Revised 2024: On Implant Surface: A Review ..By Wennerberg and Albrektsson in 2010 JOMI

以下の文章は2010年に THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ORAL & MAXILLOFACIAL IMPLANTSに掲載された論文である。

個人的に、またスタッフ学習に使用しているがその内容は、示唆的で深く広く歯科医師、医師、医療関係者に読んでいただきたいと考え公開することとした。

図や図説を一緒にのせることができればより理解が深まると考えられるが、著作権の問題で、この翻訳論文には載せることができなかった。

ぜひ、原文を取り寄せ図や図説を見てくれることを希望します。

Publication:　Int J Oral Maxillofac Implants 2010;25:63-74[1]

On Implant Surfaces: A Review of Current Knowledge and Opinions

インプラント表面について：最新の知識と見解の総説

著者：Ann Wennerberg, LDS, PhD/Tomas Albrektsson, MD, PhD

訳者：加藤　哲　

所属: 医療法人明新会かとう歯科医院（〒584-0093大阪府富田林市本町4-17. Email: katosika1000@gmail.com ）

Abstract

この総説の目的は（１）必要な表面要素の確認；（２） 最もポピュラーな４口腔インプラントシステムに関してミクロメーターとナノメーターレベルで解析された表面特性surface characteristicsの概観；（３）ナノ粗さnanoroughness、親水性hydrophilicity、そして　生物化学的接着biochemical bondingの潜在的優位性についての議論；（４）それぞれの会社の購入可能な新しいインプラント表面の強い骨反応における仮説的共通機構a hypothetical common mechanismの提示である。主な4会社からの口腔インプラントの平均表面粗さaverage surface roughness(Sa)は0.3 から1.78μmで、拡大表面率developed surface area ratio(Sdr)は、24％から143％にわたり、最も粗くないものはバイオメットBiomet 3iで粗かったものはストローマン研究所Institut Straumann由来であった。初期のブローネマルクインプラント切削、機械加工表面 the original Brånemark turned, machined surfaceのSaは 0.9μm そして Sdrは34%であり、ここで試験された最もなめらかなインプラントより明らかに粗かった。ナノ粗さを評価すると、４大メーカーのインプラントSaにおいて本質的違いがあった。バイオメット 3i, アストラテックAstraTech, そして ストローマンからの新しいインプラントはそれぞれの前の製品とミクロ粗さmicroroughness、物理化学的特質phisiochemical properties　そしてナノ粗さに違いがあった。高倍率の走査型電子顕微鏡scanning electron microscopy SEMでの検査では、これら新しいインプラント表面すべてが、それぞれ前製品では認められなかった特別なナノ粗さ構造が認められた；これらの所見は、適正に比較対照されてより強い骨反応が証明されたこれらインプラントに存在しうる一つの共通機構a possible common mechanismであることを示唆していた。

Key words: osseointegration, surface chemistry, surface microroughness, surface nanoroughness, surface physics

 : Sa = (arithmetic) an average height deviation, amplitude parameters　　　

 : Sdr = a (an) developed (increased) surface (area) ratio, hybrid parameters[2]

Surface topography of titanium implants. In Lindhe J, Karring T, Lang P (eds).

Clinical periodontology and implant dentistry, 4^th edition, Oxford UK: Blackwell Publishing Company, 2003:814 and 822. より引用

　　　　

