(57)【要約】  陽極酸化工程を通して得られる表面組成を有するインプラント構造体又はその一部が開示される。前記表面組成は、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含み、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ。また、前記表面組成を含むインプラントシステム、及び前記表面組成を得る方法も開示される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極酸化工程を通して得られる表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部。
【請求項２】
表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部。
【請求項３】
前記表面組成が、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する、請求項１又は２に記載のインプラント構造体。
【請求項４】
細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％が、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項１〜３のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項５】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の組織対面表面の部分を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項６】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成する、請求項１〜５のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項７】
前記表面組成の少なくとも３５容量％が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項１〜６のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項８】
前記表面組成の主含有物が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項１〜６のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項９】
前記表面組成が、リンを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項１０】
被覆、好ましくは抗菌剤を含む前記被覆が、前記表面組成上に与えられる、請求項１〜９のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のインプラント構造体を含む、少なくとも一つの構成要素、好ましくは口腔に使用するためのアバットメントを与えられたインプラントシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のインプラントシステムであって、前記インプラントシステムが、近位端、遠位端、近位端と遠位端の間に延びる外部表面、及び長手方向軸を有する本体；並びに以下の（ａ）及び（ｂ）を含む歯科インプラントシステム（１）である：
（ａ）本体の頂部に形成された開放受け口であって、開放受け口が、本体の長手方向軸に沿って本体の遠位端から近位端の方に延びる内部表面を含む；及び
（ｂ）前記歯科インプラントシステムに属するスペーサ（９）、例えばスペーサスリーブであって、顎骨（２）及び軟組織（３）に形成された穴（４）において前記遠位端から延びることを意図されるもの。
【請求項１３】
前記スペーサ（９）が、アバットメント、オーバーデンチャーバー、及びフィクスチャー支持ブリッジからなる群の少なくとも一つの構成要素である、請求項１２に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１４】
前記受け口が、１ｍｍを越える深さを有し、前記内部表面が、前記表面組成を与えられている、請求項１２又は１３に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１５】
前記内部表面が、薄い均一な表面組成を与えられ、少なくとも一つのねじ山を含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１６】
軟組織（３）に対して位置されることができるインプラント（７）及び／又はユニット（９）の一部分が、ねじ山のない外部表面を含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１７】
インプラント表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは前記部分の粗さ値（Ｓａ値）が先端方向に低い値から０．３μｍまで増加している、請求項１２〜１６のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１８】
骨組織（２）に対して位置されることができるインプラント（５）の一部分が、０．４〜５μｍの範囲の粗さ値及び０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍの範囲の細孔直径を有する第二表面組成を含む、請求項１２〜１７のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１９】
第二表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは粗さ値が、先端方向に０．４〜５μｍの範囲内で増加している、請求項１８に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項２０】
第二表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは粗さ値が、先端方向に０．４〜５μｍの範囲内で増加している、請求項１２〜１９のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項２１】
インプラント及び／又は前記インプラントに属するスペーサを製造するための方法において、前記方法が、陽極酸化法であり、そこでは内部又は外部表面の一部分が、電解質（１９）を含む、例えば硫酸及びリン酸を含む容器（１５）に適用され、電圧（Ｕ）が１００ボルト以下で３０ボルトより大きく、電解質（１９）における内部又は外部表面の一部の滞留時間が、大部分又は完全に結晶アナターゼ相をとる表面組成が形成されるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の軟組織対面表面の一部を形成する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％が、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記表面組成が、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する、請求項２１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記表面組成が、歯科インプラントシステム（１）の構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成する、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記表面組成の少なくとも３５容量％が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記表面組成の主含有物が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
