JPS6331654A - 人工歯根用インプラント及びその製造方法 - Google Patents

人工歯根用インプラント及びその製造方法

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JPS6331654A
JPS6331654A JP61172867A JP17286786A JPS6331654A JP S6331654 A JPS6331654 A JP S6331654A JP 61172867 A JP61172867 A JP 61172867A JP 17286786 A JP17286786 A JP 17286786A JP S6331654 A JPS6331654 A JP S6331654A
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JP
Japan
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implant
weight
glass
hydroxyapatite
artificial tooth
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JP61172867A
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貴志 神谷
進 高田
若林 章一
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は人工歯根用インプラント及びその製造方法に関
するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、生体
に対して優れた親和a2有し、長期間にわたって使用し
ても脱落することがない上に、機械的強度に優れた人工
歯根用インプラント、及びその製造方法に関するもので
ある。
従来の技術 近年、医療技術のめざましい発展に伴い、人工臓器、人
工血管、人工関節、人工骨、人工歯根などの人工材料を
生体に挿入し、置換して失われた生体の一部や機能全回
復させるいわゆるインプラントロジーが脚光をあびてい
る。
特に、歯科治療においては、歯根を除去した跡に人工歯
を入れる場合、骨と人工歯とを固定するための人工歯根
が積極的に利用されている。
従来、この人工歯根の材料としては、チタンやタンタル
、あるいはコバルト−クロム系合金、ステンレス鋼など
の金属材料や、単結晶体、多結晶体、多孔質体のアルミ
ナ材料などが知られている。
しかしながら、前者の金属材料は生体組織との親和性に
劣るために、長期間にわたって使用していると、脱落す
るのを免れない上に、溶出イオンにより、生体を害する
恐れがある。一方、該アルミナ材料は生体中でほとんど
化学変化を起こさず。
長期間にわたって安定で、生体に対して無害である上に
、生体製和性も比鮫的よいが、生体組織と化学結合を形
成することがなく、十分に満足しうる材料と・ヰいえな
い。
そこで、最近、骨や歯の組成と近似し、優れた生体親和
性含有する材料として、リン酸三カルシウムや水酸アパ
タイトなどが注目され、これらの材料を用いて人工歯根
を調製することが提案されている(例えば特開昭56−
5481号公報参照)。
これらの材料は、生体に対して無害であり、かつ生体親
和性に優れる上に、自然骨と強く結合するという特徴を
有している。
また、骨組織と親和性のよいガラス、いわゆるバイオガ
ラスが生体材料として注目され、例えばこのものとメタ
クリレート系合成樹脂とから成る骨外科又は歯外科用結
合剤が提案されている(%閤昭51−98754号公報
)。このバイオガラスはSiO2−Na20系ガラスや
SiO2−Na20−に20−MgO系ガラスに多量の
CaOとP2O5を含有させたものであり、生体に対し
て無害であり、かつ生体親和性が良い上に、自然骨と強
く結合するという性質を肩している。これは、生体内に
おいて、該ガラス表面に水酸アパタイトが形成されるた
めである。
これらのアパタイト材料やバイオガラス材料は、前記し
たように、生体に対して無害でかつ親和性に優れ、しか
も自然骨と強く結合するという優れた特徴含有するが、
チタンなどの金属材料やアルミナなどのセラミックス材
料に比べて強度が劣シ、それらから形成される人工歯根
は強い衝隼や圧力が加えられると破損する恐れがあると
いう欠点を有している。
