JPH07236645A

JPH07236645A - 人工歯根

Info

Publication number: JPH07236645A
Application number: JP6055272A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Ogasawara; 久明小笠原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1995-09-12
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JP2844305B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ねじ山角度が顎骨への応力分散効果に重大な影
響を与える点に着目し、最適なねじ山角度を備えたスパ
イラル・タイプの人工歯根を提供する。【構成】「独楽型基礎理論」に基づき、荷重をねじ部が
埋設される骨髄の海綿骨だけに分散して負荷するもの
で、ねじ部のねじ山の角度を６０°〜７０°の範囲に設
定したことを特徴とする。また、ねじ部の中央孔の直径
を従来の１．８［ｍｍ］から１．６［ｍｍ］へと小さく
することによって、経時的な金属疲労に伴うねじ部の破
折に対して強化したことを特徴とする。首部の太さが略
２［ｍｍ］程度までの範囲に設定されることを特徴とす
る。頭部形状を先端に向かって細くなるような異形断面
形状として方向性の識別と回転植え込み可能としたこと
を特徴とする。頭部形状を断面Ｄカットの一平面を備え
た円錐形態としたことを特徴とする。頭部断端部にドラ
イバー・ビットを受け入れる溝を入れた構造を有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は顎骨に植え込まれるねじ
部を備えた人工歯根に関し、特に咬合力を顎骨に分散し
て顎骨の負担を軽減させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から顎骨に植え込まれるねじ部を有
する人工歯根は、スクリュー・インプラントの中でスパ
イラル・インプラントとして広く知られているが、本発
明者はこのスパイラル・インプラントが耐震構造として
有効な土木建築工学の「独楽型基礎」に酷似しているこ
とに気付き、この「独楽型基礎」の理論に着目してスパ
イラル・インプラントの改良を試みてきた。

【０００３】このスパイラル・インプラントは他のスク
リュー・インプラントと比較して、次の点で異なってい
る。

【０００４】従来のスクリュー・インプラントは「独楽
型基礎」理論に気付いていないため、その対応が全くな
されていない。

【０００５】すなわち、スクリューの形態がさざ波の形
態であるか、連続するサイン・カーブであるかで、そこ
には「独楽型基礎」に対する気遣いが全く認められな
い。

【０００６】他のスクリューではスクリューの山と谷の
深さは浅く小さく、単に上下的な固定を意図していると
考えられる程度でしかない。

【０００７】インプラント自体の表面構造が、プラズマ
・コーテイング法などによって、滑らかな表面に比較し
て数倍の表面積になることが意図されているが、フィヨ
ルドの海岸線的な形態や多孔質による表面積の増大方法
は、実際の臨床で１個のインプラントに５０［kg］前後
の咬合力が作用する際には、マイクロ・クラック（Micr
o-crack）という歯槽骨の微小骨折が発生して効果的で
はないとの学説があり、これがインプラントの経年的な
歯槽骨内での沈下現象となって現れ、その結果、このよ
うなインプラントの周囲骨は吸収消失し、耐久性が短く
なっていると考えられている。

【０００８】「独楽型基礎」は、周知のように断面三角
形状のブロック体の中心に心棒を差し通した独楽形状
で、軟弱な地盤の基礎材として有効性を認められてい
る。すなわち、ブロック体の円錐状の傾斜面によって荷
重を周囲の地盤全体に分散させ、軟弱地盤での支持力を
増大させるものである。

【０００９】一方、スパイラル・インプラントは、軸体
の周りに螺旋状のねじ山が突出しており、このねじ山が
独楽型基礎のブロック体に対応し、ねじ山の傾斜面を通
じて骨に対する圧縮荷重を分散させている。

【００１０】この種のスパイラル・インプラントの改良
案として、本件発明者は既に実公平４ー３１０４８号公
報に記載の人工歯根を提案している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のスパイラル・インプラントでは応力分散の度合
いが不十分であり、歯槽骨や顎骨が吸収されて残存骨量
が減少し、少なくなった症例や、抜歯直後または抜歯後
時間が経過しないため骨量が少なく軟らかい症例、さら
に高齢者で骨粗しょう症の患者に対しては対応すること
ができなかった。

【００１２】しかし、そのような症例こそが今日普通に
使われている可撤性有床義歯の非適応症でもあり、有効
な機能回復の目的で固定性の骨内インプラントによる機
能回復が望ましい症例である。歯槽骨が少なくなった症
例や抜歯直後の症例にこそ骨内インプラント適用の強い
必要性と需要があり、限られた量と深さの柔らかな残存
顎骨に骨内インプラントが応用できるようにする目的
で、適応範囲をどうして拡大するかが大きな課題として
残されている。

【００１３】本発明者は、「少ない顎骨や軟らかい顎骨
を利用して、どうすればより良く咬合力を植立直後から
顎骨に均等に応力分散できるか」という命題の下に、そ
の硬度が人体の顎骨に近似している牛肋骨を使って、生
骨の物性研究やインプラントと生骨との力学的界面特性
等について鋭意研究した結果、「スパイラル・インプラ
ント自体の力学的強度が充分強くても、スパイラルを取
り巻き、支持する周囲顎骨の強度と掛け離れていては、
応力の骨への有効な分散には直結しない」との結論に達
し、むしろインプラントの形態、特にねじ部のねじ山の
角度が応力分散に重大な影響を及ぼすことが判明した。

【００１４】また、インプラントには咬合力が加わる結
果、年月の経過に伴う金属疲労によって数年後にインプ
ラント体が破折する場合があり、応力分散と共に強度に
ついても改良の必要があった。

【００１５】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
ねじ山角度が顎骨への応力分散効果に重大な影響を与え
る点に着目し、最適なねじ山角度を備えたスパイラル・
タイプの人工歯根を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、顎骨に植え込まれるねじ部を備
えた人工歯根において、前記ねじ部のねじ山の角度を６
０°〜７０°の範囲に設定したことを特徴とする。

【００１７】ねじ部は中央孔を設けた軸体の周囲に形成
されていることが効果的である。

【００１８】また、ねじ部の中央孔の直径を従来の１．
８［ｍｍ］から１．６［ｍｍ］へと小さくすることによ
って、経時的な金属疲労に伴うねじ部の破折に対して強
化した。

【００１９】ねじ部は中央孔を設けた中空の軸体周囲に
形成されていることを特徴とする。

【００２０】軸体には中央孔に連通する窓部が設けられ
ていることを特徴とする。

【００２１】ねじ部から頭部につながる首部の太さを、
ねじ部の外径よりも細くして、人工歯根が植立初期にお
いて皮質骨・緻密骨と接触しない大きさに設定し、荷重
をねじ部が埋設される骨髄の海綿骨だけに分散して負荷
することを特徴とする。