被覆、好ましくは抗菌剤を含む被覆が、続く工程において前記表面組成上に与えられる、請求項２１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記インプラント及び／又はスペーサが、チタン又はその合金を含む、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記インプラントが、フライス加工、旋削、エッチング、又は３Ｄ印刷、成形もしくはステレオリソグラフィのような付加製造技術からなる群から選択される少なくとも一つの選択肢によって陽極酸化前に形成される、請求項２１〜３０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にインプラントシステム、特に歯科インプラントシステムのために好適な表面組成を有するインプラント構造体又はその一部の分野に関する。本発明はまた、インプラント構造体、並びにインプラント構造体を与えられたインプラントシステム及びその部分もしくは一部分の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去４０年間、歯科インプラントは、失った又は欠けた歯を代替するためにうまく使用されてきた。インプラント歯科における最優先の挑戦の一つは、軟組織が付着する表面の特性を変更して最適な軟組織付着性を促進するのと同時に細菌付着及び生物膜形成を最小にし、良好な口腔衛生の維持を可能にすることである。例えばスペーサ表面、軟組織と接触するインプラント又はデバイスの冠状部分上の微生物コロニー形成の危険を最小にするために、表面は、細菌増殖を制限する構造で滑らかにされるべきであると考えられている。それゆえ、フライス加工及び／又は旋削のような機械加工によって冠状インプラントシステム部分を製造することが一般的であり、それは、サブ又は低マイクロメートル範囲の構造を持つ滑らかな表面をもたらす。かかる表面を有するインプラント及びスペーサスリーブは、何十年間もうまく使用されてきた。
【０００３】
ほとんどの場合において、軟組織の一体化は良好であり、細菌増殖は、機械加工された構造物上に限定され、インプラント周囲感染は、避けられることができる。しかしながら、それらは実際に起こり、歯科インプラントで再建された全患者の数パーセントが、インプラント周囲感染によって合併症を経験する。それゆえ、良好な軟組織の一体化を維持しながらインプラント周囲感染の危険を減少しつづけることが望ましい。インプラント周囲炎は、オッセオインテグレーテッドインプラントを包囲する軟組織及び硬組織に影響を与える炎症プロセスであり、このプロセスは、インプラント周囲ポケットにおいて同定される特定の病原菌に伴って起こる。インプラント周囲炎の原因は、多数あり、今まで実際には十分に理解されることができていない。それは、口腔内の微生物構成、患者の遺伝的傾向及び／又は免疫状態、実践されている口腔衛生、並びに患者の健康状態及び年齢によって影響される。微生物プラーク蓄積及び重篤な細菌感染は、結果として出血及び化膿と関連する急速な骨減少をもたらしうる。
【０００４】
インプラント周囲炎の終点は、インプラント欠陥であることができる（Ｒｏｏｓ−Ｊａｎｓａｋｅｒ他  ２００６；Ｆｒａｎｓｓｏｎ他  ２００９；Ｋｏｌｄｓｌａｎｄ他  ２０１０）。この状態は、骨内歯科インプラントを包囲する細菌感染から生じる炎症に対する反応として骨組織の破壊として記載されている（Ｌｉｎｄｈｅ  ＆  Ｍｅｙｌｅ，２００８）。スペーサの口腔露出表面へのインプラントの配置により、ある場合には粘膜を通って表われるインプラントの首の部分は、周囲環境から導かれるタンパク質の取得した薄膜ですぐに覆われるようになる。研究によれば、インビトロでチタン表面に付着する主な唾液タンパク質は、プロリンリッチのタンパク質、高分子量のムチン、分泌ｌｇＡ、亜鉛−α２糖タンパク質、システイン、α−アミラーゼ、及びプロラクチン誘導タンパク質を含むことが示されている（Ｅｄｇｅｒｔｏｎ他  １９９６；Ｌｉｍａ他  ２００８；Ｄｏｒｋｈａｎ他  ２０１３）。吸着されたタンパク質は、生物膜に付着してその成長を開始するために口腔細菌のための結合部位の特定の範囲を与える。口腔表面の初期の外来種としては、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｏｒａｌｉｓ，Ｓｔｒｅｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｉｔｉｓ，Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｏｃｕｓ  ｇｏｒｄｏｎｉｉ及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｓａｎｇｕｉｎｉｓ）並びにＡｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ  ｎａｅｓｌｕｎｄｉｉのような種が挙げられる（Ｎｙｖａｄ  ＆  Ｋｉｌｌｉａｎ，１９８７；Ｋｏｌｅｎｂｒａｎｄｅｒ他  ２００２）。Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉは、唾液タンパク質に結合する表面付着因子を発現することが知られている（Ｎｏｂｂｓ他  ２００９）。これらは、例えば唾液凝集素（ｇｐ３４０）、プロリンリッチのタンパク質、及び唾液糖タンパク質との相互作用を媒介するＡｇＩ／ＩＩタンパク質を含む（Ｊｅｎｋｉｎｓｏｎ  ＆  Ｌａｍｏｎｔ，１９９７）。
【０００５】
いったんコロニー形成が開始されると、第一外来種が第二外来種の付着のための新しい部位を与え、生物膜形成がそれによって開始される（Ｋｏｌｅｎｂｒａｎｄｅｒ他  ２００２）。かかる生物膜の連続的な乱されない成長は、最も冠状のインプラント領域を含むスペーサ表面全体にコロニー形成を徐々にもたらしうる。ある場合には、広範な生物膜成長は、感染及び炎症性宿主反応をもたらし、それは、組織の破壊をもたらす。かかる状態は、通常、インプラント周囲炎として言及され、それはインプラント欠陥に導きうる。インプラント周囲炎を防止するときに重要であると考えられる因子の一つは、インプラントの首部のまわりの緊密な軟組織封止の形成である（Ｌｉｎｄｈｅ  ＆  Ｂｅｒｇｌｕｎｄｈ，１９９８）。
【０００６】
配置された歯科インプラントの内側に嫌気性細菌が宿ることが知られている。ある場合には、インプラントに接続されたクラウン／アバットメントの間に隙間が存在し、それは、唾液からインプラントの内側腔中への栄養の供給を確立するが、微生物漏出をも起こし、その場合、不運な状態では腔の中又は外に細菌が移動可能である。細菌は、水性環境に浸漬された金属及び合金の腐食挙動に影響しうる。
【０００７】
歯科インプラントとして使用されることができるチタンは、一般に耐腐食性であるが、特に酸化物層が薄いとき、腐食性攻撃に対して不活性ではない。チタンは、材料の機械加工表面上に３ｎｍ〜７ｎｍの範囲の厚さを有する自然の酸化物層を持つことが知られている。この層は金属に対して何らかの保護を与えるが、弱酸の連続的な攻撃は、周囲組織中に隙間を通って移動される金属イオンの漏出を誘導しうる。金属又は合金からの元素の遊離は、表面の粗面化及び構成材料の強度の弱化のような製品変化に導きうるが、それはまた毒性反応を誘導しうる。遊離のチタンイオンはハイドロキシアパタイト結晶の成長を阻止し、それによって石灰化組織の石化を妨げることが知られている。
【０００８】
フィクスチャー、スペーサ、補綴構成要素の様々なインプラント構造体が、何年にもわたって提示されている。さらに、様々な物質及び組成物が、例えばインプラント表面を形成するために支持体上の被覆として使用されるために提案されている。しかしながら、本願の技術的な背景を読んだ後に認識されるように、人間の身体は、高度に進んだ複雑な環境であり、記載された問題を克服するためにインプラント構造体をどのように設計するかは、明確な仕事ではない。環境の複雑性を考えると、本発明の目的は、確立した解決策の利益に妥協せずにインプラント周囲炎に対する抵抗性を改良する解決策をもたらすことである。
