インプラント治療

失った歯を人工物で補うという試みは古くから行われている。永久歯に続く第三の歯を人工物で作る試みが、２０世紀後半になって盛んに行われるようになった。インプラントは入れ歯のように歯茎に不安定に乗せるのではなくあごの骨に直接植え込む方法なので、しっかり噛むことができます。ただ、この方法も決して新しい考え方ではない。インプラントの起源をたどると紀元前までさかのぼることができる。
インカ文明のミイラのなかにエメラルドのインプラントが発見されています。また、最近、紀元１００年頃の古代ローマ人の頭蓋骨が発見され、上顎骨に植立された鉄製のインプラントが見つかりました。このことは歯が抜けたあとの治療法として昔からある程度の普及をみていたことをうかがわせます。
しかし、２０世紀後半になるまでデンタルインプラントは一般的な方法ではなかった。その理由は骨のなかにしっかりと植立しておくことのできる材料、手術法が見つからなかったためである。インプラントが現在のように普及する発端は、チタン製インプラントが登場した1960年代以降です。それまでエメラルド、鉄、金、サファイア、コバルト・クロム合金、ステンレス、アルミニウムなど多様な素材が有望視され、しかし結局は期待通りの結果を出すことができず、淘汰されていきました。現在、インプラントといえばチタン製を指し、おそらく今後も、チタンは主流でありつづけると思います。なぜなら、チタンは他の素材に比べて非常に優れた特質を備えているからです。その特質とは骨との親和性が高く、強固に結合する性質を持っている。このチタンの登場によって、インプラントに大きな飛躍が訪れたのです。チタンと骨が結合することを発見したのは、スウェーデンの学者で、応用生体工学研究所所長のペル・イングヴァール・ブローネマルク教授です。話は1952年。当時、ブローネマルクは、スウェーデンにあるルンド大学の医学部で、骨が治癒する過程で骨髄がどのような役割を果たしているかについて研究していました。

ある日、ウサギの脛骨（すねの骨）にチタン製の生体顕微鏡用の器具を埋めこみ、内部を観察する実験を終えて、その器具を取り外そうとしたところ、不思議なことが起きました。強く引っ張っても器具が骨からなかなか離れないのです。よく見ると、骨と器具のネジがぴったりとくっついていました。器具はチタン製でした。これ以前に使っていた別の金属でできた器具では、骨と癒着したことなど一度もなく、ブローネマルクは「チタンは骨とつく」という性質を初めて知ったのです。しかし、当時はこの性質を何かに応用できるとは考えなかったようです。
1960年、イエテボリ大学の解剖学教授となったブローネマルクは、血液循環の研究に取り組みはじめました。生体内において血球がどのような働きをしているのかを探るために、今度は人間を対象とした実験に着手し、チタン製の生体顕微鏡用の器具を被験者の上腕に埋めこんで、血流の観察を試みたのです。

この実験をきっかけに、ブローネマルクは、チタンの新たな性質に興味を抱くようになりました。それは、チタンが骨だけでなく、軟組織（結合組織、上皮など骨以外の組織を軟組織といいます）に対しても親和性が高いという性質です。またこの実験装置は、骨とは接触しておらず、軟組織に埋めこんでありました。観察は数か月にも及んだのですが、取り外したあとの軟組織には何の異常もあらわれていなかったのです。つまり、チタンは生体に拒絶されなかったことを意味します。この偶然の発見から、ブローネマルクはチタンがさまざまな医学領域に応用できる可能性があると考え、イヌの顎にチタン製インプラントを埋め込む実験を開始、数年にわたって繰り返し行った動物実験の結果から、チタン製インプラントが骨と強固に結合することを確信し、これを「オッセオインテグレイション（osseointegration ）」と名づけました。Osseoとは「骨の」、integrationとは「結合」を意味します。そして1965年、いよいよ人間への応用に踏み切ったのです。

ブローネマルクシステムによる治療を最初に受けたのは、ヨスタ・ラーソンという34歳の男性でした。生まれつきの病気のために、あごの骨が弱く、歯も数本まばらに生えていただけで、食事や会話に不自由な生活を余儀なくされていた患者さんです。ブローネマルクにとって初めての治療であることを納得したうえで、ラーソン氏は上下の顎にインプラントを埋入する手術を受けました。結果は、みごとに成功です。ラーソン氏は新しい人工の歯で、それまでの悩みを解消することができたのです。彼のインプラントは、41年経った後も何の問題もなく機能していましたが、残念ながら７５歳で亡くなってしまいました。 ブローネマルクはラーソン氏に対する治療の後も、旺盛に治療と研究を続けました。そして、1977年、ブローネマルクのグループは1965年～1975年の10年間に行った症例についての報告を、世界に向けて初めて発表したのです。対象となったのは211名（235顎）の患者さんで、ラーソン氏のように上顎あるいは下顎の歯が1本もない無歯顎の方たちでした。なかには上下の顎の歯が1本もない人たちもいました。埋めこまれたインプラントは合計で1618本にのぼります。その後も研究は続けられ、1981年に発表されたデータでは2768症例にも及びました。この発表は、歯科学会に一大センセーションを巻き起こしました。治療成績が非常によかったからです。発表によると、確立期（インプラントのデザインや治療法が確立した以降の時期）では、治療完了後、5年経過したインプラントの残存率は、上顎で81％、下顎で91％。つまり、100本のインプラントのうち、上顎では81本が、下顎では91本が残ったのです。それについて、当時の研究者や歯科医師の多くは高い成功率に驚きながらも、「金属が生体のなかで生かされるわけはない」と懐疑的な反応をみせました。

1998年ブローネマルク氏GrandPrize賞受賞また、このときのデータは、無歯顎患者のみを対象にした研究結果だったので、部分的に歯のない、つまり天然歯が残っている口腔でも有効なのかどうか、疑問視する声もあがりました。しかし、その後、アメリカの各大学で実験が繰り返され、ブローネマルクの報告、つまりチタンと骨との結合は科学的に正しいと認知されるに至り、さまざまなメーカーが続々とチタン製インプラントの開発に取り組んだのです。 1998年、ブローネマルクはチタン製インプラントについての功績が評価され、スウェーデン政府からノーベル賞に値するグランドプライズ賞を授与されました。
ブローネマルク初期のインプラントは、チタン表面切削加工時の熱により酸化膜が形成され、生体内に金属イオンが浸潤しない構造でした。現在では、さらに骨生理学が進み、より速くオッセオインテグレイション（osseointegration ）する粗造な表面性状に変遷してきました。さらに、チタン製のインプラントからジルコニウムとチタンの複合素材やジルコニウム単体のインプラントまで、材料学的にも非金属で、より生体親和性の高い強固なマテリアルに変わってきています。