限定されるような軸線方向長さを有し、前記皮質部分が、前記係合を達成するためにねじ切りした円錐形の外面を備え、また、前記円錐形の外面が、海綿質部分の上方円錐形部分の外面に対して５度未満の非ゼロ角をなすような円錐形のテーパを有するスクリュウ式インプラントが提供される。
【００５２】
本発明のこの態様のアイデアおよび機能は、上記した本発明によるほぼ円筒形のインプラントとほぼ同じである。これは、本願の特定部分でさらに詳しく説明する。
【００５３】
本発明は、また、本発明によるインプラントを骨内に取り付ける方法にも関するものであり、この方法は、インプラントの全体的な形状に適合しているが、それよりも僅かに小さい直径を有する穿孔を前記骨に形成する段階と、前記インプラントの皮質部分が前記穿孔に達するまで前記インプラントにねじ込みトルクを加えることによって前記インプラントを穿孔内にねじ込み、インプラントが所定位置またはすぐに所定位置に来る指標となる、インプラントを回転させるのに必要なねじ込みトルクの明白な増大を生じさせる段階とを含む。
【００５４】
インプラントの全体的な形状に一致しているが、サイズが僅かに小さい穿孔を骨に形成することは、従来技術の方法で知られている。全体的な形状とは、通常、全体的に円筒形または円錐形の形状のことであるが、円筒形および／または円錐形の形状の組み合わせのような他の変形例も知られている。穿孔を形成するときには、全体的な形状からの小さい不一致は、通常、考慮されない。特に、本発明によるインプラントの海綿質部分に対して皮質部分がなす角度は、インプラントの全体的な形状の一部とは考えられない。事実、皮質部分、海綿質部分間の角度は、肉眼ではほとんど認められないほど小さい。
【００５５】
本発明によるインプラントを穿孔にねじ込むとき、インプラントの海綿質部分が穿孔内に導入されるにつれて、インプラントをねじ込むのに必要なトルクは、最初は、ゆっくりと増大する。しかしながら、皮質部分が穿孔に達すると、インプラントの直径が大きくなっていることにより、トルクは急速に増大する。トルクの増大は、歯科医に感知されるほどになり、このトルク増大は、インプラントをそれ以上ねじ込んではいけないことを示す指標として機能する。また、歯科医は、インプラントが骨内に確実に納まったことを確信できる。
【００５６】
本発明の別の態様においては、骨組織に設けた穿孔へスクリュウ式インプラントを挿入するのを容易にするための、添付の特許請求の範囲に記載されている配置であって、海綿質部分を有するスクリュウ式インプラントと、インプラントの形状にほぼ一致する形状を有する穿孔とを含む配置が提供される。
【実施例】
【００５７】
図面を参照して、図１ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂに示す拡大部分は、概略的なものであり、正しい尺度の図面では肉眼には見えないほどの構成部分をより良く示す目的で挿入したものであることは了解されたい。同じような構成部分には、異なった図でも同じような参照符号が付けてある。
【００５８】
図１〜３に関連して、以下に本発明の第１実施例を説明する。この実施例は、ＷＯ00/03657 (Astra Aktiebolag, Hansson)に記載されているような先に言及した従来技術によるインプラントに適用した本発明の概念を示しており、これは、特に有利な効果を有すると考えられる。
【００５９】
ほぼ円筒形の形状を有するインプラント１は、人工補綴物の固定のために上顎または下顎の骨組織に設けた穿孔へ挿入する歯科用インプラントである。このインプラント１は、市販されている純粋なチタン、チタン合金、別の生物学適合性金属もしくは金属合金または穿孔の境界壁面でのインプラントの骨組織との一体化を促進するセラミックから作ってある。
