KR100931996B1 - 치과용 임플란트 픽스쳐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 임플란트 픽스쳐에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 중심축을 중심으로 회전함에 따라 피질골과 해면골로 이루어지는 골조직에 삽입되어 인공치근을 형성하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 있어서, 상기 피질골에 삽입되며 외주면에 제1정점과 제1골이 교대로 배치되는 제1나사산이 형성되는 제1부분; 상기 제1부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에 제2정점과 제2골이 교대로 배치되는 제2나사산이 형성되고, 상기 제2나사산에서 서로 인접한 제2정점사이의 거리는 상기 제1나사산에서 서로 인접한 제1정점사이의 거리보다 큰 제2부분; 및 상기 제2부분의 하측에 배치되고, 외주면에는 제3정점과 제3골이 교대로 배치되는 제3나사산과, 상기 제3골보다 중심축과 근접하도록 패여진 제1커팅부가 마련되어 있는 제3부분;으로 이루어지되, 상기 제2나사산의 하측 외경은 상기 제2나사산의 상측 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 대한 것이다.

픽스쳐, 제1나사산, 제2나사산, 외경

Description

치과용 임플란트 픽스쳐{Dental implant fixture}

본 발명은 치과용 임플란트 픽스쳐에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 해면골과 같은 약한 골조직에 삽입되어도 초기고정력을 확보할 수 있으며 픽스쳐와 주변골과의 골융합 기간을 단축시킬 수 있는 치과용 임플란트 픽스쳐에 대한 것이다.

스크류 타입의 픽스쳐는 픽스쳐 몸통부 외주면에 나사산이 형성되어 있으며, 치과 및 정형외과의 보철물 등을 뼈에 고정하기 위한 고정부재로서 사용된다. 픽스쳐가 삽입되는 골조직은 크게 해면골과 피질골로 이루어진다. 해면골은 뼈의 내부에 있는 비교적 연한 골조직이며, 피질골은 해면골보다 단단하며 일반적으로 해면골을 둘러싸는 비교적 얇은 막을 형성하는 부분이다. 통상적으로 해면골의 깊이가 피질골에 깊이에 비하여 길기 때문에 픽스쳐가 삽입되면 주로 해면골에 식립되게 된다.

도 1에는 종래기술에 따른 임플란트 픽스쳐(100)가 개시된다. 상기 픽스쳐(100)는 정점(121a)과 골(121b)이 번갈아가면서 중심축 방향으로 배치된 크기가 큰 나사산(121)이 형성된 제2부분(120)과, 그 제2부분(120)의 상측에 배치되며 크기가 작은 나사산(111)이 형성된 제1부분(110) 및 상기 제2부분(120)의 하측에 배 치되며 픽스쳐(100)의 중심축방향으로 패인 커팅부(131)이 형성되는 제3부분(130)이 마련된다. 상기 커팅부(131)은 그 패인 깊이가 제3부분의 골보다도 깊기 때문에, 초기에 픽스쳐가 골조직 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 한다. 한편, 상기 제1부분(110) 및 제2부분(120)의 외경(D1)은 중심축 방향을 따라 동일하게 유지된다. 픽스쳐(100)는 미리 소정의 드릴 등에 의하여 형성된 매식홀에 삽입되면서 식립되는데, 픽스쳐가 골조직에 삽입되었을 때 제3부분 및 제2부분(120)은 해면골에 순차적으로 식립되고, 제1부분(110)은 피질골에 식립된다. 한편, 식립이 완료된 후에는 주변골 조직이 성장하여 픽스쳐의 표면과 융합되어 상기 픽스쳐(100)를 고정시키게 된다.

이러한 종래기술에 따른 픽스쳐는 다음과 같은 문제점이 있게 된다.

첫째, 종래기술에 따른 픽스쳐의 제2부분은 골조직에 충분한 압박을 가하면서 삽입되지 않기 때문에, 삽입이 완료되었을 때 충분한 초기고정력을 가지지 못하여 골흡수가 발생할 염려가 있다. 골흡수란 픽스쳐가 식립된 주위의 골조직의 양이 줄어들면서 퇴화되는 현상으로서, 이와 같은 골흡수는 픽스쳐의 고정력을 약화시켜 전체적인 픽스쳐의 안정성을 저해하거나 그 픽스쳐의 상단에 부착되는 보철물의 파손을 초래할 염려도 있다.

둘째, 시술자가 픽스쳐를 삽입하기 전에 매식홀을 크게 뚫는 경우에는 초기고정력이 약화될 염려가 있을 뿐만 아니라, 골융합에 상당한 시간에 걸리게 된다는 문제점이 있다. 즉, 매식홀을 크게 뚫게 되면 주변골조직과 픽스쳐 표면이 서로 멀리 떨어지게 되므로, 픽스쳐 표면까지 성장해야 할 주변골조직의 양이 많게 되어 전체적인 골융합기간이 증대되는 문제점이 있게 된다.

