インプラントの光機能化
従って、インプラントと骨が、いかに強固に接着するか、換言すると、いかに強い骨結合をもたらすかが、これらの治療法の成功の鍵を握る。
光機能化されたインプラントには、処理されていないものに比べて、骨形成を担う細胞(骨芽細胞)や必要なたんぱく質が早く付着し、周囲の骨の形成を早めることがわかっている(図2参照)[4-9]。
インプラントへの骨の接着様式に関して、これまで常識であった包囲率が45-65%の状態を骨結合と呼ぶのに対し、光機能化されたインプラント周囲に骨が形成される様式は、包囲率が近似100%とに達することから、超結合(スーパーオッセオインテグレーション)と定義されている[1][2][6][10-13]。また、骨結合の過程には相反的に働く軟組織の被覆などの抵抗現象が、可及的に抑えられることからも、超電導という科学用語に見られるように「超」という接頭語をつけたとも言われる。インプラントを骨に埋入してからの初期の段階において、光機能化インプラントは、そうでないものと比較して、2.5倍から3倍以上の骨との接着強度を示すことが実証されている[4][13][14]。
インプラントが骨と結合する能力に関して、インプラント表面積に対する造られた骨の比、つまり、骨インプラント被覆率は、いくら治癒期間をまっても、通常45-65%であり、最も高い場合でも70%程度にとどまるのがこれまでの報告である[30-33]。つまり、理想的な100%被覆は得られないというのが、インプラント科学の共通の理解であり、技術的な限界でもあるとされてきた。インプラント治療の失敗はインプラント周囲の不十分な骨被覆、あるいは何らかの要因による低下した骨被覆率によることから、この問題の克服は大きな課題であった。
光機能化は、近似100%の骨被覆率、事実上、最高のレベルの骨被覆を達成したという観点から、インプラント科学において現状打破的改善をもたらしたとされる。チタンと骨の骨接触、すなわち、骨結合(オッセオインテグレーション)の概念は、約50年以上前、スウェーデンの整形外科医ブローネマルク博士によって発見されたが、光機能化は、チタンの能力を最大限引き出す手法を用いることにより、骨結合の概念を大きく発展させ、ほぼ完成させたとも理解される。
もう一つ重要な科学的意義は、チタンの生物学的老化(バイオロジカルエイジング)の解決法として光機能化の位置づけである。近年、チタンあるいはチタンインプラントの、時間経過に伴う骨結合能力の著しい低下が報告された[1][2][5][34][35]。この思わしくない現象は、インプラントの使用前に起こるものであり、チタン、あるいはインプラントの生物学老化と定義された。
2012年2月、光機能化サミットと題して光機能化インプラントに関する年次学術大会が開催された。光機能化バイオマテリアル研究会主催で、光機能化を行っている歯科医師と研究者による他施設・多角的研究のプロジェクトの途中経過が報告され、興味深い結果とインプラント臨床科学における国際的リーダシップに関する活発な討議が行われた。また会議の最後には、満場一致のコンセンサスが得られ、レポートとしてまとめられた[18]。以下はその抜粋である。
光機能化は、現在のインプラント治療において、その改善および問題解決のために重要な役割を担っており、また、将来の治療にも大きな影響を及ぼすであろう。
具体的に、光機能化は、 インプラント生存率の向上、治癒期間の短縮、ならびに難症例における適応症の拡大に貢献するであろう。 インプラント治療における、選択肢の拡大、新たなパラダイムの構築に寄与するだろう。また、これには、ソフトテイッシュインテグレーションの獲得など新規な臨床効果への潜在性も含まれる。