【００２２】首部の太さが略２［ｍｍ］程度までの範囲
に設定されることを特徴とする。

【００２３】頭部形状を先端に向かって細くなるような
異形断面形状として方向性の識別と回転植え込み可能と
したことを特徴とする。

【００２４】頭部形状を断面Ｄカットの一平面を備えた
円錐形態としたことを特徴とする。

【００２５】頭部断端部にドライバー用の溝を入れた構
造を有することを特徴とする。

【００２６】

【作用】従来のねじ部を備えた人工歯根のねじ山の角度
は、概ね７７°に設定されており、一方、「独楽型基
礎」の理論からは土木建築上ブロック体の傾斜角度は４
５°に設定するのが好ましいことが解明されており、ね
じ山に対応させれば、ねじ山角度はおよそ上下４５°づ
つ約９０°に設定するのが好ましいことになる。

【００２７】ところが、実際に試験をしてみると、人工
歯根の場合には、上記いずれの角度でもなく、上記した
６０°〜７０°の範囲で最も応力分散効果が高いことが
判明した。

【００２８】その理由は、ねじ部が植え込まれる顎骨
が、建築の基礎となる地盤とは異なり弾力性を有し、荷
重によって弾性変形することに起因するものと考えられ
る。すなわち、顎骨に植え込まれるねじ部も顎骨の変形
にある程度追随して変形しないと、接触部が部分接触と
なって応力集中が生じ、小さい荷重の段階で骨組織が破
壊されてしまう。

【００２９】すなわち、ねじ山角度が大きいとねじ山の
厚みが大きくなるのでねじ山部の剛性が大きくなり、咬
合力がねじ山の部分で緩衝されずに骨組織に加わり、局
部的に応力が高くなってしまう。

【００３０】一方、ねじ山角度が小さいとねじ山の厚み
が小さくなるのでねじ山部の剛性が小さくなり、咬合力
が作用してもねじ山部が弾性変形して骨組織に作用する
荷重が緩衝されて応力を分散することができる。しか
し、ねじ山角度があまり小さいと緩衝効果が得られるも
のの、ねじ山先端が骨組織に食い込んで先端部に応力集
中が生じてしまう。

【００３１】そこで、鋭意研究した結果、６０°〜７０
°の範囲に設定すれば咬合力等の荷重を適度に緩衝する
ことができ、しかもねじ山先端部位の応力集中も可及的
に低減でき均一な応力分散効果を得ることができた。

【００３２】さらに、ねじ部の軸体を中空にして剛性を
低くしておくことにより、６０°〜７０°の範囲に設定
したことと相まって、咬合力等の荷重の緩衝作用を高め
ることができ、骨組織への負担を可及的に軽減すること
ができる。

【００３３】特に、この効果は窓部を設けた窓明け構造
が有効である。

【００３４】また、材質的に生体親和性がよく硬いチタ
ン系素材が好適であるが、チタン素材の柔軟性・ヤング
率と海綿骨のヤング率との相関関係は、荷重の応力分散
を効果的に図るためには重要な条件である。チタン素材
は硬ければ、それで良いというものではなく、結晶構造
が重要である。

【００３５】「柔構造」によるインプラント（人工歯
根）周囲の海綿骨のヤング率との関係で、窓明け構造が
有効である。他のスクリュー型インプラントの場合には
窓がないか、あっても「柔構造」を採用していない。

【００３６】一方、ねじ部の軸体を中空構造にすると応
力分散効果が高まるものの、強度および耐久性において
問題が生じる。

【００３７】この点、ねじ山の外径がφ４．０［ｍｍ］
で谷径（軸径）を２．４［ｍｍ］の場合に、中央孔の孔
径を従来のφ１．８［ｍｍ］からφ１．６［ｍｍ］にす
ることによって、応力分散効果を維持しつつ、強度，耐
久性についても優れた人工歯根を実現することができ
た。

【００３８】また、ねじ部から頭部につながる首部の太
さを、ねじ部の外径よりも細くして、インプラント（人
工歯根）体が植立初期において皮質骨，緻密骨と接触し
ない大きさに設定し、荷重をねじ部が埋設される骨髄の
海綿骨だけに分散して負荷することにより、骨組織に適
度な応力が負荷されて骨組織の機能的治癒が促進され
る。

【００３９】常識的一般的には、植立初期の人工歯根の
維持安定を求める際に、硬くて丈夫な皮質骨・緻密骨に
外力を負担させる目的下に、緻密骨に人工歯根のヘッド
（頭部）基底部・首部を密着させて固定する方法が採用
されている。

【００４０】しかしながら、本件発明は、その前提とし
て、緻密骨との接触維持による固定は全く期待しておら
ず、植立初期の維持と固定はすべて内部の軟らかい骨髄
・海綿骨に求めるものである。

【００４１】生体とインプラント（人工歯根）体とが接
触する界面の安定な治癒は重要な問題であるが、今日の
インプラント（人工歯根）体で一般的な緻密骨に植立初
期の維持固定を求めるものでは、インプラント（人工歯
根）の首部周囲部分に応力集中を起こす結果、周囲組織
の再生と治癒とに悪影響があり、経時的な骨吸収とそれ
に伴う上皮軟組織の下方増殖が発生し、その軟組織への
微生物の感染が長期的な予後管理において大きな問題と
なっている。

【００４２】これに対して、植立初期の維持と固定はす
べて内部の軟らかい骨髄・海綿骨に求める場合には、首
部では反対に骨の増殖・添加が不潔な環境下でも認めら
れている（添付資料「シェルシェブ・インプラントの臨
床」のＰ．４の症例２の写真７、Ｐ７の症例５の写真１
０、Ｐ．８とＰ．９の写真７と１４の比較を参照）。本
件発明はこのような軟らかい骨髄組織に応力を最も効果
的に分散させるねじ山の寸法を見い出したものである。

【００４３】また、首部の太さが２［ｍｍ］程度という
のは他の一般的な人工歯根には見られない細さであり、
人工歯根の術後の経年的な予後管理の中で、他の人工歯
根のように神経質な清掃管理を必要としない。これは本
件発明者がかねてから提唱している「ＯＧＡ−ＢＡＲ」
理論に基づくものである。

【００４４】「ＯＧＡ−ＢＡＲ」理論とは「補綴学的
には、歯周組織は付着歯肉に接する上部構造体の幅が
２．０［ｍｍ］の範囲であれば、自浄作用の働きによっ
て、自動的に永続性のある健康度を維持できる。」とい
う概念である。これによって、暫間歯冠修復物や最終補
綴物の軟組織との関わり方が大きく改善されている。

【００４５】歯周病学的には、インプラント（人工歯
根）体の直径２［ｍｍ］を大幅に越えて４［ｍｍ］にな
ると、上皮との接着界面付近の上皮の新陳代謝に伴う上
皮の自然脱落（自浄作用）が不可能になる結果、古い垢
となって蓄積され、それが界面付近の不潔の原因を作り
出し、炎症と感染を引き起こし、歯周病の引き金になる
ことが判明しているため、首部の太さ２［ｍｍ］には、
歯周病学的に重要な意味と価値がある。

【００４６】同じ自浄作用の理由でヘッド（頭部）の太
さは３［ｍｍ］程度が限界である。また、インプラント
（人工歯根）・ネック部（首部）の太さは曲げ応力の強
さとの関係を考慮して２［ｍｍ］を適当としている。