INTRODUCTION

口腔インプラント表面に関する先の掲載において、著者らは３次元的分析の重要性について強調した。つまり高さについての情報だけでなく空間的spatial、混成的hybridデータである。¹ さらに、適正な測定分光器measurement filtersの重要性が強調された、そして評価は、スクリュー型インプラントを測定する場合、インプラント表面の頂上tops、谷valley　そして斜面flanksに基礎をおいてなされるべきであることが強調された。その時々使用されたインプラントの表面分析が複数例提示された。不幸にして、今日まで掲載されてきた論文における、使用された表面計測学metrologyの標準は、その質において変位に富んでおり、その結果、骨治癒における表面粗さの重要性²における系統的レビューのいかなる試みも不可避の欠陥を持つに至っている；他の点でよい科学論文であろうと、その表面計測学の報告では、受け入れがたい標準であるかもしれない。いいかえれば、ある論文では粗いことが、もう一方の論文ではなめらかであると呼ばれているかもしれない。よって結論は困難である。これは2006年のShalabiら²のレビューにおける結論が、“骨反応のピークは適度な粗さmoderate roughnessのレベルである”ことを示すのが困難で、わずかに“表面粗さと骨-インプラント接触は正の相関関係である”ことしか導きだせなかった理由であろう。古典的プラズマ溶射表面レベルまでの表面粗さの増加は障害ある骨反応を誘起し、増強しない。^3-7　著者らが以前に掲載したレビュー以来^１、発展は非常に急速になり、新しい表面も臨床で紹介されるようになったが、そのうちのいくつかは、ミクロメーター形態学そのものより、親水性、化学的結合、そしてナノレベルの特徴などの表面特性を基本としているという。しかしながら、これら新しい表面を伴うことで、何が事実で何が幻想なのかの理解は困難である；顕著な骨反応は、たとえば親水性によるものなのか、それとも、同じ表面上で、ある他の特性の現実的結果である表面現象surface phenomenonによるものなのかが疑問である。

　　この総説の目的は（１）2008年に著者らによって示された必要な表面要素の確認；（２） 最もポピュラーな４つの口腔インプラントシステムに関連する解明されたミクロメーターとナノメーターレベルの表面特性の概観；（３）ナノ粗さ、親水性、そして生物化学の潜在的優位性についての議論；（４）それぞれの会社の購入可能な新しいインプラント表面の強い骨反応の背景にある仮説的共通機構の提示である。

ESSENTIAL SURFACE ISSUES AS OF 2008

2008年時点における必須な表面の論点

著者らは3D評価が望ましいと信じている。つまり2次元測定の平均粗さaverage roughness(Ra) より表面全体の平均粗さ(Sa)がより重要である。¹　SaはRaと同様に平均高さの偏差average height deviationsを表現する；しかしRaは外形profileのみを表現するが、Saは表面域についての情報を提供する。よってSaパラメーターはより確実で信頼性に富んでおり、測定方向に影響されない（つまり外形が凹凸面に沿って測定されるか、横断して測定されるかである）。一般に、RaやSaの増加と骨反応の強さは、あるレベルの粗さまでは正の相関が認められる。適正な表面分析には、高さの記述的パラメーターに加えて、少なくとも空間的、混成的hybridパラメーターが必要である；これは表面変更modificationで小さく頻繁な凹凸となる現代のインプラント表面ではなおさら真実となっている。著者らは拡大表面率 (Sdr)を好む傾向にあり、これは与えられた表面を平にしたと仮定したとき、つまり同じ表面の変更後に生じる拡大についての情報を供給する。頂点の密度the density of peaks(Sds)とSaはSdrと密接に関係する；Sdrは、いわば混成パラメーターであり、与えられた表面高さの最大点とその数についての情報を提供する。一般的に著者らの研究において、データを通常、9か10の異なるパラメーターから分析するが、実務的理由からすべてのデータを引用することは不可能である。動物実験においてSa 1.5μｍと約50%のSdrを持つ適度な粗さが最大の骨反応を誘起する。^3-7　興味の矛先は、長期応用において何か臨床的に増大する腐食やインプラント周囲炎の増加傾向のような不都合があるかどうかに向けられる。Wennerbergら⁹は適度な粗さインプラントのイオン漏えいを分析し危険な腐食レベルの上昇がないことを見出した。潜在的禁忌であるインプラント周囲炎の実験を行うとき、Berglundhら¹⁰は炎症反応をはっきりさせるために犬モデルにおいて結紮線を使用した；結紮線が除去されたあと、研磨された平滑な表面で骨欠損は自発的に大きく消退したが、適度な粗さの噴砂酸エッチング表面Sandblasted and acid etched surfaceではそうならなかった。同じ研究を4種の市場入手可能な以下の表面に対し同じ条件下で行った：バイオメット 3i 機械加工, SLA表面(sandblasted and acid etched; ストローマン研究所), アストラタイオブラストTiOblast表面そしてタイユナイト表面TiUnite surface(ノーベルバイオケアー Nobel Biocare)。結紮線の除去はすべての表面に骨の皿状欠損の進行を招いたがタイユナイトインプラントにおいて著しくより大きな骨欠損が観察された。¹¹ これらの結果は興味深いものではあるものの、動物実験のみであること、さらに結紮線は臨床的現実性を再現していない。現時点において適度な粗さ表面がインプラント歯周炎のリスクを増大させると結論するには時期尚早であろう。

