KR100963365B1 - 치과용 이식물 배치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환자의 턱뼈(7)에 X선 단층촬영으로 만들어진 외과용 템플릿(11)을 이용하여 이식물(1)을 위치시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 이식물(1)의 각각의 형상용으로 단일 표준 직경을 갖는 다단 드릴(4)과 캘리브레이션 드릴(5)이 이식 계획에 상응하는 임의의 드릴 가공 순서를 생성하기 위해 템플릿(11)의 보어 튜브(15) 내로 삽입되는 드릴링 튜브(18)를 통해 안내된다. 드릴(4, 5)의 관통 깊이는 보어 튜브(15)의 높이 또는 드릴 링(21)에 의해 제어된다. 전술한 템플릿(11) 보어 튜브(15)는 정착물 장착부(3)에 적용되도록 이식물(1)의 정확학 배치를 위한 안내부로써 제공된다. 또한, 정착물 장착부(3) 주위에 장착되는 워셔(23)는 이식물(1)이 위치될 때 이식물(1)에 대한 압축을 제한한다. 전술한 특징들은 요구되는 드릴(4, 5)의 수를 제한하고 정착물 장착부를 최장 모델만으로 제한한다. 본 독창적인 방법 및 장치는 컴퓨터 조력 이식학 시스템용으로 특히 적합하다.

템플릿, 보어 튜브, 드릴, 맨드릴, 안내 실린더 이식물, 템플릿, 링, 워셔, 정착물 장착부

Description

치과용 이식물 배치 장치 {DEVICE FOR PLACING DENTAL IMPLANTS}

본 발명은 치과용 이식물을 배치하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 심미적인 고려 또는 치료상의 징후는 종종 환자의 크게 손상된 총의치의 빠진 치아를 이식물로 대체하도록 한다. 골격 조직에 드릴링 구멍 내로 나사 결합된 하나 이상의 이식물에 의해 환자의 하악골(mandible) 또는 상악골(maxilla)에 앵커링된 보철물의 배치가 개발되면서 가장 일반적인 보철물은 치아 또는 조직 골격 보철물이다.

로보틱스와 결합된 현대의 의학적인 화상 기술은 임의의 조정이 수행되기 전에 3차원으로 이식물의 배치를 컴퓨터 상에서 시뮬레이션하고 수술 중에 치과 의사를 안내하는 드릴링 템플릿을 생성하는 것을 가능하게 한다. 이들 기술의 이용은 수술 후 합병증의 위험을 감소시키면서 상당히 증가된 심미적인 성공률을 갖는다.

이식물의 이상적인 배치를 결정하고 정확한 배치를 착상하기 위한 이러한 방법 및 장치는 1994년 6월 14일자로 공고된 디. 폼파(D. Pompa)에게 허여된 미국 특허 제5,320,529호에 개시되어 있다.

턱뼈의 입체석판 모델은 의사가 이러한 모델에 보철물의 배치를 시뮬레이션하도록 X선 단층 촬영(tomographical section)으로부터 시작된다. 외과적인 템플릿은 정착물 장착부를 준비하여 골격 모델을 성형하고 정위치에 이식물의 전파 불투과성 모델을 성형함으로써 얻어진다. 그 다음에 상이한 크기의 드릴에 상응하는 내경을 갖는 드릴링 튜브들이 정착물 장착부의 찍어낸 자국(imprint)에 위치된다.

이러한 방법은 정밀한 외과적 템플릿을 얻는 것을 가능하게 하지만, 이러한 템플릿은 가상 모델이 아니라 실제 골격 모델로부터 시작된 성형에 의해 이식물 시뮬레이션을 개조(recreating)함으로써 얻어지기 때문에, 컴퓨터 시뮬레이션의 가능성 및 장점을 완전하게 이용하지는 못한다.

1999년 6월 3일자로 공고된 엠. 클라인(M. Klein) 등에게 허여된 국제 특허 출원 공개 제WO 99/26540호에 개시된 드릴링 템플릿은 사실상, 스캐닝 데이터에 기초하여 수치 제어 하에서 드릴 가공 기계에 의해 스캐노그래픽(scannographic) 안내부 내로 직접 드릴 가공된 보어 튜브가 배치된 실린더 내로 삽입되는 것을 제외하고, 단일 직경의 보어 튜브 내로 삽입된 상이한 직경의 드릴링 튜브를 이용하는 전술한 원리에 기초한다.

따라서, 이러한 방식을 진행하면서 부가의 성형 단계의 필요가 제거된다.

그럼에도 불구하고, 국제 특허 출원 공개 제WO 99/26540호에 개시된 방법 및 장치는 치아 골격 템플릿에만 활용 가능하고 골격 또는 조직 골격 템플릿에는 활용하지 못하는 것으로 보인다. 또한, 드릴링 튜브들은 주된 불편을 나타내는 플랜지와 클램핑 나사에 의해 실린더 내의 위치에서 지된다. 환자의 입 안에 이러한 다수의 요소들의 배치 및 제어와 이들의 정착의 불안정성에 관련된 취급의 어려움에 비해, 나사에 의해 보유된 다양한 직경의 드릴링 튜브의 시스템은 또한 단편들 중 하나가 섭취될 가능성이 잔류함에 따라 조정의 안정성을 손상시킨다.

국제 특허 출원 공개 제WO 99/26540호의 방법 및 장치 대상에 의해 얻어진 결과의 공보[엠. 클라인 등의 2001년 3월에 발행된 제2판 제13권의 실제적인 시술 및 심미적인 치과학(Practical Procedure & Aesthetic Dentistery)의 제165면 내지 제169면]에 도시된 도면은 실린더의 플랜지의 과도하게 큰 부피와 반경 위치에서 6각형 소켓을 갖는 파지부가 없는 나사를 접근시키기 위한 어려움이 명확하게 도시된다.