셋째, 시술자가 픽스쳐를 식립하기 전에 드릴에 의하여 뚫은 매식홀의 축선이 경사진 경우에, 종래의 뭉툭한 단면의 나사산을 가진 픽스쳐는 새로운 매식홀을 생성할 수 없으므로 그대로 경사진 매식홀 내로 삽입되거나 또는 올바른 축선을 가지는 새로운 매식홀을 뚫은 후에 그 매식홀 내에 삽입하는 등의 번거로운 작업을 거쳐야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 해면골에서의 초기고정력을 확보하고, 식립 후에 골흡수가 발생하지 않으며, 원하는 방향으로의 식립이 용이한 치과용 임플란트 픽스쳐를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 임플란트 픽스쳐는, 중심축을 중심으로 회전함에 따라 피질골과 해면골로 이루어지는 골조직에 삽입되어 인공치근을 형성하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 있어서,

상기 피질골에 삽입되며 외주면에 제1정점과 제1골이 교대로 배치되는 제1나사산이 형성되는 제1부분; 상기 제1부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에 제2정점과 제2골이 교대로 배치되는 제2나사산이 형성되고, 상기 제2나사산에서 서로 인접한 제2정점사이의 거리는 상기 제1나사산에서 서로 인접한 제1정점사이의 거리보다 큰 제2부분; 및 상기 제2부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에는 제3정점과 제3골이 교대로 배치되는 제3나사산과, 상기 제3골보다 중심축과 근접하도록 패여진 제1커팅부가 마련되어 있는 제3부분;으로 이루어지되, 상기 제2나사산의 하측 외경은 상기 제2나사산의 상측 외경보다 작은 것을 특징으로 한다.

상술한 기술적 목적을 달성하기 위한 본 발명의 치과용 임플란트 픽스쳐는, 중심축을 중심으로 회전함에 따라 피질골과 해면골로 이루어지는 골조직에 삽입되 어 인공치근을 형성하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 있어서, 상기 피질골에 삽입되며 외주면에 제1정점과 제1골이 교대로 배치되는 제1나사산이 형성되는 제1부분; 상기 제1부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에 제2정점과 제2골이 교대로 배치되는 제2나사산이 형성되고, 상기 제2나사산의 인접한 제2정점사이의 거리가 상기 제1나사산의 인접한 제1정점사이의 거리와 같은 제2부분; 및 상기 제2부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에는 제3정점과 제3골이 교대로 배치되는 제3나사산과, 상기 제3골보다 중심축과 근접하도록 패여진 제1커팅부가 마련되어 있는 제3부분;으로 이루어지되, 상기 제2나사산의 하측 외경은 상기 제2나사산의 상측 외경보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2나사산의 내경은 상기 제1나사산의 내경보다 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2나사산의 내경은 상기 제1나사산의 내경보다 0.1 ~ 1.5 mm 만큼 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산의 모든 정점과 상기 제2나사산의 모든 정점은 동일면에 놓이는 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭을 d 라고 할 때, d' 는 d 보다 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서,

상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭 을 d 라고 할 때, d' 는 d 는 같은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산의 제1골의 폭은 0.3 ~ 0.6mm 인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 중심축을 통과하는 평면 상에 놓이는 제2나사산의 제2정점 중에서 상측과 하측에 마련되는 제2정점을 연결하는 제1직선과, 상기 중심축 사이의 경사각을 θ' 이라 할 때, 그 θ' 은 0.5 ~ 3°인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산과 제2나사산은 다줄인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 한 리드당 제1나사산의 줄수는 한 리드 당 제2나사산의 줄수보다 많은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산과 제2나사산은 다줄인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 1나사산에서 인접한 제1정점사이의 거리를 S₁이라고 하고, 제2나사산에서 인접한 제2정점들 사이의 거리를 S₂라고 하였을 때, S₁ 및 S₂는 0.6 ~ 1.0 mm 인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 제1나사산에서, 어느 한 제1골과 그 제1골과 인접한 제1정점까지의 수직거리를 b'이라고 하였을 때, 그 b'은 0.20mm 이상인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.25mm이상인 것이 좋다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산과 상기 제2나사산은 1회전당 이동하는 중심축방향의 이동거리가 동일한 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 이동거리는 0.5 ~ 2.5mm 인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1커팅부는 상기 중심축과 평행하도록 상측을 향하여 연장되는 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2부분의 제2나사산에는, 상기 중심축과는 평행하지 않도록 상측으로 연장되되 중심축을 향하여 패여진 제2커팅부가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2커팅부는 제2부분의 하측으로부터 상측을 향하여 갈수록 경사지는 형태를 가지는 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2커팅부의 최대깊이는, 제2나사산의 어느 한 제2골 및 그 제2골과 인접한 제2정점까지의 수직거리보다 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2나사산에서, 어느 한 제2골과 그 제2골과 인접한 제2골까지의 최단거리를 a 라 하고, 그 제2골과 인접한 제2정점으로부터 그 제2골까지의 수직거리를 b라고 하였을 때, a는 b보다 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제2나사산에서, 제2정점을 포함하는 산마루의 폭을 c 라고 하고, 그 제2정점과 인접한 제2골의 폭을 d 라고 하면, c는 d보다 작은 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 중심축과 수직인 직선과, 상기 제2나사산의 경사면 사이의 각도를 θ라고 하면, 그 θ 는 5 ~ 35 °인 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산의 최하단에 위치하는 나사산에는 상기 중심축을 포함하는 평면과 대략 평행하도록 형성된 커팅면을 가지는 것이 바람직하다.