このような欠点を改良したものとして1例えばセラミッ
クス製インプラント芯材の外周に、水酸アパタイトの末
の溶射層、セラミックス粉末と水酸アパタイト粉末との
混合粉末の溶射層、又はセラミックス粉末の溶射層、次
いで水酸アパタイト粉末の溶射層含有するインプラント
が提案されている(特公昭59−.16911号公報)
しかしながら、このインプラントは芯材としてセラミッ
クス材料を用い、かつその外周に溶射法によって水酸ア
パタイトなどの層を設ける方法で作成されるため、細く
て高強度の人工歯根用インプラントが得にくく、用途の
制限を免れない上に、特殊な溶射装置を必要とするなど
の問題を有している。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、金属製又はセラミックス製インプラン
ト芯材の表面に水酸アバタイIf主体とする多孔質層を
設けた、生体親和性及び機械的強度に優れる人工歯根用
インプラントを、溶射装置を用いず、かつ細い形状のも
のでも容易に製造しうる方法でもって提供することにあ
る。
問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ある種のガラスが
生体親和性に優れていることに着目し、水酸アパタイト
粉末と該ガラス成分との混合べ一ヌトヲ、金属製又はセ
ラミックス製インプラント芯材の表面に塗布し、焼成す
ることにより、前記目的を達成しうることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、金fiffインプラント又はセラ
ミックス製インプラントの芯材の表面に、水酸アパタイ
トとガラスとから成る多孔質層全段けたことを特徴とす
る人工歯根用インブランを提供するものでちり、このも
のは、金属製インプラント又はセラミックス製インプラ
ントの芯材の表面に、水酸アパタイト粉末とガラス成分
との混合ベースh’6塗布し、次いで焼成して該表面に
水酸アパタイトとガ°ラスとから成る多孔質層を設ける
ことによって、製造することができる。
本発明インプラントにおいては、芯材として金属材料又
はセラミックス材料が用いられる。金属材料としては、
例えばチタンやタンタルなどの金属、コバルト−クロム
系合金やステンレス鋼などの合金が挙げられる。セラミ
ックス材料としては、例えばAt203、ZrO2、T
iO2、0aO−At203、Az2o3−sio2系
ガラス、SiO2−Na20−C!ao P2O5系カ
ラス(バイオガラス)、カーボンなどが挙ケられる。
本発明インプラントにおける多孔質層に用いる水酸アパ
タイトCcaiO(PO4)6(OH)2’ ]として
は、種々の方法で得られる合成アバタイIf用いてもよ
いし、を椎動物の骨、歯などから回収された生体アパタ
イトを用いてもよい。合成水jJlアパタイトは、例え
ばCaHPO4と過剰のCaOと’1900〜1300
℃の高温下に水蒸気気流中で反応させる乾式合成法、あ
るいは生体温度37℃、生理的pH7,1〜7.4の条
件下で、0.5モル/lのカルシウムとリン酸水溶液と
を反応させる湿式合成法によって製造することができる
。この水酸アパタイトは骨の無機質の主成分と同じ組成
であり、生体親和性に優れ、かつ自然骨と容易に化合結
合金つくる〇 一方、ガラスとしては、例えばSiO2−Na20 系
ガラスや5102−Na20−に20−MgO系ガラス
に多量のCaOとP2O5を含有させたもの、いわゆる
ノくイオガラスなどが挙げられ、通常下記の組成SiO
2   20,0〜60.ON量チP2O55,O〜4
0.0重量1も Na2O2.7〜20.0重i% に20   0.4〜20.0重量% Mg、0   2.9〜30.0重量係C重量%   
5.0〜40.0重量%tWするものが好ましく用いら
れる。このガラスては、さらに0.005〜3.OM量
係のフッ素を含有していてもよい。
このようなガラスは生体に対して無害で、かつ生体親和
性に優れる上に、自然骨と化学結合をつくるなど、優れ
た性質を有している。
本発明においては、このガラスの成分と前記水酸アパタ
イト粉末との混合ペーストl調製し、金属製又・はセラ
ミックス製インプラント芯材の表面に塗布したのち焼成
する。水酸アパタイト粉末と該ガラス成分との割合てつ
いては、通常水酸アパタイト粉末100重量部に対し、
ガラス成分が5〜100重量部の割合で用いられる。ま
た、水酸アパタイト粉末の粒重は10〜1000μl!