【００６０】
インプラント１は、好ましくは８〜１９ｍｍの長さを有し、約３〜４ｍｍの最大幅を有する。図１ａ〜３に示されるインプラント１は、１２ｍｍの長さおよび４ｍｍの幅を有する。
【００６１】
インプラントは、円筒形外面を備える海綿質部分３と、骨組織の穿孔に取り付けるとき、ほぼ皮質骨組織層と係合するように１．５ｍｍの軸線方向長さを有する皮質部分２とを有する。皮質部分２の外面は、ねじ切りしてあり、５度未満の角αをなすように僅かな円錐形テーパを有する。この場合、インプラントの海綿質部分３に対して１度である（図１ｂを参照）。皮質部分２と海綿質部分３との横方向境界面は、Ｐ１で示される。
【００６２】
この技術分野では周知のように、海綿質部分３の下方には、円錐形の先端部４があり、穿孔にインプラント１を挿入するのを容易している。インプラント１の最上方セクション５は滑らな円錐形となっており、その小直径部がインプラントの頂部に向いている。最上方セクション５の軸線方向寸法は、インプラント１の全長に比して小さいと好ましく、一例として、４％以下であり、おそらくは、１.５％〜３.７％の範囲にある。骨内の所定位置にあるとき、最上方セクション５は、インプラントの、骨の外部からアクセスできる唯一の部分となる。
【００６３】
次に図２、３を参照して、インプラントは、橋脚歯構造（図示せず）を受け入れるための、最上方部分５にある開放端７を有するソケット６を備えている。橋脚歯構造は、穿孔の上に位置する歯肉にかかり、補綴部分を支持／提供する。ソケット６は、円錐形の上部セクション８、雌ねじを切った下方セクション９および円筒形の中間セクション１０からなる。橋脚歯構造は、下方セクションを有する。この下方セクションは、橋脚歯構造をインプラント１に取り外し可能に固着するためにインプラント・ソケット６内に螺合できる。
【００６４】
インプラント１の外面は、第１、第２のねじ切り部１１、１２を備える。第１、第２のねじ切り部１１、１２間の横方向境界面は、Ｐ２で示される。第１のねじ切り部１１は、皮質部分２および海綿質部分３の一部を覆って延びている。ねじ切り部１１は、したがって、海綿質部分３から皮質部分２まで中断することなく続く。さらに、この場合、ねじ切り部１１は、多条ねじ山、すなわち、３条のねじ山であり、その高さは、０.２ｍｍ以下であり、好ましくは０.１ｍｍである。このような小さい高さを有するねじ山は、時に、「ミクロねじ山」と呼ばれ、これは、歯科用インプラントの上部に設けたときに特に有利であることがわかっている。この場合、「ミクロねじ山」の存在が、周縁骨吸収を抑制する。０.２ｍｍより大きい高さを有するねじ山は、「マクロねじ山」と呼ばれている。
【００６５】
第２のねじ切り部１２は、海綿質部分３の下部および先端部４上に設けられる。この場合、この第２のねじ切り部は、０.２ｍｍ、この場合０.３ｍｍより大きい高さを有する普通のねじ山を有する単条ねじ切り部である。
【００６６】
第２のねじ切り部１２は、第１のねじ切り部１１に向かって徐々に変化（合併）し、第２ねじ切り部１２の単条ねじ山が、第１ねじ切り部１１の３条ねじ山のねじ螺旋に続く。この実施例においては、第１、第２のねじ切り部１１、１２は、また、同じリードを有する。
【００６７】
第１、第２のねじ切り部１１、１２が互いに向かって徐々に変化（合併）し、同じリードを有するという事実および第１のねじ切り部１１が海綿質部分３、皮質部分２間の境界面Ｐ１を横切って中断することなく続いているという事実は、すべて、インプラントを雌ねじ山と最適な状態で螺合させ、雌ねじ山の破壊を最小限に抑えるということに貢献する。このことは、特に、円錐形の皮質部分２と組み合わせたときに有利である。なぜならば、骨組織の穿孔内に切った雌ねじ山の、ねじ付き表面と協働して皮質部分２を穿孔内に押し込むという能力が向上するからである。