1996년 4월 2일에 공고된 벨기에 특허 제BE-1.008.372호인 머티어리얼리스사(Materialise)에 의해 공개된 컴퓨터 조력 이식학이 특히 적용된 디지털 화상에 기초한 인체의 일부의 모델을 생성하기 위한 방법은 임의의 요구되는 이식 계획에 상응하는 하악골, 상악골의 모델과 외과적 템플릿을 공지된 형성(plastification) 기술인 입체석판술, 신속한 원형 제작 기술로 생성함으로써 부가의 단순함을 제공한다.

원형 제작(prototyping) 기계의 안내뿐만 아니라 스캐너 데이터의 포착을 위한 이러한 특허된 방법으로부터 파생된 소프트웨어, 하악골 또는 상악골의 컴퓨터 시뮬레이션, 이식물 및 템플릿 설계의 가시화는 상표명이 서지케이스(SurgiCase)로 상업적으로 활용 가능하고 광범위한 해결 방법을 의사에게 제공한다.

스캐너 데이터로부터 시작하여, 소프트웨어를 이용하는 이식사(implantologist)는 가상의 이식 계획을 준비하고 그 결과를 실제 드릴링 템플릿 내로 이들 데이터를 변환하는 서비스 센터로 전달한다. 수술 동안, 템플릿은 치조 능선(alveolar crest)에 위치되고, 턱 및 치아의 형상의 복잡성 때문에, 템플릿의 위치는 독특하고 안정적이다. 템플릿은 수술 동안 드릴용으로 물리적인 안내부를 제조하는 이식 가능한 스테인리스강 실린더를 포함하고, 최적의 방식으로 드릴링 축을 제어하도록 한다. 몇 가지 템플릿들이 매 이식물용으로 특정 드릴 가공 순서를 고려하고, 매 개별 경우에 적절하게 적용될 수 있도록 상이한 직경의 실린더로 제조된다. 장소가 준비되면, 이식물은 정착물 장착부를 이용하는 일반적인 방식으로 삽입된다.

그럼에도 불구하고, 복수의 템플릿을 이용해야 하는 필요는 머티어리얼리스사의 방법을 이용함으로써 얻어지는 단순함의 장점을 어느 정도 감소시킨다.

따라서, 치과용 이식물의 배치를 위한 상이한 방법 및 장치들은 해당 기술 분야에서 공지되었지만 이들 방법 및 장치들은 그 사용에서 너무 많은 제약으로 여전히 제한되어 있는 의사의 요구를 완전히 충족시키지 못하는 것은 상기에서 인용된 문헌으로부터 명백하다.

본 발명은 종래 기술의 방법 및 시스템의 이용에 관한 제약을 제거하는 것을 목표로 하는 치과용 이식물의 배치를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

더 상세히는, 본 발명의 대상은 다음의 단계를 포함하는 형식의 방법이고, 이러한 단계는,

a) 스캐노그래픽 안내부의 환자의 입 안에 배치하는 단계와,

b) 환자의 하악골 또는 상악골 뿐만 아니라 안내부의 스캐너 데이터를 컴퓨터에 의해 포착하는 단계와,

c) 스캐너 데이터로부터 시작하는 하악골 또는 상악골의 컴퓨터 상에서의 시뮬레이션 단계와,

d) 의사의 제어 하에서 컴퓨터에 의해 상기 시뮬레이션에 기초한 이식 계획 매개변수의 발생 단계와,

e) 미리 정해진 경사 및 위치를 갖는 보어 튜브를 갖는 템플릿을 생성하기 위한 장치의 계획 매개변수에 기초하여 컴퓨터에 의해 제어하는 단계와,

f) 이식물 형식의 소정 기능의 단일 표준 치수의 안내 실린더를 이들 보어 튜브 내에 고정하는 단계와,

g) 드릴의 삽입 방향과 깊이를 제어하도록 배열된 튜브의 안내 실린더 내로 삽입하는 단계와,

h) 이식물을 수용하기 위한 하악골 또는 상악골의 구멍의 드릴링 튜브를 통과하고 연속적으로 이용되는 드릴에 의해 드릴 가공하는 단계와,

i) 정착물 장착부에 의해 구멍 내의 안내 실린더를 통해 이식물을 배치하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치를 위한 방법은,

이식물 형식의 기능의 하나의 단일의 미리 정해진 표준 내경을 갖는 드릴링 튜브를 예비 생성하는 단계와,

최대 표준 직경이 드릴링 튜브의 내경에 상응하는 다단 드릴로 구성된 드릴의 제1 세트를 예비 생성하는 단계와,

공칭 표준 직경이 튜브의 내경에 상응하는 캘리브레이션 드릴로 구성된 드릴의 제2 세트를 예비 생성하는 단계로 구성되고,

각각의 이식물용으로 특정된 드릴 가공 절차를 보장하기 위해, 다단 드릴 중 첫번째를 각각의 구멍용으로만 이용하면서, 그 다음에 복수의 드릴과 직경이 증가하는 튜브를 순차적으로 이용하는 대신에 하나의 캘리브레이션 드릴을 이용하는 것이다.

본 발명의 방법은 또한 이식물의 배치가 템플릿의 실린더 내로 활주하는 특정한 정착물 장착부에 의해 안내되기 때문에 중요하다.

본 발명의 치과용 이식물의 배치 방법은 또한 환자의 상악골 또는 하악골 내의 보어의 관통 깊이의 부가적인 수단없이 제어하도록 이식 계획 매개변수가 컴퓨터에 의해 계산되거나 의사에 의해 결정된 보어 튜브의 높이를 포함한다는 사실 때문에 주목할 만하다.

선택적으로 또는 동시에, 본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치 방법의 변형에 따라, 보어의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 링이 예비 생성된다. 본 방법의 제1 중간 단계는 환자의 하악골 또는 상악골 내로 관통 깊이를 제어하도록 보어에 적어도 하나의 링을 요구에 따라 배치 또는 배치하지 않는 단계로 구성된다.

획득되는 골절술의 깊이에 독립적으로 이식물 형식의 소정 기능으로 일 표준 길이의 다단 드릴 및 캘리브레이션 드릴만이 이용될 때, 드릴 가공 작업은 본 방법의 이들 두 개의 최종 특정한 특징들의 장점을 나타낸다.

