JP2893253B2 - 歯科用インプラント及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科用インプラン
ト及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、歯科用インプラントの材料として
Ｔｉ（チタン，チタン合金）が使用されている。その理
由として、骨と直接結合するオッセオインテグレ−ショ
ンという結合形態を持つためである。オッセオインテグ
レ−ションとは、骨とインプラント体の間に繊維性結合
組織がない状態をいい、他の材料ではこれが実現されず
に繊維性結合組織が介在するようになる。そのため最終
的にはインプラント全体を結合組織が覆うようになり、
動揺が始まり抜去しなければならなくなる。オッセオイ
ンテグレ−ションの効果をさらに増大させるため、その
表面性状を粗くすることが考えられる。その方法の一つ
としては、金属Ｔｉのビ−ズをプラズマ照射し、表面積
を増やすと共に、顕微鏡レベルのインプラント表面を半
球形のＴｉとすることである。この技術は骨細胞との親
和性をも高めることができる。もう一つの方法はアルミ
ナの砥粒を用いたサンドブラスト法である。砥粒の大き
さが反映されたインプラント表面は表面積が増大すると
共に、凹部に骨が入りこむことでアンカ−効果が得られ
ることになる。

【０００３】またＴｉの表面に水酸アパタイト（ＨＡ
Ｐ）をコ−ティングしたインプラントが市販されてい
る。このようなインプラントは骨とＨＡＰの間の結合形
態がバイオインテグレ−ションと呼ばれ、化学的に接着
するといわれており、オッセオインテグレ−ションより
も結合強度が高いといわれている。ＨＡＰのコ−ティン
グ方法はＨＡＰの粉末をプラズマ溶射法などにより、イ
ンプラントの表面に付着させる技術で、その表面は粉末
の集合体であるため、微細な凹凸面となりアンカ−効果
をも有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの表面をもつイ
ンプラントは次のような問題や課題がある。Ｔｉのビ−
ズをプラズマ照射した表面を持つインプラントは、プラ
ズマ照射の行程が非常に高度で高価な技術であるため、
最終的なインプラントの価格がかなり高価になってしま
うということ。またアルミナ砥粒でサンドブラスト処理
された表面を持つインプラントは、安価に製造可能では
あるものの、付着したアルミナ砥粒の除去が困難で、最
終的には生体不活性なアルミナが残留してしまうといっ
た問題がある。

【０００５】更に、ＨＡＰをコ−ティングしたインプラ
ントは、市販品として少ないのが現状である。その理由
として、ＨＡＰコ−ティングに高度の技術を要し高価な
ものになっていると共にＨＡＰコ−ティング層の剥離に
よる骨結合の破壊があるために、最終的にはＴｉ表面を
持つインプラントの方が優れているといわれている。

【０００６】本発明者らはこれらの点を鑑みて、骨に対
し適当な粗さをもつたオッセオインテグレ−ションを実
現できるインプラント表面に関し、種々の研究、実験を
行った。その結果、Ｔｉ表面を持つインプラントの良さ
と、ＨＡＰをコ−ティングしたインプラントの良さを加
味し、かつ簡単で安価な方法により、アルミナの生体不
活性な不純物を検出することなく、骨伝導能を持つリン
酸カルシウム粒子を含んだインプラントの表面を形成す
る処理法を見出した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はチタンまたはチ
タン合金で形成した芯部材の表面に焼結した水酸アパタ
イトまたはリン酸三カルシウムあるいはこれらを適当な
割合で混合したもので形成した粒子でサンドブラスト処
理を施すようにしたものである。これによりアルミナ砥
粒でサンドブラストを行う時に、なかなか除去されない
微細な生体不活性粒子の問題を解決すると共に、骨伝導
能を持つリン酸カルシウム粒子をＴｉの表面に食い込ま
せることで植立初期の骨形成を促進させうる歯科用イン
プラントを提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】歯科用インプラントの芯部材
（１）は、チタンまたはチタン合金で形成され、顎骨
（２）に埋入される骨埋入部（３）と、歯肉（４）に位
置する歯肉貫通部（５）と、支台部（６）を備えてい
る。

【０００９】芯部材（１）の骨埋入部（３）表面に、焼
結した水酸アパタイトまたはリン酸三カルシウムあるい
はこれらの混合したもので形成した粒径約０．０８〜
１．０ｍｍの大きさの充分な堅さを持つ粒子でサンドブ
ラスト処理（７）する。その処理後、洗浄，滅菌を行
う。

【００１０】ＨＡＰ焼結砥粒の作成方法は、例えば沈殿
法と呼ばれる方法で、水酸化カルシウム懸濁液に、水酸
アパタイト等量となるようリン酸水溶液を加え合成した
非晶質リン酸カルシウムを、脱水、濾過、約120 ℃乾燥
後、ライカイ機により粉砕し、約800 ℃にて１Hr仮焼す
る。この時昇温、降温速度を約100 ℃／Hrとする。次に
この仮焼粉に約３wt％のポリビニルアルコ−ル水溶液を
同量加え、さらに約１wt％のトリエチレングリコ−ルを
加え、自動乳鉢にて良く混練する。これを乳鉢ごと約60
℃で乾燥し、さらに粉砕した後、#200メッシュのふるい
により分級し、ふるい下の粉末を成形粉とする。このよ
うにして得られた成形粉を約60〜80MPaで─軸成形し、
約1100℃の温度で焼結させる。最後に焼結された成形体
を荒粉砕し、分級により#40 〜80メッシュの粗粒を取り
出し、ＨＡＰ焼結粒とする。

