JP7201717B2 - 人工歯およびそのｃａｄ／ｃａｍミリング加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、人工歯およびそのＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法に係り、より詳細には、インプラントに挿入されるアバットメントと一体に形成された補綴物構造を含む人工歯およびそのＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法に関する。

歯科インプラント（Ｄｅｎｔａｌ Ｉｍｐｌａｎｔ）とは、部分的または全体的に歯が喪失した部位に人工歯根を植立して歯槽骨に癒着させ、人工歯根に歯補綴を固定して形成された人工歯構造、またはこのような歯科施術方法を意味する。

一般に、歯科インプラントは、歯槽骨に埋入されて人工歯根の役割を果たすフィクスチャー（ｆｉｘｔｕｒｅ）、フィクスチャーに結合されて患者の歯茎上に上がってくるアバットメント（ａｂｕｔｍｅｎｔ）、およびアバットメントに締結される人工歯の三部分から構成される。

フィクスチャーは、自然歯の歯根のように、欠損を生じた歯部位の歯槽骨内に埋入されて人工歯を支持するように構成される固定体であり、アバットメントは、支台歯とも呼ばれ、歯槽骨に植立されたフィクスチャーと人工歯とを連結するように構成され、人工歯は、アバットメントによって口腔内に固定され、自然歯と同様の形状と機能を再現するように構成される。

インプラント施術過程は、人工歯を固定しようとする歯茎の歯槽骨にフィクスチャーを植立し、一定の期間が過ぎて歯槽骨とフィクスチャーがしっかりと固まる過程を経ると、フィクスチャーにアバットメントを締結する。そして、口腔内の組織の型を取る印象採得過程を経てアバットメントをフィクスチャーに連結する過程を行う。

しかし、従来の人工歯の製造方法は、被削物ブロックを加工装置と連結して加工し、被削物ブロックを加工装置から分離してアバットメントと結合する過程を順次行わなければならないので、製造時間が長くなるという欠点がある。また、人工歯を加工した後、アバットメントと結合する過程を手作業で行わなければならないので、アバットメントと人工歯との結合位置の正確性が低く、正確でない位置にアバットメントが結合される場合、作業を再度行わなければならないので、施術時間が長くなるという問題点がある。

韓国登録特許第１０－２０６８５２５号公報

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、被削物構造体を別途のアバットメントと結合する過程などを省略することができる人工歯及び人工歯のＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、アバットメントが結合されるフィクスチャーの内部構造と同じ内部構造を持つ人工歯加工装置のアダプターを用いてフィクスチャーの植立位置などを反映して、正確な歯形状のクラウンを加工する人工歯及び人工歯のＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る人工歯は、 被削物構造体である補綴物と、該補綴物に一方向に挿入される挿入部、および前記補綴物から前記一方向とは逆方向に突出する突出部を含むアバットメントと、を含み、前記補綴物から前記アバットメントのみが突出しており、前記挿入部は、前記一方向とは逆方向に外周面の直径が大きくなるように傾設され、前記突出部は、前記一方向とは逆方向に外周面の直径が小さくなるように傾設され、前記突出部の一側端部は人工歯加工装置に結合され、前記補綴物は、結晶化ガラス、高分子およびセラミックスの中から選択された少なくとも１種を含み、前記アバットメントは、チタニウム材、クロム材、コバルト材、白金、金およびこれらの合金材の中から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする。

補綴物は、一方向に補綴物の内部を貫通する貫通孔を含むことができる。アバットメントは、連結部の一側が定着される定着孔と、定着孔よりも小さい直径を有し、連結部の他側が通過する挿入孔とが形成できる。補綴物が歯形状のクラウンである場合、突出部の一側端部は、歯槽骨に埋入されたフィクスチャーと結合できる。本発明の一実施形態に係る人工歯は、挿入部の外側面を覆って位置し、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）を含む緩衝部をさらに含むことができる。被削物構造体は、円柱形状を有することができる。