본 발명에 따른 방법은 또한 정착물 장착부의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 워셔가 예비 생성될 수 있는 장점을 갖는다. 필요시에 제2 중간 단계 동안, 정착물 장착부에 하나 이상의 이들 워셔를 배치하는 것은 이식물의 관통 깊이를 제어하도록 한다.

후자의 경우에, 이식물 시술은 이식물이 배치되는 높이에 독립적으로 이식물 형식의 기능으로 하나의 단일 표준 길이의 정착물 장착부로서 바람직하게는 수행된다.

안내 실린더 내로 튜브를 삽입하는 본 방법의 하나의 부가적인 특징은 바람직하게는 나사 결합으로 달성된다. 게다가, 템플릿 내로의 실린더의 고정은 바람직하게는 풀칠(pasting)함으로써 수행된다.

본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치를 위한 방법은 바람직하게는 이하를 포함하는 장치에 의해 수행되고, 이는,

a) 환자의 입 안에 배치되기 위한 스캐노그래픽 안내부와,

b) 안내부 및 환자의 하악골 또는 상악골의 스캐닝 데이터의 제1 컴퓨터 이식 포착 시스템과,

c) 스캐닝 데이터에 기초해서 하악골 또는 상악골의 제2 컴퓨터화된 데이터 시뮬레이션 시스템과,

d) 상기 시뮬레이션에 기초하여 치과용 계획 매개변수의 발생을 위한 제3 컴 퓨터화된 시스템과,

e) 컴퓨터가 제어할 수 있는 드릴링 템플릿 형성을 위한 제4 시스템과,

f) 계획 매개변수에 기초하여 상기 제4 시스템의 컴퓨터 제어를 위한 제5 시스템과,

g) 이식물 형식의 기능으로 미리 정해진 표준 크기의 안내 실린더를 갖고 미리 정해진 각도와 위치로 템플릿 내에 있는 보어 튜브와,

h) 안내 실린더의 상부에 동축으로 배치된 드릴링 보어와,

i) 튜브의 내경에 상응하는 직경의 드릴과,

j) 정착물 장착부를 포함한다.

본 발명에 따른 장치의 주요한 특징은 드릴링 튜브 모두가 이식물의 형식의 소정의 기능으로 일 표준 내경을 갖는 것과, 드릴이 각각 이들 튜브의 내경에 상응하는 공칭 표준 직경과 최대 표준 직경을 갖는 제1 세트의 다단 드릴과 제2 세트의 캘리브레이션 드릴이 존재하는 것이다.

유리하게는, 지적된 단부로부터 타 단부로 축을 따라 연속적으로 시작되는 이들 다단 드릴들 각각은,

이식물 형식의 소정의 기능으로 단일 표준 직경을 갖는 섹션을 포함하는 드릴의 제1 길이와,

상기 이식물 형식의 소정의 기능으로 단일 표준 직경을 갖는 제1 길이에 인접하고 제1 드릴 섹션의 직경보다 큰 드릴의 제2 길이와,

상기 이식물 형식의 소정의 기능으로 단일 표준 직경을 갖고 드릴링 튜브의 내경에 상응하는 매끄러운 부품과,

플랜지와,

핸드피스(handpiece)용 표준 차단 수단을 포함한다.

이와 유사한 유리한 방식으로, 각각의 캘리브레이션 드릴들은 바람직하게는 지적된 단부로부터 시작되어 타 단부로 축을 따라 연속적인 이들 다단 드릴들은,

이식물 형식의 소정의 기능으로 단일 표준 직경을 갖고 드릴링 튜브의 표준 내경에 상응하는 제1 절삭 섹션과,

제1 절삭 섹션보다 상당히 작은 직경을 갖는 제2 절삭 섹션과,

이식물의 형식의 소정의 기능으로 단일 직경을 갖고 드릴링 튜브의 독특한 내경에 상응하는 매끄러운 섹션과,

플랜지와,

핸드피스용 표준 차단 수단을 갖는다.

본 발명의 정착물 장착부는 한편으로는, 핸드피스 커넥터와 상보적인 단편과, 플랜지와, 이식물의 형식의 소정의 기능의 단일 표준 외경이고 안내 실린더의 표준 내경에 상응하는 매끄러운 표면과, 이식물의 표준 헤드에 상보적인 단편을 포함하는 축을 따라 연속적인 맨드릴과,

다른 한편으로는, 맨드릴을 통과하고 이식물의 헤드에 나사 결합되는 나사를 포함한다.

본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치용 장치의 부가적인 특징은 템플릿의 보어 튜브가 임의의 부가 수단없이 수술 중에 환자의 하악골 및 상악골의 드릴의 삽입 깊이를 제한하도록 다양한 높이를 갖는다는 것이다.

선택적으로 또는 동시에, 본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치 장치는 부가적으로 드릴의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 링을 포함하고, 상기 링은 관통 깊이를 제어하기 위해 매끄러운 드릴 섹션 또는 매끄러운 드릴 섹션 상에서 활주하도록 된다.

후자의 두 가지 실시예에서, 본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치 장치의 다단 드릴 및 캘리브레이션 드릴은 모두, 제조되는 구멍의 깊이와 독립적으로 이식물의 형식의 소정의 기능으로 미리 정해진 표준 길이를 가져서, "유니버셜 드릴"이라 지칭한다.

유리하게는, 본 발명에 따른 치과용 이식물을 배치하기 위한 장치는 정착물 장착부의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 워셔를 포함하고, 상기 워셔는 이식물의 관통 깊이를 제어하도록 각각의 정착물 장착부의 매끄러운 섹션 상에서 활주된다.

이식물의 형식의 기능으로 하나의 단일의 미리 정해진 길이이고 "유니버셜" 정착물 장착부로서 기능하는 정착물 장착부는 다음과 같은 특징을 갖는다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치의 실린더 및 드릴링 튜브는 각각 서로에 대해 90°각도의 4개의 나선 형상의 외부 나사부와 내부 나사부를 갖는다.

