1 5 0 1 0
2 3 4 5
6
.
^H ^^^^^^^^^^^l
膨妄招紹初謝細 額宛彩芽解海象窒♯
Fig. 29‑(b) In case that Fixture tip is co牛 tact with compact bone or spongi‑
ous bone
4 : Lower 1/3 part of Fixture 2 : Upper 1/3 part of Fixture 5 : A little under Fixture 3 : Middle 1/3 part of Fixture 6 : Difficult to calculate
Fig. 29 Relation between bone contact condition to Fixture tip and frequency of vertical position of rotation center of Fixture under horizontal loading of 2000g
骨組織の弾性変形により発窮すると述べた堀田17)の報吾 を,確認しえたものと考えられる｡
ここで,このような被圧による骨組織の変形が長期間 反復した場合に,その骨組織に対して,どのような影響 をおよぼすかが問題となるが,被圧によるFixture骨 縁部の敏密骨の変形の絶対量は, 2000g程度の力室に対 して, 1〃mに達しないものがほとんどであり,しかも この室は,その部位の敏密骨の厚径の1/1000A以下であ る｡
したがって, Fixture周囲に,被圧によるきわめて秋 小な骨組織の変形が生じるが,車28)29)の報害した敏密骨 質の曲げ試験の結果から,その室は,骨組織が破壊的な影 響を受ける程大きくはないと考えられ, Osseointegrated implantによる力の支持能力は,きわめて大きいと考 えられる｡
さて, Osseointegrated implantと異なり,インプ ラント体とその周囲骨組織との界面に軟組織(結合組織) を介在する種幾のインプラントにおいては,人工歯部に 作用する力が,軟組織を介して支持骨に伝達されるが,
この場合には,被圧による軟組織と周囲骨組織との被圧 変位室が極端に其なるので,支持骨に伝達される応力分 布が偏在することに問題がある49)50)
とくに,インプラント体の形態的条件から,軟組織の 特定部分に応力の集中が生じる場合には,当該軟組織 は,強度の圧迫あるいは牽引を受けるが,欧組織に対す る強度の圧迫は,一般的に炎症に対する抵抗性を低下さ
せる33)｡そのために,軟組織に炎症が生じ,さらに当該 部位の骨組織にもその影響が及び,これが長期間持株す るならば,結果的には,軟組織の増大や,骨組織の吸収 等が生じ,その支持力を著しく低下させると考えられ
る｡
これに対して, Fixtureが,それを支持する骨組織お よびFixtureの弾性変形によって支持されるOsseo‑
integrated implantでは,その界面に軟組織を介在し ないために,支持骨に伝達される応力は,部位差が著し く小さくなるために, Fixture周囲の骨組織の全面に, 比較的均等な応力が生じるものと判断される｡したがっ て,吸収の著しい顎骨にOsseointegrated implantが 適用された場合には, Fixtureを介して骨組織に伝達さ れる応力が,骨組織の耐圧限界を超える危険が存在する ことは否定しえないが,一般にFixtureを支持してい る周囲の支持骨の応力分布が,骨組織の耐圧限界を超え ることはほとんど起こらないと考えられる｡
一方,水平荷重時の計測用上部構造の被圧変位室は, Fixtureごとに種々の数値を示したが,周囲の支持骨の Osseointegrationの範園による分幾に従って, Fixture 被圧変位量の比較を試みたところ, Fixtureの骨縁部の みが敏密骨により支持されている場合には, Fixtureの 骨縁部と先端部の両方を敏密骨により支持されている場 合に比較して,その被圧変位量が著しく大きいことと, Fixtureの骨縁部のみが敏密骨により支持されている場 合においては,その被圧変位量は,骨縁部の敏密骨の厚
154‑
歯科学報 Vol. 92, No. 1 (1992) 径が大きく,しかもその構造が敏密であるほど,小さく
なることが認められた｡さらに, Fixtureが骨縁部の敏 密骨と先塘部の敏密骨とにより支持さている場合には, Fixtureは,ほとんど回転変位を示さず,わずかな変位 を示す場合においても,その回転中心は, ‑部がFix‑
tureの先端部付近に存在するのに対して, Fixtureが 骨縁部の散密骨のみにより支持されている場合には,そ の回転中心はほとんどがFixture骨縁部を支持する敏 密骨付近に存在する｡
これらの結果は,水平力に対するFixtureの被圧変 位室が,その周園の骨組織の形態的条件の影響を受け,