本発明の一実施形態に係るＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法は、上記の人工歯を提供する人工歯提供ステップと、前記人工歯の前記アバットメントの一側を人工歯加工装置と結合する加工装置結合ステップと、前記人工歯加工装置が前記人工歯の前記補綴物を歯形状のクラウンに加工するクラウン加工ステップと、前記人工歯加工装置から歯形状のクラウンが一体に形成された前記アバットメントを分離する加工装置分離ステップと、を含む。

本発明に係る人工歯および人工歯の製造方法は、被削物構造体を別途のアバットメントと結合する過程を省略して加工時間を短縮することができ、アバットメントと被削物構造体との結合位置が不正確であって結合作業を再び行う過程を防止することができる。

また、本発明は、アバットメントがフィクスチャーの同じ内部形状を有するアダプターに連結されて加工されるので、フィクスチャーの植立位置、深さ、回転角度などをすべて反映して、予め設定された歯形状のクラウンを正確に加工することができる。

本発明の一実施形態に係る人工歯の適用例を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る人工歯の断面を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る人工歯が加工装置に結合された断面を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る人工歯が連結部に結合された断面を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る人工歯の製造方法を概略的に示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る人工歯の断面を概略的に示す断面図である。

本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。

しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現される。但し、本実施形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし且つ本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。本発明は、請求項の範疇によってのみ定められる。

以下、図１乃至図６を参照して、本発明の一実施形態に係る人工歯および人工歯の製造方法について詳細に説明する。本発明の実施形態を説明するにあたり、公知の機能または構成についての具体的な説明は、本発明の要旨を不明確にしないようにするために省略される。

図１は本発明の一実施形態に係る人工歯の適用例を概略的に示す図、図２は本発明の一実施形態に係る人工歯の断面を概略的に示す断面図、図３は本発明の一実施形態に係る人工歯が加工装置に結合された断面を概略的に示す断面図、図４は本発明の一実施形態に係る人工歯が連結部に結合された断面を概略的に示す断面図、図５は本発明の一実施形態に係る人工歯の製造方法を概略的に示すフローチャート、図６は本発明の一実施形態に係る人工歯の断面を概略的に示す断面図である。

図１および図２に示すように、本発明で提案する人工歯１は、アバットメント１０及び補綴物２０を含むことができる。補綴物２０は、歯形状に加工される前の被削物構造体２１であってもよく、被削物構造体２１をＣＡＤ／ＣＡＭ加工して形成された歯形状のクラウン２２であってよい。

アバットメント１０は、補綴物２０と一体に形成された状態で、補綴物２０を、人工歯加工装置または歯槽骨６０に植立されたフィクスチャー４０に連結させることができる。アバットメント１０にはねじ山が形成できる。

補綴物２０が被削物構造体２１である場合、アバットメント１０は、補綴物２０と一体に形成された状態で、加工装置に形成されたねじ山に螺合できる。補綴物２０が歯形状のクラウン２２である場合、アバットメント１０は、補綴物２０と一体に形成された状態で、フィクスチャー４０に形成されたねじ山に螺合できる。

従来は、被削物構造体を別に加工装置に連結し、加工が完了したクラウンを加工装置から分離して、別途にアバットメントと結合した後、フィクスチャーに連結するなどの一連の過程を順次行わなければならなかった。

これに対し、本発明で提案する人工歯１は、アバットメント１０と補綴物２０とが一体に形成できるので、この状態のままアバットメント１０を加工装置に螺合して補綴物２０を加工した後、分離して直ちにフィクスチャー４０に螺合することができる。このため、人工歯１は、従来の加工過程のうち、被削物構造体を別に加工装置に連結する過程、及び被削物構造体を別途のアバットメントと結合する過程などを省略することができるので、加工時間を短縮することができる。また、本発明で提案する人工歯１は、補綴物２０にアバットメント１０が設けられた状態で提供できるので、従来のアバットメントと被削物構造体との結合位置が不正確であって結合作業を再度行う過程を未然に防止することができる。

