JP2004290418A

JP2004290418A - 歯槽骨・顎骨用部材

Info

Publication number: JP2004290418A
Application number: JP2003086880A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Aiba; 吉郎相庭; Osamu Mazaki; 修真崎
Original assignee: MMT Co Ltd; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK; MMT Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】歯科・口腔外科治療において、歯槽骨および顎骨を補填・再生し、インプラントの植立や義歯の装着等における支持部材として機能することができる歯槽骨・顎骨用部材を提供する。
【解決手段】ほぼ球状の気孔が相互に接触し、該接触部で開口した三次元的な連通気孔を形成しており、平均気孔率が５５％以上８５％以下、平均気孔径が１５０μｍ以上６００μｍ以下、各気孔の連通部の平均開口径が３０μｍ以上であり、かつ、曲げ強度が５ＭＰａ以上であるハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体からなる歯槽骨・顎骨用部材を用いる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯槽骨・顎骨用部材に関し、より詳細には、歯科・口腔外科治療において、歯槽骨および顎骨を補填・再生し、インプラントの植立や義歯の装着等を容易にすることができる歯槽骨・顎骨用部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
顎骨は、上と下でそれぞれ上顎骨、下顎骨と呼ばれ、いずれも、その主体となる骨体部と、歯が植わっている歯槽骨（歯槽突起または歯槽部ともいう）とに区別することができる。
前記歯槽骨は、歯根が顎骨内に入っている部分の骨であり、歯を支える役割を担っており、食物を咀嚼するときや全身に力を込めるとき等、絶えず、歯を通じて荷重による刺激を受けている。
【０００３】
この歯槽骨は、歯に依存した組織、すなわち、歯のないところには存在せず、生まれつき歯がない場合には、歯槽骨は形成されない。また、抜歯後そのまま放置すると、刺激に対して無感覚となり、歯槽骨は吸収されて痩せ衰える。
さらに、重度の歯周病や事故等により、歯槽骨や顎骨は周囲組織に吸収されたり、損傷してしまう場合もある。
このような状態のままでは、義歯を安定して支えることは困難であり、ましてや、インプラントの植立は困難である。
【０００４】
このため、義歯やインプラントによる治療を行う前に、例えば、上顎の歯槽骨が痩せてしまった場合は、サイナスリフト（上顎洞底挙上術）やソケットリフト等と呼ばれる方法により、歯根を植立できるように、歯槽骨の厚みを増加させる処置が行われる。
また、下顎の場合は、骨が不足している部分には、ハイドロキシアパタイト等の顆粒を充填させることにより痩せた骨を補填したり、自家骨を移植する等の処置を施している。
【０００５】
ところで、前記ハイドロキシアパタイトは、骨の主な組成成分であり、自家骨等との適合性を有し、また、経時的な生体組織への吸収により定着する等の特性を有しているものである。しかも、そのセラミックスは、優れた強度特性、生体為害性がないという利点を有していることから、従来から、人工骨の好適な材料として利用されている。
【０００６】
さらに、前記セラミックスの中でも、特に、骨を形成する細胞が中まで侵入しやすく、また、該細胞に栄養分等を十分に供給することができることから、気孔率が高く、かつ、各気孔が全体にわたって連通している構成からなるセラミックス多孔体が好適であるとの提案が既になされている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００７】
しかしながら、上記のように、ハイドロキシアパタイトからなる多孔体を外科分野において人工骨に用いる例は従来からあったが、歯科・口腔外科治療用の部材として実用化されている例はまだなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３０２５６７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
インプラントは、最先端の歯科治療技術として注目されているが、この治療を施すためには、十分な歯槽骨を有していることが前提となる。
このため、歯槽骨または顎骨を補填したり、再生させる方法として、従来は、上述したような処置が採られていた。
【００１０】
しかしながら、金属や従来のセラミックス製の人工物を用いる場合は、該人工物が骨として機能するまでには長時間を要するため、患者に与える負担が大きかった。