【０００９】
骨におけるオッセオインテグレーションのために使用され、それに対して優れた結果を示したインプラントの処理法の一つは、ＴｉＵｎｉｔｅ（登録商標）表面である。表面処理は、スウェーデン特許９９０１９４７４−７及び０００１２０２−１による既知の方法に基づいて、いわゆる陽極酸化によって得られる。しかしながら、この酸化法は、前記特許では結晶質範囲で機能することは提案されなかった。結晶質範囲で機能する方法は、ＷＯ２００５０５５８６０に提案されている。しかしながら、スウェーデン特許９９０１９４７４−７，０００１２０２−１並びにＷＯ２００５０５５８６０は、多孔質の粗い表面を得るために使用される方法を開示する。例えば結晶質範囲で使用されることができる骨インプラント材料に関するＪＰ２０００１１６６７３及びＪＰ１１０３３１０６、Ｋｏｋｕｂｏ他を参照されたい。インプラント周囲炎を防止する歯科インプラントを開発することに対する継続的な希望がある。また、歯科インプラントの長く続く残存率及び成功の高い予測性に対する強い需要がある。さらに、美観的に心地良くかつ歯肉の健康を促進することができるインプラントを作製することが有利であるだろう。
【発明の概要】
【００１０】
従って、本発明の実施形態は、好ましくは添付の特許請求の範囲に従った医療用インプラント及びそれを移植する方法を提供することによって上記のような業界の一つ以上の欠陥、欠点又は問題を単独で又は組み合わせて軽減、緩和又は除去しようとするものである。
【００１１】
以下の記述は、インプラント及びスペーサスリーブ、又は軟組織を貫通するユニットに適用可能な本発明の実施形態に焦点を当てるものであり、インプラント及び歯科分野におけるかかるユニットの製造方法は、市場で、並びに特許文献及び一般文献の記載から既に良く知られている。既知のインプラント及びユニットのほとんどは、手頃なコストで良好な移植結果を達成するための一般的な試みに従って設計されている。それゆえ、インプラントと顎骨の間及びインプラントの一部及び／又は軟組織を通って延びるユニットと軟組織の間で、患者に対して問題を与えない、良好で、しかも美観的に満足のいく一体化を得ることが一般的な必要性として存在する。
【００１２】
本発明は、陽極酸化工程を通して得られる表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部に向けられている。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部が提供される。従って、従来知られていたこととは逆に、機械加工によって構成要素を製造することから生じるマイクロメートル範囲の構造を保持しながらインプラント及びスペーサスリーブの表面上に二酸化チタンを結晶相で配置されることができることを見出した。結晶相が細菌のコロニー形成を阻止し、従って滑らかな機械加工表面によって得られる制限された細菌増殖に対する特性が、表面にアナターゼ相の結晶質酸化チタンを加えることによってさらに増強されることが以下に示されるだろう。
【００１４】
より好ましくは、前記表面組成は、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する。これは、特に軟組織対面部分において有用である。
【００１５】
好ましくは、細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％は、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記表面組成は、インプラントシステムの構成要素の組織対面表面の部分を形成する。理解されるように、表面組成は、インプラントシステムの構成要素の軟組織対面表面の一部を形成することが特別な目的である。
【００１７】
本発明の第二態様によれば、前記表面組成は、インプラントシステムの構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成する。認識されるように、微生物の腐食の効果は、本発明の教示を利用することによって減少されることができる。
【００１８】
より詳細には、前記表面組成の少なくとも３５容量％は、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される。好ましくは、前記表面組成の主含有物（即ち半分より多く）は、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される。さらに、表面組成は、リンを含むことができる。
【００１９】
本発明のさらに別の代替実施形態によれば、被覆が前記表面組成上に与えられ、好ましくは前記被覆は、抗菌剤を含む。
【００２０】
より好ましくは、インプラントシステムは、本発明によるインプラント構造体を有する少なくとも一つの構成要素を与えられる。有利には、前記インプラントシステムは、近位端、遠位端、近位端と遠位端の間に延びる外部表面、及び長手方向軸を有する本体；並びに以下のものを含む歯科インプラントシステムである：
本体の頂部に形成された開放受け口であって、開放受け口が、本体の長手方向軸に沿って本体の遠位端から近位端の方に延びる内部表面を含む；及び
前記歯科インプラントシステムに属するスペーサ、例えばスペーサスリーブであって、顎骨及び軟組織に形成された穴において前記遠位端から延びることを意図されるもの。
【００２１】
スペーサは、アバットメント、オーバーデンチャーバー、及びフィクスチャー支持ブリッジから選択されることを意味される。構成要素は、当業者に良く知られ、軟組織対面部分を持つことが知られ、ここで又は以下において詳細に説明したり示したりする必要はないだろう。出願全体を通して、スペーサがアバットメントより一般的な用語であることが理解される。しかしながら、口腔内で使用するためのアバットメントはまた、しばしば本願から導出されるいかなる将来の出願においてもスペーサとして言及され、アバットメントという用語は、フィクスチャー支持歯科アバットメントである一つの好ましい実施形態のまわりの保護範囲をより明確に規定するためにスペーサの代わりに使用されることができる。
【００２２】
本発明によれば、歯科インプラントシステムが提供され、そこでは前記受け口が、１ｍｍを越える深さを有し、前記内部表面が、前記表面組成を与えられている。認識されるように、かかる腔中の微生物による腐食の影響は、本発明の教示を利用することによって減少されることができる。さらなる利点は、内部表面が、本発明によって可能となる薄い均一な表面組成を与えられることである。特に、構成要素間の完全な適合を可能にするために少なくとも一つのねじ山又は他の精密な形状があるとき、薄い均一な表面組成は、微生物効果に対する抵抗性をなお与えながら精度を維持することを助ける。
【００２３】
代替実施形態は、軟組織に対して位置されることができるインプラント及び／又はユニットがねじ山のない外部表面を含む歯科インプラントシステムを開示する。
【００２４】
さらに好ましい実施形態によれば、インプラント表面組成の一部分は、勾配を与えられ、そこでは前記部分の粗さ値（Ｓａ値）が先端方向に低い値から０．３μｍまで増加している歯科インプラントシステムが実現される。粗さは、もし望むなら個々に適応された増加量で又は直線的並びに非直線的な方法で増加することができる。さらに、骨組織に対して位置されることができるインプラントの部分は、０．４〜５μｍの範囲の粗さ値及び０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍの範囲の細孔直径を有する第二表面組成を含み、それはまた、勾配を与えられ、そこでは粗さは先端方向に増加する。
【００２５】
また、インプラント及び／又は前記インプラントに属するスペーサを製造するための方法において、前記方法が、陽極酸化法であり、そこでは内部又は外部表面の一部分が、電解質を含む、例えば硫酸及びリン酸を含む容器に適用され、電圧（Ｕ）が１００ボルト以下で３０ボルトより大きく、電解質における内部又は外部表面の一部の滞留時間が、大部分又は完全に結晶アナターゼ相をとる表面組成が形成されるように選択されることを特徴とする方法が達成される。
