ルートアナログ歯科インプラント

ルートアナログ歯科インプラント（RAI）は、真に解剖学的に設計された歯科インプラント、または解剖学的/カスタムインプラントとも呼ばれ、抜歯直後に1本の歯の1本または複数の歯根を置換する医療機器です。[ 1 ]一般的なチタン製のスクリュー型インプラントとは異なり、これらのインプラントは特定の患者の抜歯窩に正確に一致するようにカスタムメイドされます。そのため、通常は外科手術は必要ありません。[ 2 ]

ルートアナログインプラントは歯槽骨（歯槽）に一致するため、抜歯直後にのみ設置できます。歯がすでに失われ、軟組織と硬組織が治癒している場合は、ルートアナログインプラントを設置することはできません。[ 1 ]

骨内インプラントの基本原理は、チタンやセラミックなどの材料が骨と密接に結合するオッセオインテグレーションと呼ばれる生物学的プロセスです。 [ 3 ] [ 4 ]ルートアナログインプラントと従来のネジ型インプラントのオッセオインテグレーションには特別な違いはありません。

従来のインプラントの欠点

ルートアナログ歯科インプラント
歯根類似セラミック歯科インプラントとチタンスクリュー型インプラントの比較

技術の進歩に伴い、インプラントの成功率も向上しています。従来のチタン製歯科インプラントは、10年間の追跡調査期間で90～95%の成功率を誇りますが、これは成功の定義に疑問が残るものです。[ 5 ]従来のインプラント技術の根本的な問題は、スクリューインプラントやシリンダーインプラントを装着するために患者の体型を変える必要があることであり、その逆ではありません。

歯には1本以上の歯根があります。単根歯であっても、一方向の幅は他方向の約2倍あります。円筒形のネジ型インプラントは歯に似ていないため、既存の歯槽骨にフィットさせるには侵襲的な手術が必要です。この手術には、健康な骨への削孔、インプラントと骨の間の隙間を骨または骨補填材で充填すること、そして多くの場合、上顎洞挙上術が含まれます。

チタン製スクリューは、インプラント周囲炎[ 5 ]やプラーク蓄積を起こしやすく、更なる介入が必要になります。チタンの灰色は歯肉を通して透けて見える傾向があり[ 6 ]、歯肉退縮や骨退縮が生じた場合、審美的な結果は予測が非常に困難になることがよくあります。さらに、長期的な腐食や体内へのイオン放出の可能性も懸念されるため、研究者は非金属の代替材料を検討しています[ 5 ] 。

ルートアナログインプラント

スクリュー型インプラントとルートアナログインプラントの比較を示す図
さまざまな部位における根管類似インプラントのX線写真
右下第二小臼歯の単根性根管アナログインプラントのX線写真
右下第二小臼歯の単根性根管アナログインプラントのX線写真
左下臼歯2本根のアナログインプラントのX線写真
左下臼歯2本根のアナログインプラントのX線写真
上顎右側第一大臼歯の3根根インプラントのルートアナログのX線写真
上顎右側第一大臼歯の3根根インプラントのルートアナログのX線写真

RAIは、歯を抜いた直後に特定の患者の歯槽にぴったり合うようにカスタムメイドされます。したがって、すべてのインプラントはユニークです。最適化された歯根形状であるため、単なる歯の1:1レプリカではありません。歯を抜いた後に残った隙間を正確に埋めるため、外科手術が必要になることはほとんどありません。インプラントは、抜歯した歯のコピー、歯槽の型取り、またはCTスキャンやCBCTスキャンから作成できます。[ 7 ] CBCTスキャンの利点は、インプラントを抜歯前に作成できることです。前者の方法では、インプラントの製作に1～2日かかります。

歯根類似インプラントは、二酸化ジルコニウム（ジルコニア）またはチタンから製造することができる。[ 8 ] CADソフトウェアを使用して、多孔質の一体型インプラントとして3次元印刷されたチタン製RAIが成功している。[ 9 ]しかし、ジルコニアは歯茎を通して灰色の変色が見られず、より美観に優れているため、好まれる材料である。[ 10 ] [ 5 ]

二酸化ジルコニウムには少量のイットリアがドープされており、優れた熱的、機械的、電気的特性と破壊靭性を備えた材料となり、外科用インプラントに最適です。[ 11 ] [ 12 ]ジルコニアは金属を含まず、生体適合性があり、通常のチタンに比べて細菌親和性が低いです。[ 5 ]

代替技術として、焼結プロセスによってジルコニアアバットメントに融合されたチタンの根を使用する方法があり、これによりマイクロギャップ（インプラント周囲炎を引き起こし、インプラント周囲の骨の喪失につながる可能性がある）が排除される。[ 13 ]