  　アストラタイオブラスト表面インプラント埋入後10年までの適度な粗さ表面の長期追跡臨床データ^12,13 はインプラント周囲炎の罹患率増大のいかなる証拠も示すことができなかった。一方、現代の表面より明らかに粗い古典的プラズマ溶射においては、最小粗さminimally roughのコントロールインプラントと比較してプラーク指標の悪化と骨吸収の増大が二つの臨床試験で認められた。^14,15　最近の報告^16,17　は、時間の経過とともにオリジナルな機械加工表面でさえインプラント周囲炎を引き起こす可能性をほのめかしているようだ；すべてのインプラントにおいて6% から43%の数値が引用されている。しかし、これはインプラント周囲炎がどのように定義されているかに依存する；もしも最初の1年経過中のいかなる大きさの骨欠損をもインプラント周囲炎とみなすとしたならば、高頻度の疾病として報告されるであろう。しかし10年、20年の長期経過を脅かす骨吸収を基準として考慮されれば、多分もっと低い2％程度の頻度となるだろう。^18-21　更に重大な疑問は報告された骨吸収は本当にインプラント周囲炎によるものかどうかである。初期骨吸収の説明として、代わりに治癒適合理論に根拠を求めれば、インプラント周囲炎の発現は主に2次的なものと見做される。^22,23　インプラント周囲炎の判定は著しくばらつきがあり研究者の臨床的専門性に委ねられている；同僚研究者は年0.2mm以下の骨吸収でも受け入れられないと掲載された成功基準success criteriaの定義している。^24,25

   　著者らの見解は適度な粗さ表面について警告する理由は見当たらない；最近の知識を基準にすればむしろ臨床使用を推奨できるようである。

CERAMIC IMPLANT SURFACES

セラミックインプラント表面

セラミックインプラントやセラミックインプラント表面は、チタンや他の金属の代替alternativeとして長い間臨床で試みられてきた。多結晶型polycrystalline(Frialit-1)や単結晶型 single crystal(Kyocera)のアルミニウム酸化物インプラントが30年以上も前から臨床で使用された。多結晶型インプラントはその当時としては詳しく記録された臨床研究があった。²⁶  しかしながら、アルミニウム酸化物（アルミナalumina）はその調査期間に生き残れなかった；多くの症例で破折し市場から消え去った。

　　　ハイドロキシアパタイトセラミック被覆インプラントhydroxyapatite (HA) ceramicsがそれに続くが, その第1世代はよく機能しなかった。²⁷ その第2世代の受け入れられる5年経過の臨床研究はわずか一つである。²⁸ 　HAの新しい適用法は、被覆がプラズマ溶射（最小で約50μmの被覆厚さを伴う）されたとき以前より薄いHA層となった。最近のHAの適用は1μｍかナノメーター厚みであろう；よってHAが土台から抜け落ちるリスクはより小さくなりうると思われるのだが。

　　　今日、もう一つのセラミックであるジルコニアzirconia(ZrO₂)への興味が増大している。ジルコニアはインプラント歯科においてアバットメントや整形外科の滑走面とし長期間使用されてきている。2年間の機能したジルコニアインプラントのサルにおけるAkagawa²⁹らによる研究ではインプラントの破折を伴わないことと明解なオッセオインテグレーションが証明された。似たようなサルを使用した結果はKohalら³⁰ により報告され、Sennerbyら³¹はジルコニアインプラントの表面粗さの違いを、タイユナイトをコントロールとして比較した；最小の粗さをもつ表面処理をされていないジルコニアインプラントの除去トルクは有意に小さく、適度な粗さを持つジルコニアインプラントはタイユナイトと同等の除去トルクであることを観察した。Gahlertら³²はその動物実験においてSa 0.13μｍとSa 0.56μｍの二つのZrO₂インプラント、Sa 1.15μmの似た形態のSLAインプラントとの骨反応がそれぞれ比較された。SLAインプラントが強い骨反応を示し、次いで粗いZrO₂インプラントであった。Mellinghoff³³はZrO₂インプラントの臨床研究を報告し1年で僅か93％の成功であった。もう一つのタイプのZrO₂インプラントは1年時で98％の臨床成功であった。³⁴　著者らはジルコニア表面を興味深くみているだけでなく、このセラミックのゆっくりとした応用進行を推奨する、というのは以前のセラミックのような臨床的問題が認められないからである。