상기 치과용 임플란트 픽스쳐에서, 상기 제1나사산과 상기 제2나사산은 연속적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐는, 해면골에 식립되는 제2나사산의 외경이 상측으로 갈수록 증가되므로 해면골에서의 주변골조직에 압박을 가하여 초기고정력을 확보할 수 있으며, 이에 따라 식립후에는 골흡수의 문제가 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 나사산에 형성되는 픽스쳐가 전체적으로 날카로운 단면모양을 가지고 있어 드릴에 의한 매식홀이 잘못 뚫어지는 경우에도 시술자가 원하는 방향으로 픽스쳐를 식립시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직할 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 픽스쳐를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2를 다른 각도에서 바라본 도면이며, 도 4는 도 2를 배면에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 2의 단면도이며, 도 6 내지 도 8은 도 2에 따른 임플란트 픽스쳐의 삽입모습을 나타내는 도면이다.

본 실시예에 따른 치과용 픽스쳐(1)는 피질골(41)과 해면골(42)로 이루어진 골조직(40)에 삽입되어 인공치근을 형성하는 것이다. 이러한 픽스쳐(1)는 전체적으로 원기둥의 형상을 이루고 있으며 그 외주면에 나사산이 형성되어 있다. 이러한 치과용 픽스쳐(1)가 중심축(C)을 따라 회전되면 상기 피질골(41)과 해면골(42)에 삽입되면서 미리 드릴에 의하여 골조직(40)에 마련된 매식홀의 내주면에 나사홈을 형성하면서 식립된다. 이때, 픽스쳐(1)로 사용되는 소재로는 일반적으로 치과용 픽스쳐(1)에 사용되는 것으로서 티타늄으로 이루어지는 것이 바람직하나, 그 외에도 인체에 거부반응이 없는 것이라면 다른 종류의 금속소재가 사용되는 것도 가능하다.

이러한 본 실시예의 픽스쳐(1)는 제1부분(10), 제2부분(20) 및 제3부분(30)으로 이루어진다. 상기 제1부분(10)은 픽스쳐(1)가 삽입되었을 때 대부분이 피질골(41)에 삽입되는 부분(제1부분(10)의 일부가 해면골(42)에 식립되는 것도 가능하다.)을 말하는 것으로서, 픽스쳐(1)의 상측을 형성한다. 이러한 제1부분(10)의 외주면에는 제1나사산(11)이 형성된다. 상기 제1나사산(11)은 나선형상을 이루고 있으며, 제1정점(11a)과 제1골(11b)이 중심축 방향을 따라서 교대로 배치된다.

이때, 제1나사산(11)의 최하단에 위치하는 나사산에는 중심축(C)을 포함하는 평면과 대략 평행하도록 형성된 커팅면(12)을 가지는 것이 바람직하나, 그 평면과 대략 30° 내의 범위로 경사지는 것도 가능하다.

즉, 제2부분(20)에 비하여 제1부분(10)은 나사의 줄수가 증가되게 되므로, 제1나사산(11)의 시작부분에서 새로운 나사산이 생성되게 되는데, 일반적으로 새롭게 생성되는 나사산은 서서히 돌출되는 형태를 가지게 된다. 이에 따라 새로운 나사산으로 인하여 절삭저항이 증가되는데, 본 실시예에서는 새로이 생성되는 제1나사산(11)의 초기부분인 제1부분(10)의 최하단에 커팅면(12)을 형성시켜 놓아 절삭력을 보다 높일 수 있는 장점이 있게 된다.

상기 제2부분(20)은 상기 제1부분(10)의 하측을 이루는 것으로서, 구체적으로는 상기 제1부분(10)에 일체로 결합되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 사이에 다른 구조가 배치되는 것도 가능하다. 상기 제2부분(20)은 대부분이 해면골(42)에 삽입되는 부분(제2부분(20)의 일부가 피질골(41)에 식립되는 것도 가능하다.)을 말하는 것으로서, 픽스쳐(1)의 하부를 이룬다. 이러한 제2부분(20)의 외주면에는 제2나사산(21)이 형성된다. 상기 제2나사산(21)은 나선형상을 이루며 제2정점(21a)와 제2골(21b)가 중심축방향을 따라서 교대로 배치된다. 이러한 제2나사산(21)에서 인접한 제2정점사이의 거리(피치;S₂)는 상기 제1나사산(11)의 제2정점 사이의 거리(피치:S₁)보다 크다(즉, S₂ > S₁). 한편, 제1나사산(11)에 비하여 제2나사산(21)의 단면크기가 커서 이 부분을 "매크로 나사산"이라고도 한다. 이에 반하여 제1나사산(11)은 그 단면크기가 제2부분에 비해서 작아서 이 부분을 통상 "마이 크로 나사산"이라고 한다.