また、自家骨を移植する方法も、移植用の骨を採取するために、患者に対して最低２ヶ所にメスを入れなければならず、この方法も患者に与える負担は大きいものであった。
【００１１】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、歯科・口腔外科治療において、歯槽骨および顎骨を補填・再生し、インプラントの植立や義歯の装着等における支持部材として機能することができる歯槽骨・顎骨用部材を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、ほぼ球状の気孔が相互に接触し、該接触部で開口した三次元的な連通気孔を形成しており、平均気孔率が５５％以上８５％以下、平均気孔径が１５０μｍ以上６００μｍ以下、各気孔の連通部の平均開口径が３０μｍ以上であり、かつ、曲げ強度が５ＭＰａ以上であるハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体からなることを特徴とする。
上記のような多孔体であれば、該部材中への骨を形成する細胞等の侵入、付着が容易となり、また、インプラント等を支持するための十分な強度を保持することができる。
【００１３】
前記セラミックス多孔体は、気孔率が傾斜するように形成されていてもよい。
前記歯槽骨・顎骨用部材の使用部位、使用目的等によっては、加工容易性、強度等を考慮して、一部材中で、多孔体の気孔率が変化するように形成することが好ましい。
【００１４】
また、前記多孔体は撹拌起泡により形成されていることが好ましい。
撹拌起泡によれば、上記のような歯槽骨または顎骨を補填・再生するために好適な高気孔率、傾斜した気孔率、気孔性状等を均質かつ容易に制御することができる。
【００１５】
前記歯槽骨・顎骨用部材は、インプラントが組み込まれているものであってもよく、あるいはまた、インプラント植立用の孔が形成されており、該孔にチタンまたはチタン合金製の雌ネジが埋設されているものであってもよい。
上記のような構成とすることにより、歯槽骨にインプラントをより安定してしっかりと固定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、一部図面を参照して、より詳細に説明する。
本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、ほぼ球状の気孔が相互に接触し、該接触部で開口した三次元的な連通気孔を形成しており、平均気孔率が５５％以上８５％以下、平均気孔径が１５０μｍ以上６００μｍ以下、各気孔の連通部の平均開口径が３０μｍ以上であり、かつ、曲げ強度が５ＭＰａ以上であるハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体からなることを特徴とするものである。
このような細胞が侵入しやすい気孔構造を有するハイドロキシアパタイトからなるセラミックス多孔体を、歯槽骨または顎骨の補填・再生用部材として使用することにより、歯科・口腔外科の分野において、術後、短期間のうちに、細胞が気孔内に侵入し、骨の再生を開始し、すぐに、インプラント等を十分支持することができる程度にまで強度を向上させることができる。
また、ハイドロキシアパタイト多孔体の骨格（気孔でない部分）は、気孔率５％以下の緻密なものとして形成することができるため、術後、最低でも１〜２年程度は、前記セラミックス多孔体の気孔内に骨が形成されても、部材自体はほとんど吸収されず、再び骨が痩せることはない。前記骨格の気孔率は、好ましくは、３％以下である。
【００１７】
前記歯槽骨・顎骨用部材の材質であるハイドロキシアパタイトは、骨の主組成成分であり、強度等の機械的特性にも比較的優れており、生体適合性に優れた好適な材質である。また、本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、数年経つと、徐々に生体組織に吸収され、生体骨との代替性にも優れているという特長も有している。
なお、前記ハイドロキシアパタイトは、その一部の水酸基またはリン酸基の一部が、炭酸基で置換されたものであってもよい。
【００１８】
前記ハイドロキシアパタイトからなるセラミックス多孔体の気孔は、ほぼ球状であり、相互に接触し、該接触部で開口して、全体として三次元的に連通している。
このような気孔構造により、骨を形成する細胞や血液等が該部材の内部まで、いかなる方向からでも侵入することができ、全体として骨の再生を促進することができる。
【００１９】
前記多孔体の平均気孔率は５５％以上８５％以下であることが好ましい。
前記平均気孔率が５５％未満である場合は、該部材の中心部に、細胞が侵入し、十分に行き渡り、付着することが困難となる。また、血液等の循環も困難となる。
