KR100279178B1 - 다공성치아임플랜트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턱뼈에 고정되는 치아 임플랜트에 관한 것으로, 일정범위의 크기를 갖는 다공체 내로 골 섬우조직이 내방성장(Ingrowth)하는 것을 활용하여 기존 임플랜트에서 반드시 해결되어야 할 문제들로 지적되고 있는 골조직간의 접촉계면의 증가, 고정강도의 향상, 임플랜트의 수명 증대 등을 해결할 수 있는 신개념의 다공성 임플랜트에 관한 것이다.

Description

다공성 치아 임플랜트

본 발명은 턱뼈에 고정되는 치아 임플랜트에 관한 것으로, 더 상세하게는 임플랜트 내부에는 다공성으로 처리된 골조직결합용 디공체를 구비하고, 몸체 외측부에는 트인창을 형성하여 골 조직이 임플랜트 내부로 골전도(osteoconduction) 및 골내성장(Bone Ingrowth)할 수 있도록 하여 골 조직과의 고정시 골조직간의 접촉계면 증가에 따른 고정강도 향상과 임플랜트의 내구성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

치아 임플랜트는 잃어버린 자연치의 뿌리부분을 대신할 수 있도록 형성된 일종의 인공치아 보조구이다.

통상적으로 상기 치아 임플랜트의 사용방식은 손상되거나 훼손되어 치아가 없어진 잇몸이나 턱의 뼈속에 임플랜트를 삽입한 후 그 위에 크라운을 고정시켜 사용한다.

즉, 치아가 없어진 위치에 새로운 인공치아를 이식하고 고정식의 치관이나 브릿지를 넣음으로써 자신의 치아와 같은 감각을 느낄 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 치아용 임프랜트는 치아를 잃고 나서 심미적으로 곤란을 느끼거나 식사를 제대로 못하는 경우, 그리고, 의치로는 불쾌감을 느끼고, 발음이 제대로 표현되지 못하는 사람들에게 적합한 것이다.

그러므로, 치아용 임프랜트는 틀니나 브릿지처럼 남아있는 치아에 전혀 부담을 주지 않고, 틀니보다 씹는 힘이 월등히 높아짐으로 치과의 인공치아 시술로서 많이 사용되고 있는 실정이다.

국제 특허공개기보 제93-701138호에서는 이러한 치아용 임플랜트에 관한 일반적인 구성을 게재하고 있다.

즉, 몸체의 하부로 나사부를 형성하여 잇몸과의 결합을 이 나사부에 의해 이루어 지도록 함과 아울러, 몸체와 잇몸의 조직이 접촉한 상태에서 미끄러짐에 의해 헛도는 것을 방지하기 위해 장원형모양의 테두리를 형성한 것이 제안된 바 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 치아용 임플랜트는 몸체 자체가 조직이 치밀한 비다공성재질로 제작되는 것이 일반적이다.

따라서, 골 조직과 임플랜트사이의 고정력을 나사부에 의존하게 되므로 강하게 깊게 골을 파내어 고정할 수 밖에 없으므로 심한 통증유발과 아울러 치유기간이 매우 증대되는 불편함이 있었다.

또한, 완전한 고정효과를 기대할 수 없어 낮은 강도로 인해 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 임플랜트 내부에는 다공성으로 처리된 분말부재를 구비하고, 몸체 외측부에는 트인창을 형성하여 골 조직이 임플랜트 내부로 골전도(osteoconduction) 및 골내성장(Bone Ingrowth)할 수 있도록 하여 골 조직과의 고정시 골조직간의 접촉계면 증가에 따른 고정강도 향상과 임플랜트의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 다공성 치아 임플랜트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 임플랜트의 몸체 외측으로 일정한 형태의 황삭수단을 형성하므로써 골 섬유조직과의 접촉면적을 증가시킬 수 있도록 한 다공성 치아 임플랜트를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 정면도.

도 2는 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 단면도.

도 3은 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 평단면도.

도 4는 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 프레임부재에 충진되어 가소결되는 분말소재의 확대조직도.

도 5는 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 프레임부재에 충진되어 가소결되는 분말소재의 확대조직사진.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프레임부재 11 : 공간부

12 : 트인창 13 : 체결부

20 : 골조직결합용 다공체 30 : 너어링부

100 : 임플랜트

이러한 본 발명의 목적은, 소정의 크기와 형상을 갖으며, 몸체 상부에는 인공치아를 고정시킬 수 있도록 체결부(13)가 형성되며, 외측 내지 바닥면에는 내부와 관통되는 트인창(12)이 다수개 구비되어 이 트인창(12)이 내부와 각각 연통되게 속이 빈 공간부(11)가 형성되는 프레임부재(10)로 구성된 것에 있어서;

상기 프레임부재(10)의 공간부(11)에는 티타늄(Ti) 또는 니켈 티타늄(Nickel-Titanum) 분말이 가소결된 다공성 골조직결합용 다공체(20)가 채워져, 골조직이 임플랜트 내부로 골전도(osteoconduction) 및 골내성장(Bone Ingrowth)할 수 있도록 하여 골조직과 임플란트의 접촉면적을 증대시키는 것에 의해 달성된다.