이와 같이, 제1나사산(11)과 제2나사산(21)의 크기를 서로 달리하는 이유는 제1나사산(11)은 각 부분이 식립되는 골질의 차이에 기인한다. 예를 들어 단단한 피질골(41)에 식립되는 제1부분(10)은 피질골(41)과의 접촉부분에서의 응력이 집중되는 것을 위하여 조밀한 나사산을 형성시켜 놓아 전체적인 응력이 골고루 주변골조직(40)에 분포시킬 수 있도록 하면, 비교적 연한 해면골(42)에 삽입되는 제2부분(20)은 주변에 포획하는 골조직을 양을 많게 하여 고정력을 충분히 확보하고자 함이다.

이러한 제2나사산(21)에서 하측의 한 외경(D₂₂)은 상측의 한 외경(D₂₁) 보다 작게 된다. 이때 외경이 하측으로부터 상측으로 갈수록 점차적으로 연속증가되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 불연속적으로 외경이 증가되는 것도 가능하다. 이와 같이 상측과 하측의 외경을 서로 달리하는 이유는 해면골(42)에 제2부분(20)이 삽입되는 과정에서 외경의 증가에 따라 주변의 해면골에 압박이 증가되고 이에 따라 초기고정력을 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

이때, 제2나사산(21)은 다음과 같이 테이퍼지도록 형성되는데, 구체적으로는 중심축을 통과하는 평면(즉, 도 5에 도시된 단면형상을 참조) 상에 놓이는 제2나사산(21)의 제2정점 중에서 상측과 하측에 마련되는 어느 한 제2정점을 연결하는 제1직선(l₁)과, 중심축(C) 사이의 경사각을 θ' 이라 할 때, 그 θ' 은 0.5 ~ 3°인 것이 바람직하다. 이때, 직선(l₁)과, 중심축(C) 사이의 경사각(θ')이 0.5 보다 작은 경우에는 제2부분(20)이 삽입되는 과정에서 주변골에 가하는 압박이 적게 되어 바람직하지 못하고, 3°보다 큰 경우에는 지나친 압박이 주변골에 전달되어 골파괴의 염려가 있게 되어 바람직하지 못하다.

한편, 외경이 증가되는 형태를 제2부분 및 제1부분 모두에 함께 적용되는 것도 가능하다. 구체적으로는 제1나사산의 모든 정점과 제2나사산의 모든 정점이 동일면 상에 놓여 있도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭을 d 라고 할 때, d' 는 d 보다 작은 것이 바람직하다. 이와 달리 제1골의 폭이 제2골의 폭보다 큰 경우에는 제1나사산에 형성된 나사산의 수가 적어서 식립이 완료된 후에 제1부분이 충분한 지지력을 확보하기 어려워서 바람직하지 못하다.

한편, 제1나사산(11)에서 어느 한 제1골(11b)과 그 제1골(11b)과 인접한 제1정점(11a)까지의 수직거리를 b'이라고 하였을 때 그 b'은 0.20mm 이상인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 0.25mm이상인 것이 좋다. 0.20mm 보다 작은 경우에는 제1나사산(11)의 크기가 지나치게 작아서 식립시 주변골조직과의 지지력이 약화될 염려가 있기 때문이다.

또한, 상기 제1나사산(11)과 제2나사산(21)은 1회전당 이동하는 중심축방향의 이동거리가 동일하도록 하였다. 만약 제1나사산(11)과 제2나사산(21)의 중심축방향의 이동거리가 서로 다르다면 식립할 때 더 큰 회전토크가 요구되며, 이에 따라 주변골에 강한 압박을 가하여 그 주변골에 균열을 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다. 한편, 이때 이동거리는 0.5 ~ 2.5mm 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2나사산(21)의 내경(또는 골경이라 함; D₂₃)은 상기 제1나사산(11)의 내경(D₁₃)보다 작은 것이 바람직하며, 구체적으로는 0.1 ~ 1.5 mm 만큼 작은 것이 좋다. 이와 같이 제2나사산(21)의 내경(D₂₃)이 제1나사산(11)의 내경(D₁₃)보다 작게 되면, 제2부분(20)으로부터 제1부분(10)으로 골조직에 삽입될 때 인접한 골조직에 충분한 압박을 가하게 되며 초기 고정력이 충분히 확보되는 장점이 있다.