【００２６】
好ましくは、前記表面組成は、インプラントシステムの構成要素の軟組織対面表面の一部を形成する。より好ましくは、細孔の少なくとも９０％は、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ。さらに好ましくは、細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％は、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ。
【００２７】
有利には、前記表面組成は、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する。前記表面組成が、歯科インプラントシステムの構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成するように達成されることが認識される。
【００２８】
より詳細には、前記表面組成の主含有物は、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される。好ましくは、前記表面組成の少なくとも３５容量％、さらに好ましくは５０容量％（主含有物）は、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される。インプラントは、二酸化チタン及び／又はその合金から作られる。同時に、表面組成の薄い構造を維持することが重要である。
【００２９】
インプラントは、フライス加工、旋削、エッチング、又は３Ｄ印刷、成形もしくはステレオリソグラフィのような付加製造技術からなる群から選択される少なくとも一つの選択肢によって陽極酸化前に形成される。陽極酸化後、もし望むなら、インプラントは、好ましくは抗菌剤を含む被覆を与えられ、それは続く工程において前記表面組成上に与えられる。
【００３０】
アナターゼ相の二酸化チタンの適用は、関係する領域における細菌増殖を有意に減少する。従って、機械加工された表面トポグラフィと組み合わせたアナターゼ相の酸化チタンは、軟組織露出を有する領域における細菌の吸着及び増殖を効果的に回避し、このようにしてインプラント周囲感染を回避するために使用されることができる。これは、長期間の良好なインプラント生存予後を保証する。幾つかの実施形態は、外科医が実行するのにより安全でかつ複雑でない医療用インプラントを移植する医療手順を与える。幾つかの実施形態は、手術のフレキシビリティの増大を与える。幾つかの実施形態は、例えば医療手順の改良された目に見えるフィードバックによって改良された手術制御を与える。幾つかの実施形態は、例えば減少した手術時間、患者回復時間、潜在的副作用などによってコスト効果を与える。
【００３１】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ／ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、この明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、工程、又は構成要素の存在を特定するために取られるが、一つ以上の他の特徴、整数、工程、構成要素、又はそれらの群の存在又は追加を除外しないことが強調されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本発明の実施形態のこれら及び他の態様、特徴及び利点は、本発明の実施形態の以下の記述から明らかであり、添付図面を参照されたい。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による表面を与えられた歯科インプラントシステム及びスペーサの一実施形態の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明による表面を与えられた歯科インプラントシステム及びスペーサの一実施形態の側面図である。
【図２】図２は、陽極酸化によってインプラントに適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの概略的な側面図を示す。
【図３】図３は、インプラントに属するユニット又は軟組織貫通部品に適用されるアナターゼ相の二酸化チタンの概略的な側面図を示す。
【図４Ａ−４Ｂ】図４Ａは、時間の関数として適用される電流をグラフの形で示す。図４Ｂは、図４Ｂに示される陽極酸化工程中にどのように電圧が関連するかを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の特定の実施形態を添付図面を参照して記載するだろう。しかしながら、この発明は、多くの異なる形で具体化されることができ、ここで述べた実施形態に限定されるものとして解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が綿密で完全であるように与えられ、当業者に本発明の範囲を十分に与えるだろう。添付図面に示された実施形態の詳細な記述に使用される用語は、本発明の限定であることは意図されない。図面において、同様の数字は、同様の要素を示す。
【００３４】
本発明による装置を特徴付けられるものとして見なされる特徴は、インプラント構造体が大部分又は完全にアナターゼ相をとる結晶質二酸化チタンからなること、及び機械加工によって得られたマイクロメートル範囲の表面構造が保持されることである。一つの実施形態では、インプラント又はスペーサスリーブの外部表面の大部分又は全ては、アナターゼ相をとる結晶質酸化チタンを与えられる。しかしながら、好ましい実施形態では、本発明によるインプラント構造体は、アバットメントに付与され、インプラントの最も冠状の部分に付与される。機械加工からの滑らかに保持された構造体と組み合わされたアナターゼ層は、周囲の組織との良好な一体化を可能にしながら表面の微生物のコロニー形成を防止するか又は有意に減少するだろう。本発明による歯科インプラントの最も冠状な部分の表面及びスリーブ表面は、以下のように記載される：インプラントの冠状部分及びスリーブは、機械加工される。例えばｃｐチタン又はＴｉ６Ａｌ４Ｖ合金から旋削される。本発明による表面は、以下に記載された方法を使用して陽極酸化される。それらは、以下において陽極酸化されていない対照表面と比較されるだろう。表面構造は、ＳＥＭ及び干渉分光法（ＷＹＫＯ）によって分析された。表面形態は、Ｚｅｉｓｓ  Ｕｌｔｒａ  ５５走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して検査され、記録された。表面の画像は、５００Ｘ、２０００Ｘ及び８０００Ｘの倍率で１０ｋＶ加速電圧を使用してとられた。全ての陽極酸化された及び対照の構成要素上の表面構造は、マイクロメートル範囲で旋削工具からの特徴的な溝を有していた。陽極酸化された表面は、旋削された構造上に重ねられた５０ｎｍ範囲のナノメートル構造を有していた。ナノメートル構造は、陽極酸化されたｃｐチタン構成要素上の表面全体を被覆していたが、ナノメートル構造の限られた領域のみが陽極酸化された合金構成要素上に観察された。
【００３５】
ｃｐチタン及びチタン合金からの円板は、旋削によって作られ、表面粗さが測定された。表面の平均粗さ（Ｓａ）は、全ての試料について三つの６３０×４７０μｍの領域で測定された。測定は、ＷＹＫＯ  ＮＴ９１００形状測定システムを使用して行われ、データは、ソフトウェアバージョン４．１０で評価された。Ｓａデータの計算が「デッドピクセル」の外挿によって処理される前に５×５メジアンフィルターによって傾動補正及び平滑化が行なわれた。対照及び陽極酸化された表面に対して表面粗さに有意な差はなかった。表面平均粗さＳａは、機械加工されたｃｐチタン及び合金対照に対して及び陽極酸化されたｃｐチタン及び合金に対してそれぞれ０．１８，０．１８，０．１７及び０．２０μｍであった。従って、下にある機械加工された表面構造は、マイクロメートル範囲で保持された。
