KR100444319B1 - 인공치아 시스템의 지대치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공치아 시스템의 지대치(Abutment)에 관한 것으로, 발명의 주된 목적은 새로운 인공치근에 적합하면서 각각의 기능별 지대치와, 시술중 임시로 사용하는 임시 지대치를 만들어 기존의 스크류방식의 결합을 배제하고, 또 기존의 접착제(Cement)에 의한 보철물(Crown)과 지대치의 결합방법을 배제할 수도 있는 새로운 형태로 환자의 치아 여건에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어지도록 하는데 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서, 상기한 지대치(20)는 중단에 만곡진 확장부(21)를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 가지고, 상측에는 확장부(21)를 포함하는 보철물 결합부(25)를 형성한 후, 상기 결합부의 상단면에 결합구멍(24)을 가지도록 형성하는데 있다.

Description

인공치아 시스템의 지대치{Abutment of Implant System}

본 발명은 인공치아 시스템의 지대치(Abutment)에 관한 것으로, 더 상세하게는 중앙에 구멍을 가지는 대신 위로 삽입부를 돌출시키므로써 기존의 스크류방식의 결합을 배제하고, 또 기존의 접착제(Cement)에 의한 보철물(Crown)과 지대치의 결합방법을 배제할 수도 있는 형태로 이루어진 새로운 타입의 임플란트(Implant)에 적합하여 테이퍼 록킹의 방식으로 조립되고, 환자의 치아 여건에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어지도록 하고자 하는데 특징이 있는 것이다.

인공치아 시스템이라 하면, 치조골에 인공치근을 삽입하여 뼈에 골융합시킨 뒤, 이 인공치근에 인공치아의 지지물이 되는 지대치를 결합하고, 이 지대치에 보철물을 씌워 완성하는 것이며, 이러한 인공치아는 치아 하나를 독립적으로 식립하는 것이 가능하고, 또 그렇게 식립된 인공치아는 독립적으로 지지력을 발휘할 수 있기 때문에 손상(또는 발치)된 치아를 위해 그 옆의 온전한 자연치아를 깍아내지 않아도 되고, 경우에 따라서 틀니도 안정적으로 고정할 수 있으며, 수명이 오래 간다는 것 외에도 심미감이 월등하여 여러 가지 많은 장점을 가진다.

현재까지 알려진 인공치아는 스크류 방식 중에서 익스터널 커넥션(External Connection)방법과 인터날 커넥션(Internal Connection)방법이 있고, 비스크류방식중에서 록킹 테이퍼(Locking Taper)형식으로 전혀 스크류가 들어가지 않는 인터날 커넥션(Internal Connection)방법으로 대별될 수 있다.

스크류 방식의 임플란트 시스템은 소요 부품의 수가 매우 많아 제조 및 유지 원가가 비싸고, 시술이 복잡하고, 그로 인해 많은 합병증을 유발하며, 환자에게 전가 되는 비용이 너무 비싸지는 단점이 있다.

그러나 무엇보다도 여하한 환경하에서 스크류 풀림이 발생할 수 있기 때문에 근래에는 스크류가 잘 풀리지 않는 깊은 형태의 인터날 커넥션(Internal Connection)방법을 이용하는 경향이 있고, 더욱 안전한 방법으로 스크류를 배제하는 비스크류 방식이 선호되는 실정이다.

특히, 이 시스템은 부품간의 결합이 나사의 결합력에 의해 이루어지므로 교합력 등 지지 가능한 최대 외력은 결국 나사산의 외경(width) 크기 및 인공치근의 폭(width)과 길이(length)에 달려있어 그 지지력이 작으며, 지지력이 견디지 못할 경우에는 스크류 풀림과 파절 등의 발생 원인이 된다.

그리고 스크류 방식의 임플란트 시스템은 구강 내에서 기능적인 교합기능을 수행할 때 압축력에는 비교적 강하나 이를 당기는 인장력이 커지면 사용에 의한 스크류 풀림이 발생되기 쉽게 된다.

또한 인공치근/지대치 상호접속 상태가 불량해짐으로써 발생되는 틈새는 세균이 침입할 수 있는 통로가 되어 위생상의 문제이 야기되고, 주위 조직에 염증을 일으켜 치조골이 흡수되는 원인이 된다.

상기와 같은 스크류 방식의 임플란트 시스템이 갖는 단점을 보완하기 위해 발명된 것이 도 1에서 볼 수 있는 비-스크류 방식의 임플란트 시스템인데, 근본적으로 부품간의 결합을 표면 마찰력에 기초한 록킹 테이퍼(locking taper) 방식에 의하고 있다.