또한, 제1나사산(11)과 제2나사산(21)은 다줄 인 것이 바람직하다. 즉, 두줄 이상의 나사산이 형성되어 있게 되는 것이다. 또한, 한 리드(나사산의 정점을 기준으로 하여 픽스쳐(1)를 한바퀴 돌렸을 때 중심축(C)방향으로 상기 정점이 이동한 거리)당 제1나사산(11)의 줄수는 한 리드 당 제2나사산(21)의 줄수보다 많은 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 200% 이상 많은 것이 바람직하다. 즉, 제2나사산(21)이 한줄나사인 경우에는 제1나사산(11)은 2줄이상의 나사인 것이 바람직하고, 제2나사산(21)이 2줄나사인 경우에는 제1나사산(11)은 4줄 이상의 나사인 것이 바람직하다는 것이다.

또한, 제2부분(20)의 제2나사산(21)에는 제2커팅부(22)가 마련된다. 이러한 제2커팅부(22)는 제2부분(20)의 하측으로부터 상측을 향하여 연장된 형태로 이루어진다. 상기 제2커팅부(22)는 후술할 제3부분(32)의 제1커팅부(32)와는 달리 중심축(C)과 평행하지 않도록 상측으로 연장된 형태를 가지며, 구체적으로는 경사지는 형태를 가지고, 더욱 상세하게는 나선형으로 감기면서 상측으로 연장된 형태를 가진다. 이와 같이 제2나사산(22)에 제2커팅부(22)를 마련함에 따라 제3부분(30)에서 제2부분(20)으로 용이한 삽입이 가능하다는 장점이 있다. 즉, 제2부분의 경우 종래기술과는 달리 외경이 상측으로 갈수록 증가되는 형상을 이루고 있어 주변골에 삽입되는 과정에서 다소 토크가 증가되게 되는데, 이러한 제2커팅부(22)의 형성에 따라서 보다 쉽게 삽입이 가능해지는 장점이 있다.

이러한 제2커팅부(22)의 최대깊이는, 제2나사산(21)의 제2정점(21a) 및 그 제2정점(21a)과 인접한 제2골(21b)까지의 수직거리(제2나사산(21)의 높이; b)보다 작은 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1.0 배인 것이 바람직하다. 상기 제2커팅부(22)의 최소깊이가 제2나사산의 높이에 비해 0.5배 보다 작은 경우에는 절삭효과가 감소되어 바람직하지 못하며, 그 비율이 1.0배보다 큰 경우에는 주변골조직(40)을 매끄럽게 하는 역할을 충분히 수행하지 못할 경우가 있다.

또한, 상기 제2나사산(21)은 종래기술에 비하여 날카로운 나사산 형상을 가져 마치 커팅날의 형태를 가지는 것이 바람직하다.

구체적으로는 상기 제2나사산(21)에서, 한 제2골(21b)과, 그 제2골(21b)과 인접한 제2골(21b)까지의 최단거리를 a (도 5 참조)라고 하고, 그 제2골(21b)과 인접한 제2정점(21a)으로부터 그 제2골(21b)까지의 수직거리를 (제2나사산의 높이; b)라고 하였을 때, a는 b보다 작은 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 b/a (즉, 높이/폭비)가 0.9 ~ 1.5 인 것이 바람직하다. 즉, 폭에 비하여 높이를 크게 함으로서 전체적으로 보았을 때 나사산이 칼날과 같이 날카로운 형상을 가지도록 한다. 이에 따라 상기 제2나사산(21)이 회전하였을 때 주변골조직(40)을 손쉽게 절삭하면서 픽스쳐(1)를 골조직(40)에 삽입되게 합니다. 한편, b/a 가 0.9 보다 작은 경우 에는 종래기술들과 같이 나사산이 뭉툭하거나 날카롭지 못해서 충분한 절삭효과를 얻기 어려워서 바람직하지 못하며, 1.5 보다 큰 경우에는 나사산이 지나치게 얇아 강도가 떨어져고, 이에 따라 회전시 조금이라도 강한 골질이 나오게 되면 손쉽게 파손될 염려가 있게 된다.

한편, 제2나사산(21)의 단면형상과 관련하여, 상기 제2나사산(21)에서, 정점(21a)을 포함하는 산마루의 폭을 c 라고 하고, 그 정점(21a)과 인접한 골(21b)의 폭을 d 라고 하면, c는 d보다 작은 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 c: d 가 1 : 2 ~ 1 : 6 인 것이 바람직하며, 가장 바람직한 것은 1 : 3 ~ 1 : 5 인 것이 좋다. (도 5 참조) 또한, 나사각과 관련하여, 상기 중심축(C)과 수직인 직선과, 제2나사산(21)의 경사면 사이의 각도를 θ라고 하면, 그 θ 는 5 ~ 35 °인 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 15 ~ 20 °인 것이 좋다. (도 5 참조) 이러한 c : d 의 비율 및 θ 의 범위를 가지는 경우에는 나사산이 충분히 날카로운 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1나사산(11)과 제2나사산(21)은 서로 연속적으로 연결되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는 도 3에 도시된 바와 같이 제2나사산(21)은 제1나사산(11)과 연속적으로 연결되고, 제2나사산(21)는 제1나사산(11)와 연속적으로 연결된다. 이와 같이 제1나사산과 제2나사산이 연속적으로 연결됨에 따라 식립토크의 급작스런 증가가 없이 자연스럽게 임플란트 픽스쳐가 식립될 수 있다.