더 유리하게는, 이러한 장치의 각각의 튜브는 접선 슬롯을 갖는 링 형상이다.

선택적으로 또는 동시에, 이러한 링은 서로에 대해 90°에서 4개의 블라인드 반경 구멍을 포함한다.

본 발명에서 시도되는 치과용 이식물을 배치하기 위한 장치의 부가적인 특징에 따라, 드릴 또는 정착물 장착부 주위에 각각 배치되는 링 및 워셔는 환경 친화적인 플라스틱 재료, 바람직하게는 폴리옥시메타크릴레이트(POM)로 제조된다.

템플릿의 안내 실린더용으로, 튜브는 철, 바람직하게는 스테인리스강 INOX 316L로 제조되고 정착물 장착부의 맨드릴로서는 티타늄 합금, 바람직하게는 TA6V로 제조된다.

이들 몇 가지 주요한 특징들은 종래 기술에 비해 본 발명에 따른 치과용 이식물의 배치용 방법 및 장치에서 장점을 갖는 것이 해당 기술 분야 종사자들에게 명백할 것이다.

본 발명의 상세한 특징 및 장치의 치수적인 특징의 유리한 선택을 도시하는 더 상세한 예들은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 설명에서 제공된다. 이들 도면은 상세한 설명을 도시하기 위한 것이지만 임의의 방식으로 본 발명의 범주를 제한하는 것을 고려하지 않는다는 것을 알아야 한다.

도1은 본 발명에 따른 기술 분야에 공지된 치과용 이식물의 배치 방법을 구성하는 상이한 단계들의 개요를 설명하는 도면이다.

도2는 드릴 가공 단계 동안 본 발명에 따른 장치의 부품들, 더 상세히는 드릴링 템플릿, 안내부 및 다단 드릴 및 링의 분해도이다.

도3a 및 3b는 각각 템플릿의 안내 실린더의 (A-A를 따른) 단면도와 평면도이 다.

도4a 및 4b는 각각 템플릿의 드릴링 튜브의 정면도 및 평면도이다.

도5a 및 5b는 각각 관통 깊이를 제한하기 위해 이용되는 드릴링 링의 (B-B를 따른) 단면도와 평면도이다.

도6 및 7은 각각 다단 드릴과 캘리브레이션 드릴의 정면도이다.

도8은 이식물의 배치 단계 동안 본 발명에 따른 장치의 부품, 더 상세히는 드릴링 템플릿, 이식물, 워셔, 정착물 장착부 및 나사의 분해도이다.

도9a 및 9b는 각각 본 발명에 따른 정착물의 정면도 및 평면도이다.

도10은 정착물 장착부의 상응하는 나사의 정면도이다.

도1은 환자의 입에 치과용 이식물(1)의 배치를 인도하는 단계의 공지된 과정의 개략도이다.

예비 단계 2에서, 컴퓨터 이식학 시스템을 사용가능한 의사는 환자에게 이식물(1)의 배치를 결정한다. 이러한 시스템은 복잡한 세트의 방법과, 이를 달성하기 위한 최적화된 기능의 장치들이다. 순서로서, 이러한 시스템의 각각의 요소들의 특징은 크게 상호 의존적이고 의학 장치의 가장 중요한 제조자에 의해 상업화된 독점적인 시스템의 일반화에 기인한 사실의 표준을 안내한다. 이식학자들은 그가 이용하고자 하는 시스템의 나머지에 적용되는 재료[이식물(1), 정착물 장착부(3), 드릴(4, 5) 등]를 시작할 수 있다. 물론 이용되는 시스템이 간단하고 가능한 한 신뢰성을 갖는 것은 환자 및 의사 모두에게 흥미로운 것이다.

스캐노그래픽 안내부는 일반적인 방식으로 스캐너가 이용되는 환자의 입 내에 위치된다(단계6). 이러한 스캐노그래픽 안내부는 단계 8에서 실제 보철물의 마커 지점과 일치하는 컴퓨터에 의해 얻어진 방사선 화상의 참조 마커를 갖도록 공지된 방법으로 그 다음에 허용될 수 있도록 하는 전파 불투과성 마커를 포함한다.

이러한 조사가 끝난 뒤, 안내부와 환자의 턱(7)의 스캐너 데이터는 이러한 미가공 데이터를 변환하고 이식사에게 이들을 전송하기 전에 준비하는 서비스 센터로 보내진다.

의사가 사용 가능한 소프트웨어는 준비된 스캐너 데이터로부터 시작하여 환자의 하악골 또는 상악골(7)을 가상으로 재구성하도록 한다. 이러한 컴퓨터 구동 시뮬레이션(9)은 미래의 이식물(1)의 위치를 시각화함으로써 이식 계획(10)을 생성하도록 한다. 계획(10)의 매개변수는 드릴링 템플릿(11)의 생성(12)을 위해 서비스 센터로 재전송된다.

해당 기술 분야에 공지된 방법에 의해, 서비스 센터는 이러한 생성 단계에서 폐쇄된 공동을 가질 수 있도록 디지털 밀링 기계의 장점을 갖는 입체석판 장치를 제어하도록 수신된 데이터를 이용한다.

서비스 센터는 안내 실린더(14)를 템플릿(11)의 보어 튜브(15)의 내부에 풀칠하고(단계 13), 이식사에게 턱(7)의 실제 모델과 마찬가지로 다음으로 전송한다. 안내 실린더(14)들은 배치되는 이식물(1) 형식의 기능으로부터 선택된 표준 크기이다.

다음 단계(16)동안, 예를 들어, 이식물(1)을 배치하는 외과적 시술 동안, 의사는 이식물(1)을 각각의 원하는 위치에 계획(10)에서 결정된 바와 같은 직각 방향 으로 수용하기 위한 구멍(17)을 드릴 가공하기 위해 템플릿(11)을 이용한다.