【００４７】本発明では、頭部の形態を断面Ｄカットの
一平面を備えた円錐形態として前後表裏の方向性を判別
容易とした。

【００４８】また、人工歯根頭部の異形断面を利用して
ハンド・キー等を利用して人工歯根植時等のトルクを加
えるようにしてもよいが、円錐形態の頭部側面にハンド
・キーが食い込むおそれがある。そこで、頭部断端部に
ドライバーのビットを受け入れるための溝を設け、頭部
にねじ込み用トルクを作用させることが好ましい。これ
により、頭部側面にハンド・キーが食い込んで外れない
というおそれはなくなる。

【００４９】

【実施例】以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。本発明の一実施例に係る人工歯根を示す図１にお
いて、１は人工歯根全体を示すもので、概略、顎骨に植
え込まれるねじ部２を備えた根部３と、技工物が合着さ
れる頭部４と、根部３と頭部４を連結する首部５と、を
備えている。この実施例では根部３と頭部４が一本の軸
として一体成形されている。

【００５０】根部３は、中空の軸体６と、この軸体６外
周に突出形成された上記螺旋状のねじ部２，２と、から
構成されている。軸体６は中央孔７を有し、左右側面に
窓部８が開口形成されている。

【００５１】また、首部５と頭部４および根部３との付
け根部位は、いずれも頭部４及び根部３側に向かって徐
々に拡大するようなテーパー部９となっている。頭部４
の断面形状は一側面に平坦部４１を有するＤ字形状で、
表裏識別可能となっている。

【００５２】このようにすれば、技工用ダウエル・ポス
トの使用を人工歯根の頭部４の平坦部４１の向きに対応
して正確に位置づけることが可能になり、技工作業の効
率を著しく改善することに役立つ。

【００５３】人工歯根の頭部形態は元来平行２面カット
の円柱形態が一般的であったが、既に平行２面カットの
円錐形態を発案している。図２(ａ)，(ｂ)は平行２平面
カットの円柱形態を示し、同図(ｃ)，(ｄ)は平行２平面
カットの円錐形態を示している。

【００５４】しかしながら、実際の使用に際しては、頭
部は歯冠修復物を維持する目的で使用されるものである
が、その口腔内の咬合平面に対する位置関係は、ほとん
どの場合傾斜した状態で用いられる。そのため、前後的
な表裏が識別できる形態でないと、模型の破折を防止
し、正確な歯冠修復物を製作するための歯科技工用模型
を製作する目的で、図３に示すように、トランスファー
・コーピング（TransferCoping）７１を用いてインプラ
ント（人工歯根）頭部に相当する同一形態のダウエル・
ポスト（Dowel Post）７２を考案して利用する際に、図
２(ａ)，(ｂ)に示したような従来の平行２平面形態のイ
ンプラント（人工歯根）頭部形態では、その着脱方式の
ダウエル・ポストには前後・表裏の識別が不可能である
ことが判明した。

【００５５】前後・表裏とは顔の前後である。インプラ
ント・ヘッド（頭部）が平行２面カットの場合は、歯や
インプラント（人工歯根）が歯として機能する際に咬み
合う平面（咬合平面）に対して、直角ではなくて、普通
は鋭角で対合している結果、印象採得して、コーピング
内部にダウエル・ポストを挿入する際にポストの先端部
は小さくてその前後方向性の識別は困難なために、誤っ
て１８０度回転して挿入されても正しいか否かが識別で
きないために、インプラント・ヘッド（頭部）の断端部
の方向性が実際とは１８０度回転したことが模型を印象
面から離型させる段階まで判断できない欠点が伴う。

【００５６】一方、Ｄカットのヘッド（頭部）では、一
平面であるため、誤りが発生する可能性は皆無になる。

【００５７】そこで、本発明では、頭部の形態を断面Ｄ
カットの一平面４ａを備えた円錐形態として前後表裏の
方向性を判別容易とした。ダウエル・ポストのヘッド
（頭部）部はこのインプラント頭部４とは同一形態であ
る。

【００５８】平行２平面部分は顎の片側に６本前後植え
た場合、相互にアンダー・カットの無い平行関係を目測
で作り上げるには不適当で不可能であることが判明し
た。

【００５９】図４は２平面カットのヘッド（頭部）４´
と一平面Ｄカットのヘッド（頭部）４場合の比較説明図
である。

【００６０】図４に示すように、インプラント（人工歯
根）を顎骨内部へ植立する際には、顎骨とのより広い接
触面積を獲得し、また、咬合力の負荷に対応できる方向
性を考慮して複数本を植える際には、各々自由な方向に
審美性と対合関係を考慮しながら植えられるが、植え終
わった最後には補綴物を製作する目的で、インプラント
・ヘッド（頭部）相互を平行にするように曲げ調整する
必要がある。

【００６１】アンダーカット（Undercut）とは、インプ
ラント（人工歯根）を上から見下ろした場合、ヘッド
（頭部）の上部以下が影を作らないことである。すなわ
ち、円錐形や台形で影の残らない形態を目標にしない
と、印象採得が正確にできない上、作った模型上で製作
する補綴物は模型の下方の首部でぴたりと適合しないス
カートのような透く形となり、これではセメント合着し
ても不潔になったり、経時的に脱離したりして良い予後
経過を期待できない（図４(ａ)参照）。

【００６２】細長く筍のようなインプラント・ヘッド
（頭部）４が互いに平行で前後左右も引っ掛かりのない
形態になっていることが大切な条件である。そのような
状態に形態を仕上げる目的で従来は植えた直後にインプ
ラント・ヘッド（頭部）の側面・軸壁をテーパー形態に
高速エアー・タービン（毎分６０万回転）でタングステ
ン・カーバイト・ステイール・バーでチタン素材のイン
プラント（人工歯根）体を切削して形態修正し、酸化ア
ルミナ・ポイントで研磨仕上げしていた。

【００６３】この操作は植えた直後のインプラント（人
工歯根）に強い振動が加える結果、インプラント（人工
歯根）が振動で緩み、周囲の骨に悪影響を与え、失敗の
一因となっていた。と同時に切削粉塵の飛散で周囲は汚
染される上、切削は舌や口腔軟組織を損傷する危険性が
高く、同時に切削と研磨に時間と労働コストがかかり、
労働生産性の低下を招き、インプラント（人工歯根）診
療費の高騰に直結している。

【００６４】そこで、Ｄカット一平面部４ａもインプラ
ント（人工歯根）の長軸に対してテーパーを付与するこ
とによって、インプラント・ヘッド（頭部）４は円錐台
形となったため、容易にアンダーカットのない平行性を
相互に獲得することができるように改善された（図４
(ｂ)参照）。その結果、インプラント・ヘッド（頭部）
の側面を切削調整する必要が完全になくなり、規格生産
されたヘッド（頭部）のままの形が保たれ、単に長さだ
けを調整するだけとなった。

【００６５】個々に切断調整されたヘッド（頭部）の長
さは、プラスチック製のコーピングを使って、ダウエル
・ポストにその長さと断端の形が写し取られ、ポストの
先端部を調整することによって、印象採得する際に、こ
の調整されたポストを個々のインプラント（人工歯根）
の印象部位に挿入して、そこへ模型材を注入することに
より、破折しない正確な模型を簡単に製作することがで
きるアキュポスト・システム（Accupost system）とし
て完成した。