以下、図２乃至図６を参照して、人工歯１の構造及び人工歯１の製造方法をより詳細に説明する。

図２に示すように、補綴物２０は、ｚ軸方向に内部を貫通する貫通孔２３が形成された円柱形状を有することができる。補綴物２０が円柱形状である場合、被削物構造体２１を歯形状のクラウン２２に加工するときに発生しうる加工被削物の加工砥粒量を最小限に抑えることができる。

アバットメント１０は、ｚ軸方向に沿って延び、筒形形状を有することができる。アバットメント１０は、挿入部１１及び突出部１２を含むことができる。挿入部１１は、補綴物２０の内部に位置することができる。挿入部１１は、円錐台（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｃｏｎｅ）の形状を有し、ｚ軸方向に外周面の直径が大きくなるように傾設できる。挿入部１１は、挿入部１１の内部をｚ軸方向に貫通する定着孔１３が形成できる。定着孔１３は、貫通孔２３と対向して位置することができる。

アバットメント１０の挿入部１１は、下部方向に外周面の直径が大きくなる形状である。よって、挿入部１１に外力が発生した場合、挿入部１１の下部方向に向かって漸次外力を分散させることができ、補綴物２０に対するアバットメント１０の支持安定性を高めることができる。また、挿入部１１は、補綴物２０の内部に位置しながら、下部に行くほど補綴物２０との接触面積が大きくなることができるので、補綴物２０と一体に形成されたアバットメント１０の機械的強度を補強することができる。

挿入部１１の下端部の外周面の直径は、上端部の外周面の直径の１．５倍～２．５倍であり得る。挿入部１１の下端部の外周面の直径が上端部の外周面の直径の１．５倍未満である場合には、挿入部１１は、傾斜が殆どない直角形状を有するので、挿入部１１の下部方向に外力を分散させることが難しいおそれがある。また、挿入部１１の下端部の外周面の直径が上端部の外周面の直径の２．５倍を超える場合、製造コストが大きくなることができる。このため、挿入部１１の下端部の外周面の直径は、上端部の外周面の直径に応じて、前述した範囲に調節することが好ましい。

突出部１２は、挿入部１１に連結され、補綴物２０の外部に位置することができる。突出部１２は、紡錘形（ｓｐｉｎｄｌｅ ｓｈａｐｅ）の形状を有し、突出部１２の内側方向にラウンド（ｒｏｕｎｄｉｎｇ）され、ｚ軸方向に延びることができる。ラウンド部１８は、アバットメント１０が歯槽骨６０に植立されたフィクスチャー４０に挿入される場合には、周囲の歯茎と柔軟に突き当たることができる。突出部１２の内部には、ｚ軸方向に沿って突出部１２を貫通する挿入孔１４が形成できる。挿入孔１４は、定着孔１３に連結され、定着孔１３の直径よりも小さい直径を有することができる。

一方、アバットメント１０は、チタニウム材、クロム材、コバルト材、白金、金またはこれらの合金材を含み、補綴物２０は、結晶化ガラス、高分子、セラミックスを含むことができる。この場合、アバットメント１０は、挿入部１１の外側面を覆って位置し、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）で製造された緩衝部１５を含むことができる。緩衝部１５は、補綴物２０にアバットメント１０が設けられた状態で提供される場合、補綴物２０とアバットメント１０との異種材料の物性差に起因する破折を未然に防止することができる。

補綴物２０が結晶化ガラスまたはセラミックスなどの生体親和性に優れた材料を含む場合、クラウン辺縁ラインが歯肉縁下（ｓｕｂ－ｇｉｎｇｉｖａｌ）に植立されることが可能なので、歯肉とクラウンとの優れた初期接着によって細菌侵入を最小限に抑えることができる。アバットメント１０は、抗菌物質をさらに含むことで、周囲組織の細菌に対する抗菌作用をするので、細菌感染による癒着失敗などを防ぐこともできる。