【００３６】
端近傍Ｘ線吸収微細構造（ＮＥＸＡＦＳ）実験が、表面結晶性の評価のために、スウェーデン、ラントのＭａｘ−ＩＶ実験施設でシンクロトロン源を使用して行なわれた。スペクトルは、陽極酸化された表面酸化物が優勢な相としてアナターゼを有し、部分的に結晶性であったことを示したが、アナターゼにとって典型的な構造は、対照表面からとられたスペクトルにはほとんど目立って見られなかった。高エネルギー側上の肩に沿った陽極酸化された表面に対するＴｉ  ｃｐピークの最大は、これらの表面上のアナターゼ結晶相を示す。Ｏ１ｓスペクトルにおいて観察された差は、また、陽極酸化された表面上のより高いアナターゼ含有量と適合性があった。
【００３７】
新規なインプラント及びスペーサ表面のさらなる実施形態は、インプラントに関する添付の従属請求項に述べられている。以下は、本発明による新しい表面の微生物のコロニー形成に対する効果を示す実験についての報告である。
【００３８】
Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｇｏｒｄｏｎｉｉ（ＨＣ７），Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｉｔｉｓ（ＢＡ７）及びＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｓａｎｇｕｉｎｉｓ（ＦＣ２）の新しい臨床分離株が、この研究において使用された。Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｇｏｒｄｏｎｉｉ，Ｓ．ｍｉｔｉｓ及びＳ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓは、隣接歯垢から得られた。Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｇｏｒｄｏｎｉｉは、Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ、Ｎ−アセチルガラクトサミニダーゼ、α−フコシダーゼ、及びβ−ガラクトシダーゼに対する陽性表現型試験によって同定された。Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｉｔｉｓの同定は、Ｎ−アセチルガラクトサミニダーゼ、Ｎ−アセチルグルコサミニダーゼ、β−ガラクトシダーゼ及びシアリダーゼに対する陽性表現型試験に基づいていたが、Ｓ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓは、シアリダーゼ、アルビノシダーゼ、Ｌ−フコシダーゼ、α−グルコシダーゼに対する陰性の遺伝子型試験、及びＭＳＡ寒天に対する強固な接着性に基づいて同定された。
【００３９】
培養条件
細菌は、血液寒天上で、空気中の５％ＣＯ２の雰囲気で３７℃で増殖された。コロニーは、Ｂａｃｔｏ  Ｔｏｄｄ−Ｈｅｗｉｔｔ培養液（ＴＨ）（Ｂｅｃｔｏｎ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ＆  Ｃｏ）に移され、空気中の５％ＣＯ２の雰囲気で３７℃で一晩増殖された。懸濁液は、新鮮なＴＨ培養液に移され、中間の指数関数的増殖相に到達するまで３７℃で培養された（ＯＤ６００ｎｍ≒０．５）。培養物は、次に、１０分間遠心分離（４０００ｇ）され、ペレットは、使用前に滅菌ＰＢＳ中で１：１０に希釈されたＴＨ培養液の同じ体積中に再懸濁された。細菌の懸濁液は、単独で使用されるか、又は等体積で混合されて、四種類の協同物（ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）を与えた。
【００４０】
唾液の調製
歯科構成要素は、口腔中で唾液にさらされるようになるので、この実験において、我々は、唾液被覆の存在下で、陽極酸化されていない対照、及び陽極酸化によって生成された二つの表面に対する、初期にコロニー形成する三つの口腔細菌種の付着性を比較した。タンパク質がそれらの天然の構成配置に維持されている細菌非含有唾液は、Ｗｉｃｋｓｔｒｏｅｍ  ＆  Ｓｖｅｎｓａｅｔｅｒ（２００８）によって記載されるようにして調製された。歯学部からの倫理承認が得られた後、唾液全体が１０人の健康な志願者から、氷上に１時間にわたって採取された。次に、唾液は集められ、等量のＰＢＳと混合され、４℃で一晩ゆっくりと攪拌され、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ａｖａｎｔｉ  Ｊ−Ｅ遠心分離器で遠心分離された（２０分、３００００ｇ、４℃）。上澄みは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｏｐｔｉｍａ  ＬＥ−８０Ｋ超遠心分離器でＣｓＣｌ／０．１Ｍ  ＮａＣｌ中で密度差を利用して密度勾配遠心分離された（３６０００ｒｐｍ、９０時間、１５℃）。細菌非含有画分は、チューブの上部から採取され、集められ、ＰＢＳに対して透析され、−２０℃で保存された。
【００４１】
唾液薄膜
実験の前に、陽極酸化されたｃｐチタン及び合金チタン円板、及び対照の陽極酸化されていないｃｐチタン円板は、１２ウェルの培養皿中で、ＰＢＳ中の２５％唾液で、室温で一晩被覆された。使用前に、３ｍｌのＰＢＳで満たされた新しいウェルに移して、１分間当たり１０サイクルで作動する揺動プラットホーム（ＶＷＲ  ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬＬＣ）上で２×１０分間培養することによって、未結合の唾液タンパク質は、円板から除去された。
【００４２】
付着性の評価
付着性の評価のため、唾液で被覆された円板は、１ｍｌ当たり１０７個の細菌細胞を含む細菌の懸濁液３ｍｌを含むウェル中に置かれ、揺動プラットホーム上で２時間３７℃で維持された。次に、円板は、ＰＢＳ中で１：１０に希釈されたＴｏｄｄ−Ｈｅｗｉｔｔ培養液で洗浄され（２×１０分間）、ゆるく付着している細胞を除去され、Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ  ＢａｃＬｉｇｈｔ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ）で染色された。付着した細胞は、蛍光顕微鏡を使用して可視化された。
【００４３】
画像分析及び統計処理
実験は、独立した細菌培養物を使用して三回行なわれた。全ての実験について、１０ヶ所の無作為に選択された領域（ただし、円板の中心及び端部は回避された）の写真が撮影され、表面被覆率は、ＢｉｏＩｍａｇｅ−Ｌ  ｉｍａｇｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｓｏｆｔｗａｒｅ（Ｃｈａｖｅｚ  ｄｅ  Ｐａｚ，２００９）を使用して決定された。細菌被覆率の差は、ＡＮＯＶＡで分析され、０．０５未満のＰ値は、有意であるとみなされた。
【００４４】
結果
細菌付着に対するナノ構造のチタン表面の効果
Ｓ．ｇｏｒｄｏｎｉｉ，Ｓ．ｍｉｔｉｓ及びＳ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓについて、陽極酸化されたｃｐ  Ｔｉ表面及び合金表面の蛍光顕微鏡画像（Ｎ１及びＮ２）は、対照表面と比較してさらにまばらな細菌細胞分布を表わした。二つの陽極酸化された表面の間に、明らかな差は見られなかった。
【００４５】