真の「歯根類似体」あるいは「解剖学的」歯科インプラントは過去にも試みられてきました。しかし、初期の試みは、皮質骨および海綿骨の治癒に関する知識、方法、材料、器具、そして技術の不足により失敗に終わりました。分化型オッセオインテグレーションの原理と適切な材料および技術の組み合わせにより、この分野における最初の成功がもたらされました[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

「分化骨結合」の原理

差別化オッセオインテグレーション[ 17 ]とは、海綿骨や皮質骨を考慮し、骨とインプラントの距離、接触、圧縮の誘導された平衡を指し、個々の解剖学的歯科インプラントの確実なオッセオインテグレーションを達成するために用いられます。

インプラント表面の設計は、考えられる 3 つの主要な骨とインプラントの接触シナリオすべてを統合する上で非常に重要です。

  • 正確な歯根レプリカの領域に接触し、骨への外傷なしに一次骨結合を直ちに開始します。
  • 頬側および舌側の薄い皮質板の距離。この敏感な骨の骨折や圧力吸収を安全に回避します。
  • 骨結合段階全体を通じて安全な一次安定性を維持するために、海綿骨領域のみにマクロ保持を施した圧縮を行います。

これらすべての要素の組み合わせが、解剖学的に形作られた歯科インプラントの骨結合にとって最も重要な条件です。

技術

手術なしで根管類似セラミック歯科インプラントを設置し、1年後の追跡調査で結果を示したビデオ
上記の手術ビデオに対応する根管類似インプラントのX線写真

治療は3つのステップから成ります。[ 5 ]

  • 置換する歯の3D形状を取得します。これは、慎重な抜歯と歯根のスキャン、歯槽骨の型取り、または術前CBCTスキャンによって行われます。歯根アナログインプラントは、分化オッセオインテグレーションの原理に基づく最新のCAD/CAM技術を用いて作製されます。
  • 絶望的な歯の非外傷的抜歯。
  • 歯根類似インプラントをタッピングで埋入します。通常、外科手術は必要ありません。特に、サイナスリフトや侵襲的な手術は必要ありません。事前にCBCTスキャンからインプラントを作製しておけばすぐに埋入できますが、歯根スキャンや歯槽骨の型取りが必要な場合は翌日に埋入します。治癒期間中はインプラントを保護するため、保護用スプリントを装着します。

軟組織も硬組織も損傷を受けないため、回復時間は非常に短くなります。通常、インプラント埋入翌日でも腫れや内出血、痛みは見られません。8～12週間の治癒期間を経て、かかりつけの歯科医院で最終的なクラウンを装着できます。

利点

  • 特別な外科的スキルを必要とせず、かかりつけの歯科医であれば誰でもインプラントを埋入できます。適応と禁忌以外のガイドラインはありません。インプラントの埋入は簡単な器具で、通常は1分以内に完了します。
  • 自然な形状：カスタムミリングされた解剖学的インプラントは、歯の自然な形状を再現するため、歯槽に簡単にフィットします。歯根類似インプラントは、元の歯と同様に、単根型と多根型の2種類があります。
  • 審美性：セラミックRAIは天然歯の色に非常に似ています。そのため、チタンインプラントでよく見られるような歯茎の変色は発生しません。
  • 骨削りや手術、骨造成は必要ありません。サイナスリフトも必要ありません。従来のインプラントのように骨を削る必要はなく、骨量の減少もありません。抗生物質も不要です。
  • インプラント周囲炎のリスクが極めて低い：従来のインプラントはスクリュー状の構造をしており、口腔内環境にさらされるとインプラント周囲炎が発生しやすい。RAIインプラントはこうした問題は一切ない。また、一体型のインプラントであるため、感染の恐れのある隙間もない。
  • 即時型：RAIは抜歯後すぐに、または翌日に歯槽内に装着されます。隣接する歯根、神経、または上顎洞を損傷することはありません。
  • 幅広い適用性：RAIは約30%の症例に適用可能ですが、従来のインプラントでは5%にとどまります。この技術は、一般的なクラウン再建法のすべてに完全に適用可能です。
  • インプラントが失敗した場合の影響は最小限です。患者の解剖学的構造は変更されていない（歯槽は変化していない）ため、従来の治療法に切り替える選択肢が残っています。[ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 5 ]

リスクと合併症

RAIの形状変更は、患者の病状と併せて、必要な知識、経験、スキルを備えた医師によってのみ行うことができます。[ 13 ] [ 20 ]このインプラントソリューションの適応範囲が広いため、10%という失敗率は高く見えるものの、失敗のほとんどは最初の4週間以内に発生します。この期間を過ぎると、インプラントが失敗することは稀です。[ 5 ]