골격 조직(7)의 가열을 제한하기 위해, 공칭 직경을 획득하도록 큰 직경으로 절환하기 전에 작은 직경의 구멍이 우선 드릴 가공된다. 전통적인 방법으로, 5개의 드릴이 이식 지점을 준비하기 위해 이용된다. 안내 실린더(14) 내로 삽입된 일련의 드릴링 튜브(18)를 이용하지 않고 주어진 직경으로 템플릿(11)의 안내 실린더(14)에 주어진 몇몇 템플릿(11)들이 드릴 가공 순서를 획득하기 위해 일반적으로 필요하다.

이러한 후자의 방법의 작업은 본 발명의 방법에서 유지되지만, 이러한 단계(16)에서, 드릴링 튜브(18)들은 단 한 종류이고 내경은 소정의 기능의 이식물(1)의 형식이라는 점에서 종래 기술과 상이하다. 따라서, 매 드릴 가공용의 몇몇 드릴링 튜브(18)의 취급이 제거되고, 동일한 표준 드릴링 튜브(18)가 드릴 가공의 전체 기간 동안 안내 실린더(14) 내로 나사 결합된다.

이는 드릴 가공 단계(19)동안 특정 형식, 즉 제1 드릴은 "다단" 드릴(4)이고 제2 드릴은 "캘리브레이션" 드릴(5)인 두 개의 드릴(4, 5)만을 이용함으로써 가능하게 된다. 이들 모든 요소들은 도2, 3, 4, 6 및 7과 연관되어 상세히 설명된다.

이식물(1)을 배치하기 위한 방법은 미리 획득된 절골술부(17)의 정착물 장착부(3)에 의해 후자에 도입됨으로써 완료된다. 이러한 최종 단계(20) 동안, 이식물(1)은 템플릿(11)의 안내 실린더(14) 내로의 활주 운동에 의해 안내되는 본 발명의 방법의 특징을 갖는 정착물 장착부(3)의 특정 형식에 의해 정확하게 지시된다.

이용되는 드릴링 템플릿(11)은 일반적으로, 이용되는 ("표준", "넓은" 또는 "광대뼈") 이식물(1) 형식의 기능으로 의사에게서 미리 정해진 요구된 동일한 높이의 튜브(17)가 특징이다. 모든 형식의 이식물(1)은 상이한 길이로 존재한다. 상응하는 깊이의 구멍(17)을 드릴 가공하기 위해, 드릴(4, 5)은 변경되어야 한다.

본 발명에 따른 방법은 제일 긴 드릴(4, 5)[고려되는 이식물(1)의 형식용으로 "유니버셜" 드릴]만을 유지하고 공지된 두께의 링(21)을 이용하여 그 길이를 적용시키는 것을 제안한다. 이들 링은 뼈 능선(osseous crest)에 위치된 템플릿(11)의 상부와 모든 드릴(4, 5)에 나타나는 축 정지부(22) 사이의 자유 공간에 그 이상 또는 이하로 충전되는 골격(7) 내부로의 드릴(4, 5)의 관통 깊이를 제한한다.

동일한 원리가 정착물 장착부(3)에 적용되고, 스템(24) 둘레에 삽입된 워셔(23)들이 이식물(1)의 나사 결합의 깊이를 제한하기 위해 이용된다. 이러한 방식으로, 정착물 장착부(3)의 길이의 가변성은 이식물(1)의 형식과 정착물 장착부(3)의 "뼈" 또는 "점액질" 형식의 조합으로만 제한된다.

본 방법의 변형에 따라, 링(21)의 이용을 방지하기 위해, 의사는 제조 중에 템플릿(11)의 보어 튜브(15)의 높이를 조건으로 지정한다. 이러한 방법에서, 이는 가변적인 입체석판 튜브(17)의 높이이고, 드릴(4, 5)이 아니다. 입체석판 튜브가 깊어지면, 동일한 안내 실린더(14)와 드릴링 튜브(18)를 이용하면서 드릴 가공은 덜 깊어질 것이다. 이러한 방법은 3가지 장점을 갖는데, 첫째로, 모든 깊이용으로 드릴(4, 5)의 하나의 길이만을 이용하는 것이고, 둘째로 템플릿(11)에 의해 미리 결정되기 때문에 각각의 드릴 가공에서 깊이를 제어할 필요가 없다는 것이고, 마지막으로 조직 골격 템플릿(11)의 경우에, 임의의 계산 또는 임의의 적용을 수행하지 않고 상이한 이식 구역에서 평탄하지 않은 점막의 두께를 고려할 수 있다는 것이다.

전술한 본 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 조력 이식 시스템의 모든 요소들은 여기서 상세히 반복되지 않는다. 본 발명의 특정한 장치의 이들 부품만이 후술될 것이다.

도2는 보어 튜브(15) 내의 정위치에 안내 실린더(14)를 갖고 하악골(7)의 뼈 능선에 고정된 드릴링 템플릿(11)을 명확하게 도시한다. 이러한 상황은 의사가 이미 안내 실린더(14)[드릴링 튜브(18)는 여기서 표현을 명확하게 하기 위해 안내 실린더(14)의 상부에 끼워짐]에 드릴링 튜브(18)를 나사 결합하고 드릴 가공(19) 작동 단계를 시작할 때의 단계(16)에 상응한다.

보어 튜브(15)의 높이가 이식물(1)의 크기에 상응하는 깊이의 삽입을 제한하는데 충분하지 않으면 "유니버셜" 다단 드릴(4)은 링(21)을 구비한다. 도2의 모든 요소들의 상세한 특징들은 도3 내지 7에 도시된다.

도3a에서 단면으로 도시되고 도3b에서 위에서 본 안내 실린더(14)는 그 길이의 절반만큼 연장하는 나사 가공부(25)를 포함한다. 나사 가공부는 나사 결합 및 나사 해제를 용이하게 하는 90°로 이격된 4개의 오목한 나선을 나타낸다.