陽極酸化されたｃｐ  Ｔｉ表面及び合金表面の両方に対するＳ．ｇｏｒｄｏｎｉｉの結合は、対照に対する結合よりも低いことが画像分析によって示された（それぞれ、対照レベルの４１±５％及び２５±９％）。これらの付着性の減少は、それぞれ５％及び１％レベルで有意であった。合金表面への付着はｃｐ  Ｔｉ表面への付着よりもわずかに低かったが、付着性のレベルの差は、５％レベルでは有意でなかった。陽極酸化された表面に対するＳ．ｍｉｔｉｓの結合も、対照表面よりも低かった（陽極酸化されたｃｐ  Ｔｉ：対照レベルの３３±４％、陽極酸化された合金：対照レベルの２３±２％）。これらの減少は、１％レベルで有意であった。Ｓ．ｇｏｒｄｏｎｉｉについて見られるように、陽極酸化された表面同士の間で結合に有意差はなかった。Ｓ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓについては、陽極酸化されたｃｐ  Ｔｉ表面及び合金表面の両方に対する付着は、対照表面に対する付着よりも有意に低かった（ｐ＜０．００１）（それぞれ、対照レベルの１５±２％及び対照レベルの２８±２％）。他のｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓの種とは異なり、Ｓ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓは、合金表面と比較して陽極酸化されたｃｐ  Ｔｉ表面に対して有意に低いレベルの結合を示した（ｐ＜０．０５）。
【００４６】
これらのデータは、陽極酸化された表面に対するＳ．ｇｏｒｄｏｎｉｉ及びＳ．ｍｉｔｉｓの付着は、対照と比較して有意に減少されていること、及びＳ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓは、二つの陽極酸化された表面に対して明らかに低い付着を示すことを表わす。この研究では、二つの陽極酸化されたチタン表面上の初期生物膜の形成が、商業的な純粋なチタンの対照表面と比較された。唾液タンパク質は口腔表面に対する細菌の結合に影響を与えることが周知である（Ｎｉｋａｗａ他  ２００６；Ｌｉｍａ他  ２００８；Ｍｅｉ他  ２０１１）ので、実験は、生体内の状況をモデル化するために、唾液薄膜の存在下で行なわれた。使用された精製唾液調製物は、大きな唾液ムチン（ＭＵＣ５Ｂ及びＭＵＣ７）、並びにｇｐ３４０、リソチーム、ラクトフェリン、α−アミラーゼ、ｓｌｇＡ、スタセリン、シスタチン及びプロラクチン誘導性タンパク質を含むタンパク質の範囲を含有することが予め示されていた（Ｄｏｒｋｈａｎ他  ２０１３）。試験された種のうちの三つについて、陽極酸化された表面に対する結合レベルは、商業的な純粋なチタンに対する結合レベルの５０％未満であった。Ｓ．ｇｏｒｄｏｎｉｉ及びＳ．ｍｉｔｉｓについて、この減少は、それぞれ５％レベル及び１％レベルで有意であった。Ｓ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓについて、この減少は、１％レベルで有意であった。陽極酸化された表面がそれぞれ商業的な純粋なチタン及びチタン合金から作られているという事実にもかかわらず、両方の表面は、対照と比較して細菌付着において、同様のパターンの減少を示した。
【００４７】
全体として、この研究の結果は、陽極酸化された表面上に形成された唾液薄膜は、対照上に形成された唾液薄膜とは異なること、及びこれは、初期にコロニーを形成するｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓの種、特にＳ．ｓａｎｇｕｉｎｉｓのこれらの表面に対する付着を有意に減少させることを結論付ける。従って、この発見は、歯科インプラント材料の細菌コロニー形成を研究するための実験において、唾液で被覆された表面を使用することの重要性を強調する。
【００４８】
生体内状況へのこれらのデータの当てはめは、機械加工によって得られたマイクロメートル範囲の保持された構造を有するかかる陽極酸化された表面を組み入れられたチタンの歯科インプラント及びスペーサスリーブの新世代を開発することによって、これらの部位における微生物の生物膜形成の初期段階を減少させることに有意に貢献することができることを示唆する。これは、次に、後期の外来種の結合及び複雑な成熟した生物膜の形成を減少させることができる。スペーサスリーブの表面、及びインプラントの最も冠状の部分の全体的な細菌負荷の減少は、軟組織の付着の方にバランスを傾けることができ、この部位における軟組織バリアの改善を可能にする。従って、インプラント周囲の感染、及びインプラント治療の複雑化及び失敗の危険が減少される。
【００４９】
以下、本発明による新規の表面を作成するために使用される新規の方法を記述する。この新規の方法を特徴付けるものとして主にみなされることができる特徴は、それが陽極酸化手順を含むことであり、これによってアナターゼに富む酸化チタン表面が与えられ、機械加工から生じるマイクロメートル範囲の保持された下にある表面構造を可能にする。この方法において、前記外部層（単数又は複数）を担持する一部分（単数又は複数）は、電圧下で液体又は電解質（例えば、硫酸及びリン酸）に適用される。電解質の組成、電圧、電流、及び液体中のインプラントの実際の部分（単数又は複数）の滞留時間は、マイクロメートル範囲の下にある構造を保持しながら、部分的にアナターゼ相をとる二酸化チタンが形成されるように選択される。様々な電解質組成が様々な電圧と関連付けられる。一つの実施形態では、電圧は３０〜９９ボルトの値で選択される。低い電圧では、二酸化チタン層は、低すぎるアナターゼ含有率を有する。高い電圧では、二酸化チタン層のマイクロメートル構造は、マイクロメートル範囲の多数の細孔を含むように変換され、支持体本体の機械加工中に作り出された特徴的な構造が失われてしまう。
【００５０】
上で提案した方法によって、微生物のコロニー形成の優れたしかも効果的な減少が達成される。層（単数又は複数）は、軟組織に対して配置されることができるか又は軟組織を通して延びることができる部分における効果的な軟組織一体化の可能性も提供する。インプラントの製造は、極めて有利である。なぜなら、既に知られている方法及び手順が使用されることができるからである。実際のインプラント又はユニット構造に対して、いかなる変更も必要ではなく、これらは、歯科分野で既に実用化されている態様で分布されて取り扱われることができる。同様に、実際の移植作業は、構成要素の表面での微生物増殖が有意に減少されることを除いては、既に確立されたルーチンに従うことができる。アナターゼ相の二酸化チタンの様々な特性を有する層は、陽極酸化によってインプラントに付与されることができる。図２及び図３は、インプラント、及びインプラントに属するユニット又は軟組織貫通部品に適用されたアナターゼ相の二酸化チタンの概略的な側面図を示す。
【００５１】
図１Ａによれば、インプラントシステム１は、骨２（例えば、患者の顎骨）中に与えられている。顎骨の上には、軟組織３の床がある。骨２は、最初は穴（参照番号４によって象徴的に示されている）を与えられている。フィクスチャー５（これは、公知のタイプのものであることができる）が穴の中に配置されている。従って、フィクスチャー５は、例えば外部ねじ山５ａを含むことができ、これによって前記フィクスチャー５は、穴４の中にねじ込まれることができる。穴４は、ねじ山を付けられているか、又はねじ山を付けられていないことができる。フィクスチャー５は、フランジ様の部分７も与えられており、このフランジ様の部分７は、軟組織に対して配置されることができる周囲表面を有する。インプラントシステム１は、ユニット又は軟組織貫通部品９を含むかこれに接続されていることができる。このユニット又は軟組織貫通部品９は、スペーサスリーブ９からなるか又はスペーサスリーブ９として機能することができる。軟組織貫通部品９の上で、フィクスチャー５は、補綴物（ここでは詳細には示されていない）を支持することを意図されている。図１Ａに示されるインプラントシステム１は、Ｎｏｂｅｌ  Ｂｉｏｃａｒｅ（登録商標）によってＮｏｂｅｌＲｅｐｌａｃｅ（登録商標）の名称で製造されて販売されている。当業者には周知であるように、補綴物１０は、複数のフィクスチャーに対して接続可能にされることができる。それはしばしば、ブリッジ又はバーと称される。ブリッジは、フィクスチャーによって支持されるか、又はスペーサによって支持されるか、又は歯（単数又は複数）と共にフィクスチャー又はスペーサによって部分的に支持されることもできる。さらに、補綴物は、単一の修復物のように形成されることもでき、フィクスチャーによって支持されるか又はスペーサもしくはアバットメントに接続されることができる。上述の代替例は全て、周知であり、当該技術分野で記載されており、本明細書中ではさらに詳述されない。重要な発見は、少なくとも軟組織又は口腔に面するか又は軟組織に接触しているインプラントシステムの領域が、本発明による表面組成を与えられていることが好ましいということである。