Sa AND Sdr OF MAJOR IMPLANT SYSTEMS OF 2008

2008年のメジャーなインプラントシステムのSaとSdr

現実的理由から、この概説は最も売れている4インプラントシステムに制限される。これは売り上げの少ないインプラントの結果が悪いことを意味するものではない。加えて表面のデータと表面の臨床データも簡単に触れておく；しかしながらこの論文の焦点は臨床報告ではなく表面にあるのでいくつかの追跡データのみの報告とする。引用された臨床データにはある共通の特徴がある：成功success/生存survivalの情報、骨喪失bone loss/骨レベルbone levelそして骨喪失が受け入れられる結果であるという根拠についての記述、算定不可unaccountedインプラントと受け入れられる範囲の離脱患者dropoutについての適正な記述があることである。^24,25

　　世界市場の約30％を占め最もよく販売されている表面はノーベルバイオケアーのタイユナイトであろう。この表面は陽極酸化anodizedされている、つまりインプラントはリン酸を含んだ電解質を伴う直流電池galvanic cellの中に陽極として置かれる（著者らの研究による）。直流電池からの電流の存在で、その表面酸化物the surface oxideは本来の約5nmの厚さから10,000nm程度の厚さまで成長する。臨床で紹介されたとき、このインプラント先端部ではより厚い酸化物表面勾配surface gradientがあった；その勾配が消えてゆき、表面は以前より親水的になってきているが（図1）、これはひょっとしたら新しい容器の結果かもしれない。最初のタイユナイトインプラントは5年の臨床で肯定的に報告されている。³⁵　新しい表面の臨床結果は、いずれにせよ紹介された変更alternationに影響される。タイユナイトのSaは1.1μmでそのSdrは37%である（図２、表１）。

　　噴砂酸エッチング表面を伴う SLAインプラント（ストローマン）は25％の世界シェアをもつが、他のインプラントメーカーによる使われ方と似ているが必ずしも一致するとは限らない。複数の著者らによれば、^36-38 そのSLA表面は親水性である。Bornsteinらの研究では5年間の臨床成績は肯定的な結果であった。³⁹　SLAインプラントのSaは1.5μmでそのSdrは34%である（図3、表１）；しかし2008年1月の再度の測定において、前回のSLAインプラントより粗い表面になっていた：Saは1.78μmでそのSdrは97%である（図4）。2006年に新しい親水性表面が紹介され、そのエスエルアクティブSLActiveは、SLAより強い骨反応を持つという動物実験を基礎としている。^36,40 1年間の早い荷重でのエスエルアクティブは臨床でよい結果が得られた。⁴¹　エスエルアクティブインプラントのSaは1.75μmでそのSdrは143%である（図5、表１）、これはSLAインプラントに比べエスエルアクティブの頂点がより高い密度であることを示唆している。

　　オッセオタイトOsseotite (バイオメット 3i)インプラントは機械加工されたカラーと酸エッチングされた固定部分を持つ。バイオメット3iインプラントはすべての違う形態のインプラントも含めて15％から20％の世界シェア―を持っている。オッセオタイトインプラントの酸エッチング部のSaは0.68μmでそのSdrは27%で（図6、表１）、機械加工面のSaは0.40μmでそのSdrは17%である（図7）。オッセオタイトは5年の臨床でよい結果を出している。⁴²　同じ会社からのもう一つのチタン合金(Ti-6Al-4V)インプラントプリベイルPrevailのSaは僅か0.3μmでそのSdrは24%である（図8、表１）。このインプラントが明らかにオッセオタイトより平となっているのは、おそらく市場で入手できる純チタンと比較してより硬いチタン合金の結果であろう（著者らの知る範囲において、ほとんど他の大多数インプラントにあてはまる）。インプラント生産前における表面エッチング前の硬い材料上での機械加工過程はより細かい削り跡を残すのであろう。さらに、同じ処理法が使用されるのであればエッチング自体の表面粗さへの影響もより少ないであろう。結果としてチタン合金プリベイルインプラントはより平な表面となるであろう。このインプラントにおける臨床報告はないが、ナノタイトNanotiteインプラントにおいて1年のよい成績の報告があり、⁴³ そのSaは0.5μmでそのSdrは40%である（図9、表１）。ナノタイトはその表面に結合した20-nm HA複合体をもつ；Goeneら⁴⁴とOrsiniら⁴⁵　の動物実験でオッセオタイトより強い骨反応が確認されている。