【００６６】今日では、本件発明者が既に考案したイン
プラント・ヘッド（頭部）・カッターを用いることによ
って、インプラント・ヘッド（頭部）を望みの長さに一
瞬の間にカットできるようになった。その結果、その断
端を僅かに平らに調整する以外はタービンによる切削は
不要になり、時間短縮と同時にインプラント（人工歯
根）の安静と治癒効果の向上に役立った。

【００６７】そこで、平面部にもインプラント（人工歯
根）長軸に対してテーパー（Taper）を付与して、イン
プラント・ヘッド（頭部）を円錐台形にしたため、イン
プラント（人工歯根）を植立して、隣在歯やインプラン
ト（人工歯根）相互の平行性を獲得する目的で平行関係
を目測で調整すると、容易にアンダーカットのない平行
性を獲得することができるようになった。

【００６８】その結果、従来のようにヘッド（頭部）部
のアンダーカットを解消する目的でその側面を切削調整
・研磨する必要性が完全になくなり、頭部は咬合高径に
合わせて長さを適当に切断するだけで良く、切削時間と
危険な労働は極端に減少した。

【００６９】と同時に規格生産されたヘッド（頭部）の
形態はそのまま保たれ、それと同一規格で生産されたダ
ウエル・ポストを正確で丈夫な模型製作に応用できる道
が開かれた。

【００７０】従来はインプラント・ヘッド（頭部）部の
形態が平行２面であったため、必ずアンダーカットＵｃ
（図４(ａ)参照）が発生し、そのアンダーカットＵｃ除
去が必要だったため、頭部４´側面の切削には高速エア
・タービンによるタングステン・カーバイト・バーによ
る切削振動と、バーの破折・切削片の飛散、口腔軟組織
の損傷等の危険とバキューム吸引操作等の人手と時間を
要していた。

【００７１】また、元来の頭部形態が平行２平面カット
の円柱形態であったものを先の出願特願平５ー２８９５
９号では、円錐形態に改良して、人工歯根を植立した後
で頭部の側面をテーパーに形態修正する手間を省く努力
を試みたが、円柱形態から円錐形態に変化した結果、人
工歯根を専用のハンド・キーで骨孔に植え込んだ直後、
ハンド・キーが頭部から外れ難い現象が発生した。

【００７２】図５にハンド・キーの一例を示す。

【００７３】ローレットと称されている「ハンド・キ
ー」５０は単なる円筒形部分５１でインプラント・ヘッ
ド（頭部）を保持して、所定の深さにタップ形成された
骨孔に回転植立する結果、従来の平行２面カットのヘッ
ド（頭部）形態ではそれで良かったのであるが、ヘッド
（頭部）がテーパー形態に変化した結果、ハンド・キー
５０とヘッド（頭部）４との接触はヘッド（頭部）４基
底部の太い部分とハンド・キー５０の入り口部分の僅か
な接触に限局されてしまう結果となったため、、強い力
が狭い範囲に働き、インプラント（人工歯根）体にハン
ド・キーが食い込みを生じて、その結果外れないという
現象が発生することになった。

【００７４】そのため、図１，図２(ｅ)，(ｆ)に示すよ
うに、頭部４の断端部４ｂにマイナス・ドライバーのビ
ットを受け入れる１本の溝４ｃを設けた。その結果、安
心して十分な骨孔へのねじ込みが確実にできるようにな
った。図示例ではマイナス・ドライバーのビットを受け
入れるように構成しているが、場合によってはプラス・
ドライバーでもよい。ただ、断端部がＤカット一平面形
状なので、マイナス・ドライバーの構成が好ましい。

【００７５】その結果、回転植立動作の結果、ハンド・
キー５０に人工歯根頭部４が食い込んで密着し、頭部４
からハンド・キー５０が外れないという不便が完全に回
避できた。したがって、ハンド・キー５０は従来の円筒
状の形態からマイナス・ドライバーのビット５２を内部
に収納した形態に変更された。

【００７６】テーパー形態の結果、人工歯根頭部をハン
ド・キー５０で回転できる接触部は頭部の首部よりの基
部だけとなり、ショート・サイズのハンド・キーでは基
部まで届かないために、絶えずロング・サイズのハンド
・キーの使用が義務づけられる結果となり、隣在歯があ
る場合や開口が十分大きくない患者などには操作に支障
が起きる場合がでてきた。

【００７７】そこで先の通り、頭部４の断端部にマイナ
ス・ドライバーを受け入れる一本の溝４ｃを入れた結
果、ハンド・キー５０は従前通りに、必要に応じてロン
グ・サイズ、ショート・サイズともに、容易に使用でき
るようになりその不便は解消された。

【００７８】インプラント・ヘッド（頭部）４の溝４ｃ
は、工場でインプラント（人工歯根）を製作する最後の
ステップで切り込みを入れる。

【００７９】ねじ部２は、この実施例では２条ねじで、
リードを小さくとりつつ、ピッチを小さくしている。

【００８０】ねじ部２の断面形状は略三角形状で、ねじ
山１０の角度αが、６０°〜７０°の範囲に設定されて
いる。このねじ山１０の両傾斜面は対称で、この実施例
では上下ほぼ３０°づつの正三角形に成形されている。

【００８１】図７〜図１２は、ねじ山角度αがそれぞれ
５６°，６０°，６４°，７０°，７５°，８２°の場
合のねじ部２周辺の骨１１内部に加わる応力状態を示し
たものである。図中Ｅ１は人工歯根の材料であるチタン
のヤング率、Ｅ２は骨髄の海綿骨のヤング率を示し、各
図とも応力状態を比較するためにねじ山角度は同一角度
に記載してある。ちなみに、チタンのヤング率Ｅ１は平
均１０．１９×１０3［kgf／cm2］、比例限界が９．５
４９×１０3［kgf／cm2］、海綿骨のヤング率は０．２
２７［kgf／cm2］、比例限界が０．１０８２×１０3［k
gf／cm2］である。図中、領域Ｉは応力が小さく安全な
範囲、領域ＩＩは応力が中位でまだ安全な範囲、領域Ｉ
ＩＩでは応力は大きく、時としては負担の大きい箇所と
なる範囲である。したがって、領域Ｉの面積が広い程顎
骨への負担が小さいことを示しており、逆に領域ＩＩＩ
の面積が大きいほど顎骨への負担が大きくなることを示
している。

【００８２】ねじ山角度αが大きいとねじ山１０の厚み
が大きくなるのでねじ山１０の剛性が大きくなり、咬合
力がねじ山１０の部分で緩衝されずに骨組織に加わり、
局部的に応力が高くなってしまう。

【００８３】一方、ねじ山角度αが小さいとねじ山１０
の厚みが小さくなるのでねじ山１０の剛性が小さくな
り、咬合力が作用してもねじ山１０が弾性変形して骨組
織に作用する荷重が緩衝されて応力を分散することがで
きる。しかし、ねじ山角度αがあまり小さいと緩衝効果
が得られるものの、ねじ山１０先端が骨組織に食い込ん
で先端部に応力集中が生じてしまう。

