JPH08510400A - 固着素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は骨組織に恒久的に錨止するため、特にあご骨に人工歯や歯橋を恒久的に錨止するため、チタニウムから作られたねじ型固着素子に関する。この固着素子は外方ねじ部を有し、その最頂部は滑らかな円錐形および／又は円筒形フランジ（５，９）につながっている。そのねじは、固着素子の骨膜性部分におけるねじ山（１）がねじ切ダイの輪郭を有する円筒形溝（７）を介してフランジ（５，９）につながっている。このように、正しいねじピッチおよびねじ深さをフランジの真近くまで維持することにより、幾何学的に満足した適合が得られ、予め形成されたねじ穴にフランジ真近くまで形成されたねじが適合する。このことは皮質の骨を一層良好に利用できるということを意味する。

Description

【発明の詳細な説明】 固着素子 本発明はねじ型固着素子に関する。これはチタニウムから出来ており、骨組織 に恒久的に留めるためのものであり、特に人口歯や歯橋をあご骨に恒久的に留め るためのものである。この固着素子は外方ねじ部を有し、このねじ部はその最頂 部で滑らかな円錐および／又は円筒部と一体化する。このねじの正面部には好ま しくは一つまたはそれ以上の凹所が設けられている。この凹所は、前記素子が骨 組織へねじ込まれる時に自己タップ作用を可能にように、固着素子の円形対称表 面につながる縁部で切削縁を形成している。 ねじ型固着素子は、チタニウムから作られ、失われた歯にとって代り、多くの 利点を有することが知られている。固着素子の外方ねじは骨に自然的積極性錠止 を構成しそして初期安定性をもたらす。そしてそれは都合のよいことに負荷を周 囲の骨組織に分布させる。最近では長期の臨床的追跡研究は、ねじを有する固着 素子はこの点においてねじのないものよりもすぐれた点が多いことを強調した。 ねじが滑らかな円筒又は円錐表面へ一体化して行く境目区域の位置は、この為に 、固着素子埋植の機能に関して大変重要なのである。この位置は、固着素子に骨 組織の長期にわたる安定化を生ぜしめる場所を通常は決める。 固着素子の初期安定を得るため、そして固着素子を所定位置に置くために、ね じ端にフランジを設けることは既に知られている。フランジは増大した初期安定 性とより信頼 できる位置決め作用を伴う機械的抵抗の可能性があることを意味する。初期安定 性は組み入れを確実にするために重要であると考えられ、軸方向における改善さ れた位置決めは下あごの骨の神経チャンネル中への貫通に対して大きな保護をも たらす。 フランジは、又、柔い組織が定着物に対して直接に口腔を密封するのを可能に する。このことはスペーサ片を通じて漏れた細菌が骨組織に達することはないと いうことを意味する。かくしてフランジは定着物（又は柔い組織に貫入する埋植 部分）へ取り付けられたスペーサ系の第一部分であると考えられる。 しかしながら、ねじが形成されるとき、フランジはねじ切カッターのはみ出し に対して障害物となっている。この為に、フランジの下に通常一つの旋回凹所が 形成されてフランジを損傷することなくねじ切カッターを持ち上げることが出来 るようにしている。しかしながら、この方法は、約一ターンのねじが固着素子か ら失われることを意味する。このことは縁部骨高さが固着素子上に更に対応して 下方に対応して位置することになる。この一ターンのねじの欠除は或る場合には 臨界的である。なぜなら、それは最外方の骨のエッジ（これは通常、最良の機械 的特性を有している）を使用することができないということを意味する。また、 薄い骨の場合に特に、埋植された固着素子の良好な初期安定性を得るために、ね じは完全に利用されるべきであるということが重要である。 別の生産手法はねじ切カッターを半径方向へ外方へ引き はずすようにすることであるが、これは漸増的に浅くなるねじとなる。これは既 に形成されたねじ穴に適合しなくなり、定義されないフランジが得られる。かく して、この方法もまた、最外方の骨のエッジを完全に使用するという問題を解決 していないのである。 縁部骨高さの損失はあごの臼歯区域に少しの数の埋植体を使用する場合に特に 臨界的である。なぜなら、不都合な負荷がこの区域、特に個々の臼歯の場合に発 生するからである。埋植体の強さの顕著な増大は、勿論、埋植体の大きさを増す ことにより簡単に得られる。しかし、それは存在する骨の体積がこのことを許す ということからは程遠いのである。