따라서, 본 발명인 치아 임플랜트(100)는 프레임부재(10)의 몸체 외측부와 저면부에 관통되는 다수개의 트인창(12)이 형성되고, 상기 프레임부재(10)의 내부공간부(11)로 채워지는 다공성 골조직결합용 다공체(20)를 통해 골 조직이 성장하면서 골조직과 임플란트의 접촉계면의 증대로 그 고정강도를 증대시킬 수 있는 것이다.

또, 고정 내구성을 향상시킬 수 있어 제품의 신뢰성과 상품성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 치아 임플랜트의 형상을 도시한 정면도.

도 2는 본 발명인 다공성 치아 임플랜트의 내부로 다공성 분말부재가 가소결되어 충진된 상태를 단면도이다.

도 3은 본 발명인 다공성 치아 임플랜트를 평단면도로서 도시하고 있다.

도 4와 도 5는 골조직결합용 다공체(20)의 조직을 확대하여 도면 내지 사진으로 각각 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명인 치아 임플랜트의 프레임부재(10)는 소정의 크기와 형상을 갖으며, 몸체 상부에는 인공치아를 고정시킬 수 있도록 체결부(13)가 형성된다.

상기 체결부(13)는 프레임부재(10)가 턱 뼈의 조직 및 잇몸등에 설치된 후 인공치아를 프레임부재(10)에 고정시킬 수 있도록 형성되는 것이다.

그리고, 상기 프레임부재(10)의 몸체 내측부에는 속이 빈 상태로 공간부(11)가 파여져 후술될 골조직결합용 다공체(20)가 채워진 상태에서 가소결시키게 된다.

따라서, 상기 프레임부재(10)의 공간부(11)는 몸체의 외측면부와 저면으로 창과 같이 파여진 트인창(12)으로 연통되어 골조직결합용 다공체(20)가 노출되도록 한다.

이 프레임부재(10)는 원통형의 형상으로 성형하여 시술시 프레임부재(10)의 삽입이 용이하도록 한다.

즉, 치아 임플랜트(100)를 이용한 인공치아의 이식시 프레임부재(10)가 원통형의 형성되므로, 턱뼈에 드릴천공 후 별도의 추가 보정과정 없이 삽입이 용이하고, 임플랜트(100)의 내부에 채워진 골조직결합용 다공체(20)의 조직 내부로 골 섬유조직간의 성장에 따른 직접적 접촉결합을 보장하여 고정강도를 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 프레임부재(10)의 몸체 외측부와 저면부에 형성된 트인창(12)은 프레임부재(10)의 외측부에서 직립된 형상으로 비교적 장홈을 갖고 다수개 형성되는데, 이는 결국, 프레임부재(10)의 내측으로 충진되어 가소결되는 다공성 골조직결합용 다공체(20)가 외부로 노출되도록 하므로써, 턱의 뼈조직 및 잇몸등에 삽입고정시 골 섬유조직이 이 트인창(12)을 통해 공간부(11)의 내부를 통해 성장을 가능케 하는 것이다.

그리고, 임플랜트 소재와 골조직간의 접촉면적을 증가시켜 골 성장후에는 저작(씹음)과 같은 치아운동시 발생하는 응력을 완하시켜 고정강도의 증가와 더불어 임플랜트의 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 임플랜트에 사용된 소재 중 특히 TiNi 소결체는 형상기억합금의 고유특성인 초탄성효과를 보유하고 있어 인체골과 유사한 탄성거동을 보임으로 저작(씹음)과 같은 치아운동시 발생하는 응력을 완하시켜 고정력의 증가와 임플랜트의 내구성 향상에 뛰어난 효과를 보유하고 있다.

또한, 상기 프레임부재(10)의 몸체 외측부에는 선택적으로 일정한 형태의 황삭수단을 형성하여 골 섬유조직과의 접촉면적을 증가시켜 초기 고정강도를 증가시킬 수 있다.

즉, 상기 임플랜트의 프레임부재(10)의 외벽면에 너어링부(30)와 같이 표면을 거칠게 형성할 수 있는 황삭수단이 형성되므로, 프레임부재(10)의 초기 고정강도를 향상시킬 수 있는 것이다.