【００８４】図面を参照すると、６０°，６４°，７０
°ではＩ（応力小）の範囲が比較的広く（図８，図９，
図１０参照）、７５°（図１１参照），８２°（図１２
参照）ではＩの範囲が狭くなっている（特にねじ山１０
の下面側）。

【００８５】このデータから７０°までは応力分散効果
が高いことが分かる。

【００８６】一方、５６°ではねじ山１０とねじ山１０
の間のＩ（応力小）の範囲は広いものの、ねじ山１０の
先端部近傍にＩＩＩ（応力大）の部分が生じている（図
２参照）。

【００８７】５６°以下の部分のデータについては、応
力が拡大していくことは物理学的な常識からして明白で
ある。

【００８８】これらのデータから、ほぼ６０°〜７０°
程度の範囲に設定すれば咬合力等の荷重が適度に緩衝す
ることができ、しかもねじ山先端部位の応力集中も可及
的に低減でき均一な応力分散効果を得ることができる。

【００８９】また、通常の骨内インプラント（人工歯
根）は骨髄内部に植え込まれるのが常であるが、チタン
製のスパイラル・インプラント周囲の骨組織が骨髄の海
綿骨であっても皮質骨の緻密骨であっても応力の分布図
には変化がなかった。

【００９０】したがって、顎骨内部の応力を均等に分散
し軽減することができるので、残存骨量が少ない場合や
軟化した骨に対しても対応することができる。

【００９１】さらに、本発明の人工歯根では軸体６を中
空にして剛性を低くしておくことにより、６０°〜７０
°の範囲に設定したことと相まって、咬合力等の荷重の
緩衝作用を高めることができ、骨組織への負担を可及的
に軽減することができる。

【００９２】一方、人工歯根１に加わる外力を有効に応
力分散して周囲の顎骨により小さなストレスとして伝達
するには、人工歯根１のねじ部２が垂直荷重を負担する
表面積が大きい程有利である。ここで、ねじ部２の長さ
は、植え込む顎骨１１の深さによって定まり、従来より
ピッチｐを短くした分だけねじ部２の長さを長くでき、
ねじ部２が長くなった分だけ接触面積が増大し、分散し
た応力自体の大きさも小さくすることができる。

【００９３】本実施例では、ねじ部２のピッチ寸法を従
来の１．７６［ｍｍ］から１．５０［ｍｍ］に変更し
た。これにより、１．７６÷１．５０＝１．１７３倍の
有効面積が得られた。また、従来のねじ山角度は７７°
という特殊な角度であり、それには特別な力学的利点は
認められない。これに対して、本発明では一般的な６０
°とすることによって応力分散効果が３０％以上向上す
ることが判明し、上記ピッチ寸法の変更との相乗効果に
よって、従来品に比較すると５０％以上の応力分散効果
が増大することが判明した。

【００９４】これに加えて、６０°なら専用の骨用タッ
プ３本組として一般的なＩＳＯ規格品を使用することが
でき、従来使用されてきた特殊な７７°の高価な特注品
に頼ることなく大幅なコスト軽減を図ることができる。

【００９５】また、人工歯根の植立方法には周知のよう
に１回法と２回法がある。１回法は顎骨内部に人工歯根
を１回の手術で埋入植立して頭部を立ち上げ、そこに暫
間歯冠修復を行うものである。２回法は、１回目の手術
で歯肉軟組織を切開剥離して骨内インプラント（人工歯
根）を骨内に埋入し、その上に歯肉軟組織を戻して縫合
し、３〜６ケ月の間安静を保って骨の治癒を待った後に
２回目の手術に着手して、埋入したインプラント（人工
歯根）の立ち上げを行う。すなわち、インプラント（人
工歯根）の上部を覆っている軟組織を除去して骨内イン
プラント（人工歯根）のネジ・カバーを取り外し、骨内
インプラント（人工歯根）に頭部をネジ止めし、頭部を
接続することによって２回で立ち上げる方法である。

【００９６】骨を構成している膠質（Collagen）に応力
が加わると起電力が発生する現象は物理的な常識である
が、この起電力によって発生する電流はピエゾ（Pies
o）電流と呼ばれている。ピエゾ電流は骨折した手足な
どの骨端の治療を促進する目的で、今日では形成外科領
域では骨折線に弱い電流を流して治癒促進に役立ててい
る。

【００９７】同様な現象が一回法インプラント（人工歯
根）の場合に生じており、インプラント（人工歯根）体
に植立直後から適度な機能回復を行い、応力を加えるこ
とによって、２回法のように外力からインプラント（人
工歯根）を隔離してその周囲の骨への外力波及を遮断す
るよりも、適度な応力を負荷した方が迅速な骨組織の機
能的治癒を促進することが経験的に分かっている。添付
資料「シェルシェブ・インプラントの臨床」のＰ．４の
症例２の写真７，Ｐ．５の症例４の写真３，Ｐ．７の症
例５の写真１０，Ｐ．８の写真７とＰ．９の写真１４の
比較で明きらかである。そのためには、インプラント
（人工歯根）体周囲の骨組織への応力分散効果が特に重
要な要素となる。それはあたかも、建築工学の「剛構
造」と「柔構造」とに対比されると言える。

【００９８】膠質（Collagen）からできている骨に対す
る応力分散が、ピエゾ電流効果をもたらして、それが骨
の外傷の治癒を促進する結果に重要な関係がある。

【００９９】今日のその他のインプラント（人工歯根）
体はすべて「独楽型基礎理論」に反しており、「剛構
造」で「柔構造」の力学的意義とピエゾ（Pieso）電流
効果を応用していない。

【０１００】「剛構造」で「独楽型基礎理論」を知らな
いその他のインプラント（人工歯根）は例外なく、１回
法では顎骨表層に１〜２［ｍｍ］の厚さで存在する皮質
骨・緻密骨に植立初期の維持固定を求め応力負担を求め
ている。その結果は、例外なくインプラント（人工歯
根）の首周囲に骨吸収が発生し、その部に軟組織の炎症
が併発して、トラブルと失敗原因の一つになっている。

【０１０１】一方、スパイラル・インプラントもシンク
レスト・インプラントも、共に「独楽型基礎理論」に基
づく形態的特徴を備え、首部はφ２．０［ｍｍ］である
のに対して、骨ドリルが緻密骨にあける孔径は２．４
［ｍｍ］で、タップの径は４．０［ｍｍ］であるから、
植立初期から全く緻密骨に維持や応力負担を求めず、骨
髄の海綿骨だけに応力負担と維持を求める特異な形態的
特徴がある。

【０１０２】その結果、単独植立と即時暫間歯冠修復が
可能になったので、インプラント（人工歯根）の一般常
識である両側隣在歯を削って被せ、それと連結固定する
必要がないために両隣在歯の犠牲は避けられる結果、安
全迅速で、しかも安価な治療が可能になった。

【０１０３】その特徴は、ａ．ねじ山が大きく、ｂ．中
空構造で、ｃ．ピッチが大きく、ｄ．窓明けしてそれに
伴う山部の弾性を大きくし、ｅ．チタン素材の結晶粒を
弾性率を考慮して処理している。すなわち、結晶粒の大
きさを調整して、チタンの弾性率を海綿骨の弾性率に近
づけるように処理している。