【００１１】リン酸三カルシウム焼結砥粒の作成方法
は、ＨＡＰ焼結粒の場合とほぼ同じであるが、非晶質リ
ン酸カルシウムの合成の段階で、リン酸量をリン酸三カ
ルシウム等量となるよう加える。また目的の粒子の結晶
構造がβリン酸三カルシウムであるならば、例えば仮焼
温度を約750 ℃、焼結温度を約1000℃とする。αリン酸
三カルシウムの場合であれば、例えば仮焼温度を約1150
℃とし、焼結温度を約1230℃とする。

【００１２】リン酸カルシウムの焼結粒子は、通常金属
のサンドブラストに使用されるアルミナやガラスのグリ
ットに比べ軟らかいので、ブラスト圧を高めに設定する
と都合がよい。

【００１３】Ｔｉ芯部材に吹き付けられたＨＡＰ焼結粒
子は、Ｔｉ表面に到達した際、非常に細かく破砕された
粒子が突き刺さる。この突き刺さった微細粒は、通常の
超音波洗浄では除去されず残留している。この細粒がア
ルミナの場合、生体内で生体不活性材料と認識され、オ
ッセオインテグレ−ションを阻害する。しかし本発明の
ように生体親和性が高く、骨に吸収される材料であるＨ
ＡＰやリン酸三カルシウムの場合は、骨伝導能を持つた
め、植立直後の骨形成に寄与し、オッセオインテグレ−
ションを助ける働きをする。

【００１４】次に本発明の具体的な実施例１〜３を示す
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

【００１５】

【実施例１】沈殿法により合成され、1150℃で焼結され
たＨＡＰの焼結体を粗粒に粉砕し、分級した #40〜80の
粒子をブラスト粒子とする。直径４mmの円柱状のＴｉイ
ンプラント芯部材（１）を100rpmで回転させ、約0.７Pa
のブラスト圧で骨埋入部（３) のブラスト処理を行う。
この場合、歯肉貫通部（５）より上部はマスキングし、
ブラスト粒子が当たらないようにしている。これにより
図１に示したような、骨に対し適当な表面粗さを持ち、
その表面にＨＡＰを含んだ初期の骨伝導能を持つＴｉ製
のインプラントが得られた。

【００１６】

【実施例２】沈殿法により合成され、約1230℃で焼結さ
れたαリン酸三カルシウム焼結体を粗粒に粉砕し、分級
した #40〜80の粒子をブラスト粒子とする。Ｔｉのブレ
−ドインプラントの芯部材（１）の骨埋入部（３）に、
約0.７Paの圧でブラスト処理を行う。この場合、歯肉貫
通部（５）より上部はマスキングし、ブラスト粒子が当
たらないようにしている。これにより図２に示したよう
な、骨に対し適当な表面粗さを持ち、その表面にαリン
酸三カルシウムを含んだ初期の骨伝導能を持つＴｉ製の
ブレ−ドインプラントが得られた。

【００１７】

【実施例３】沈殿法により合成され、約1150℃で焼結さ
れたＨＡＰの焼結体と、同方法で合成され、約1230℃で
焼結されたαリン酸三カルシウム焼結体を、粗粒に粉砕
し均一に混合する。その後 #40〜80に分級し、ＨＡＰと
αリン酸三カルシウムの混合ブラスト粒子とする。直径
４mmの円柱状のＴｉインプラント芯部材（１）を100rpm
で回転させ、約0.７Paのブラスト圧で骨埋入部分のブラ
スト処理を行う。この場合も、歯肉貫通部より上部はマ
スキングし、ブラスト粒子が当たらないようにしてい
る。これにより骨に対し適当な表面粗さを持ち、その表
面にＨＡＰとαリン酸三カルシウムを含んだ初期の骨伝
導能を持つＴｉ製のインプラントが得られた。なお、上
記例において、ＨＡＰとリン酸三カルシウムはそれぞれ
焼結して粒子とし、これを適当な割合で混合して使用し
てもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記の如く、インプラントの芯
部材をチタンまたはチタン合金とし、その表面にＨＡＰ
等のリン酸カルシウム焼結粒子によりサンドブラスト処
理をしているので、生体活性な粒子を含んだ表面を持つ
インプラントを得ることができ、骨との結合を短期間で
強固に行うことができ、かつ治療期間を短縮することが
できると共にインプラントの動揺を防止することができ
る。しかもリン酸カルシウム焼結粒子が芯部材に突き刺
さった状態になるので、芯部材表面に安定して保持する
ことができる。更に上記方法によって経済的に得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す拡大正面図である。

【図２】他の実施例を示す拡大正面図である。

【符号の説明】

１ 芯部材 ２ 顎骨 ３ 骨埋入部 ４ 歯肉 ７ サンドブラスト処理

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61C 8/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタンまたはチタン合金で形成した芯部
   材を有し、該芯部材の顎骨に埋入される部分の表面に焼
   結した水酸アパタイトまたはリン酸三カルシウムあるい
   はこれらを混合したもので形成した粒子で該粒子がその
   表面に突き刺さる状態を有するようにサンドブラスト処
   理した面を設けた歯科用インプラント。
2. 【請求項２】 チタンまたはチタン合金で形成した芯部
   材の顎骨に埋入される部分の表面に、焼結した水酸アパ
   タイトまたはリン酸三カルシウムあるいはこれらを混合
   したもので形成した粒子で該粒子がその表面に突き刺さ
   る状態を有するようにサンドブラスト処理した歯科用イ
   ンプラントの製造方法。