英語のdental-implantからの輸入語でデンタルインプラントと呼ばれ、単にインプラントと略称されることが多い。その他、人工歯根、口腔インプラント、歯科インプラントなどの呼称がある。インプラント体を手術的に顎骨に植えて、インプラント体表面と骨の結合(オッセオインテグレーション)を期待し6週間から6ヶ月間の治癒期間を待ち、その上に人工歯冠・上部構造を何らかの方法(スクリュー、セメント、磁石など)で装着する一連の治療を、インプラント治療と呼ぶ。ブリッジや有床義歯と違って、天然歯の状態により近い機能・形態の回復が得られることが多く、また周囲の歯を削ったり、それらに負担をかける必要がないため、インプラント治療を受ける人は近年、増加している。
現在、実用に供されている人工臓器の中では、最も完成度の高いものであると考えられる。
インプラント治療にはしっかりした顎骨が必要なため、歯周病、破壊的な抜歯、長期間の可撤式義歯(入れ歯)の使用などで歯槽骨を喪失している人は、顎骨のほかの部分や腰などから骨を移植(自家骨移植)または、βTCPや脱灰乾燥した牛骨など(人工骨)を填入して、インプラントを埋め込む(歯科医は、「埋入=まいにゅう」と呼ぶ)土台となる骨を構築する手術を必要とする場合が多々ある。
失った歯を人工材料で補う試みは古くから行われてきた。上顎骨に鉄製のインプラントが埋まった紀元2世紀から3世紀の古代ローマ時代の人骨が発見されており、このことはすでにインプラント治療が試みられていたことを示している。7世紀のマヤ文明の遺跡で発掘された 20歳代女性の下顎骨に天然の抜去歯2本と貝でできたインプラントが埋まっており[1]、歯石がついている事、周囲に骨造成がエックス線検査で確認できる事[1]からかなり長期に機能した事を示しており世界で最初の実用 に耐えたインプラントだと考えられている。
インプラントが臨床に登場したのは1910年代。1913年にグリーンフィールドが円筒型のインプラントを開発し、これが近代インプラントの祖と評される事が多い[1]。1930年代にはスクリュー型、1940年代にはらせん型のインプラントが考案された。しかし予後は著しく悪かった。インプラント治療最大のブレークスルーと言われるのが 1952年スウェーデンのルンド大学で研究を行っていたペル・イングヴァール・ブローネマル教授によって、チタンが骨と結合すること(オッセオインテグレーション)が発見され、チタンがインプラントに応用されるようになった事。これによりしっかりと骨に結合するインプラント治療が可能になった。動物実験を経て、1962年から人間に本格的にインプラント治療が行われるようになった。ただ、ブローネマルク教授が歯科医師ではなかった事などがあり、批判的な立場の歯科医師も多く普及には至らなかった。1978に初のデンタルインプラントのコンセンサス会議が、ハーバード大学とアメリカ国立衛生研究所の共催で開催された[2]。この会議はデンタルインプラントのデータ収集と分析の評価基準と標準が確立された象徴的な会議であったと評価されている[2]。大きな ターニングポイントとなったのは1982年のトロント会議。そこで予後15年の症例が報告され、一大センセーショナルを巻き起こし、北米を中心に普及が始まった。インプラントの形態は大 きく分けてブレードタイプと呼ばれる板状のものとルートフォームと呼ばれる歯根様のタイプがあるがルートフォームが主流になり現在に至る。ルートフォームは当初はシリンダータイプと呼ばれる滑らかな表面だったが、ネジ状の形態の方が初期固定に有利とわかり、現在のインプラントにはネジ山(スレッド)がつくタイプになっている。 さらに骨との結合を早期かつ強固にするため、フィクスチャー部にHA(ハイドロキシアパタイト)をコーティングしたインプラントが登場した。HA は生体の成分と同様の成分を有し、骨形成において骨誘導能(バイオインテグレーション)が期待できる。HAではインプラント周囲1.5㎜まで骨ができるのに対し、チタンでは周囲0.3㎜が限界であるとの実験結果もある。日本でも1990年代に入りさまざまな製法が開発され、特に再結晶化HAをコーィングしたインプラントでは100%近い結晶度を実現。