【００６８】
図１ａでわかるように、インプラント１は、穿孔内にねじ込んでいるときのセルフタッピングのためにその下端の周面まわりに円周方向に分布させた切削くぼみまたは切削溝１３を有する。インプラント１が切削くぼみ１３を備えていない場合、インプラントを挿入する前に、穿孔に雌ねじ山を切っておくとよい。
【００６９】
上記段落から既に明らかであるように、第１、第２のねじ切り部１１、１２間の境界面Ｐ２が、円筒形海綿質部分３、円錐形皮質部分２間の境界面Ｐ１下方に存在する。本発明の他の実施例においては、これら２つの境界面Ｐ１、Ｐ２は一致するかも知れない。
【００７０】
第１、第２のねじ切り部１１、１２の多条、単条のねじ山は、それぞれ、周囲の骨組織における応力ピークを避けるように丸くなったデザインであると有利である。
【００７１】
次に図４ａ〜４ｃを参照して、ここには、インプラント１を挿入する方法が示してある。インプラント１は、皮質骨組織層５２および海綿骨組織層５３からなる骨組織に設けた穿孔５０にねじ込まれる。この技術分野では周知のように、穿孔５０は、インプラント１の全体的な形状に一致するが、サイズが僅かに小さくなっている形状となっている。その結果、インプラントに設けた切削くぼみ１３が穿孔５０の内壁面に雌ねじ山をタッピング加工することになる。この情況において、円錐形の皮質部分２を考慮して穿孔５０を形成する必要がないことを言うべきであろう。穿孔５０は、インプラント１の海綿質部分３のねじ山の直径よりいくぶん小さい直径を備えた円筒形である。
【００７２】
穿孔５０にねじ込まれるとき、切削くぼみ１３を有する先端部４が最初に導入される。インプラントが引き続き骨内に押し込まれるにつれて、インプラントをねじ込むのに必要なトルクが、非常にゆっくりと増大するだけである（図４ａを参照）。この段階でのトルクの増大は、主として、穿孔５０の壁面と接触してタッピング加工を行うインプラント領域の増加による。これが、インプラント、壁面間の摩擦総量を増大させる。海綿質部分３、皮質部分２の境界面Ｐ１が、図４ｂでわかるように、皮質組織層５２の外面と一致したとき、インプラントをさらに数回回転させると、円錐形の皮質部分２を穿孔５０内に押し下げることになる。それ故、穿孔を取り巻いている皮質骨組織５２の圧縮量が増大し、穿孔５０の内壁面と皮質部分２との間の摩擦が明白に増大する。インプラントをねじ込むのに必要なトルクの明白な増大は、インプラントが所定位置またはほぼ所定位置にあることを示す指標として認知可能である。また、皮質組織に加えられる圧縮は、インプラント１が良好な初期安定性を得たことを保証する。皮質部分２のこの特殊な設計のために、上述したように、骨組織を不必要に圧縮するというリスクがまったくない。
【００７３】
図４ｃは、インプラント１を骨内の最終位置で示している。ここで、インプラント１の皮質部分２が皮質骨組織５２とだけ接触しており、海綿質部分３が、主として、海綿質組織５３と接触しているが、また、皮質組織５２とも若干接触している。
【００７４】
第１のねじ切り部１１として設けたミクロねじ山のために、インプラント１は、それに隣接した骨組織に荷重を均一に伝えることができ、その結果、骨組織のインプラント１との並置への良好な再構築を促進する。
【００７５】
最後に、図１０において、インプラント１が、骨組織内に移植した状態で示してある。橋脚歯２０が、インプラントの内部ソケット６内に配置してある。この橋脚歯２０は、皮質骨組織５２より上方にある歯肉組織５６との橋渡しを行う。義歯２１が橋脚歯２０上に構築されて失われた歯の代わりとなる。
【００７６】