　　4番目のインプラントはアストラテックで12％の世界シェア―を持つ。アストラテックインプラントは小さなミクロサイズの二酸化チタン粒子で溶射処理される。タイオブラストインプラントのSaは1.1μmでそのSdrは31%である（図10、表１）。これは1993年に初めて紹介された適度な粗さ表面であるために、10年のよい臨床結果報告がある。^12,13　タイオブラストされた他のアストラインプラントであるオッセオスピードOsseoSpeedはミクロねじ山microthreadsをもち、このミクロねじ山はそれがないインプラントに比較して骨レベルの維持により有利であることが報告されている^46,47 （図11）。オッセオスピードインプラントはフッ素イオンで処理されているが、その表面に認められる残留フッ素はごく少ない1％以下であることが著者らの研究で明らかになっている。オッセオスピードインプラントのSaは1.4μmでそのSdrは37%である（図12、表１）。この表面の臨床報告はそれぞれよい結果で、^48-50　3年を超える1追跡報告もよい結果であった。⁵¹

　　元祖ブローネマルク切削、市場入手可能な純チタングレード1機械加工インプラント  のSaは0.9μmでそのSdrは34%である（図13）。このインプラントについて20年以上の素晴らしい臨床結果が最近報告されている。²⁰　　　

ON NANOMETER ROUGHNESS OF EXPERIMENTAL AND CLINICAL IMPLANTS

実験と臨床のナノメーター粗さ

ナノメーター粗さは、生体外観察を越えてはほとんど知られていないにもかかわらず、ひとつの興味あるトピックと見做されてきた。試験管での結果は科学的に興味深いが、その適用において制限されるし、しばしば（結果が）生体内観察と離反する。実験上の問題点は表面が異なる技術で変化すると、ミクロ粗さはナノ粗さを同時に変化させてしまうことである；従って両粗さの作用と働きを別個に分析することは困難である。さらに表面粗さを変化させる技術はほとんど解像レベルとは別個であり、結果として避けられない表面の化学的変化を伴うであろう。理想の実験とはミクロ粗さを制御してナノ粗さのみの骨反応を調べることであろう。Meirelles⁵²は最近一つの実験モデルを発展させた；シリンダー状インプラントの注意深い電解研磨によって、ミクロ解析レベルの凹凸が除去され、ナノメーターレベルの粗さのみ残されることによりこのような細かい表面凹凸の影響研究が可能となる(図14)。テストインプラントは骨合成プレートによる外部固定を必要とし、その結果初期のインプラント動揺は骨形成を抑制しないであろう。最初の実験において、ナノ-HA-被覆nano-HA-capped（20-nm範囲のHA素粒子）の研磨されたチタンインプラントは研磨されたコントロールに比べて強い骨反応を示すことがわかり、その所見はHA化学によるものか、それともHA被覆インプラントの改善されたナノ粗さで説明可能であろう。⁵³　もう一つの実験では、特別なナノチタン表面nanotitanium surfaceが紹介された。；これが強い骨反応を示したことにより、HA化学は（強い骨反応の）説明因子ではなくなった。ナノチタンインプラントはナノ-HA-インプラントに比べ増加した密度と被覆面積の特徴をもち、よって、理論上より多くのたんぱく質結合用地を提供したことになる。⁵⁴    

IS THERE A COMMON MECHANISM BEHIND THE STRONG BONE RESPONSES REPORTED FOR MANY NOVEL SURFACES?