1の鞄囲にあることが好−土しく、さらに、該粉末自体
が多孔質であることが好ましい。焼成温度は通常100
〜1300℃の範囲で選ばれる。
このようにして、金属製又はセラミックス製インプラン
ト芯材の表面に水酸アパタイト全主体とする多孔質層が
形成される。この多孔質層の厚さは、少なくとも0.0
51m、好ましくは0.1〜lズ真の範囲である。
本発明においては、このようにして得られたインプラン
トの表面露出部全所望に応じ、塩素イオンやフッ素イオ
ンを含有する薬剤で処理して、その表面におけろ水酸ア
バメイトの水酸イオン全ノ・ロゲンイオンでイオン交換
することにより、該表面露出部を耐う触性の優れたもの
とすることができる。
次に1本発明の人工歯根用イ/プラントヲ添付図面に従
って説明すると、第1図は本発明の人工歯根用インプラ
ントの構造の1例を示す断面図であり、このものは台座
部分1とその底部に取り付けられた突起部2とを金属け
f斗又はセラミックス材料で一体的に形成し、両者の全
表面にわたって、水酸アパタイトとガラスとから成る多
孔質層3全被覆j〜で構成されている。
このような構造のインプラント以外にも、第2図AK示
すような円柱状で底部のみが球状の構造を有するインプ
ラントも好適である。第2図Aは本発明の人工歯根用イ
ンプラントの構造の他の例を示す斜視図であり、台座部
分1と突起部2とが金属材料又はセラミックス材料で一
体的に形成された芯材6の表面に、水酸アパタイトとガ
ラスとから成る多孔質層3が被覆された構造を有してい
る。第2図Bは多孔質層3の拡大図であり、4はカラス
層、5は水酸アパタイト粒子である。
発明の効果 本発明によると、特殊な溶射装置を用いることなく、金
属製又はセラミックス製インプラント芯材の表面に水酸
アパタイトヲ主体とする多孔質層を容易に形成すること
ができる。
本発明の人工歯根用イノブラントは、芯材の全表面Gて
わたって、水酸アーパタイトとガラスとから成る多孔質
層で被覆されているので生体親和性に優れる上に、多孔
質層の気孔に骨細胞が進入し、強固な固定が得られ、し
かもこの気孔の大きさは水酸アパタイト粉末の粒径、ガ
ラスと水酸アパクィト粉末との混合割合を変えることに
より、任意に調節できるので、骨細胞が進入しやすい大
きさに孔径を容易に設定しつるという特徴を■[〜てい
る。
さらに、芯材として金属材料又はセラミック材料を用い
ているので、圧縮強度、曲げ強度、引張り強度、耐衝撃
強度などの機械的強度に優れている。
実施例 次に実施例によυ本発明をさら知詳細に説明する。
実施例 水酸アパタイト(乾式合成法による比重3.2、平均粒
径約100μmの白色粉末)100重量部に対し、Na
2O27,5重量%、CaO24,5重−1重%、Si
O245.0重量%及びP2O55.0重量%から成る
バイオガラス成分10重量部を配合し、有機溶剤に分散
させて混合ペーストを調製した。
次に、第1図に示す形状のチタン製芯材の全表面に、前
記混合ペーストラ塗布したのち、約700℃で1時間焼
成して、厚さ500μmの水酸アパタイトとバイオガラ
スとから成る多孔質層が該芯材の全表面疋わたって設け
られた人工歯根用インプラントを作成した。
また、酸化アルミニウム成形体11700℃で5時間焼
結して得たセラミックス製芯材を用い、前記と同様(て
して人工歯根用インプラントラ作成した。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図Aはそれぞれ本発明の人工歯根用イン
プラントの構造の異なった例を示す断面図及び斜視図、
第2図Bは水酸アパタイトとガラスとから成る多孔質層
の拡大図であり、図中符号1は台座部分、2は実相部分
、3は水酸アパタイトとガラスとから成る多孔質層、4
はガラス層、5は水酸アパタイト粒子、6は芯材である
。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属製インプラント又はセラミックス製インプラン
    トの芯材の表面に、水酸アパタイトとガラスとから成る
    多孔質層を設けたことを特徴とする人工歯根用インプラ
    ント。 2 ガラスが、下記の組成 SiO_2 20.0〜60.0重量% P_2O_5 5.0〜40.0重量% Na_2O 2.7〜20.0重量% K_2O 0.4〜20.0重量% MgO 2.9〜30.0重量% CaO 5.0〜40.0重量% を有するものである特許請求の範囲第1項記載のインプ
    ラント。 3 金属製インプラント又はセラミックス製インプラン
    トの芯材の表面に、水酸アパタイト粉末とガラス成分と
    の混合ペーストを塗布し、次いで焼成して該表面に水酸
    アパタイトとガラスとから成る多孔質層を設けることを
    特徴とする人工歯根用インプラントの製造方法。 4 ガラスが、下記の組成 SiO_2 20.0〜60.0重量% P_2O_5 5.0〜40.0重量% Na_2O 2.7〜20.0重量% K_2O 0.4〜20.0重量% MgO 2.9〜30.0重量% CaO 5.0〜40.0重量% を有するものである特許請求の範囲第3項記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077132A (en) * 1986-10-20 1991-12-31 Shigeo Maruno Biocompatible composite material and a method for producing the same
US5456601A (en) * 1994-01-11 1995-10-10 Sendax; Victor I. Sinus dental implant stabilizer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5077132A (en) * 1986-10-20 1991-12-31 Shigeo Maruno Biocompatible composite material and a method for producing the same
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