상기 제3부분(30)은 상기 제2부분(20)의 하측에 배치되고, 외주면에는 제3정점(31a)과 제3골(31b)이 교대로 배치되는 제3나사산(31)과, 상기 제3골(31b)보다 중심축(C)과 근접하도록 패여진 제1커팅부(32)가 마련되어 있게 된다. 이러한 제3부분(30)은 픽스쳐의 최하단을 이루는 것으로서 초기에 골조직에 식립되는 진입부분을 이루게 된다. 즉, 제3부분(30)은 최초에 골조직에 삽입되어 그 골조직의 내부에 암나사산을 형성하는 부분으로서, 깊게 패인 제1커팅부(32)가 마련되어 있어 쉽게 골조직에 삽입가능하게 한다.

상기 제1커팅부(32)는 하단으로부터 수직하게 상측으로 연장된 형태를 가진다. 구체적으로는 중심축(C)과 평행하게 상측으로 연장된 형태를 가진다. 이와 같이 제1커팅부(32)가 제3골(31b)보다 깊게 패이도록 한 이유는 픽스쳐(1)의 하단에 위치한 제1커팅부(32)가 매식홀의 주변골을 용이하게 절삭할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 제1커팅부(32)와 제2커팅부(22)의 형태를 서로 달리한 이유는 제1커팅부(32)에서 거칠게 절삭된 주변골 조직을 나선형상의 제2커팅부(22)에서 미세 절삭을 하여 주변골의 표면거칠기를 개선하고자 함이다. 즉, 제2커팅부(22)가 회전함에 따라 제1커팅부(32)에 의하여 거칠어진 주변골조직(40)이 마치 다듬질을 한 것과 같이 매끄럽게 될 수 있게 된다.

이러한 본 실시예에 따른 치과용 임플란트 픽스쳐는 다음과 같은 작용효과를 가진다. 먼저, 도 6의 왼쪽에 도시한 바와 같이 직경이 h1 인 매식홀을 드릴에 의하여 뚫어놓은 후에, 픽스쳐를 삽입한다. 구체적으로는 상기 픽스쳐를 중심축을 중심으로 회전하면서 삽입하게 된다. 이때, 픽스쳐의 최하단에 위치한 제1커팅부가 주변골 조직에 암나사홈을 형성시킴과 동시에 제3부분이 삽입된다. 제1커팅부가 삽 입된 이후에 제2부분이 삽입되면서 제2커팅부가 주변골의 절삭 및 다듬질을 동시에 수행한다. 제2부분의 삽입이 완료되면, 제1부분이 삽입되는데 이때 제1부분의 최하단에 형성된 커팅면이 상기 주변골 조직을 절삭하게 되어 제1부분이 쉽게 매식홀 내에 삽입될 수 있도록 한다. 삽입이 완료된 모습은 도 6의 오른쪽에 도시된다.

한편, 제2나사산의 외경은 하측보다 상측이 커지도록 형성되어 있으므로 상측으로 갈수록 주변 골조직에 가해지는 압박이 점차적으로 증가된다. 이에 따라 픽스쳐가 삽입하면서 주변 해면골에 압박을 가하게 되어 고정력을 높일 수 있는 효과가 있게 된다. 또한, 해면골에 대한 고정력을 유지함과 동시에 개개의 나사산에 대한 부분적인 응력집중을 분산시켜 골흡수를 방지하고 골융합을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 7은 도 6의 매식홀의 직경 h1 에 비하여 작은 직경 h2의 매식홀이 형성하였을 때에 픽스쳐가 삽입되는 모습을 나타낸 것이다. 일반적으로 전체적으로 날카롭지 않은 나사산을 가진 종래의 기술에 따른 픽스쳐의 경우에는 이와 같은 작은 직경의 매식홀이 형성되어 있는 경우에 픽스쳐를 그 매식홀 내로 삽입하기 어렵다. 그 이유는 과도한 식립토크가 요구되기 때문이며, 무리하게 픽스쳐를 삽입하는 경우에는 골조직에 균열등이 발생하게 된다. 이에 따라 드릴을 이용하여 매식홀을 직경을 넓히는 공정을 더 추가해야 한다.

이에 반하여 본 실시예에 따른 픽스쳐는 나사산이 전체적으로 날카로운 형태를 가지고 있으므로, 나사산이 회전할 때 마치 드릴날과 같이 주변골조직을 용이하게 커팅할 수 있어 용이하게 픽스쳐를 삽입시킬 수 있다. 즉, 불필요하게 매식홀의 구멍을 크게 할 필요가 없게 된다. 매식홀에 대한 민감도를 줄여 드릴구멍의 직경과 상관없이 동등한 초기고정력이 나오게 할 수 있으며, 특히 단단한 골질에서 매식홀의 직경이 작은 경우에도 날카로운 형상으로 인하여 충분히 식립될 수 있는 효과가 있다.