まとめると、本発明で提案する人工歯１は、アバットメント１０と補綴物２０とが一体に形成されるが、アバットメント１０の外面と補綴物２０の内面とが接触する挿入部１１の断面積が、下部方向に外周面の直径が大きくなる形状を有するので、外力を分散させ且つ支持安定性を高めることができる。また、アバットメント１０と補綴物２０とが一体に形成された状態でフィクスチャー４０に結合される場合、アバットメント１０は、ラウンド部１８を介して周辺の歯茎を損傷させず、遊動が防止された状態で柔軟に定着できる。

図３に示すように、人工歯１は、アバットメント１０と補綴物２０とが一体に形成された状態で人工歯加工装置５０に連結できる。人工歯加工装置５０は、ＣＡＤ／ＣＡＭミリングマシンであり得る。人工歯加工装置５０にはアダプター５１が形成でき、アダプター５１は、アバットメント１０と人工歯加工装置５０とを強固に結合させることができる。

アダプター５１とアバットメント１０とは、連結部３０を介して結合でき、突出部１２に形成されたねじ山と、アダプター５１に形成されたねじ山で連結できる。連結部３０は、ヘッド部３１およびボディ部３２を含むスクリュー形状を有することができる。連結部３０はアバットメント１０に挿入でき、ヘッド部３１は定着孔１３に位置し、ボディ部３２は挿入孔１４に位置することができる。

アダプター５１とアバットメント１０とは、アダプター５１の内側に形成されたねじ山が突出部１２の外側に形成されたねじ山と螺合されて１次に連結され、連結部３０がアバットメント１０の内部を通過した状態で連結部３０のねじ山がアダプター５１の内側ねじ山と螺合されて２次に連結され得る。つまり、アダプター５１とアバットメント１０は、２回の結合過程によって堅固に相互結合できる。

アダプター５１は、補綴物２０が加工された後、アバットメント１０が結合されるフィクスチャー４０の内部構造と同じ内部構造を持つことができ、アダプター５１の内部には、フィクスチャー４０のねじ山と同じ形状のねじ山５２が形成できる。

アバットメント１０と補綴物２０とが一体に形成された状態でフィクスチャー４０と同じ内部形状を有するアダプター５１に連結されて加工を行う場合、最終的に締結されるフィクスチャー４０の植立位置、深さ、回転角度などをすべて反映することができるので、予め設定された歯形状のクラウン２２を正確に加工することができる。

以下、図３乃至図５を参照して人工歯１の製造方法をより詳細に説明する。

図３乃至図５に示すように、人工歯１の製造方法は、アバットメント１０が設けられた被削物構造体２１を提供する被削物構造体提供ステップ（Ｓ１０）を含むことができる。被削物構造体提供ステップ（Ｓ１０）は、被削物ブロックをアバットメント１０と結合する別途の過程を省略することができるので、製造時間を短縮して製造の効率性を高めることができる。

その後、被削物構造体２１とアバットメント１０とが一体に形成された状態で、アバットメント１０の一側を人工歯加工装置５０と結合する加工装置結合ステップ（Ｓ２０）を含むことができる。加工装置結合ステップ（Ｓ２０）は、フィクスチャー４０の内部形状と同じ内部形状を有するアダプター５１を提供するアダプター提供ステップ、アバットメント１０の一側をアダプター５１を介して人工歯加工装置５０と結合するアダプター結合ステップ、および連結部３０をアバットメント１０に挿入してアバットメント１０とアダプター５１を固定するアダプター固定ステップをさらに含むことができる。

そして、人工歯加工装置５０が被削物構造体２１を歯形状のクラウン２２に加工するクラウン加工ステップ（Ｓ３０）を含むことができる。クラウン加工ステップは、予め設定された患者の歯形状に合わせて被削物構造体２１をＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工して歯形状のクラウン２２に加工することができる。その後、人工歯加工装置５０からアバットメント１０を分離する加工装置分離ステップを含むことができる。そして、アバットメント１０と一体に形成された歯形状のクラウン２２を、歯槽骨６０に植立されたフィクスチャー４０に結合するフィクスチャー結合ステップを含むことができる。