とくに, Fixtureの被圧変位室が, Fixtureの周囲に 存在する圧負担骨薯の位置およびその範囲ならびに剛 性等によって大きく変化することを意味するので, Osseointegrated implantの適用にあたっては,顎骨
の形態的条件が重要な診断要因となることが示唆され る｡
3･2 ヒト顎骨への示唆
犬の長管骨をとトの下顎骨のSimulatorとしてイン プラントの支持機構について検討を進めてきたが, Fixtureと骨との間にOsseointegrationが成立してい るという条件のもとではとトと犬との違いおよび顎骨と 長管骨との違いは,主として形態的な違いを意味し,そ れらの被圧変位特性については基本的な差異はほとんど ないと判断される｡
さらに,犬の長管骨に適用したFixtureの被圧変位 室が,塊田17)小宮山27)関根ら42)43)らの報害したとト の下顎骨に適用されたFixtureのそれと,比較的近似 したものであったことから,犬の長菅骨を,ヒト下顎骨 のSimulatorに選定したことは好ましい選択であると 患われる｡
しかしながら,長管骨と顎骨とでは,骨の形態的条件 すなわち敏密骨と海綿骨の比率に著しい差があるため, Fixtureの被圧変位を塊定する条件が異なると考えられ る｡この点については,本実験で明らかなように,敏密 骨と海綿骨とには著しい剛性の差異が存在するので,そ れらにより支持されるFixtureの被圧変位室も, Fix‑
ture周囲の敏密骨と海綿骨との比率によって変化する ことになる｡
したがって,長管骨に比較してその断面形態が圧偏し ているうえに,表層の敏密骨が薄く,海綿骨の多いヒト 顎骨では, Fixtureの表面に対する敏密骨よりも海綿骨 のOsseointegrationが認められる範囲が大きくなる可 能性が高く,この点から言えば,ヒト顎骨では, Fixture
155
155
の被圧変位室は,より大きくなることが考えられる｡
しかしながら, Adellら2),相川ら5)らの報吾にみら れるように, Fixture周囲骨の骨塩室が,機能圧が作用 した期間が長くなるほど,高くなることが起こるのであ るならば, Fixtureの表面に接触する海綿骨が,機能圧 の作用により,より石灰化が進み,支持に好ましい環境 が生じる可能性があり,この点は, Osseointegrated implantを長師こ維持するうえで,好ましい性質である ことが指摘される｡
以上に述べたように, Osseointegrated implantの 支持能力はFixture周囲骨組織の構造に著しく影響を 受けるので,周囲骨組織による支持をより大きく発揮さ せるためには,可及的に剛性の高い大室の敏密骨を, Fixtureの支持に最も効率的な位置に接触させるよう に, Fixtureの埋大計画を設定することが重要と思われ
る｡
また,近年,少数歯の欠如に対して本法を適用する強 度が増えてきた36)44)が,このような場合には,上述した Fixture周囲の骨の有効利用を計ることと同時に, Fixtureに作用する水平分力を,可及的に軽減しうるよ
うなFixtureの配置と上部構造の設計とを行うことが 重要であると思われる｡
V 総括および結論
Osseointegrated implantでは,下部構造(Fix‑
ture)と周囲骨組織とが直接結合するために,被圧変位 室は,天然歯のそれより小さく,唆合･唄噛力は,周囲 骨組織により直接支持されることが知られている｡した がって,本法の支持能力は, Fixtureと周囲骨組織との 形態的条件の対応関係によって,大きく異なることが考 えられる｡そしてこの関係を明らかにすることは, Fixtureの厘大方針あるいはFixtureを介して支持さ れる唆合再構成の設計室準にとって,きわめて重要であ ると患われる｡
このような観点から, Fixtureを動物の骨に埋入し, Osseointegrationの待られた状態で,その被圧変位量 を計測し,その後剖検を行って,周囲骨組織の形態的条 件との対応関係について比較検討を行なった｡
本研究の披験対象は, 2頭の中型雑種成犬の腔骨に osseointegrateされた18個のFixtureであり, Fixture 埋入手術後の周囲骨組織の治癒期間は3か月とした｡治 癒期間終了後,同大を屠殺し標本を得たが,標本の組織 固定は,屠殺直後にLillieの緩衝液を遠流し,さらに
1週間同液に浸漬して行なった｡
河野: Osseointegrated implant周囲骨による力の支持 この段階で,後述する被圧変位量の計測を行い,計測
後直ちに,歴骨を,各Fixtureを含む厚径6mmのブ ロックに切断し,一定塊定による断面方向のⅩ線撮影を 行なった｡さらに,これらのブロックを非脱灰研磨標本 とし,アリザリン･レッドによる硬組織の染色を施し, 光学顕微鏡による観察を行なった｡