안내 실린더(14)는 4 ㎜의 높이를 갖는다. 이는 나사 가공되지 않은 부분에서 4.20 ㎜의 치수 공차(H7)를 갖는 내경을 갖는다. 외경은 5.20 ㎜이다. 이들 치수들은 97 %의 경우에 적용되는 3.75 ㎜ 또는 4.00 ㎜의 외경을 갖는 "표준" 형식의 이식물(1)용으로 적합하다. 4.75 ㎜, 5 ㎜ 또는 6 ㎜의 직경을 갖는 "넓은" 형식의 이식물용의 상이한 크기의 안내 실린더(14)가 존재한다.

안내 실린더(14)는 이식 가능한 금속, 바람직하게는 티타늄 합금 TAV6으로 제조된다.

도4a에서 정면에서 본 것이고 도4b에서 위에서 본 드릴링 튜브(18)는 상단부에 근접한, 안내 실린더(14)의 나사 가공부(25)에 상보적인 외부 피치(26)를 갖는다. 4개의 이동된 해제 패턴 나선은 1/4 회전만으로 실린더 내에 드릴링 튜브(18)를 고정시키도록 한다.

공구를 이용하는 드릴링 튜브(18)의 취급 및 고정/해제는 그 상단부를 둘러싸는 4개의 반경 블라인드 구멍(28)을 갖는 링(27)에 의해 용이하게 된다. 원통형 접선 슬롯(29)은 파라슈트(parachute)로서 제공되는 실크 나사 연결부를 통과시킨다.

드릴링 튜브(18)는 나사 가공부로부터 이격되어 5 ㎜의 높이를 갖고, 치수 공차(g6)를 갖는 4.20 ㎜의 외경을 가져서 안내 실린더(14)의 내경에 상응하고 대부분의 공통 경우에 끼워맞춤되도록 조정된다. 링(27)의 외경은 5.2 ㎜이고 높이는 0.5 ㎜이다. 드릴링 튜브(18)의 내경은 직경 3.15 ㎜를 갖는 드릴(4, 5)을 안내하기 위해 3.20 ㎜이다.

드릴링 튜브(18)는 철, 양호하게는 스테인리스강 INOX 316L로 제조된다.

도5a 및 5b에 도시된 링은 시스템에 적용되는 치수에서 임의의 특정한 특징을 갖지 않는다. 외경은 드릴링 튜브(18)의 링(27)과 그 사이에 위치되는 드릴(4, 5)의 플랜지(22)의 공통 직경에 상응하고 5.2 ㎜이다. 3.10 ㎜의 내경은 이를 부착시키기 위해 3.15 ㎜인 드릴(4, 5)의 직경보다 약간 작다.

이들 링(21)은 폴리옥시메타크릴레이트(POM)로 제조된다. 0.5 ㎜의 두께를 갖는 링(21)은 바람직하게는 백색의 천연 POM인 반면, 1.5 ㎜의 두께를 갖는 링(21)은 서로 쉽게 구별 가능하도록 바람직하게는 흑색이다.

도6에 도시된 다단 드릴(4)은 볼 드릴, 2 ㎜의 드릴, 하나의 단일 드릴에 의한 파일롯 드릴로 대체될 수 있다.

10 ㎜의 길이를 갖는 이식물(1)용이지만, 표준 이식물(1)이 이용될 때 본 시스템의 대표적인 다단 드릴(4)은 통상적으로 다음과 같은 특징을 갖는데, 이는,

2 ㎜의 직경과 4 ㎜의 길이를 갖는 제1 드릴 섹션(30)에 의해 추종되는 120 °의 개방 각도를 갖는 원추형부와,

제1 드릴 섹션(30)과 120 °의 개방 각도를 갖는 원추형 연결부를 포함하는 6 ㎜의 길이와 3 ㎜의 직경을 갖는 제2 드릴 섹션(31)과,

제2 드릴 섹션(31)과 10 °의 반 개방 각도를 갖는 원추형 연결부를 포함하는 5 ㎜의 길이와 3.15 ㎜의 직경을 갖는 매끄러운 섹션(32)과,

5.2 ㎜의 직경과 0.5 ㎜의 두께를 갖는 플랜지(22)와,

14 ㎜의 전체 길이를 갖는 핸드피스용 표준 차단 수단(33)을 갖는다.

13, 15 또는 18 ㎜의 이식물 길이용의 다단 드릴(4)또한 존재하지만, 설명한 바와 같이 POM의 링(21) 또는 가변 길이의 보어 튜브(15) 형상의 템플릿(11)이 이용되면, 이들 중 가장 긴 드릴(4)이 "유니버셜" 드릴로서 이용될 수 있다.

도7에 도시된 캘리브레이션 드릴(5)은 다단 드릴(4)과 동일한 상부 부품(22, 33)을 포함한다.

10 ㎜의 길이의 표준 이식물(1)의 경우에, 이러한 드릴(5)의 하부 부품은 다음과 같은 특징을 갖는데, 이는,

3.15 ㎜의 직경과 4 ㎜의 길이를 갖는 제1 드릴 섹션(34)에 의해 추종되는 120 °의 개방 각도를 갖는 원추형 부품과,

6 ㎜의 길이와 3.00 ㎜의 직경을 갖는 제2 드릴 섹션(35)과,

10 °의 반 개방 각도를 갖는 제2 드릴 섹션(35)에 원추형 연결부를 포함하는 3.15 ㎜의 직경과 5 ㎜의 길이를 갖는 매끄러운 섹션(36)을 포함한다.

캘리브레이션 드릴(5) 뿐만 아니라 다단 드릴(4)도 스테인리스강, 바람직하게는 Z33C13 형식으로 제조된다.

도8은 드릴 가공 단계(19)[도시를 명확하게 하기 위해 요소들은 분리되어 있음] 이후의 이식물(1)의 배치 단계(20) 동안 이식물(1), 정착물 장착부(3) 및 템플릿(11)을 도시한다. 이식물 계획(10)에 의해 미리 정확한 위치의 골격 조직(7)에 드릴 가공된 공동(17)은 이식물(1)에 의해 수용될 수 있다. 드릴링 튜브(18)가 나사 결합되지 않은 템플릿(11)의 안내 실린더(14)는 특정한 정착물 장착부(3)에 의해 이식물(1)의 정확한 안내를 허용한다.