強い骨反応を伴う新しい表面の背後に共通機構は存在するのか？

多くの異なった表面でオッセオインテグレーションが達成されることから、オッセオインテグレーション自体がある規定された表面特性と関連していないことは明確であるようだ。⁵⁵　しかしながらより強いまたは弱い骨反応は表面現象と相関しているかもしれない。ナノタイト(バイオメット3i), オッセオスピード(アストラテック) そしてエスエルアクティブ (ストローマン)、これら別々の3社で作られたインプラントは明らかに共通する品質qualityを持つ：それぞれ前作のものより強い骨反応を持っていることである。アストラテックオッセオスピードの酵素反応が同社のタイオブラストに比べて違うことが報告されている。^56,57 バイオメット3i, アストラテックそしてストローマンからの新しい表面がそれぞれの前作とミクロ地形図,　潜在的に異なる表面化学、そして変更ナノ粗さにおいてすべて違っていることを観察することは実に興味深い。Sulら⁵⁸ は、マグネシウムイオンを接着させ、タイユナイトとオッセオタイトの除去トルクを比較したインプラントの比較実験を報告した。その実験では、SaとSdrがわずか0.78μmと27％であるにもかかわらず、マグネシウムインプラントがより強い骨反応することが明確であった。この結果はマグネシウムインプラントの仮定された一つの化学結合によるものではないかと推定された。確かに疑わしい化学結合インプラントについて掲載された複数のデータは存在する（レビュー、AlbrektssonとWennerberg⁵⁹参照）；しかし、化学結合の存在を証明することは未だ困難なままである。たとえばチタンは酸エッチングされついで骨接着能を高めるために水酸化ナトリウム処理がなされるであろう⁶⁰；そのような場合において、著者らは潜在的化学結合とか骨細胞上の正の化学的影響について議論することは一般的に適当でないと考えている。

Change in Microroughness（ミクロ粗さの変化）

インプラントのミクロ粗さは骨反応にとって重要な因子であることに変わりない；レビュー、AlbrektssonとWennerberg参照。⁵⁹　ナノタイト、オッセオスピードそしてエスエルアクティブのような新しいインプラントはすべて前作とはちがったミクロ粗さがありこのミクロ粗さが変化したにもかかわらず、一方で強い骨反応が認められた事実により既知因子が唯一のものではない可能性が示唆され、まさにこのことが当議論で重要な点である。

　　確かに、ナノタイト対オッセオタイトインプラントのより強い骨反応はただ変化したミクロ粗さだけに依存しているかもしれない（ナノタイトはオッセオタイトより大きなSdrをもち、Saは小さい）。同じことがタイオブラストに比較したオッセオスピードにもいえ（オッセオスピードはタイオブラストより大きなSdrとSaをもつ）、エスエルアクティブに比較したSLAインプラントにも言える（エスエルアクティブインプラントはSLAインプラントより大きなSdrを持つ）。しかしながら、エスエルアクティブインプラントはSLAインプラントに比べてより大きな表面凹凸を持つ増加したSdrが強い骨反応にとっての有利であると証明されているわけではない；事実そのSLAは理論的により理想に近いSdrをもっているようだ。^61,62　アストラテックオッセオスピード表面に関連する1動物実験があり、前製品からオッセオスピードインプラントは最小粗さへと移行している（Sa＝0.9μm そしてSdr＝21％）；強い骨反応には変わりなく、その骨反応はタイオブラスト（Sa＝1.1μm そしてSdr＝31％）より有意に大きかった。⁶³　インプラント表面ミクロ粗さの最近の知見を基礎にまとめてみると、これらより強い骨反応は報告されている入手可能な新しいインプラントシステムについて、ミクロ粗さの違いですべて説明することは不可能であるようだ。

Physiochemical Effects（物理化学的影響）

ナノタイトインプラントが付着HAからの支持をもつ、すなわち化学効果があるという可能性をだれも除外できていない。そうは言ったものの、Meirellesら⁵⁴の最近の実験は化学を除いた複数因子によってナノHA複合体への強い骨反応を説明しうることを見出した。オッセオスピードインプラントに関しては、フッ素イオン自体が触媒として作用による骨反応を支える可能性を除外しきれてはいない。しかしながら、オッセオスピード表面の化学分析は表面に付着したフッ素イオンは1％にも満たない微量であることを示している⁶⁴；このような微量の影響は疑問である。物理的観点からJimboら⁶⁵の興味深い観察、つまりフッ素を含有した酸による表面処理はそれら表面を物理的にあるひとつの親水状態に変化させることを報告した。このことがエスエルアクティブインプラントの可能性ある共通効果でありうる（どちらも親水性を持つ）。しかしながら、親水性がインプラント固定（かつてBaierら⁶⁶によって提示されたように）にどのくらい効果があるのか疑問視されている。^67,68　親水性自体は骨反応を強化するのではなく臨床的に意味のない単なる副作用である可能性を考慮しなければならない。しかし強い骨反応説明の一部であるのかもしれない。