図５ａ、５ｂにおいて、ここには、本発明の第２実施例が示してある。このインプラントは、図１〜３に関連して説明したインプラントの変形例である。図５ａ、５ｂに示すインプラントは、皮質部分２のみがミクロねじ山を備えており、その一方、インプラントのすべての下方部分がマクロねじ山を備えているという点で、図１のインプラントと異なっている。換言すれば、第１、第２のねじ切り部１１、１２間の境界面Ｐ２が、皮質部分２、海綿質部分３間の境界面Ｐ１と一致している。
【００７７】
第１のねじ切り部１１は、第１実施例に関連して説明したと同じ要領で第２のねじ切り部１２に向かって徐々に変化（合併）する。したがって、この実施例においても、皮質部分２のねじ付きの外面は、海綿質部分３と同じ雌ねじ山に螺合し、穿孔への皮質部分２の挿入が容易になる。
【００７８】
図６ａ、６ｂにおいて、ここには、本発明の第３実施例が示してある。このインプラントは、図１〜３に関連して説明したインプラントのさらに別の変形例である。インプラントに設けたねじ切り部１１が１つだけであるという点で、図１に示すインプラントと異なっている。ねじ切り部１１は、先端部４、海綿質部分３および皮質部分２を覆って中断することなく延びている。この場合、ねじ切り部１１は、３条ミクロねじ山を有する。ミクロねじ山は、特に骨吸収を抑制するために、インプラントまわりに好ましい負荷分配を行うことに貢献すると考えられる。
【００７９】
図７ａ、７ｂにおいて、ここには、本発明の第４の実施例が示してある。このインプラントは、図１ａ〜３に関連して説明したインプラントのさらに別の変形例である。この実施例において、インプラントの第１のねじ切り部１１にはマクロねじ山が設けてあり、第２のねじ切り部１２にはミクロねじ山が設けてある。図１に図示した実施例とは対照的に、ここでは、マクロねじ山は、インプラントの皮質部分２上に設けてあり、海綿質部分３を部分的に下方に延びている。ミクロねじ山を有する第２のねじ切り部１２は、海綿質部分３の一部に設けてある。ねじ切り部１１、１２は、共に、セルフタッピング用切刃１３、１３’を備えている。これは、第２のねじ切り部１２のセルフタッピング用ミクロねじ山１３によって切られる雌ねじ山が、第１のねじ付きの表面１１のマクロねじ山に対して小さすぎるからである。当然、この場合、第１、第２のねじ切り部１１、１２は、決して同じ雌ねじ山と螺合することがないので、互いに向かって徐々に変化（合併）する必要がない。
【００８０】
しかしながら、皮質部分２のねじ付きの表面は、海綿質部分３のねじ付きの表面に向かって徐々に変化（合併）している。なぜならば、第１のねじ切り部１１が、皮質部分２のねじ付きの表面および海綿質部分３のねじ付きの表面の一部の両方を覆って延びているからである。したがって、皮質部分２は、セルフタッピング用切刃１３’によって切られた雌ねじ部分、すなわち、第１のねじ付きの表面１１内へ滑らかに押し込まれ得る。
【００８１】
図８ａ、８ｂには、本発明の第５実施例が示してある。この実施例においては、発明者の別の従来技術インプラント（ＷＯ94/090717 (Astra Aktiebolag, Hansson)に記載されている）を本発明に従って改造している。ＷＯ94/090717 (Astra Aktiebolag, Hansso)の従来技術インプラントは、歯科用インプラント・システムで用いるための固定具である。これは、下方円筒形部分および上方の円錐形に広がった部分を有する。上方の円錐形に広がった部分は、円周方向に向いて構成したミクロ粗面を備えている。この従来技術インプラントによる主な利点は、周縁骨吸収を受けることがないことがわかっているということである。この望ましい結果は、インプラントから周囲骨組織への特殊な力分配によるものと考えられる。この分配は、インプラントの形状寸法およびミクロ粗面によって達成される。
【００８２】