본 발명에 따른 각각의 이들 정착물 장착부(3)는 한편으로는 맨드릴(37)을 형성하는 복합 형상이고 다른 한편으로는 이식물(1)의 고정 나사(38)이다. 이들 두 개의 요소들은 도9 및 10에 각각 도시된다.

맨드릴(37)은 기기 홀더와 상보적인 부품을 형성하는 육각형 섹션의 상부 부품(39)을 포함한다. 이러한 부품(39)은 축방향 보어(40) 형상이고 드릴(4, 5)과 동일한 플랜지(22)에 의해 매끄러운 슬리브(24)에 링크된다. 맨드릴(37)의 기부는 나사 가공된 블라인드 구멍을 갖는 이식물(1)의 육각형 헤드(42)와 상보적인 단면이 육각형인 공동(41)을 포함한다. 맨드릴(37)을 통과하는 나사(38)는 이식물(1)과 정착물 장착부(3)를 함께 비분리식으로 끼워맞춤하도록 육각형 헤드(42) 내로 나사 가공 단부(43)에 의해 나사 결합된다. 이를 달성하기 위해, 정착물 장착부(3)의 나사(38)의 헤드는 유리하게는 육각형 소켓(44)을 갖는 형식이다.

맨드릴(37)의 슬리브(24)의 외경은 안내 실린더(14)의 내경에 상응한다. 이러한 방식으로, 템플릿(11)의 안내 실린더(14) 내로 슬리브(24)의 활주에 의해 정위치 내로 배치될 때, 이식물(1)은 안내된다. 안내 실린더(14)의 상부 부품에 경화된 플랜지(22)는 외과의가 원하는 수준으로 삽입을 제한한다. 따라서, 전술한 바와 같이, POM의 워셔(23)는 이러한 관통 깊이를 정확하게 제어한다.

정착물 장착부(3)는 그 길이에 기초하여 두 개의 주요한 형식으로 분할될 수 있고, 이는 짧은 뼈 정착물 장착부와 횡점막(transmucosal) 배치용의 긴 정착물 장착부이다.

표준 이식물(1)용으로, 정착물 장착부(3)의 슬리브(24)의 외경은 4.15 ㎜이고, 4.20 ㎜의 내경을 갖는 안내 실린더(14)의 부드러운 활주를 보장한다. 슬리브(24)의 높이(플랜지 아래의 정착물의 높이)는 뼈 정착물 장착부용으로 4.5 ㎜이고, 점막 정착물 장착부용으로 10.5 ㎜이다. 정착물 장착부(3)의 나사(38)의 전체 길이는 각각 13.5 ㎜와 19.5 ㎜이다. "유니버셜" 뼈 정착물 장착부와 "유니버셜" 점막 정착물 장착부의 경우에, 슬리브(24)는 각각 10.0 ㎜와 15.0 ㎜의 높이를 갖고, 나사(38)는 각각 19.0 ㎜와 24.0 ㎜의 길이이다. 맨드릴(24)의 기부의 육각 소켓(41)과 나사(38)의 나사 가공부 M2(43)는 시장에서 이식물(1)의 대부분과 호환성을 갖는다.

정착물 장착부(3)의 워셔(23)는 드릴(4, 5)의 링(21)과 같이 동일한 플라스틱 환경 친화성 재료이다.

표준 이식물의 경우에, 그 외경은 플랜지(22)와 동일하고 그 내경은 슬리브(24)의 외경보다 약간 작은 4.10 ㎜이다. 그 두께는 0.5 ㎜ 또는 1.5 ㎜이다. 바람직하게는, 서로 혼동되지 않도록 얇은 것은 백색이고 두꺼운 것은 흑색이다.

이러한 특징 전체는 종래 기술에 대해 몇 가지 주목할만한 장점을 갖는 본 발명에 따른 치과용 이식물 배치용 방법 및 장치를 제공하는 데, 이는,

상이한 길이와 상이한 직경의 몇 가지 드릴 대신에 (이식물의 모든 형식에서) 두 개의 드릴만이 이용되고,

특정한 템플릿이 계산 및 적절한 깊이의 조절없이 드릴 가공을 허용하고,

드릴링 튜브의 하나의 단일 모델이 내경이 증가하는 일련의 튜브 대신에 (이식물의 모든 형식에서) 요구되고,

특정한 기계적인 설계가 1/4 회전의 간단한 나사 결합에 의해 안내 실린더를 결합하도록 허용함에 따라 튜브의 취급이 더 용이하게 되고,

"파라슈트"를 갖는 튜브에 의해 안전성이 증가되고,

이식물의 배치 동안 정착물 장착부가 정확하게 안내되는 것이다.

전술한 방법 및 장치는 드릴 가공 깊이, 잇몸의 두께 또는 이식물이 얼마나 깊게 적용되는 지에 독립적으로, 드릴(4, 5)의 관통 깊이와 정착물 장착부(3)에 적용되도록 각각 링(21) 및/또는 워셔(23)를 이용하지 않도록 소정의 경우에서 간단하게 될 수 있다.

가장 빈번하게 이용되는 드릴은 10, 13, 15, 18 및 20 ㎜의 길이를 갖는 것이 공지되어 있다.

또한, 가장 빈번하게 이용되는 이식물의 깊이는 8.5, 10, 11.5, 13, 15, 18 및 20 ㎜인 것이 공지되어 있다.

이용되거나 이용 가능한 드릴의 길이와 X가 동일하다고 하면, 배치되는 이식물의 음의 길이 X는 정착물 장착부의 길이로서 X+4를 선택함으로써 링 또는 워셔 없이 활용 가능한 정착물 장착부를 이용하도록 하여야 한다.

가능한 한 매 번, 특정 길이의 드릴과 특정 길이와 유사한 길이의 정착물 장착부가 이용되면서 X 값은 전술한 두 개의 필요 조건에 따르도록 선택될 수 있다.