또한, 도 8에서와 같이 매식홀이 원하는 방향과는 다른 방향으로 형성되어 있는 경우에는 시술자가 원하는 방향으로 매식홀을 새로 형성시킬 필요가 없이, 픽스쳐를 원하는 방향으로 위치시킨 후에 삽입하면, 날카로운 형상의 나사산이 주변골조직을 절삭하면서 시술자가 원하는 방향으로 식립할 수 있는 효과가 있다. 즉, 불필요하게 새로운 매식홀을 뚫을 필요가 없는 장점이 있게 되는 것이다.

이와 함께 본 실시예와 같은 구성에 따르면 피질골에 대한 응력집중을 해면골로 분산시켜 픽스쳐 전체에 균등하게 응력이 분포할 수 있게 함으로서 피질골의 골흡수를 방지하고 골융합을 촉진시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.

본 발명의 실시예는 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 픽스쳐의 도면이고, 도 10은 도 9의 단면도이다. 상술한 실시예에서는 제1나사산(11)에서 인접한 제1정점(11a)사이의 거리인 S₁과 제2나사산(21)에서 인접한 제2정점(21a)사이의 거리인 S₂가 서로 달랐으나, S₁ = S₂ 인 것도 가능하며 이에 대한 도면이 도 9 및 도 10에 도시된다. 이때, 상기 제1나사산(11)의 제1골(11a))의 폭(d')은 0.3 ~ 0.6mm 인 것이 좋다. S1 = S2 이고 제1골(11a)의 폭이 일정이상 거리를 유지하도록 하는 이유는, 표 면처리를 위해서 미소한 크기의 파우더(통상적으로 0.25 ~ 0.5mm의 직경을 가짐)는 제2부분의 경우에는 골폭이 충분히 확보되어 제2골의 면까지 충분히 접촉할 수 있어 충분한 거칠기가 만들어지게 된다. 이에 반해서, 종래기술과 같이 제1부분의 골폭이 작은 경 제1골의 폭이 좁아서 파우더 들이 골의 표면까지 충분한 접촉이 어려웠다. 이에 반해서, 본 실시예에서는 제1골의 폭을 충분히 확보하기 위하여, S1 = S2 이 되도록 하고 제1골의 폭을 소정 범위에 이르도록 함으로서, 파우더가 충분히 제1골의 표면까지 접촉할 수 있도록 하였다. 이와 같이 거칠기가 충분히 확보되면 주변골조직과의 접합성이 증가되는 장점이 있게 된다.

또한, S₁ 및 S₂ 는 0.6 ~ 1.0 mm 의 범위내에 속해있는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.7 ~ 0.9 mm가 좋고, 가장 바람직하게는 0.8 mm가 좋다. 기타 다른 사항에 대해서는 상술한 도 2에 도시된 임플란트 픽스쳐와 기능 및 구성이 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상술한 실시예에서는, 상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭을 d 라고 할 때, d' 는 d 보다 작은 것을 설명하였으나, d' 는 d가 서로 같은 값을 가지는 것도 가능함은 물론이다.

이상에서 실시예 및 변형예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 임플란트 픽스쳐를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 픽스쳐를 나타내는 도면.

도 3은 도 2를 다른 각도에서 바라본 도면.

도 4는 도 2를 배면에서 바라본 도면.

도 5는 도 2의 단면도.

도 6 내지 도 8은 도 2에 따른 임플란트 픽스쳐의 삽입모습을 나타내는 도면.

도 9 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 픽스쳐는 나타내는 도면.

도 10은 도 9의 단면도.

<도면부호의 상세한 설명>

1... 픽스쳐 10...제1부분

11...제1나사산 12...커팅면

20...제2부분 21...제2나사산

21a...정점 21b...골

22...제2커팅부 30...제3부분

31...제3나사산 32...제1커팅부

40...골조직 41...피질골

42...해면골

Claims (25)

1. 중심축을 중심으로 회전함에 따라 피질골과 해면골로 이루어지는 골조직에 삽입되어 인공치근을 형성하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 있어서,

   상기 피질골에 삽입되며 외주면에 제1정점과 제1골이 교대로 배치되는 제1나사산이 형성되는 제1부분;

   상기 제1부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에 제2정점과 제2골이 교대로 배치되는 제2나사산이 형성되고, 상기 제2나사산에서 서로 인접한 제2정점사이의 거리는 상기 제1나사산에서 서로 인접한 제1정점사이의 거리보다 큰 제2부분; 및

   상기 제2부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에는 제3정점과 제3골이 교대로 배치되는 제3나사산과, 상기 제3골보다 중심축과 근접하도록 패여진 제1커팅부가 마련되어 있는 제3부분;으로 이루어지되,