【００５２】
図１Ａによるインプラントは、マイクロメートル範囲の構造を有する機械加工された表面を与えられることができ、そしてその外部表面の全て又は大部分に沿って、完全に又は部分的に結晶形態のアナターゼをとる二酸化チタンの薄層を有することができる。図１Ａによるケースでは、インプラントの配置は、その上部が軟組織にさらされることを生じる。前記アナターゼは、微生物の増殖及びコロニー形成を減少することに対して強力な効果を有し、かつ組織の一体化に対して刺激効果を有することが示されている。この組織の一体化は、図１において、フィクスチャー５の冠状部分及びスペーサスリーブ９の表面を包囲する軟組織増殖３によって図示されている。従って、アナターゼ構造は、インプラントの冠状部分及びスペーサスリーブの表面が微生物のコロニー形成に対して抵抗できるようにし、軟組織の形成を案内する。構造の形状は、製造方法としてフライス加工又は旋削を使用してインプラントが製造されたときにインプラントに与えられるマイクロメートル範囲の下にある構造に従う。
【００５３】
アナターゼ相の二酸化チタンの適用は、関係する領域における細菌増殖を有意に減少する。従って、機械加工された表面トポグラフィと組み合わせたアナターゼ相の酸化チタンは、軟組織露出を有する領域における細菌の吸着及び増殖を効果的に回避し、このようにしてインプラント周囲感染を回避するために使用されることができる。これは、長期間の良好なインプラント残存予後を可能にする。もちろん、図１Ｂによるインプラントシステム１０１は、インプラントの全ての外部範囲に沿って二酸化チタンを与えられることができる。骨穴形成は、１０４によって示されている。
【００５４】
受け口が、１ｍｍを越える深さを有し、内部表面が、前記表面組成を与えられている歯科インプラントシステム１は、図面には詳細には示されていない。しかし、当業者は、インプラントの設計に精通しており、前記内部表面の図面は本明細書では不要である。内部表面は均一な表面組成層を与えられており、少なくとも一つのねじ山を含むことが理解される。本発明による方法は、薄い表面組成におけるアナターゼの形成を可能にし、これは、微細構造パターンでさえもこの表面組成を通して輝く（ｓｈｉｎｅ）ことを可能にする。
【００５５】
インプラント表面組成は、勾配を与えられることができ、そこでは、表面組成の粗さが、先端方向に低い値から０．３μｍまで増加している。この特徴は、様々な勾配を使用することによって様々な実施形態に適用されることができる。特に、骨組織２に対して位置されることができるインプラント５は、０．４〜５μｍの範囲の粗さ値及び０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍの範囲の細孔直径を有する第二表面組成を含むことに注意すべきである。さらに、第二表面組成は、勾配を与えられ、そこでは粗さ値が、先端方向に前記範囲内で増加している。
【００５６】
図２及び図３は、陽極酸化の原理を示し、そこでは、電解質１９（例えば、硫酸及びリン酸）を含む液体を有する容器１５が使用される。操作モードは、静電位制御であるものとする。プロセス時間は１０秒未満とする。陽極及び陰極配置において、インプラントは陽極１６を表わし、接触ユニットは陰極１７を表わす。インプラントは、電解質１９中に完全に又は部分的に浸漬される。陽極及び陰極はそれぞれ、２０で示される電圧源の正極及び負極に接続される。電圧源２０は、電解質中に位置される陽極／インプラントと陰極／接触ユニットの間の電圧がもし必要なら変化されることができることを確実にするために、公知のタイプの制御部材を含むことができる。従って、電圧Ｕは、電解質の特定の組成に対して、変化されることができるか、又は１００ボルト以下で３０ボルトより大きい範囲の第一値に設定されることができる。もし電解質が別の組成を有するなら、マイクロメートル範囲の下にある表面構造を保持しながら結晶性アナターゼ相をとる、上述の二酸化チタン層を、関心のある外部表面（単数又は複数）上に得るために、値は、上述した範囲（即ち、３０〜１００ボルト）にあることができる別の値に設定される。前記制御部材又は設定部材によって電圧値を制御することによって、及びインプラントを矢印２１の方向に移動させることによって、二酸化チタン層は、厚さ及び相について変化されることができることは理解されるだろう。表面又は表面の一部分の浸漬時間も、二酸化チタン層の構造を決定するうえで重要である。
【００５７】
図３は、軟組織貫通部品９、スペーサ又はユニット９が、図２による設備を使用してアナターゼ相の二酸化チタンで完全に又は部分的に被覆されているケースを示す。この例では、貫通部品全体が液体浴又は電解質１９中に浸漬される。
【００５８】
図４Ａは、どのようにしてアナターゼ含有率が特定の浸漬時間及び所定の電解質に対して、付与された電流Ｉの関数として変化されることができるかを示す。特に電流に対するアナターゼ含有率の依存性が、曲線２１によって表わされている。図４Ｂは、アナターゼ相が生じる最初の閾値Ｕ１を示す。図４Ｂからわかるように、電圧は、工程の間中、一定値Ｕ１及び／又はＵ１に近い値に保持される。
【００５９】
従って、インプラント１及び／又は軟組織貫通部品９は、顎骨及び／又は軟組織に対して配置されることができる部分（単数又は複数）を有する。かかる部分はそれぞれ、ねじ山を付けられていないか、又はねじ山、溝、又はパターンを与えられていることができる。様々な層が、局所的に別個の部位に、又は互いの上に与えられることができる。骨組織対面部分をさらにいくらか粗くするために、さらに高い電圧にさらすこともできる。インプラントは、様々な位置で保持されることができ、又は勾配の形成を可能にするために電解質から連続的に引き上げられることができる。勾配の形成は、多くの異なる方法で制御されることができる。
【００６０】
本発明は、例示のための上に示された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更されることができる。本発明は、特定の実施形態を参照して上述された。しかし、上述した以外の他の実施形態も、本発明の範囲内で同様に可能である。上述した以外の異なる方法工程や、方法工程の異なる順序が本発明の範囲内で与えられることができる。それに加えて、本発明の様々な特徴及び工程は、上述した以外の他の組み合わせにおいて組み合わされることができる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
【図１Ａ】
2017512093.tif 000003
【図１Ｂ】
2017512093.tif 000004
【図２】
2017512093.tif 000005
【図３】
2017512093.tif 000006
【図４Ａ−４Ｂ】
2017512093.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月8日(2016.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極酸化工程を通して得られる表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部。
【請求項２】
表面組成を有するインプラント構造体又はその一部において、前記表面組成が、アナターゼ結晶相の酸化チタンを含むこと、及び前記表面組成が、細孔構造を有し、細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つことを特徴とするインプラント構造体又はその一部。
【請求項３】
前記表面組成が、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する、請求項１又は２に記載のインプラント構造体。
【請求項４】