従来技術の固定具の円錐形部分は、インプラントの全長のうち大きな部分を構成しており、明らかに海綿骨と明確に接触することになる。また、円錐形部分のテーパ角は非常に大きい。従来技術固定具は、このような大きなテーパ角を有し、下方円筒形部分と、固定具の円錐形部分の形状に一致する上方円錐形部分とを有し、顎に設けた特殊な形状の穿孔に挿入することを意図している（図９ａ〜９ｅ参照）。したがって、穿孔内で固定具を回転させる可能性に関する上述の問題は、この従来技術インプラントにも存在し得る。
【００８３】
この問題を解決するため、インプラントの初期安定性を向上させるために、本発明によれば、皮質部分を設け、これが、インプラントの円錐形に広がる表面に対して５度未満の非ゼロ角αをなすようにしている。
【００８４】
図８ａ、８ｂに関して、本発明によるインプラントを、本願の用語で以下に説明する。ここで提供されるスクリュウ式インプラント１は、下方円筒形海綿質部分３’を有する海綿質部分３と、円錐形の外面を備える上方円錐形海綿質部分３”とを含む。このインプラント１は、皮質部分２を備え、これは、穿孔内に取り付けるとき、この皮質部分の骨組織との係合が皮質骨組織層にほぼ限定されるような軸線方向長さを有する。
【００８５】
皮質部分２は、前記係合を達成するためにねじを切った円錐形の外面を備え、また、前記円錐形外面が円錐形海綿質部分３”の外面に対して５度未満の非ゼロ角αをなすような円錐形テーパ角を有する。
【００８６】
第１のねじ切り部１１が、皮質部分２および円錐形海綿質部分３”の両方を覆って中断することなく延びている。したがって、先の実施例に関連して説明したように、円錐形海綿質部分３”および皮質部分２間の滑らかな移行が保証される。この場合、第１のねじ切り部１１は、ミクロねじ山を含み、これは、特に骨吸収を抑制するのに好都合である。下方円筒形海綿質部分３’は、この場合マクロねじ山のついた第２のねじ切り部１２を備える。第２のねじ切り部１２および第１のねじ切り部１１は、この場合、互いに向かって徐々に変化（合併）していない。穿孔の形状を考慮した場合、この理由はわかる（図９ａ〜９ｃ）。円筒形の部分３’が、穿孔の上方円錐形部分の内壁面と接触することは決してない。円筒形海綿質部分３’のねじ切り部と円錐形海綿質部分３”のねじ切り部とを互いに合わせる必要がないからである。
【００８７】
皮質部分２の機能は、本発明の先に述べた実施例とほぼ同じである。図８ａに示すような皮質部分２をＷＯ94/090717 (Astra Aktiebolag, Hansso)の従来技術インプラントに適用することによって、骨吸収に関する従来技術インプラントの利点をかなり維持することができると共に、初期安定性の向上およびインプラント設置の容易さのような本発明の利点を加えることができる。
【００８８】
次に図９ａ〜９ｃを参照して、ここには、この第５実施例によるインプラントを移植する方法が示してある。穿孔５０が、患者の上顎または下顎に設けてある。穿孔５０は、この技術分野では周知のように、インプラントの全体的な形状に一致しているが、サイズは僅かに小さいように形成してあり、その結果、インプラントに設けた切削くぼみ１３が、セルフタッピングのために機能する。したがって、この場合、穿孔５０の下部が円筒形であるのに対し、上部は、円錐形であり、円錐形の海綿質部分３”の円錐角に一致する角度で外方に広がっている。穿孔５０は、インプラントの皮質部分２を考慮して形成されることはない。
【００８９】