フランジを除去して、ねじを頂部まで形成す ることは、フランジがもたらす利点、すなわち、初期締め付けに対する逆支え、 および柔い組織を通る埋植体の区域の積極的な封止部材を考慮すると、これもま た良好な解決策ではない。 あごの臼歯区域における骨の硬さは非常に大きい、或る患者では、非常に薄い 外方層の、皮質の骨のみが堅く、残りの内方の骨の、いわゆるスポンジオサ（sp ongiosa）は非常に柔い。これらの型の骨において、自己タップ定着物を使用す ることは既に知られている。例えばＳＥ４６８１５４を参照されたい。 自己タップ定着物の利点は、あご骨に定着物を埋植することが簡単に行われる ということである。通常の手法は実際には、骨に穴を穿孔することを含む。これ に関連して、直径を増大したドリルが順次使用され、ねじ付定着物の芯 直径に対応した直径を持つ穴が形成される。そしてねじタップが使用される。こ れでねじを形成し、そこへ埋植体が置かれる。前述の特許に記述されたタイプの 自己タップ定着物を使用すると、埋植はねじタップを使用することなく行われる 。しかしながら、自己タップ定着物を使用すると、縁部骨高さを損失するという 問題点をそれ自身は解決していない。 この発明の目的は、今日的な基本設計並びに大きさに基づく埋植体でありしか も境界区域（ねじが滑らかな円筒又は円錐部分に一体化する場所、つまりねじ端 ）が新規な形状になされている埋植体を提供することである。この意図は縁部骨 高さを埋植体にまで高く位置させ、かくして皮質の骨が一層有効に利用されるよ うにすることである。本発明によれば、このことは、埋植体の骨膜性部分におけ るねじが（端において）滑らかな、円筒形又は円錐形部分へ、ねじ切ダイスの幾 何形態を有する円筒形溝を介して、一体化させるということにより達成される。 第１の実施例においては、ねじが終っている滑らかな部分は円筒形フランジが 形成されている。前述した通り、フランジは埋植体の初期締め付けのための逆支 えを構成し、正確に決められた高さに埋植体を位置決めさせる。ねじ端を、ねじ の輪郭を有する円筒状溝を介してフランジに終らせることにより、埋植体上にね じのターンのない部分はなくなり、このことは皮質骨はフランジまで利用できる ということを意味する。 第２の実施例においては、ねじが終っている滑らかな部 分は、円錐形になされている。この場合もまた、ねじは円錐形部分へ、ねじの輪 郭を有する円筒状溝を介して、円錐形部分と直結して終っており、そして、皮質 の骨は円錐形部分まで利用されうる。円錐形部分は或る場合には円筒形フランジ に比べて追加的な利点をもたらし、円錐形埋植体フランジの位置の正確な調整が 、円錐形皿穴を用いることにより可能になす。このことは更に詳細に以下に説明 する。 添付の図面を参照して以下に詳細に本発明を説明する。図１は先に知られてい る埋植体（先行技術）を示す。図２は円筒形フランジを有する本発明による埋植 体の第一の実施例を示す。図３はフランジが円錐形である本発明による埋植体の 第二の実施例を示す。図４は円錐形と円筒形表面の組み合せからなるフランジの 例を示す。図５はねじ端の拡大図である。 図１はブレンメルク・システムによる自己タップ定着物を示す。これはノペル ファルマＡＢにより市販されている。この定着物は外方ねじ１を有した基本的に 円柱体ねじからなり、ねじ１は広い円筒形フランジ２へねじのない遷移部分３を 介して一体化している。この遷移部分はいわゆるねじが浅くなされてなくなって いる。この定着物は人工歯や歯橋を恒久的に錨止するために予めあご骨に穿孔さ れた穴の中へ導入されるものである。この定着物は上部六角形部分４を有する。 この部分４は定着物を埋植するための工具と協働するようになされている。この ねじは好ましくは市販の純チタニウムから作られており、その表面構造はＳ Ｅ−ＰＳ７９．０２０３５−０によるものである。このねじはその下部において 三つの凹所５がねじの円形対称表面に形成されているという事実により自己タッ プ作用を有する。これらの凹所５は円形対称表面との連結部において切削縁６を 形成し、そしてこの切削縁６により削られた骨の片がこれら凹所５内に収容され るような容積（ＳＥ−ＰＳ９１．０２４５１−３参照）を有するように設計され ている。 導入部において指摘された通り、この定着物が最良の結果とならない適用場所 がある。すなわちあごの臼歯区域である。この区域には比較的薄くて堅い皮質の 骨と、内部の多孔質で柔い骨とがある。ねじがこの区域に埋植されるとき、比較 的長い遷移部分３（ねじが漸次浅くなされてなくなっている部分）が堅い皮質の 骨に向き合うようになる。