Nanoroughness（ナノ粗さ）

これらの観察より、3つの新しい表面における強い骨反応の背後ある第3の機構の可能性に導かれてゆく；ナノ粗さである。著者らは最も一般的な4大のメーカーからのインプラントのナノスケールレベル表面粗さを分析した。現在どのナノ粗さが理想なのかほとんど不明ではあるのだが、タイユナイト(図15)、エスエルアクティブ, ナノタイト そしてオッセオスピードすべてがそれら表面においてナノ特徴をもっていた。ナノメーターレベルの解像度におけるSaを表２に示す。これらの分析においてナノ粗さはすべてのミクロ粗さとは別の高度分光 first filtering[3]を基礎にした新しいテクニック⁶⁹で評価された。従ってミクロ粗さを評価するときと同様にインプラントの同じ部分で同サイズでのナノ粗さの評価が可能であったが、ただ高さのパラメーターのみは干渉計interferometerが平面方向において微小解像力があったので評価可能であった。しかしながら、ミクロ表面と同様なよく似た理由付けが適用可能なのかは不明である。より大きなナノメーターレベルの粗さがよいかもしれないし悪いかもしれない、またインプラントの臨床結果において不適切であるかもしれない。しかしながら、違う会社の3つのインプラントシステムのナノ粗さを議論するにあたり特に興味深いことは高出力のSEM画像である。ナノタイトとオッセオタイト、オッセオスピードとタイオブラストそしてエスエルアクティブとSLAとの比較において、確かに共通機構が存在した；前製品と比較して新しいインプラントの注目すべきナノ粗さのことである（図16aから16f）。ナノレベルの地形におけるはっきりとした違いの観察には高拡大SEM画像を必要とする。著者らは多くの新しいインプラントにおける強い骨反応の陰に潜む有望な共通機構は変化したナノ粗さであることをここに提唱したい。異なるエッチング過程により3つのインプラントの修飾された表面は結果としてチタン水素化合物titanium hydrogenの表層となる（TiH₂, TiH₃, TiH₄あるいはこれらの入り混じったものかどうか只今研究中である）。^60,70　その水素化合物hydrogenは徐々に酸化物に置き換わり、その表面の変化transformationを起こし、表面上にナノメーターサイズでのチタン微粒子particles of titaniumとなる。これら微小粒子がインプラント埋入直後のたんぱく質接着に重要な役割を演じているのであろう。

ACKNOWLEDGMENTS　謝辞

過去5年の間イエテポリ大学生体材料研究室において、ノーベルバイオケアー、バイオメット3i,　ストローマン研究所そしてアストラテックの実験研究が行われた。加えてサーザンインプラントSouthern implants、ネオスNeoss、オスポルOspolのような小さな会社のインプラントについても行われた。この論文において、市場で入手されるインプラントの表面地理についての実際の研究は、ストローマンの寄贈による3本のSLAと3本のエスエルアクティブインプラント、バイオメット3iからの寄贈による3本のナノタイトインプラントをのぞき、会社からの譲渡による支援を受けていない。残りの精査されたインプラントは、研究材料と知られないように生産者から購入されたものであった。本論文はスウェーデン科学研究評議会 the Scientific Research Council of Sweden(VR)、シルバン基金 The Sylvan Foundationそしてハヤルマールスベンスソン研究基金 the Hjalmar Svensson Research foundationによって支えられた。

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[1] JOMIオリジナルのAbstractには “2009” とあり明らかに誤りであり将来web上の検索に問題が生じる可能性があるので同じ出版社で発行されているThe international journal of prosthodonticsのmanaging editorであるO’Keefe氏に連絡し現在では web上で“2010”と修正されているはずである。

[2] これらの事項については当論文と同じ著者らによるSurface topography of titanium implants. In Lindhe J, Karring T, Lang P (eds). Clinical periodontology and implant dentistry, 4^th edition, Oxford UK: Blackwell Publishing Company, 2003:821-828.を参照いただきたい。5^th editionにおいてこの項はなくなっている。

[3] 著者に確認したところ1×1μm Gaussian Filter ガウスフィルターを意味するとのこと。

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