一方、前記平均気孔率が８５％を超える場合は、該部材の十分な強度が得られず、破損しやすくなる。
【００２０】
前記多孔体の気孔率は、平均して５５％以上８５％以下であることが好ましく、該部材において傾斜するように形成してもよい。前記傾斜は、層構造により形成してもよい。
例えば、上顎または下顎から歯の生える方向に向かって、連続的または段階的に、気孔率が増加または減少するように形成してもよい。
なお、本発明に係る多孔体は、補強の観点から、ハイドロキシアパタイトのセラミックス緻密体からなる部材を適宜組み合わせた複合体として用いることもできる。
【００２１】
図１〜図３は、本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材において、インプラントが植立される部分の多孔体の種々の態様を示したものである。
図１は、インプラント２が植立される部分は気孔率が高く、下方に向かって徐々に気孔率が低くなり、緻密化している歯槽骨・顎骨用部材１を示したものである。
このように、気孔率を傾斜させることにより、インプラント植立用の孔（凹部）の加工が容易となる。
【００２２】
図２は、図１に示したものとは逆に、インプラント２が植立される部分は気孔率が低く、下方に向かって徐々に気孔率が高くなり、多孔化している歯槽骨・顎骨用部材２を示したものである。
このような部材は、インプラントを強固に保持することができるという長所を有している。
【００２３】
また、図３は、上下両端部とも気孔率が低く、その中間部は気孔率が高くなるように形成された歯槽骨・顎骨用部材１を示したものである。
このように気孔率を傾斜させることにより、該部材中心部への細胞の侵入容易性は保持しつつ、該部材の強度の向上を図ることができる。
【００２４】
また、前記多孔体の平均気孔径は１５０μｍ以上６００μｍ以下であり、また、前記多孔体の各気孔の連通部の平均開口径は、３０μｍ以上であることが好ましい。
上記のような気孔径および開口径とすることにより、細胞の侵入容易性、侵入速度、培養速度の促進等を図ることができ、全体として骨の再生を促進することができる。
【００２５】
上記のようなハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体は、ハイドロキシアパタイトを含むスラリーの撹拌起泡により形成されたものであることが好ましい。
撹拌起泡によれば、上記のような歯槽骨・顎骨用部材として好適な高気孔率または傾斜した気孔率、気孔性状等を容易に制御することができ、また、比較的高強度な多孔体を得ることができる。
【００２６】
上記した撹拌起泡によるハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体の製造方法としては、例えば、上記特許文献１（特開２０００−３０２５６７号公報）に記載されているような方法を用いることができる。具体的な製造方法を以下に示す。
まず、分散剤が添加された水に、ハイドロキシアパタイト粉末と、ポリエチレンイミン等の架橋性樹脂を添加し、撹拌混合して、原料スラリーを調製する。
さらに、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の起泡剤を添加し、撹拌起泡させて、気泡の均質化および安定化を図り、泡沫スラリーを調製する。
次に、この泡沫スラリーに、ソルビトールポリグリシジルエーテル等の架橋剤（ゲル化剤）を添加して、撹拌混合して、多孔質スラリーを調製する。
そして、この多孔質スラリーを注型して成形し、泡構造を維持した状態の多孔質ゲル化体（架橋体）とした後、焼成することにより、セラミックス多孔体が得られる。
【００２７】
上記のようにして製造されたセラミックス多孔体からなる歯槽骨・顎骨用部材は、実際に、歯科・口腔外科において治療に用いられる際には、予め、インプラントが組み込まれているものであってもよい。
あるいはまた、インプラント植立用の孔が形成されており、該孔にチタンまたはチタン合金製の雌ネジが埋設されているものであってもよい。
このような構成とすることにより、歯槽骨にインプラントをより安定してしっかりと固定することができる。
【００２８】
図４および図５に、上記のような態様で歯槽骨・顎骨用部材にインプラントを組み込む例を図示する。
図４は、本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材１に、インプラント２を植立するための孔（凹部）１ａを形成し、底部の径が大きいチタンまたはチタン合金製のインプラント２を植立させるものである。前記チタン合金製のインプラント２は、ハイドロキシアパタイトのセラミックスからなる円筒分割体４により、側周面を隙間なく覆うように配置する。