被圧変位茎の計測にあたっては,それぞれのFixture に対し, Abutmentを介して計測用上部構造をネジ止 めし,この計測用上部構造に設定した荷重点に対して, 抵抗線歪計を応用した荷重計を用いて, 2000gまで手圧
により徐々に荷重した.さらに,被圧時の変位室は,計 測用上部構造上に設けた変位計測点の変位量を,抵抗線 歪計を応用した変位計測装置によって計測し,これらの 変位量から, Fixtureの被圧変位量および回転中心の上 下的位置等を算出した｡
さらに,本インプラントは,水平力が作用した場合に は, FixtureとAbutmentとの接合部における回転変 位を生じることが報告されているので, Fixtureを超硬 石膏で固定した条件下で,その部の回転変位について検
Iisa完
本実験によって待られた結果は,以下の各項に要約し うる｡
1.周囲骨組織の形態的条件と水平荷重によるFix‑
tureの被圧変位特性との関係
1) OsseointegrationとFixtureの被圧変位特性 (1)犬腰骨にosseointegrateされたFixtureとその 周囲組織の組織像においては,いずれの例においても, Fixture表面に対して周囲骨組織が,光学項数鏡レベル で直接接触していることが認められ, Fixtureとその周 囲骨組織との界面において, Osseointegrationが成立 していることが認められた｡
(2)犬腔骨におけるOsseointegrated implant上部 構造の水平荷重による変位特性としては,被圧量と変位 量とが直線的比例関係にあることと,回転中心が,
FixtureとAbutmentの接合部より上9mm上方から 3. 9mm下方の範囲に位置する,回転変位を示すことが 認められた｡さらに,この時の回転変位量は, Fixture から上部構造までが,剛体として構成されていると仮定 するならば,天然小臼歯接触点の高さに相当する部分へ の2000gの水平荷重によって,同歯唆頭頭相当部で,表 中0. 8//m,最大37. 8//m,平均12. 8±8. 4//mを示すことが 認められた｡
2)周囲骨組織の形態学的条件とFixtureの被圧変 位室
(1) Fixtureを含む厚径6 mmの切片標本のⅩ線写真 の観察により,犬腔骨にosseomtegrateされたFixture においては,その解剖学的特徴から,骨組織の接触が, Fixture骨縁部と先端部の両方に認められるものと, Fixture骨縁部に認められ先端部にほとんど認められな いものとに分戴され,さらに, Fixture骨縁部と先端部 の両方に認められるものについては,その先端部に接触 する骨組織が,敏密骨であるものと海綿骨であるものと に分業責された｡
(2)犬鷹骨にosseointegrateされたFixtureの水平 荷重による回転変位量は, Fixtureに対する周囲骨組織 の接触位置および接触範囲ならびに剛性等により,大き な差異が生じることが認められた｡すなわち, Fixture から上部構造までが,剛体として構成されていると仮定 するならば,天然小臼歯唆頭預の高さに相当する部分の 回転変位量は,同歯接触点相当部への2000gの水平荷重 により,敏密骨の接触がFixture先席部に認められる 場合には, 3.3±2.3//mを,海綿骨の接触がFixture先 端部に認められる場合には, 7.5±3.6mを,骨組織の 接触がFixture先端部ではほとんど認められない場合に
は, 18.2±6.9〃mをそれぞれ示した｡
また,この時の回転中心は,骨組織の接触が, Fixture 骨綾部と先端部の両方に認められる場合には,変位量が 小さいために,推定しえないものが大部分であったのに 対して, Fixture骨縁部に認められ.先塘部にはほとん ど認められない場合には, Fixture上部1/3の範囲に認 められた｡
2. 0sseointegrated implantに関するその他の力 学的性薯
1)犬鷹骨にosseomtegrateされたFixtureの垂直 荷重に対する変位量は,きわめてわずかであり,その量 は,いずれにおいても, 2000gの荷重に対して, lfim 程度を示し,それ以下の室については,本実験方法で は,計測が困難であった｡
2) Osseointegrated implant では Fixture と Abutmentとの接合部において,被圧による回転変位 が生じるが, Fixtureに対して, Abutmentおよび Abutment screwを種々に交換した条件下で,それを 計測した結果,その被圧室と変位室とは直線的比例関係 にあり,回転中心は, Fixture上縁より0.2±0.2mm下 方に位置することが認められた｡また,この時の天然小 臼歯唆頭頂の高さに相当する部位の回転変位量は,同歯 接触点相当部‑の2000gの水平荷重により, 14.2±0.5
〃mを示し,組み合わせの条件間の差異はほとんど認め
‑156