【０１０４】本インプラント（人工歯根）は以上の理由
で、１回法でありながら、画期的な臨床成績を納め、専
門学会からは過去に何度も「折り紙」を付けられてい
る。

【０１０５】本発明のように、その応力分散に有効なね
じ山の角度（略６０°〜７０°）に設定することにより
応力の分散効果がさらに５０％以上向上することは、上
記１回法の人工歯根の植立に際して画期的なことであ
る。従来の多くの人工歯根は植立後の３〜６ケ月間は荷
重を全く加えずに安静を保ち、初期治癒期間として無為
に過ごしているのを尻目に、植立後直ちに機能回復でき
るためには、初期の応力分散効果の向上は適応症の範囲
を拡大し、安全で確実な治癒を図る上で必須条件であ
る。

【０１０６】上記したように、ねじ部２の軸体６を中空
構成にすると応力分散効果が高まるものの、強度および
耐久性において問題が生じる。

【０１０７】この点、ねじ山の外径がφ４．０［ｍｍ］
で谷径（軸径）を２．４［ｍｍ］の場合に、中央孔７の
孔径をφ１．６［ｍｍ］とすれば、応力分散効果も維持
しつつ、強度，耐久性についても優れた人工歯根を提供
することができた。

【０１０８】この孔径は、従来は１.８［ｍｍ］であっ
たものを１．６［ｍｍ］に変更したもので、０．３［ｍ
ｍ］の厚さを０．４［ｍｍ］に変更しただけで、曲げ応
力に対する力学的強度を最大５０％余り強化することが
できた。この実施例では、さらにねじ山１０の高さＨを
０．８［ｍｍ］、ねじ山頂部の幅ａを０．２［ｍｍ］、
谷の幅ｂを０．５［ｍｍ］に設定している。

【０１０９】このねじ山１０の高さＨは、応力分散のた
めに接触面積を確保する意味で重要で、低いと分散効果
が低下し、高過ぎると外径が太くなり、人工歯根自体が
太くなって、タップの切削に過大なトルクを要するため
不適当な他、細い顎骨に植える場合、適応症が限定され
てしまうという欠点が生じるので、０．８〜２．３［ｍ
ｍ］程度が好適であるまた、谷の幅ｂは、荷重を受ける
部分の厚みを規定するので、幅ｂが小さ過ぎると強度が
弱くなり、大き過ぎるとピッチが大きくなって、表面積
が減少するため、０．４〜０．７［ｍｍ］程度が好適で
ある。

【０１１０】また、ねじ山頂部ａは骨に食い込む部分で
あり、幅ａが小さいと小さく鋭くなると応力集中が大き
くなるので、０．１５〜０．４［ｍｍ］程度が好適であ
る。

【０１１１】図１３には窓部８方向に対して０°，４５
°，９０°の三方向から荷重を作用させた場合の従来例
と本実施例の人工歯根の折曲げ試験結果を示している。
図１３から明らかなように、窓方向に対して９０°の方
向からの荷重に対しては、従来例に比べて５０％強度が
高くなっていることが分かる。

【０１１２】また、図１４は圧縮試験結果を示してい
る。この圧縮荷重に対しても従来例より本発明の人工歯
根の方が力学的強度が高いことを示している。

【０１１３】本発明者が先に考案した実用新案登録第１
９６２４１９号で製品化した人工歯根では、ヘッド（頭
部）とスパイラル連結部との一定の関係を規格した結
果、ヘッド（頭部）の方向を見るとスパイラル連結部が
確認できる構造であるために、スパイラルの窓明き方向
が薄い骨に植えた際に常に骨髄方向に位置するようにす
ればスパイラルの中空部分には結合組織が侵入して骨組
織の再生が阻害される危険が生じないで骨組織の再生が
起きることが判明したため、従来は直径４［ｍｍ］の人
工歯根は骨幅６［ｍｍ］以上の部位に適用することを原
則としてきたが、現実には骨幅２．５［ｍｍ］程度の薄
い部位にも充分対応できることが確認され、大幅な適応
症の拡大を図ることができた。

【０１１４】ここで、この骨幅３．０［ｍｍ］に直径
４．０［ｍｍ］の人工歯根を植え込む方法および考え方
を図１５を参照して説明する。図示例は、幅３［ｍｍ］
の骨に直径４［ｍｍ］のねじ部を適応しているものであ
る。すなわち、直径４．０［ｍｍ］，骨幅３．０［ｍ
ｍ］の場合、中央孔７の孔径ｄを１．６［ｍｍ］，肉厚
ｔを０．４［ｍｍ］、としている。この場合、窓部８，
８が骨内に向かっていることが重要である。

【０１１５】図中右半分の図は、幅３．０［ｍｍ］の歯
槽骨１１の切断面図で、表層の１［ｍｍ］程度が緻密骨
１２で内部が軟らかい海綿骨１３の骨髄組織である。図
中左半分がスパイラルの断面図で、軸方向に連結してい
る２壁性部分が緻密骨１２の存在する外部に位置してい
ることが重要な意味を持っている。すなわち、窓部が外
部と通じたのでは、軟組織が入り込んで骨の形成を阻害
するからである。

【０１１６】まず、人工歯根を植立する手順として、中
央部に細い直径１．２［ｍｍ］のドリルでガイド・ホー
ルを掘削し、それを徐々に径１．５［ｍｍ］，１．８
［ｍｍ］，２．４［ｍｍ］のドリルで太く拡大し、さら
に骨幅と同じ径３．０［ｍｍ］のタップ，骨幅よりも太
い４．０［ｍｍ］のタップで拡大しても、表層にある硬
い緻密骨の支持によって中心線を保持することは割合容
易で、３．０［ｍｍ］の骨幅部分に４．０［ｍｍ］のタ
ップ孔を形成することが可能である。人工歯根１の頭部
４のＤカット平坦部４１と根部３の支柱となる軸体６は
同じ軸面上にあるため、その窓部の方向性が外部から明
確に判断できるため、外力に対して力学的に有効に対応
できるような方向性を考慮しながら、安全に植えること
ができる。

【０１１７】なお、人工歯根の材料としては、チタンに
限らず所定の強度，生体親和性等を有する各種材料を使
用することができる。

【０１１８】ねじ山の形状としては、図示したような三
角ねじに限られず、台形状，波型等種々の形状を選択す
ることができる。

【０１１９】ねじ部２は、この実施例では２条ねじで、
リードを小さくとりつつ、ピッチを小さくしている。も
っとも、ねじ部２の条数としては２条に限られず、１条
でもあるいは３条以上でもよい。

【０１２０】図１６に１条ねじタイプの人工歯根が示さ
れている。

【０１２１】図１６(ａ)〜(ｃ)に記載のものは、ねじ部
２０１が１条ねじである点以外は上記２条タイプの実施
例と全く同一なので、同一の構成部分について同一の符
号を伏し、その説明は省略する。