治療においては、このようにしてインプラント２が組み込まれた歯槽骨・顎骨用部材１を生体に埋入し、一定期間経過後、補填・再生骨の強度がインプラントを十分に支持することができる程度に向上した時点で、再度、埋入箇所を切開して、冠（歯）を被せる。
【００２９】
図５は、歯槽骨・顎骨用部材１に、円錐台状の貫通孔１ｂを形成し、インプラント植立用のチタンまたはチタン合金製の雌ネジ５を裏面から挿入したものである。該雌ネジ５は、外周が円錐台状に形成されており、歯槽骨・顎骨用部材１の円錐台状の貫通孔１ｂにしっかりと挿入され、上面の方へ抜けることはない。
歯槽骨・顎骨用部材１が前記雌ネジ５と接触する部分のハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体は、強度を保持する観点から、やや緻密であることが好ましい。
生体に埋入する際には、前記雌ネジ５の凹部は、仮ネジ等で塞いでおき、歯槽骨・顎骨用部材１を生体に定着させる。そして、補填・再生骨の強度がインプラントを十分に支持することができる程度に向上した時点で、再度、埋入箇所を切開し、前記仮ネジを取り外し、前記雌ネジ５の凹部に雄ネジ状のインプラント２を嵌め込む。
衛生上問題がなければ、最初から雄ネジ状のインプラント２を嵌め込んでおいてもよい。
【００３０】
本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、術後速やかに強度の向上が発現されることから、上記のようなインプラント用途に限定されず、損傷した顎骨の補填・再生や抜歯窩充填材等との用途にも好適に用いることができる。
【００３１】
【実施例】
本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材を生体の歯槽骨の欠損箇所に埋入したところ、１週間で部材の強度は２倍、２週間で３倍になった。
また、埋入して１年経過後も、該部材の角部がきれいに残っており、原形をしっかりととどめていることが認められた。
なお、上記実施例は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、歯科・口腔外科の分野において、術後の骨の再生が促進され、早期に、インプラント等を十分に支持することができる程度にまで強度を向上させることができる。
また、術後、最低でも１〜２年程度は、部材内部において骨が形成されても、部材自体が周辺組織に吸収されることはほとんどないため、再び骨が痩せることはない。
したがって、本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材は、歯科・口腔外科治療において、歯槽骨および顎骨の補填・再生に好適な部材であり、インプラントの植立や義歯の装着等における支持部材としても好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材のインプラントが植立される部分の多孔体の一態様を示した概略図である。
【図２】本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材のインプラントが植立される部分の多孔体の他の態様を示した概略図である。
【図３】本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材のインプラントが植立される部分の多孔体の他の態様を示した概略図である。
【図４】本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材にインプラントの組み込む様子を示した概略図である。
【図５】本発明に係る歯槽骨・顎骨用部材にインプラントを組み込む様子を示した概略図である。
【符号の説明】
１歯槽骨・顎骨用部材
１ａ孔（凹部）
１ｂ貫通孔
２インプラント
３冠（歯）
４円筒分割体
５雌ネジ

Claims

ほぼ球状の気孔が相互に接触し、該接触部で開口した三次元的な連通気孔を形成しており、平均気孔率が５５％以上８５％以下、平均気孔径が１５０μｍ以上６００μｍ以下、各気孔の連通部の平均開口径が３０μｍ以上であり、かつ、曲げ強度が５ＭＰａ以上であるハイドロキシアパタイトのセラミックス多孔体からなることを特徴とする歯槽骨・顎骨用部材。
前記多孔体は、気孔率が傾斜していることを特徴とする請求項１記載の歯槽骨・顎骨用部材。
前記多孔体は撹拌起泡により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の歯槽骨・顎骨用部材。
インプラントが組み込まれていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の歯槽骨・顎骨用部材。
インプラント植立用の孔が形成されており、該孔にチタンまたはチタン合金製の雌ネジが埋設されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の歯槽骨・顎骨用部材。