本発明で提案する人工歯１の製造方法は、アバットメント１０と被削物構造体２１とが一体に形成された状態で提供され、被削物構造体２１で加工された歯形状のクラウン２２と結合されるフィクスチャー４０の内部形状と同じ形状のアダプター５１を介して人工歯加工装置に連結できる。このため、最終的に締結されるフィクスチャー４０の植立位置を実現して歯形状のクラウン２２を正確に加工することができる。

図６は挿入部１６及び突出部１７を除いては図２の人工歯１と同様であるので、同一の部分には同一の符号を使用し、その詳細な説明を省略する。

図６に示すように、人工歯２は、挿入部１６及び突出部１７で構成されたアバットメント１０を含むことができる。挿入部１６は、補綴物２０の内部に位置し、突出部１７は、挿入部１６に連結されて補綴物２０の外部に位置することができる。

挿入部１６は、ｚ軸方向に外周面の直径が大きくなるように傾設され、ｚ軸と平行に直線状に延びることができる。つまり、挿入部１６は、下部に行くほど補綴物２０との接触面積が大きくなるように傾く傾斜部、および傾斜部に連結され、直線状に延びるフラット部を含んで構成できる。挿入部１６が直線状に延びるフラット部を含む場合、挿入部１６と補綴物２０との密着力が一定に発生してアバットメント１０の耐久性を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も、本発明の権利範囲に属する。

１０ アバットメント
１１ 挿入部
１２ 突出部
１３ 定着孔
１４ 挿入孔
１５ 緩衝部
１６ 挿入部
１７ 突出部
２０ 補綴物
２１ 被削物構造体
２２ クラウン
２３ 貫通孔
３０ 連結部
３１ ヘッド部
３２ ボディ部
４０ フィクスチャー
５０ 人工歯加工装置
５１ アダプター
５２ ねじ山
６０ 歯槽骨

Claims (6)

1. 被削物構造体である補綴物と、
   該補綴物に一方向に挿入される挿入部、および前記補綴物から前記一方向とは逆方向に突出する突出部を含むアバットメントと、
   を含み、
   前記補綴物から前記アバットメントのみが突出しており、
   前記挿入部は、前記一方向とは逆方向に外周面の直径が大きくなるように傾設され、前記突出部は、前記一方向とは逆方向に外周面の直径が小さくなるように傾設され、
   前記突出部の一側端部は人工歯加工装置に結合され、
   前記補綴物は、結晶化ガラス、高分子およびセラミックスの中から選択された少なくとも１種を含み、前記アバットメントは、チタニウム材、クロム材、コバルト材、白金、金およびこれらの合金材の中から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、人工歯。
2. 前記補綴物は、前記一方向に補綴物の内部を貫通する貫通孔を含む、請求項１に記載の人工歯。
3. 前記アバットメントは、連結部の一側が定着される定着孔、および前記定着孔よりも小さい直径を有し、前記連結部の他側が通過する挿入孔が形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の人工歯。
4. 前記挿入部の外側面を覆って位置し、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）を含む緩衝部をさらに含む、請求項１に記載の人工歯。
5. 前記補綴物は円柱形状を有することを特徴とする、請求項４に記載の人工歯。
6. 請求項１に記載の人工歯を提供する人工歯提供ステップと、
   前記人工歯の前記アバットメントの一側を人工歯加工装置と結合する加工装置結合ステップと、
   前記人工歯加工装置が前記人工歯の前記補綴物を歯形状のクラウンに加工するクラウン加工ステップと、
   前記人工歯加工装置から歯形状のクラウンが一体に形成された前記アバットメントを分離する加工装置分離ステップと、
   を含む、人工歯のＣＡＤ／ＣＡＭミリング加工方法。
   

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