【０１２２】図１６(ｄ)〜(ｆ)に記載のものは、中実の
シンクレスト・タイプで、頭部４，首部９は全く同じ
で、やはり植立初期には首部９が皮質骨・緻密骨と干渉
しないで軟質の海綿骨に埋設されるねじ部２０２によっ
てのみ外力を支持するものであり、同一の構成部分につ
いては同一の符号を付す。このシンクレスト・タイプの
ねじ部２０２の形状は、下端に向かって徐々に先細とな
るテーパ形状で、所定ピッチでもってねじ山２１０が螺
旋条に形成されている。ねじ山２１０の山径は先細とな
るように徐々に小さくなっいる。

【０１２３】このシンクレスト・タイプの場合には、ね
じ山角度βが９０度〜１２０度程度に設定することが好
適である。

【０１２４】力学的分散効果を考慮すると、２条に対し
て１条のものはリード角が２分の１となるので、「独楽
型」に対応するねじ山側面での滑りが減少して、２条よ
りも２０％程度すぐれている。

【０１２５】従来は手で骨にタップを切って人工歯根用
の溝を形成してきたが、この作業は大変な注意と力を必
要とし、手振れによる骨溝の破壊を防止することは困難
を伴い、時間と熟練した労力を必要としていた。１条タ
イプでは２条タイプの２倍回転してタップ形成する必要
があるため、一般的には労力の少ない２条タイプが用い
られている。

【０１２６】しかし、近年の技術革新によってトルクの
強いモーターが開発されており、電動でのタップ形成が
可能であることを本件発明者は既に経験している。その
結果、何も手による面倒なタップ形成は必要でなくな
り、しかも１０分の１程度の短時間内に手振れのないシ
ャープな骨溝の形成ができ、１条では２条の２倍回転し
てタップ形成する必要があっても、モーターではまった
く問題にはならないことが判明した。

【０１２７】また、タップの切れ味を良くし、固い骨に
も容易にタップ形成したり、インプラント（人工歯根）
同志が接近して、タップ同志がぶつかり合う場合に、ス
ムースなタップ操作をするためには、２条タイプでは限
界がある。

【０１２８】すなわち、従来、骨は十分な深さがあって
も、上方２／３は軟らかく、下方１／３が格段に硬い質
的構造的な差異を示す症例では、下方１／３にはドリル
での穿孔は可能であるが、タップ形成は全く不可能であ
った。

【０１２９】その理由は、硬い部分にタップを切ろうと
すると、上の軟らかい部分のタップ部分が潰れて破壊さ
れてしまうからである。

【０１３０】従来の２条ねじでは、タップの切欠き溝２
３の構造は、図１７(ｅ)〜(ｆ)に示すように、タップ２
０の長軸２１に平行で、その結果、タップ２０の切り刃
となる３山構造の山部２２は長軸方向に３列に並び、タ
ップ２０を回転させて切り込む操作をする際には、３列
の山部２２の各刃２２ａは同時に同期して周囲に食い込
み動作をする結果、タップ２０周囲の骨の硬さが方向に
よって異なる顎骨内部では、硬い方向には一度に３列の
内の１列が食い込もうとするため、一時的に過大なトル
クを必要とする上、反作用で軸性が振れて滑らかなタッ
プ形成は骨質に硬軟差がある部位ではきわめて困難であ
る。

【０１３１】また、顎骨が狭くて人工歯根を植えるスペ
ースに余裕がないため、人工歯根同志が接近して、時に
は接触して植える必要があるが、その際には、特に従来
のような２条ねじのタップ２０では、タップ２０の刃２
２ａが同一軸面に配置されているため、同じ理由から滑
らかな食い込み切削ができない欠点がある。

【０１３２】２条ねじでは、タップ２０の切欠き溝２３
溝に後退リード角を与えることは、切り刃２２ａの先端
部の角度が鋭くなり過ぎる結果、刃先の破損が発生しや
すく、実用性が期待できない。

【０１３３】この解決策として、従来は手でタップを切
ることが歴史的に常識であったが、１条ねじでも、電動
モーターで１／１０以下の時間で、しかも手振れのない
シャープなタップが切れることが分かったため、１条ね
じを採用する方が適当であると判明した。

【０１３４】人工歯根を１条ねじとした方が、図１７
(ａ)〜(ｃ)に示すように、タップ３０により大きな後退
リード角を付けた溝３３を与えることが可能となり、そ
の結果は、タップ３０の刃３２ａとなる山部３２が従来
のように長軸３１に平行に並ぶ構造でなく、螺旋状に並
ぶ結果、タップ３０の刃先部は個々別々な時点で連続し
て切削面と接する結果、滑らかに軸性を乱すことなく従
来の１／４程度の小さなトルクでタップが切れることが
わかった。２条から１条になることによってタップ３０
のリード角は２倍となり、タップ３０に同じ後退リード
角をつけても、刃先端は２条ねじに後退リード角を付け
る場合に比べて２倍厚く丈夫になる。

【０１３５】その結果、タップ３０が先に植え込んだ人
工歯根と接触する場合にも振れが起きず円滑なタップ形
成が可能になり、図１６に示すように、狭く込み入った
状態での人工歯根の密植が可能になる。図中Ａは軟組織
表面、Ｂは骨組織表面である。

【０１３６】それは２気筒エンジンはノッキングしやす
いが、１６気筒エンジンはノッキングせずに円滑な回転
が得られることに似ている。

【０１３７】その結果、電動モーターのトルクも従来の
１／４で済み、それはまた、トルクを伝えるハンド・ピ
ースの構造に直接影響し、コスト・ダウンと耐久性の向
上に直接関係する。それは同時に手術操作の安全性と容
易さとに直結している。

【０１３８】その結果、在来の歯科用ユニットに組み込
まれているモーターで人工歯根の手術が可能となった。
すなわち、４０〜６０万円、時には１５０万円もする高
価なモーターは不要となった。

【０１３９】本出願人は、先にインプラント（人工歯
根）手術に特有の歯肉骨膜の切開と剥離・縫合が有害・
無益で、不要であることを実証し、さらに注水冷却操
作も装置が高価につき、注水で患者も術者も困難で苦し
く、注水冷却するには必然的にバキューム吸引操作を伴
うため、助手の手助けが必要となり、術者も患者も一定
の姿勢を余儀なくされるため、自由な操作が制限され
て、手術野は注水で視野が妨げられて局所を明確に見る
ことが難しくドリルの細部の深さの確認がきわめて困難
なために下歯槽動脈や神経を損傷する危険を伴い易いと
いう欠点がある。

【０１４０】また、生理的食塩水が患者の軟口蓋付近の
喉の粘膜にかかって、それが吸引によって乾燥されるた
め、患者は塩辛くてつらく、咳こんで、その予測外の動
揺でドリルの破折やタップの唾液汚染を招きやすい危険
がある。

【０１４１】これらの危険や困難は注水冷却操作が不要
になった結果、解消した。また、助手は部位によっては
必要ではあるが、多くの場合不要になり、術者独りでも
インプラント（人工歯根）できるようになった。