現在では早期のインテグレーションが得られるインプラントとして、広く臨床に応用されるようになっている。その他。また1991年に表面が機械研磨(いわゆる削りだしの状態)より強酸で表面処理をした方が骨との結合がより強くなるという論文が発表され、それ以降各社表面をブラストや強酸により処理しラフサーフェス(微小粗雑構造)を作るようになり表面性状の良さを競っている。現在さらに表面をフッ素コーティングをする事により骨伝導と石灰化が惹起され、治癒が早まると注目されている[3]。日本ではまだ認可されていないが数年のうちに日本でもフッ素コーディングタイプのインプラントが登場する事が予想される。このようなインプラントの改良により予後は日々向上している。また適応も骨再生誘導療法などが開発され、歯槽骨の再生により拡大している。2005年には、ジルコニアアバットメントが日本国内で薬事法の認可を受け[4]臨床応用が始まり審美的治療の幅も広がっている。
現在デンタルインプラントの10年生存率はシステム、患者の年齢などにより左右されるがおおむね90%以上となっている。また、インプラント治療施設に来院する患者の平均年齢は年齢的には若く、しかし歯周病などの影響が顕在化する40代-50代が一番のボリュームゾーンとなっている[5]。高齢者に関しては全身疾患などの影響によ症例数が少ない[6]。しかし、 高齢化の社会情勢を受けて、患者数は増加傾向にある。高齢者の治療成績はENG-FORSらが80才以上の133人に固定性の上部構造を装着し5年残存率が上顎で93.0%、下顎で99.5%を示したと報告[7]、日本においても鶴巻が、25人を平均27.2ヵ月調査し、累積残存率98.6%の結果を得た[8]。以上より高齢者のインプラントの治療成績も若年者に対しそれほど劣ったものではない[8]。しかし全身合併症、手術時合併症に留意す る事が必要である。
インプラントの構造は、顎骨に埋めるフィクスチャー部と被せ物の支台となるアバットメントからなり、双方が一体となった1ピースタイプ(1パーツタイプ)と別々になった2ピースタイプ(2パーツタイプ)が現在の主流である。特に日本人は、顎骨の凹凸が欧米人に比べて少なく、1ピース1回法での適用範囲が広く、臨床に広く応用されるようになっている。
インプラントの治療計画作成の方法には補綴主導型(トップダウントリートメント)と外科主導型の2種類がある。
インプラント手術の目的はフィクスチャーの埋入ではなく、機能、審美の両面の改善であるため、理想的にはトップダウントリートメントが望ましい。しかしトップダウントリートメントでは骨量として必ずしもベストではない位置にフィクスチャーを埋入する事となるためGBRが必要となる事が多くなり人工骨などの充填材の質に依存する事となる。一時期はトップダウントリートメントでの治療計画が流行したが人工骨の吸収による不良予後のケースも散見されたため、現在は外科主導型でフィクスチャーをしっかりと埋入するという事に重きをおくという考えに揺り戻しがおこっている状況である。ただ、トップダウントリートメントが理想であるという事実は変わりなくより吸収の少ない精度の高い人工骨等の充填材の開発により将来的にはトップダウントリートメントが主流になると考えられる。
インプラントの術式は1回法と2回法の2つがある。近年はインプラントの改良により初期固定が格段に良くなったため、フィクスチャーの定着率は1 回法と2回法で有意差はほとんどなくなってきている。よりシビアなケースの場合、またGBR等の骨増生手術を同時に行う場合は2回法が選択され、その他の場合には1回法が選択される。1回法の場合は即日仮歯を入れる即時加重を行えるメリットもある。ただ、通常小規模な診療所では導入しているインプラントの種類は1ないし2種類であるため、導入しているインプラントの種類で術式が決まる場合も多い。
上顎洞底に近い、下顎神経に近接している、骨量が垂直的または水平的に少ない等の場合にそれを解決するために補助手術が行われる。