このことは、ねじの利点である積極的な錠止および安 定性が完全に発揮されていないということを意味する。 図２および図３は本発明により前記遷移部３が最小になされた態様を示す。フ ランジに対してねじ１をフランジとの連結点においてねじの輪郭をもつ円筒形溝 ７を介して終らせることにより遷移部３が最小になされている。このようにして 、ねじのないターンは定着物においてなくなっている。このことは皮質の骨がフ ランジまで十分に利用されうることを意味する。 このねじ端は原理的には二段階で作られる。ねじ切カッタが製造中にフランジ に達すると、このカッターは、ねじの軸線に対してねじ山のフランクの角と少く とも同じ大き さの角だけ傾斜して半径方向外方へ引かれる。このようにして、正しいねじピッ チがフランジの真近くまで得られ、そしてねじ山はだんだんと浅くなってフラン ジと一体化する。ねじ端の生産における第二段階が基本とするところは、ねじ山 につながるフランジの部分はねじ山の輪郭に対応する輪郭でチエーザされること である。このようにして、ねじ山は溝７と一体化するようになる。溝７はねじ山 の輪郭を有する。この溝７はフランジのねじ山への連結を構成する。ねじ山はね じの幅と高さが徐々に減少しているがねじの深さは維持されている。このように してねじ山はフランジの真近まで延びる。そして同時にフランジは完全なままで あり、順次浅くなされたねじは除去されている。このことはまた、固着素子が埋 植されるときに、骨に既に形成された穴の部分は何ら破壊されないということを 意味する。先行技術による漸次浅くなるねじ山では、非対称的締め付けをもたら す危険性があった。このことは新規なねじ端で回避されうる。 フランジの下の円筒形溝の効果の一つは骨における最上端のねじ山ターンとフ ランジとの間に完全な接触がないということである。しかしながらこの不利な点 はフランジの下で非対称に骨を押すねじ山を有する不利と比較すると小さいと考 えられる。 図２の円筒形フランジ５は、他の点では、先に知られた定着物のフランジと全 く対応する。先に知られた定着物は図１に示されている。ねじ山のピッチと断面 は、又、現今の標準のものと同じである。正しいねじピッチとねじ深さ がフランジの真近まで維持されるという事実の故に、フランジ５につながる溝７ の部分であるフランク８の輪郭の角度はねじ山のフランクの角度に寸法が等しく なる。この場合それは６０°である。 図３において、本発明は円錐形フランジ９について図示されている。この場合 においても又、ねじ山は円錐形部分９へ円筒形溝７を介してつながっている。こ の溝７のねじ山に対するフランク１０はねじ山のフランク角と同じ輪郭の角度を 有し、一方で前記溝のフランジ９に対する“フランク”はこの場合フランジ自身 からなる。 円錐形フランジを持つ定着物はそれ自体既に公知である。例えばスエーデン登 録意匠３８４５４を参照されたい。本発明の新しい点はねじ山が円筒形溝７の形 態で円錐形フランジに対して終っている。更に、円錐形フランジは円筒形フラン ジと同じ高さを有する。すなわち、前述の登録意匠に示されている円錐形フラン ジに対して比較的短いフランジである。現在の場合、フランジは１．１mmの高さ を有し、ねじ山接続でのフランジの直径はねじの芯の直径と同じであり４．９mm を有し、上方面１１でのフランジの直径は５．２mmである。定着物の直径、外方 ねじは公称５．０mmである。 或る適用においては、円錐形フランジで工作することが何故望ましいかの理由 は、円錐形フランジは、円錐形の皿穴と連動して、埋植体のより正確な錨止を許 容する。円錐形フランジに対応した円錐形皿穴を付けた穴を予め穿孔して設ける ことにより、皮質の骨と埋植体との間のより正確 な適合性が得られる。フランジは、又、このようにして（ねじ山と共に）所望の 初期安定性を与える。初期安定性は比較的薄い皮質骨において特に重要である。 薄い皮質骨と柔軟な索状芯とを有する区域に施与する際、皿穴を完全に除去する ことが望ましい時がある。このような場合でさえ、円錐形のスペーサは有利であ ると考えられる。なぜなら、それは徐々に増大する抵抗を与えるからである。こ れはフランジがその支持を失うことに対する保護を、円筒形フランジの場合に可 能であるよりも良好に与える。このタイプの骨においては、索状骨において、未 満寸法の直径の座を予め穿孔してそこへ定着物を置くのが望ましいことがしばし ばである。一方、皮質の骨における入口は拡げておくのが望まれる。