【０１４２】生理食塩水の浸透圧が組織の浸透圧と等し
くないために、生理食塩水による注水冷却操作によっ
て、組織表面の細胞は傷害されて再生治癒能力を失う結
果、治癒が遅れ、術後疼痛の原因になる以外に利点はな
いとする研究報告が発表されている。また、今日の注水
冷却装置はすべてその導水チューブを毎回新鮮な滅菌済
みのチューブと交換する機構になっていないために、時
々使用する臨床現場では、そのチューブ内部は汚染さ
れ、感染源になっている。それに代わる方法として高ト
ルクの低速回転のモーターによる方法を提案している。

【０１４３】医療費の高騰は患者にとっても術者にとっ
ても無視できない大問題である。

【０１４４】インプラント（人工歯根）工具の価格を安
くすることはインプラント（人工歯根）の普及と実施を
促進する上で重要な条件である。

【０１４５】図１６に示したような１条タイプとするこ
とによって、「独楽型基礎理論」により一層近づく形態
になり、ねじのリード角が１／２になる結果、滑り応力
が減少する。

【０１４６】図１８には工具セットを示している。

【０１４７】電動の場合、図示するように、ドリル６０
が使用できる部位であれば、それと同じ長さのタップ６
１が使用でき、それと同じ長さに保持できるインプラン
ト・ホルダー６２でインプラント体（人工歯根）６３も
モーター・ドライブのハンド・ピース６４で植立操作を
手振れなく手作業の１／１０の時間でスムースに完了で
きる。

【０１４８】図１９にタップの刃先の形を示している。

【０１４９】図１９に示すように、従来の骨タップの溝
３３´の形態は従来Ｖ字形態であったため、骨切削片が
目詰まりして、切削抵抗が増すと同時に食い込みが止ま
り、操作を中断して、切削片の目詰まりを除去する手数
と時間を要していたため、Ｖ字をＵ字の形態に改良する
とともに、ストレートの溝３３´をスパイラルの溝３３
に変更した結果、溝の目詰まりは解消し、連続タップ切
削が可能になった。その結果、操作の中断が無くなりス
ピードは１０倍以上向上した。また、同時にタップの汚
染も防止できた。

【０１５０】１条ねじであると、タップ３０の歯の刃先
のスタート部分を適度に鋭く、適度に丈夫な角度に後退
するリード角を伴った溝と同時に形作ることが可能であ
ることが判明した。その結果、従来は歯が立たなかった
硬い骨に対しても、刃先の形態を変えた結果、有効に切
り込むことが可能となった。

【０１５１】図１９(ｅ)に示すように、タップの溝３３
´がストレートのものは９０度のまま切削面を削るのに
対して、スパイラルのものは同図(ｆ)に示すように、先
端部のエッジを側方から見た場合、鋭角になって切削面
を削る。同図(ｆ)中、角γは食い込みを良くするための
すくい角で、角δは切削抵抗を小さくして発熱を防止す
るための逃げ角である。

【０１５２】その結果、従来有効に利用できなかった格
段に硬い骨組織を利用できる道が開けた。その結果、適
応症をより拡大することが可能となった。

【０１５３】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、ねじ部のねじ山の角度を６０°〜７０°の範囲
に設定したので、咬合力を顎骨に対して最も効率よく均
等に分散することができ、顎骨の負担を軽減することが
できる。したがって、従来は残存する骨量が少なく、ま
たは老人等の骨粗しょう症で骨質が軟らかくてインプラ
ント（人工歯根）の適応症から除外されていた多くの部
位と患者が人工歯根の適用を受けることができる。

【０１５４】また、初期の応力分散効果の大幅な増大に
よって、植立直後の失敗を大幅に解決することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る人工歯根を示す
もので、同図(ａ)は正面図、同図(ｂ)は平面図、同図
(ｃ)は一部省略破断斜視図、同図(ｄ)はねじ山部の拡大
図である。

【図２】図２は平行２平面カット円柱形状，平行２平面
カット円錐形状さらに一平面Ｄカット円錐形状の人工歯
根の頭部形態をそれぞれ示す図である。

【図３】図３はコーピングとダウエル・ポストを示す図
である。

【図４】図４は平行２面カットのヘッド（頭部）と１平
面テーパー・カットのヘッド（頭部）を比較するための
説明図である。

【図５】図５はハンド・キーを示す図である。

【図６】図６は人工歯根頭部にドライバー係合用の溝を
形成した構成例を示す図である。

【図７】図７はねじ山角度５６°の場合のねじ山部付近
の応力状態を示す図である。

【図８】図８はねじ山角度６０°の場合のねじ山部付近
の応力状態を示す図である。

【図９】図９はねじ山角度６４°の場合のねじ山部付近
の応力状態を示す図である。

【図１０】図１０はねじ山角度７０°の場合のねじ山部
付近の応力状態を示す図である。

【図１１】図１１はねじ山角度７５°の場合のねじ山部
付近の応力状態を示す図である。

【図１２】図１２はねじ山角度８２°の場合のねじ山部
付近の応力状態を示す図である。

【図１３】図１３(ａ)は本発明と従来の人工歯根の折り
曲げ試験結果を示すグラフ、同図(ｂ)は折曲げ試験の荷
重作用方向を示す図である。

【図１４】図１４は本発明と従来の人工歯根の圧縮試験
結果を示すグラフである。

【図１５】図１５は本発明の骨幅よりも大きい径の人工
歯根を植え込む場合の説明図である。

【図１６】図１６(ａ)〜(ｆ)は１条タイプの人工歯根を
示す図である。

【図１７】図１７はタップの構成例を示す図である。

【図１８】図１８は本発明の人工歯根の植立に用いられ
る工具セットを示す図である。

【図１９】図１９はタップの刃先形状を示す図である。

【図２０】図２０は人工歯根が密に植立される状態を示
す図である。

【符号の説明】

１人工歯根（インプラント）２ねじ部３根部４頭部（ヘッド）５首部（ネック）６軸体７中央孔８窓部１０ねじ山１１骨 α ねじ山角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顎骨に植え込まれるねじ部を備えた人工
歯根において、前記ねじ部のねじ山の角度を略６０°〜７０°程度の範
囲に設定したことを特徴とする人工歯根。
【請求項２】ねじ部は中央孔を設けた中空の軸体周囲
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の人
工歯根。
【請求項３】軸体には中央孔に連通する窓部が設けら
れていることを特徴とする請求項２に記載の人工歯根。
【請求項４】ねじ部から頭部につながる首部の太さ
を、ねじ部の外径よりも細く植立初期において皮質骨，
緻密骨と接触しない大きさに設定し、荷重をねじ部が埋
設される骨髄の海綿骨に分散して負荷することを特徴と
する請求項１，２または３に記載の人工歯根。
【請求項５】首部の太さが略２［ｍｍ］程度までの範
囲に設定されることを特徴とする請求項４に記載の人工
歯根。
【請求項６】頭部形状を先端に向かって細くなるよう
な異形断面形状として方向性の識別と回転植え込み可能
とした請求項１，２，３，４または５に記載の人工歯
根。
【請求項７】頭部形状を断面Ｄカットの一平面を備え
た円錐形態としたことを特徴とする請求項６に記載の人
工歯根。
【請求項８】頭部断端部にドライバーのビットを受け
入れるための溝を入れた構造を有する請求項６または７
に記載の人工歯根。