歴史

ホンジュラスで発見された西暦600年頃の最も古い歯科インプラントは、マヤの女性のもので、貝殻から彫り出された複数の切歯が埋め込まれていました。これらのインプラントのうち少なくとも1つは骨結合していました。[ 21 ]

西ヨーロッパにおける歯科インプラントの初期の例としては、フランスのル・シェーヌにある鉄器時代の埋葬地で、上顎切歯の代わりに鉄製のピンが発見されたことが挙げられます。 [ 22 ]遺体は裕福な若い女性のもので、鉄製のピンは生前に挿入された可能性があります。しかし、素材（鉄）の性質と滅菌状態の欠如から、インプラントはおそらく骨結合しなかったと考えられます。[ 23 ]

現代では、1969年にホドッシュらによってヒヒの歯のレプリカインプラントが報告されているが、ポリメタクリレート製の歯のアナログは骨結合ではなく軟組織で包まれていた。[ 24 ] [ 25 ]

1992年にLundgrenらは、歯根類似体チタンインプラントを用いた即時インプラント埋入実験モデルを犬に実施し、88%の症例で骨との結合が得られた。[ 26 ]インプラントと骨の適合性が良好であることが、インプラントの成功にとって重要な要素であると考えられていた。

このため、Kohalらは1997年に、失われた歯周靭帯を補うためにやや大きめのインプラントを用いることで、サルにおける歯根類似チタンインプラントのアプローチをさらに改良しました。これにより、インプラントと抜歯窩の適合性が向上しました。しかし、インプラント挿入時に歯槽骨の薄い頬側壁が骨折する症例がいくつかありました。[ 27 ]

2002年に行われた、歯根同一チタンインプラントを用いたヒト臨床試験では、優れた初期安定性が示されましたが、残念ながら9ヶ月後にはほぼ半数のインプラントが機能不全に陥りました。このインプラントシステムは臨床使用には推奨されず、臨床試験は中止されました。[ 28 ] [ 29 ]

2004年、Pirkerらは歯根類似ジルコニアインプラントを用いた新たなヒト臨床試験を行いました。今回は表面に分化骨形成法を適用しました。2011年、彼は2年半にわたるヒト臨床試験でこの方法の成功率が90%であると報告しました。[ 16 ]

2012年、イタリアのManganoらは、CBCTスキャンから直接レーザー金属成形（DLMF）によって作製されたカスタムメイドの歯根類似インプラントの臨床使用に成功したことを報告しました。これは、CBCTの3DデータとCAD/CAM技術を組み合わせることで、十分な精度で歯根類似インプラントを製造できることを実証しました。[ 30 ]

2012年にオランダのMoinらは、個々の歯根類似インプラントに対するCBCTとCAD/CAM技術の精度を調査し、この技術は即時埋入のための正確な歯科インプラントを提供できる可能性があると結論付けました。[ 31 ]

ドイツのPourらは、2017年に審美領域にセラミックカバーを融合したチタンインプラントを使用し、ルートアナログハイブリッドインプラントによる単一歯の置換を報告した。[ 32 ]

現在の研究と商業的成功

RAIの成功例は比較的新しい技術です。従来の幾何学的インプラントとは対照的に、1964年以降、この分野で研究を行った科学グループはごくわずかです。RAIのヒトにおける長期使用に関する信頼できるデータはまだ不足しています。[ 5 ] CBCTスキャンとCAD/CAM技術を組み合わせる取り組みが進行中であり、この分野におけるさらなる飛躍的進歩につながる可能性があります。[ 30 ] [ 31 ]

RAIの機械的特性を試験し、その機械的および生物学的安全性を評価するための様々な技術が考案されている。[ 33 ]従来のねじ型インプラントに対する既存の評価方法のいくつかは、構造上の違いからRAIには適用できない。

インプラント学では、審美性、生体適合性、材料の腐食挙動に関する懸念が高まっています。[ 5 ] [ 13 ]カスタムルートアナログジルコニアインプラントは従来のチタンインプラントに比べて大きな利点があり、患者を対象とした追跡調査では高い成功率と満足のいく審美結果が示されていますが、[ 5 ] [ 18 ] [ 20 ]表面と骨の相互作用とジルコニアの機械的挙動を評価するためのさらなる研究が必要です。[ 13 ] [ 18 ] [ 19 ]

ルートアナログ歯科インプラントシステムは数多く市販されており、その成功度は様々です。[ 13 ]しかし、これまでのところ、ルートアナログ歯科インプラントシステムは規制当局の承認を受けていません。また、臨床結果は良好であるにもかかわらず、これらのソリューションはいずれも市場で広く入手可能ではありません。[ 5 ]

市販の歯根類似体インプラントは2019年に市場から撤退した。[ 13 ]

それにもかかわらず、現代のCAD/CAMソリューションはカスタム歯科インプラントの未来であるように思われます。[ 5 ]

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