그러나 여기서 사용하는 인공치근(I)은 스크류 방식에 비교할 때, 결합력이 월등히 높고 풀림등의 문제는 없으나, 그 임플란트의 최대 강도가 결합 부위의 최소직경에 좌우되기 때문에 문제가 된다.

즉, 인공치근(I)에 지대치(A)를 조립하고자 할 때, 상기 인공치근(I)의 중앙에 형성한 구멍(I2) 속으로 지대치(A)의 포스트부(A3)를 끼워 넣는 구조이기 때문에 포스트부(A3)의 목치수(a)와, 이 목치수를 뺀 인공치근(I)의 테두리 치수(b)가 너무 작을 수 밖에 없다.

따라서 어금니 등 큰 교합력을 요구하는 치아의 경우는 적당한 굵기의 인공치아를 선택하고 그 포스트(Post)의 굵기를 일정폭 이상 굵게 가져가야 하는데 그렇지 못할 경우 파단이 발생되기 쉬우며, 이러한 지지 강도의 문제가 구강내 폭이 작은 부위에 심고자 하는 인공치아의 굵기를 3.5mm 보다 더 작게 형성할 경우, 지대치 포스트가 가늘어야 하거나 인공치아의 구멍의 크기를 줄여야 되므로 종래의 임플란트 시스템들의 가장 치명적인 문제로 시급한 개선이 요구되는 문제이다.

예컨대, 도 1에서 보인 인공치아의 경우, 그 직경이 약 5.0mm로 비교적 크기 때문에 턱뼈의 치조골 두께가 최소 7.5mm는 되어야 심을 수 있는 공간이 확보 되는 문제가 있다. 그리고 이와 이의 사이가 좁거나 치조골의 두께가 더 얇은 부위는 더 작은 인공치아를 필요로하게 되며, 아무리 작더라도 도 1의 인공치근에서 포스트부(A3)의 목치수는 2.0mm 이상이 되어야 잘 부러지지 않는데, 상기와 같이 포스트부(A3)가 인공치근의 구멍(I2) 속으로 끼워지는 종래의 구성으로는 치수를 더 줄일 수 없는 구조이기 때문에 사용 범위가 한정될 수 밖에 없고, 굳이 더 작은 치수로 만들면 부러지기 쉽기 때문에 사용이 꺼려지는 문제가 있다.

한편, 상기와 같은 임플란트는 상단부와 하단부가 임의의 각도로 꺾어진 형태를 갖출 수 없었다.

즉, 인공치근을 치조골에 식립할 때는 경우에 따라서 상악골 또는 하악골의 해부학적인 구조( 하 치조관, 이공, 상악동을 구성하는 피질골)들을 피해야 할 필요가 있을 수 있고, 이와 같이 해부학적인 구조를 피하기 위해서는 임의의 각도로 꺾인 형태의 인공치근을 치조골 내에 경사지게 심더라도 포스트(Post)를 치조골에 수직으로 올라오게 할 수 있으나, 종래의 인공치근은 중앙에 구멍이 존재하므로 꺾인 형태의 인공치근을 형성할 수 없었다.

종래의 또 다른 문제점중 하나는 스크류방식이든, 비 스크류방식이든 모두 인공치근에 구멍이 형성되어 있기 때문에 시술을 하는 과정에서 구강액 또는 출혈로 인한 피 등이 내부에 고이게 되는 바, 이는 지대치 결합시 결합능력을 크게 반감시키는 것이 문제가 된다.

한편, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결보완하기 위해 안출한 것이 특허출원제2002-8655호(이하 "선 발명"이라 함)이다.

이는 인공치근의 속에 구멍을 가지지 않고, 오히려 포스트부를 형성하여 같은 직경이라도 충분한 강도가 보장될 수 있다는 점, 역으로 같은 강도를 갖도록 하되, 직경을 더 작게 할 수 있다는 점, 구강액 혹은 출혈로 인한 피가 종래와 같이 지대치 결합용 구멍에 남지 않으므로 결합능력을 향상시킬 수 있다는 점 등이 그 특징이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 선 발명출원의 인공치근에 맞는 새로운 지대치를 제공하고자 하는 것으로, 발명의 주된 목적은 새로운 인공치근에 적합하면서 각각의 기능별 지대치와, 시술중 임시로 사용하는 임시 지대치를 만들어 기존의 스크류방식의 결합을 배제하고, 또 기존의 접착제(Cement)에 의한 보철물(Crown)과 지대치의 결합방법을 배제할 수도 있는 새로운 형태로 환자의 치아 여건에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어지도록 하는데 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 치조골에 식립하는 인공치근과, 이 인공치근에 조립하는 지대치와, 이 지대치에 조립하는 보철물로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서, 상기한 지대치는 중단에 만곡진 확장부를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근이 가지는 포스트부가 테이퍼록킹의 방법으로 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부로 이루어진 구멍을 가지고, 상측에는 확장부를 포함하는 보철물 결합부를 형성한 후, 상기 결합부의 상단면에도 테이퍼록킹의 방법을 이용한 테이퍼 결합구멍을 가지는 것이다.