天然歯の場合は歯根と骨の間に歯根膜があるため咬合した際30μm沈下する。しかしインプラントの場合はフィクスチャー(インプラント体)が骨にダイレクトに固定されているため、沈下量は5μmである。そのため、天然歯と同等の咬合を与えるとインプラントにオーバーロード(過重負担)がかかり補綴物の破損、インプラントのロスト等の問題が起こる。そのためインプラントの咬合調整は歯根膜がない事を考慮し天然歯より25μm低く調整する。
ナソロジー的な咬合の考え方として前歯は臼歯が完全に沈下した時点で初めて前歯部が接触する咬合の付与が推奨されている。臼歯部の歯根膜による沈下量は前述の通り30μmであるため上下歯で合計60μmとなるが、前歯部にも当然歯根膜があるため補正され、天然歯の場合は臼歯が軽く咬み合う際に前歯部は30μm離開している事が望ましい。一方でインプラントの場合は歯根膜がないため前歯部の調整の際は60μmの離開量が必要となる。
インプラントを臼歯部で3本並べて配列する際、一本を2~3mm横にずらして配列するとベクトルが分散され水平力が20~60%軽減するという報告がある。この配列方法の事をオフセット配列と呼ぶが、臼歯部の清掃性が劣るケースがあった。1990年代、各インプラントメーカーが直径の太いワイドタイプインプラントを開発発売したために、クラウンブリッジタイプの上部構造では、このような配列よりも、骨幅がある限りは、部位ごとに適切な直径のインプラント埋入を行うことが推奨される。
HA被覆インプラントは2011年現在、全インプラントの30%を占めるに至っている[10]。HA被覆インプラントの利点は、植立時にインプラントと骨組織間に密着を必須としないこと、インプラント周囲の骨形成不全に至る可能性が低いこと、骨不良部位にも適応可能であることである[11。インプラントへのHAのコーティング方法はプラズマ溶射が主流であるが、プラズマ溶射はアモルファス相を多く含むためHAの組成が不均一になり骨結合の欠落、HA皮膜の溶出というリスクの報告もあり、この問題を解決する方法としてHA皮膜を薄膜化することが検討され、スパッタ法、イオンビーム法、レーザーアブレーション法などが開発されている。
インプラントは様々なデータがあるが一般的に200本入れると5本は定着せずに脱落(ロスト)してしまう。 ロストの原因には以下のものが考えられる。
この他に近年、オッセオインテグレーションに関与する遺伝子が発見され注目されている。これは遺伝子的にインプラントが定着しづらい人の存在を示唆する。将来的には術前にインプラントに適した体質かどうか検査を行うという展望が予想され、それによりインプラントの成功率の向上が期待されている。この分野の研究はアメリカで特に進み日本では岡山大学歯学部などで研究されている。
インプラント治療におけるひとつの課題は治療期間である。以前はインプラント手術から最終補綴物(被せ物)を被せるまで、約半年を通常としていたが、この期間、患者はある程度の不自由を課せられていた。しかし現代医学におけるMI(Minimal Intervention)を実現するためには、治療期間の短縮が望まれ、HAコーティングインプラントの骨誘導などによる早期治癒がクローズアップされるなど、インプラントメーカーにおいては治療期間の短縮にしのぎを削っている。次いで、骨の再生や増生は可能であるが、インプラント周囲に歯根膜を再生させることは出来ない。この歯根膜がインプラントに存在しないことが、天然歯と比べた時の大きな相違点である。歯根膜は噛む力の感知の役割を果たす感覚器でもあり、歯根膜のないインプラントは、咬合機能圧に対する反応が天然歯とは異なると報告されている。天然歯とインプラントを長期に並存させようとする場合に不具合が生じることがありうる。
また、歯科医師の過剰および政府による診療報酬削減により、新しくインプラント治療を始める歯科医師も多く、手術の技術、経験、経過観察などのレベル差が大きいといったことがある。
インプラントは単独での埋入に加えて下記にあげる用い方もある。
インプラントは世界に100〜200種類が存在すると言われている。
日本で主に臨床で使われている代表的なものを以下に記す。