細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％が、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項１〜３のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項５】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の組織対面表面の部分を形成する、請求項１〜４のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項６】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成する、請求項１〜５のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項７】
前記表面組成の少なくとも３５容量％が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項１〜６のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項８】
前記表面組成の主含有物が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項１〜６のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項９】
前記表面組成が、リンを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項１０】
被覆、好ましくは抗菌剤を含む前記被覆が、前記表面組成上に与えられる、請求項１〜９のいずれかに記載のインプラント構造体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のインプラント構造体を含む、少なくとも一つの構成要素、好ましくは口腔に使用するためのアバットメントを与えられたインプラントシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のインプラントシステムであって、前記インプラントシステムが、近位端、遠位端、近位端と遠位端の間に延びる外部表面、及び長手方向軸を有する本体；並びに以下の（ａ）及び（ｂ）を含む歯科インプラントシステム（１）である：
（ａ）本体の頂部に形成された開放受け口であって、開放受け口が、本体の長手方向軸に沿って本体の遠位端から近位端の方に延びる内部表面を含む；及び
（ｂ）前記歯科インプラントシステムに属するスペーサ（９）、例えばスペーサスリーブであって、顎骨（２）及び軟組織（３）に形成された穴（４）において前記遠位端から延びることを意図されるもの。
【請求項１３】
前記スペーサ（９）が、アバットメント、オーバーデンチャーバー、及びフィクスチャー支持ブリッジからなる群の少なくとも一つの構成要素である、請求項１２に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１４】
前記受け口が、１ｍｍを越える深さを有し、前記内部表面が、前記表面組成を与えられている、請求項１２又は１３に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１５】
前記内部表面が、薄い均一な表面組成を与えられ、少なくとも一つのねじ山を含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１６】
軟組織（３）に対して位置されることができるインプラント（７）及び／又はユニット（９）の一部分が、ねじ山のない外部表面を含む、請求項１２〜１５のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１７】
インプラント表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは前記部分の粗さ値（Ｓａ値）が先端方向に低い値から０．３μｍまで増加している、請求項１２〜１６のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１８】
骨組織（２）に対して位置されることができるインプラント（５）の一部分が、０．４〜５μｍの範囲の粗さ値及び０．１〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍの範囲の細孔直径を有する第二表面組成を含む、請求項１２〜１７のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項１９】
第二表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは粗さ値が、先端方向に０．４〜５μｍの範囲内で増加している、請求項１８に記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項２０】
第二表面組成の一部分が、勾配を与えられ、そこでは粗さ値が、先端方向に０．４〜５μｍの範囲内で増加している、請求項１２〜１９のいずれかに記載の歯科インプラントシステム（１）。
【請求項２１】
インプラント及び／又は前記インプラントに属するスペーサを製造するための方法において、前記方法が、陽極酸化法であり、そこでは内部又は外部表面の一部分が、電解質（１９）を含む、例えば硫酸及びリン酸を含む容器（１５）に適用され、電圧（Ｕ）が１００ボルト以下で３０ボルトより大きく、電解質（１９）における内部又は外部表面の一部の滞留時間が、大部分又は完全に結晶アナターゼ相をとる表面組成が形成されるように選択され、プロセス時間が１０秒未満であることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記表面組成が、インプラントシステムの構成要素の軟組織対面表面の一部を形成する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
細孔の少なくとも９０％が、０．１μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
細孔の少なくとも９５％、好ましくは細孔の少なくとも９９％が、０．２μｍ未満の平均内側対角線距離を有する開口部を持つ、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記表面組成が、０．３μｍ以下の平均粗さ値（Ｓａ値）を有する、請求項２１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記表面組成が、歯科インプラントシステム（１）の構成要素の孔又は他の内部表面の部分を形成する、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記表面組成の少なくとも３５容量％が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記表面組成の主含有物が、アナターゼ相の酸化チタンによって形成される、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
被覆、好ましくは抗菌剤を含む被覆が、続く工程において前記表面組成上に与えられる、請求項２１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記インプラント及び／又はスペーサが、チタン又はその合金を含む、請求項２１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記インプラントが、フライス加工、旋削、エッチング、又は３Ｄ印刷、成形もしくはステレオリソグラフィのような付加製造技術からなる群から選択される少なくとも一つの選択肢によって陽極酸化前に形成される、請求項２１〜３０のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2017512093.tif 000008
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