도 1은 종래의 임플란트와 지대치를 보인 인공치아 구성도

도 2는 본 발명의 인공치아 구성도

도 3은 본 발명의 지대치 구성도

도 4는 본 발명의 또 다른 지대치 구성도

도 5는 본 발명의 또 다른 지대치의 구성도

도 6은 도 3의 지대치를 변형시킨 상태의 구성도

도 7은 도 4의 지대치를 변형시킨 상태의 구성도

도 8은 본 발명의 변연부 이동상태를 설명하기 위한 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

20 : 지대치 20a, 20b, 20c, 20d, 20e : 지대치

21 : 확장부 22 : 테이퍼 내경부

23 : 구멍 24 : 결합구멍

25 : 보철물 결합부 26 : 확장부

27 : 오목부 28 : 변연부

이하 본 발명의 각 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 지대치(20)의 조립상태를 보인 예시도로서, 치조골에 식립된 인공치근(10)과, 이 인공치근 위에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치 위에 조립하는 보철물(30)로 인공치아 시스템이 이루어지는 것을 볼 수 있다.

미설명 부호 40은 지대치용 포스트이다.

먼저, 상기 인공치근(10)의 구조를 보면 선 발명에서 알 수 있는 바와 같이 원통형으로 형성하되, 상부는 외주면을 따라 형성한 환테홈(13)과, 그 아래로 제1테이퍼부와, 제2테이퍼부로 이루어지는 포스트부(11)로 하고, 하부는 상기 포스트부(11)의 아래로 다단의 원판핀(16)들을 돌출시킨 식립부(12)를 가지는 것이다.

이러한 선 발명의 인공치근(10) 위에 조립하기 위한 본 발명의 가장 기본적인 지대치(20a)는 도 3에서 보는 바와 같이 중단에 만곡진 확장부(21)를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 가지고, 상측에는 확장부(21)를 포함하는 보철물 결합부(25)를 형성하여서 구성된 것이다.

또 하나의 대표적인 지대치(20b)는 도 4에서 보는 바와 같이 중단에 만곡진확장부(21)를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 마련하고, 상측에는 확장부(21)를 포함하는 보철물 결합부(25)를 형성한 후, 상기 결합부의 상단면에 결합구멍(24)을 형성하여서 구성된 것이다.

이때, 구멍(23)의 테이퍼 내경부(22)는 최하부로부터 상부로 이어지는 부위까지 표면처리(산 부식에 의한 방법)를 하여 인공치근(10)의 포스트부(11)와 결합 하되, 지대치의 최하단부가 인공치근의 포스트부(11)와 함께 치조골의 속으로 연결이 될 때는 최대한의 골 결합을 이루어 내도록 하여 치조골 흡수를 예방할 수 있도록 되어 있다.

또한 인공치근의 포스트부가 치조골 외부로 노출되게 매식하는 경우는 표면처리가 되어 있지 않은 지대치를 사용하여 각각의 경우에 따라 적응증을 달리 할 수 있다.

상부 상단면에 결합구멍(24)을 형성하는 경우, 그 구멍도 테이퍼를 갖는 것으로 하여, 그 위로 조립되는 임시 혹은 영구 보철물(30)이 테이퍼를 갖는 금속의 마찰력으로 결합력을 구사하는 것과 마찬가지의 역할을 수행할 수 있는 합성수지 내관으로 마찰력에 의하여 결합될 때 영구 시멘트(Cement)의 사용없이 빠지지 않도록 하여 근본적으로 치과용 시멘트의 사용을 지양할 수 있다. (필요시에는 시멘트 합착도 가능)

그리고 또 다른 지대치(20c)는 도 5에서 보는 바와 같이 중단에 다단의 확장부(26)와 오목부(27)를 가지며, 그 저면측에 별도의 마이크로 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 마련하여서 구성한 것이다.

이는 상기 구멍(23)이 도 5에서와 같이 도시된 마이크로 인공치근(10)의 포스트부(11)에 결합할 때, 상기 포스트부(11)의 두께와 지대치(20c)의 하부 두께를 더하면 약 3.5mm가 된다.

참고로, 마이크로 인공치근(10)은 선 발명의 인공치근 중 한 가지 형태로서, 하측의 식립부(12)와 상측의 포스트부(11) 사이에 육각확장부(19)를 형성한 것이며, 상측 포스트부(11)는 앞서의 형태와 같고, 하측 식립부(12)는 나선형 돌조(16h)를 가지는 것이며, 로킹 테이퍼(Locking Taper)방식을 채택하면서도 치경부가 작은 크기의 치아를 시술할 수 있는 것이다.