穿孔５０にねじ込むとき、切削くぼみ１３を有する下方円筒形海綿質部分３’は、穿孔の下方円筒形部分にまず導入される。インプラントをねじ込むのに必要なトルクは、円筒形の海綿質部分３’が引き続いて穿孔５０の内壁面の大きな領域と係合するにつれて非常にゆっくりと増大する（図９ａ参照）。この大開でのトルク増大は、主として、この増大する領域によるものであり、これは、摩擦の総量を増大させる。円錐形の海綿質部分３”は、挿入過程の後の段階となるまで穿孔の上部の外壁面と係合することはない。しかしながら、インプラント１が円錐形海綿質部分３”と皮質部分２の間の横方向境界面Ｐ１まで来ると、図９ｂに示すように、インプラントのその後の数回の回転で、皮質部分２が、穿孔５０の円錐形部分内に下方へ押圧されることになる。穿孔５０の円錐形部分の壁面と顎の皮質部分２の壁面との間の摩擦が、したがって増大する。その結果としてインプラント１をねじ込むのに必要なトルクが明白に増大し、挿入操作を実施している歯科医が認知できるほど大きくなる。この指標から、歯科医は、インプラントが所定位置またはすぐに所定位置に来ることを知り、さらにそれ以上ねじ込んではならないことを知る。また、歯科医は、皮質骨組織５２のわずかな圧縮により、インプラントが、その皮質部分２まわりに作用する強い保持力によって良好な初期安定性を獲得したことを確信する。
【００９０】
顎骨内の所定位置にあるインプラント１が、図９ｃに示してある。ここで、インプラント１の皮質部分２が皮質骨組織５２とのみ接触していることを了解されたい。
【００９１】
結論として、本発明による歯科用インプラントは、皮質骨組織を僅かに圧縮して
ｉ）インプラントを穿孔内へそれ以上ねじ込んではならない、または、ほんの少しだけさらにねじ込むべきことを示す指標を歯科医に与え、
ii) 骨組織内におけるインプラントの短期、長期の安定性を促進する
ように作用する皮質部分を有する。
【００９２】
本発明は実施例を参照にして説明されたものであり、本発明が添付特許請求の範囲内で多くの異なったやり方で変更することができることは了解されたい。一例として、図示の例は歯科用インプラントであるが、他の分野、たとえば整形の分野においても本発明を同等に適用可能である。更にインプラントの特徴部分を変更することができる。たとえば、ねじ山の代わりに、他の手段、たとえば、一連のビードまたはそれに続く突起も使用し得る。皮質部分の形状は、上述したように変えてもよい。また、インプラントは、橋脚歯またはスペーサ部分と一体に形成してもよい。
【００９３】
最後に、図面で使用した参照符号を特許請求の範囲にも記入しているが、これは、あくまでも例示のためであり、特許請求の範囲に限定効果を与えるものと解釈されるべきではないことは了解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１ａ】本発明による歯科用インプラントの第１実施例の側面図である。
【図１ｂ】図１ａの拡大部分を概略的に示している。
【図２】図１ａの歯科用インプラントの斜視図である。
【図３】図１ａの歯科用インプラントの側断面図である。
【図４】４ａ〜４ｃは、図１ａの歯科用インプラントを移植する方法を示している。
【図５ａ】本発明による歯科用インプラントの第２実施例の側面図である。
【図５ｂ】図５ａの拡大部分を概略的に示している。
【図６ａ】本発明によるインプラントの第３実施例の側面図である。
【図６ｂ】図６ａの拡大部分を概略的に示している。
【図７ａ】本発明によるインプラントの第４実施例の側面図である。
【図７ｂ】図７ａの拡大部分を概略的に示している。
【図８ａ】本発明によるインプラントの第５実施例の側面図である。
【図８ｂ】図８ａの拡大部分を概略的に示している。
【図９】９ａ〜９ｃは、図８ａの歯科用インプラントを移植する方法を示している。
【図１０】図１ａの歯科用インプラントの移植時の側断面図であり、歯冠を構築する上部構造を備えている状態を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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