또, 상기와 같이 프레임부재(10)의 외벽면에 형성된 황삭수단으로는 너얼링부(30) 내지 미세 요철을 형성하게 된다.

한편, 상기 임플랜트의 프레임부재(10) 내측으로 충진되어 가소결되는 골조직 결합용 다공체(20)로는 티타늄(Ti) 또는 니켈 티타늄(Nickel-Titanum)을 사용한다.

이는 즉, 임플랜트의 프레임부재(10)의 공간부(11)에 분말 평균 크기 분포가 100~200μm인 티타늄 분말 또는 분말 입자 평균 크기 분포가 100~200μm인 니켈 분말과 티타늄 분말을 원자량비로 48~52 : 52~48%가 되도록 혼합한 혼합분말을 분말 충진을 위한 흑연재 치구내에서 분말의 기공도가 약 50~80% 정도가 되도록 느슨하게 충진하고, 티타늄 분말 또는 니켈과 티타늄의 혼합분말이 충진된 임플랜트의 프레임부재(10)와 흑연재 치구를 10^-5torr 이상의 진공이 유지되는 전기로내에서 티타늄 분말의 경우는 1000~1200℃에서 2~4시간, 니켈티타늄 혼합분말의 경우는 800~1000℃에서 1~3시간 정도 유지하여 1차 가소결시킨 후 냉각시켜 흑연재 치구로부터 프레임부재(10)를 분리하여 중간부(11)를 제외한 표면 등에 부착된 불필요한 분말을 제거하고, 불필요한 제거한 프레임부재(10)를 다시 세라믹스 또는 몰리브덴 치구에 옮겨 10^-5torr 이상의 진공이 유지되는 전기로 내에서 티타늄 분말의 경우는 1200~1400℃에서 3~5시간, 니켈티타늄 혼합분말의 경우는 1100~1300℃에서 1~3시간 정도 유지하여 2차 가소결 처리하면 다공성 소결체를 형성하게 되며, 임플랜트의 고정작업시 골조직간의 접촉계면의 증가와 고정강도의 향상으로 인한 임플랜트의 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고, 상기 골조직결합용 다공체(20)로 티타늄 및 니켈 티타늄을 사용하는 이유는 임플랜트의 고정작업 후 뼈조직과 생체결합을 용이하게 일으키고 생체적합성이 뛰어나므로 상기와 같은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명인 다공성 치아 임플랜트는 일정범위의 크기를 갖는 다공체내로 도 4의 골조직결합용 다공체(20) 조직 확대도 및 확대사진에서와 같이 비교적 많은 다공성 공극을 갖게 되므로 골 섬유조직이 내방성장(Ingrowth)하는 것을 가능하므로써 임플랜트와 골조직간의 접촉계면의 증가와, 고정강도의 향상, 그리고, 임플랜트의 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 첫째, 임플랜트의 프레임부재(10)의 측부에 다수개의 트인창(12)을 형성하고, 내측으로는 다공성 골조직결합용 다공체(20)를 구비하여 사용하므로, 골 섬유조직이 임플랜트의 내부로 침투, 성장을 가능케 하여 임플랜트 소재와 골 조직간의 접촉 결합력 증가되어 고정력을 향상시킬 수 있다.

둘째, 상기와 같이 골 성장후에는 저작(씹음)과 같은 치아운동시 발생하는 응력을 완화시켜 고정강도의 증가와 임플랜트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 프레임부재(10)의 외측부에 황삭수단을 형성하여 사용하므로 임플랜트의 고정작업시 초기 고정강도를 향상시킬 수 있어 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 소정의 크기와 형상을 갖으며, 몸체 상부에는 인공치아를 고정시킬 수 있도록 체결부(13)가 형성되며, 외측 내지 바닥면에는 내부와 관통되는 트인창(12)이 다수개 구비되어 이 트인창(12)이 내부와 각각 연통되게 속이 빈 공간부(11)가 형성되는 프레임부재(10)로 구성된 것에 있어서;

   상기 프레임부재(10)의 공간부(11)에는 티타늄(Ti) 또는 니켈 티타늄(Nickel-Titanum) 분말이 가소결된 다공성 골조직결합용 다공체(20)가 채워져, 임플란트와 골조직간의 접촉면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 다공성 치아 임플랜트.
2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 프레임부재(10)의 외벽면에는 초기 고정강도를 증대시킬 수 있도록 그 표면이 거칠게 황삭가공됨을 특징으로 하는 다공성 치아 임플랜트.