이는 종래의 인공치아 시스템에서 가지는 두께 약 2.0mm보다 더 굵은 상태가 되기 때문에 향후 보철회복을 할 때 심미적인 면과 상당히 관련이 있다.

예를 들어 상악의 전치부 회복 시 자연치아의 치경부는 약 7.0mm 이상이 되기 때문에 상, 하부 인공치아 연결 후 보철물의 치경부 두께를 최대한 자연치아에 적합하도록 하면, 지대치 하부의 외형을 자연치아의 치경부 모양과 거의 같게 할 수 있는 조건이 되는 것이다.

한편, 도 3, 도 4에서 예시한 지대치(20a)(20b)는 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이 임의의 각도(θ)를 가진 채 꺾어지도록 한 지대치(20d)(20e)로 형성할 수있다.

임의의 각도(θ)는 축 중심에 대하여 약 10°∼20° 정도로 기울어진 상태가 바람직하며, 이와 같이 각도(θ)를 주어 형성하는 이유는 구강내의 주요 해부학적인 구조, 즉, 하 치조관, 이공, 사악동을 구성하는 피질골을 피하여 인공치근(10)을 식립하였을 경우, 그 인공치근(10)의 포스트부(11)가 경사진 채 돌출되어 있더라도, 지대치(20d)(20e)의 상부가 다른 치열과 나란한 상태로 될 수 있도록 하기 위함이다.

각도를 가진 지대치(20d)(20e)는 상부와 하부의 경사진 축들이 만나는 부분에서 최상점은 가장 높은 위치를 갖게 되는 바, 이를 환자의 구강내에 사용할 경우 보철물의 변연부(28)가 상부로 튀어 나오는 경향이 있기 때문에 비심미적이다.

이러한 문제점을 극복하기 위해서는 도 8에서 보는 바와 같이 하부 구멍(23)에 대한 중심축(C1)으로부터 상부의 지대치 결합부(25) 또는 결합구멍(24)이 갖는 중심축(C2)을 가변 중심축(C3)의 위치로 이동시켜 변연부(28)의 최상점이 낮아지도록 한다.

한편, 본 발명의 지대치(20)에서는 도 7에서 보는 바와 같이 지대치의 결합부(25) 즉, 노출부분 일측에 세로 방향의 센터라인(29)을 형성하여 보철물의 패치(Path-삽입방향을 안내하는 부분)를 유지하도록 하고, 보철물의 앞과 뒤를 구분하여 조립시 편리하도록 한다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 저면에 테이퍼 내경부를 가지는 구멍을 형성하여 새로운 인공치근의 포스트부를 끼울 수 있도록 하였기 때문에 인공치근의 목부분이 더 굵으면서 테이퍼 록킹 (Taper Locking)방식으로 조립되어 견고하게 조립될 수 있는 것이다.

뿐만 아니라 상단면에 결합구멍을 형성하는 경우, 그 구멍도 테이퍼를 갖는 것으로 하여, 그 위로 조립되는 임시 혹은 영구 보철물이 테이퍼를 갖는 금속의 마찰력으로 결합력을 구사하는 것과 마찬가지의 역할을 수행하게 하여 평상시 보철물을 치과용 영구 시멘트(Cement)의 사용없이 빠지지 않도록 하여 근본적으로 치과용 시멘트의 사용을 지양할 수 있는 장점이 있으며, 여러 가지 다양한 형태로 구성하였기 때문에 환자의 치아 여건에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어지는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서,

   상기한 지대치(20)는 중단에 만곡진 확장부(21)를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 가지고, 상측에는 확장부(21)를 포함하는 보철물 결합부(25)를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.
2. 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서,

   상기한 지대치(20)는 중단에 만곡진 확장부(21)를 가지는 원통형으로 하되, 그 저면측에 상기의 인공치근(10)이 가지는 포스트부(11)가 삽입될 수 있도록 테이퍼 내경부(22)로 이루어진 구멍(23)을 가지고, 상측에는 확장부(21)를 포함하는 보철물 결합부(25)를 형성한 후, 상기 결합부의 상단면에 결합구멍(24)을 가지는 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기한 보철물 결합부(25)는 수직의 하반부에 대하여 임의의 각도(θ)로 기울어진 상태로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기한 각도(θ)는 약 10°∼20° 정도로 하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기한 보철물 결합부(25)는 노출부분 일측에 세로 방향의 센터라인(29)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기한 보철물 결합부(25)는 중단에 다단의 확장부(26)와 오목부(27)를 반복적으로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 지대치.