円錐形皿穴 はここでは、皮質骨をこの区域において注意深く拡げることを可能にする。 円錐形皿穴は３mmから上方に測る穴のために使用できる。円錐形フランジ形態 の利点は同じ皿穴が異る直径の定着物に対して使用できるということである。外 科医は各固着体の取り付けの際に締め付け効果の度合が所望のものであるように 選べる。なぜなら、円錐形フランジは骨を基本的に放射方向外方へ押すからであ る。フランジが骨エッヂより下に引かれないかぎり、安定性はかくして維持され る。 円錐形皿穴は、又、ツイストドリルを用いる代りに、皮質の入口を拡げるのに 用いうることが出来る。この利点は、リーマで仕上げ操作をするに、骨が放射方 向に加工されるということである。すなわち、基本的に骨の面において加工され る。このことは皮質のプレートの破砕の危険性を 顕著に少なくして穴を所望の直径へ形成することが出来るということを意味する 。ツイストドリルが用いられると、その加工は基本的に軸方向に行われる。これ は骨の殻を押すことを含む。更に、ツイストドリルは薄いプレートに溝形の穴を 切削する傾向がある。この場合、破砕の危険性がある。 円錐形スペーサのためのねじ端は、又、二段階で原理的に形成される。前述の 点を参照されたい。 図４において、下方円錐形部１２と上方の狭くなされた円筒形部１３とを有す るフランジについて本発明が示されている。この場合においても又、円筒形溝７ はねじ山に対してフランク１０を有する。このフランク１０はねじ山のフランク 角と同じフランク角、すなわち６０°を有する。円筒形溝７は円錐形フランジ１ ２に直接つながる。円錐形フランジ１２はこの場合２３°の円錐角を有する。こ のことは図５ａにおいて拡大して示されている。 図５ｂは円筒形溝７のフランク１４がねじ切ダイスの形状、すなわち６０°の フランク角を有する場合を拡大して示す。円筒形フランジ１５を有する場合、円 錐形フランジ１６を有する場合が、この図５ｂに共に示されている。 本発明は例として示された実施例に限定されることなく、添付の請求の範囲内 において種々変えることが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハンソン， ウルフ スウェーデン， エス―439 00 オンサ ラ， ブラシッペヴェーゲン 14

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ねじ型固着素子であって、チタニウムから作られ、骨組織に恒久錨止する ため、特にあご骨に人工歯や歯橋を恒久錨止するためのものであり、この固着素 子は外方ねじ山付部分を有し、このねじ山はその最頂部において滑らかな円錐形 および／又は円筒形部分につながるようになっているねじ型固着素子において、 骨膜性部分における固着素子のねじ山（１）は滑らかな円錐形および／又は円筒 形部分（５，９）に、ねじ切ダイスの形状を有する円筒形溝（７）を介して、つ ながる（終っている）ことを特徴とするねじ型固着素子。 ２．前記ねじ山が終っている滑らかな部分は円筒形フランジ（５）で形成され 、その場合に、円筒形フランジ（５）につながる溝（７）の部分はフランク（８ ）を含み、この輪郭の角度はねじ山のフランク角と同じ大きさである特許請求の 範囲１の固着素子。 ３．前記ねじ山が終っている滑らかな部分は円錐形フランジ（９）からなり、 その場合に、ねじ山側の溝（７）のフランク（１０）はねじ山のフランク角と同 じ輪郭角を有し、一方、円錐フランジ（９）側の溝（７）のフランクは全体又は 一部が円錐形表面からなることを特徴とする特許請求の範囲１の固着素子。 ４．ねじ山連結における円錐形フランジ（９）の直径はねじの芯直径に等しい 寸法であり、一方、頂面（１１）におけるフランジの直径はねじ山の外径をわず かに越えていることを特徴とする特許請求の範囲３の固着素子。 ５．正面部には一つまたはそれ以上の凹所が設けられており、その縁部は固着 素子の円形対称表面につながっており、固着素子が骨組織中にねじ込まれる時に 自己タッピング作用をする切削縁を形成していることを特徴とする特許請求の範 囲１の固着素子。 ６．特許請求の範囲１の固着素子を製造するための方法であって、ねじ切カッ タが製造中にフランジ（５）に達すると、固着素子の縦軸線に関して、ねじ山フ ランクの角度と少くとも同じ大きさである、或る角度で真すぐに外方へカッター が引かれ、その後、ねじ山につながるフランジ（５）の部分はねじ山の輪郭でチ エーザされることを特徴とする固着素子の製造方法。