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参考文献6 part2

インプラントと骨質の関係 その2

研究者から見た骨質
 1)顎骨と歯周組織
 顎骨や歯周組織における「骨質」について近年明らかになった論文を整理してみる。
中野は2002年の論文において、生体アパタイト結晶NO配向性を計測できる微小領域X線解析装置を用い、サルの下顎骨を解析した。その結果、下顎骨では近遠心的方向に生体アパタイト結晶C軸の優先配向が起こっているが、歯の周囲歯槽骨では、歯の長軸に優先配向が起こっていることが証明され、これは咀嚼時の荷重に起因すると考えられている。
 一方、ウサギ尺骨などの長管骨では、荷重の加わる長管骨長軸方向に生体アパタイト結晶C軸の優先配向が起こることも明らかになった。上記の2つの論文は、生体アパタイト結晶C軸の配列方向が荷重に反応性を示し、荷重の加わる方向と平行に配列することを示唆するものである。

インプラントと骨質2

 2)インプラント周囲骨組織
 本来の意味での「骨質」の観点からとらえたインプラント周囲骨に関する研究は、現在までほとんど行われてこなかった。近年、インプラント周囲骨組織の骨質を検討し、骨細胞、コラーゲン線維、生体アパタイト結晶の優先配向の解析を行なった。この結果を中心にインプラント周囲骨組織における「骨質」はどの様になっているのかを簡潔に述べる。
@骨結合が得られたインプラントネック部周囲組織の骨質
インプラントを埋入するだけで、インプラントネック部分の周囲骨組織コラーゲン線維へと変化した。つまり、インプラントを埋入するとその周囲骨組織の骨質には変化が起こると考えられる。
A骨結合が得れらたインプラントネック部に対する、長期間の荷重に対するインプラント周囲骨の骨質
その後、口腔内環境同様、インプラントが繰り返しの荷重をかけられるとインプラントネック部周囲骨組織の骨質にはどの様な変化が起こるのかを研究した。「骨質」の構成要素である「骨細胞」「コラーゲン線維の配向性」「生体アパタイト結晶の配向性」に着目した研究結果を示す。
骨細胞:持続的に荷重を加えることで、インプラント周囲骨組織の骨細胞の数や細胞の突起数が増加する。このことは荷重がインプラント周囲骨における骨細胞ネットワークを変化させることを示唆している。
コラーゲン線維の配向性:荷重を加えることで、コラーゲン線維の配向性はその角度を変化させ、荷重の主力方向であるインプラント長軸方向に拮抗する様になる。
生体アパタイト結晶の配向性:荷重を加えることで、生体アパタイト結晶の配向性はその角度を変化させ荷重の主力方向であるインプラント長軸方向に拮抗する様になり、さらにその変化方向は、コラーゲン線維の配列方向と相関する。
上記の3点から、骨結合の得られたインプラントネック部周囲骨組織は荷重が加わることにより骨質が変化するという結論に至った。インプラント周囲骨組織は荷重に対し天然歯周囲骨組織とは違った様相で適応している。上記の結果はインプラント周囲骨組織の骨質の詳細を初めて明らかにしたものである。
 さらに言えば、最近、荷重下で骨質の制御が可能なインプラントデザインの存在を明らかにした。インプラントネック部に、インプラントの長軸に対して時計回りに60度の角度(+60°インプラントとする)と反時計回り(−60°インプラントとする)を製作してウサギに埋入後、長期的に荷重を加えた結果、+60°インプラント周囲骨組織では、骨細胞ネットワークの発達とコラーゲン線維の優先配向や生体アパタイト結晶の優先配向が起こり、インプラント側から外側へ向かってコラーゲン線維や生体アパタイト結晶が流れる様に優先配向することが明らかになった。
 すなわち荷重環境下では、骨質を制御できるインプラントデザインが存在し、周囲の骨組織が適応変化することで骨の力学的機能が向上することが示唆される。

インプラントと骨質3

B骨質制御型インプラントによる前臨床試験
 これまではウサギの長管骨にインプラントを埋入して骨質を観察評価してきたが、多くの研究で長管骨とヒトの顎骨の特性が異なることが示されおり、評価が懐疑的であった。そこでビーグル犬の顎骨に、インプラントを埋入して上部構造(人工歯)を装着した状態の骨質を解析した。結果、顎骨でも荷重に対し骨質を適応変化させていたと評価しうる結果となったことから、顎骨においても咬合力がインプラント周囲骨の力学的機能を向上させ、インプラントの長期安定性につながると評価された。

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