   상기 제2나사산의 하측 외경은 상기 제2나사산의 상측 외경보다 작으며,

   상기 중심축을 통과하는 평면 상에 놓이는 제2나사산의 제2정점 중에서 상측과 하측에 마련되는 제2정점을 연결하는 제1직선과,

   상기 중심축 사이의 경사각을 θ' 이라 할 때, 그 θ' 은 0.5 ~ 3°인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
2. 중심축을 중심으로 회전함에 따라 피질골과 해면골로 이루어지는 골조직에 삽입되어 인공치근을 형성하는 치과용 임플란트 픽스쳐에 있어서,

   상기 피질골에 삽입되며 외주면에 제1정점과 제1골이 교대로 배치되는 제1나사산이 형성되는 제1부분;

   상기 제1부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에 제2정점과 제2골이 교대로 배치되는 제2나사산이 형성되고, 상기 제2나사산의 인접한 제2정점사이의 거리가 상기 제1나사산의 인접한 제1정점사이의 거리와 같은 제2부분; 및

   상기 제2부분의 하측에 배치되고 상기 해면골에 삽입되며, 외주면에는 제3정점과 제3골이 교대로 배치되는 제3나사산과, 상기 제3골보다 중심축과 근접하도록 패여진 제1커팅부가 마련되어 있는 제3부분;으로 이루어지되,

   상기 제2나사산의 하측 외경은 상기 제2나사산의 상측 외경보다 작으며,

   상기 중심축을 통과하는 평면 상에 놓이는 제2나사산의 제2정점 중에서 상측과 하측에 마련되는 제2정점을 연결하는 제1직선과,

   상기 중심축 사이의 경사각을 θ' 이라 할 때, 그 θ' 은 0.5 ~ 3°인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제2나사산의 내경은 상기 제1나사산의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제2나사산의 내경은 상기 제1나사산의 내경보다 0.1 ~ 1.5 mm 만큼 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1나사산의 모든 정점과 상기 제2나사산의 모든 정점은 동일면에 놓이 는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭을 d 라고 할 때, d' 는 d 보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
7. 제2항에 있어서,

   상기 제1나사산의 제1골의 폭을 d' 이라 하고, 상기 제2나사산의 제2골의 폭을 d 라고 할 때, d' 는 d 는 같은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
8. 제2항에 있어서,

   상기 제1나사산의 제1골의 폭은 0.3 ~ 0.6mm 인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,

    상기 제1나사산과 제2나사산은 다줄인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
11. 제10항에 있어서,

    한 리드당 제1나사산의 줄수는 한 리드 당 제2나사산의 줄수보다 많은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
12. 제2항에 있어서,

    상기 제1나사산과 제2나사산은 다줄인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
13. 제2항에 있어서,

    상기 1나사산에서 인접한 제1정점사이의 거리를 S₁이라고 하고, 제2나사산에서 인접한 제2정점들 사이의 거리를 S₂라고 하였을 때, S₁ 및 S₂는 0.6 ~ 1.0 mm 인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    제1나사산에서, 어느 한 제1골과 그 제1골과 인접한 제1정점까지의 수직거리를 b'이라고 하였을 때, 그 b'은 0.2 ~ 0.5mm 인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제1나사산과 상기 제2나사산은 1회전당 이동하는 중심축방향의 이동거리가 동일한 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
16. 제15항에 있어서,

    상기 이동거리는 0.5 ~ 2.5mm 인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제1커팅부는 상기 중심축과 평행하도록 상측을 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
18. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제2부분의 제2나사산에는, 상기 중심축과는 평행하지 않도록 상측으로 연장되되 중심축을 향하여 패여진 제2커팅부가 마련되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
19. 제18항에 있어서,

    상기 제2커팅부는 제2부분의 하측으로부터 상측을 향하여 갈수록 경사지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
20. 제18항에 있어서,

    상기 제2커팅부의 표면으로부터 제2나사산의 어느 한 제2정점까지의 수직거리를 제2커팅부의 깊이라고 할 때 그 제2커팅부의 최대깊이는, 제2나사산의 어느 한 제2골 및 그 제2골과 인접한 제2정점까지의 수직거리보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
21. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제2나사산에서, 어느 한 제2골과 그 제2골과 인접한 제2골까지의 최단거리를 a 라 하고, 그 제2골과 인접한 제2정점으로부터 그 제2골까지의 수직거리를 b라고 하였을 때, a는 b보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
22. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제2나사산에서, 제2정점을 포함하는 산마루의 폭을 c 라고 하고, 그 제2정점과 인접한 제2골의 폭을 d 라고 하면, c는 d보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
23. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 중심축과 수직인 직선과, 상기 제2나사산의 경사면 사이의 각도를 θ라고 하면, 그 θ 는 5 ~ 35 °인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
24. 제1항에 있어서,

    상기 제1나사산의 최하단에 위치하는 나사산에는 상기 중심축을 포함하는 평면과 대략 평행하도록 형성된 커팅면을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.
25. 제1항 또는 제2항에 있어서,

    상기 제1나사산과 상기 제2나사산은 연속적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스쳐.

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