따라서, 이러한 값 X는 뼈 내로의 이식물의 삽입 깊이와 뼈 능선에 대한 위치에 독립적일 뿐만 아니라, (뼈 안내부 또는 점막 안내부에) 이용되는 작동 방법에 독립적이고, 잇몸의 두께 값에 독립적이고, 뼈 능선의 표면의 결정에 독립적이다.

대부분의 경우, 링(21) 또는 워셔(23)를 이용하지 않고 또는 워셔를 이용하지 않고 링을 이용하여 또는 링을 이용하지 않고 워셔를 이용하여 드릴 가공하고 그 다음에 이식물을 위치시키는 것이 가능하다.

4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 17 ㎜인 정착물 장착부의 길이는 실질적으로 전술한 값은 모든 가상 경우에 응답 가능하고, 예를 들어, 링 및/또는 워셔의 이용을 방지한다.

본 발명은 전술한 바람직한 실시예로만 제한되지 않는 것을 이해할 것이다. 그와 반대로, 첨부된 청구의 범위에 의해 한정된 본 발명의 개념에 따라 모든 가능한 다양한 실시예가 포함된다.

Claims (34)

1. 이식물(1)에 따른 미리 정해진 치수를 갖는 적어도 하나의 안내 실린더(14)를 구비하고 축에 대해 미리 정해진 위치에 보어 튜브(15)을 포함하는 탬플릿(11)과,

   매끄러운 슬리브(24)를 가지는 적어도 하나의 정착물 장착부(3)와,

   적어도 하나의 드릴링 튜브(18)를 포함하는 치과용 이식물(1)의 배치 장치에 있어서,

   상기 안내 실린더의 내경은 정착물 장착부(3)의 슬리브의 외경과 드릴링 튜브(18)의 외경에 상응하는 치과용 이식물 배치 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정착물 장착부(3)는 상기 이식물에 따른 미리 정해진 외경을 갖는 매끄러운 슬리브(24)를 포함하는 치과용 이식물 배치 장치.
3. 제2항에 있어서, 각각의 정착물 장착부(3)는 상기 매끄러운 슬리브(24)에 더하여 축을 따라 연속적으로,

   지지 공구에 상보적인 부분과, 플랜지(22)와, 상기 이식물(1)의 헤드(42)에 상보적인 형상부(41)를 구비하는 맨드릴(37)을 포함하는 치과용 이식물 배치 장치.
4. 제3항에 있어서, 각각의 정착물 장착부(3)는 상기 맨드릴(37)을 관통하여 상기 헤드(42)에 나사 결합되는 나사(38)를 더 포함하는 치과용 이식물 배치 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보어 튜브(15)는 이식물의 관통 깊이를 제어하도록 다양한 높이를 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
6. 제5항에 있어서, 정착물 장착부(3)의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 워셔(23)를 더 포함하며, 상기 워셔(23)는 관통 깊이를 제어하도록 각각의 상기 정착물 장착부(3)의 매끄러운 슬리브(24) 둘레에 삽입되는 치과용 이식물 배치 장치.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정착물 장착부(3)는 상기 이식물(1)에 따른 미리 정해진 표준 길이를 가지며, 배치되는 이식물의 높이와 무관하게 유니버셜 정착물 장착부를 구성하는 치과용 이식물 배치 장치.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 드릴링 튜브(18)는 상기 안내 실린더(14)의 상부 부분(15)에 동축으로 배열되고,

   모든 드릴링 튜브는 상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 내경을 가지며,

   상기 치과용 이식물 배치 장치는 상기 드릴링 튜브(18)의 내경에 상응하는 직경을 갖는 드릴(4, 5)을 더 가지며, 상기 드릴은 상기 드릴링 튜브(18)의 내경에 상응하는 표준 최대 직경과 표준 공칭 직경을 각각 가지는 일 세트의 제1 다단 드릴(4)과 일 세트의 제2 캘리브레이션 드릴(5)을 구비하는 치과용 이식물 배치 장치.
9. 제8항에 있어서, 각각의 다단 드릴(4)은 상기 다단 드릴의 예리한 일단에서 타단으로 축을 따라 연속적으로,

   상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 직경을 갖는 제1 드릴 섹션(30)과,

   상기 제1 드릴 섹션(30)에 접해 있으며, 상기 제1 드릴 섹션(30)의 직경보다 크고 상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 직경을 갖는 제2 드릴 섹션(31)과,

   상기 드릴링 튜브(18)의 표준 내경에 상응하고 상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 직경을 갖는 매끄러운 섹션(32)과,

   플랜지(22)와,

   핸드 공구용 표준 차단 수단(33)을 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
10. 제8항에 있어서, 각각의 캘리브레이션 드릴(5)은 상기 캘리브레이션 드릴의 예리한 일단에서 타단으로 축을 따라 연속적으로,

    상기 드릴링 튜브(18)의 표준 내경에 상응하고 상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 직경을 갖는 제1 드릴 섹션(34)과,

    상기 제1 드릴 섹션(34)의 직경보다 대체로 작은 직경을 갖는 제2 드릴 섹션(35)과,

    상기 드릴링 튜브(18)의 단일의 내경에 상응하고 상기 이식물(1)에 따른 단일의 미리 정해진 표준 직경을 갖는 매끄러운 섹션(36)과,

    플랜지(22)와,

    핸드 공구용 표준 차단 수단(33)을 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
11. 제8항에 있어서, 드릴(4, 5)의 직경에 상응하는 내경을 갖는 일 세트의 워셔(21)를 포함하며, 상기 워셔는 관통 깊이를 제어하도록 각각의 드릴(4, 5)의 매끄러운 섹션(33) 또는 매끄러운 섹션(32) 둘레에 삽입되는 치과용 이식물 배치 장치.
12. 제8항에 있어서, 다단 드릴(4)과 캘리브레이션 드릴(5) 모두는 상기 이식물(1)에 따른 미리 정해진 표준 직경을 가지며, 드릴 가공되는 구멍의 깊이와 무관하게 유니버셜 드릴을 구성하는 치과용 이식물 배치 장치.
13. 제8항에 있어서, 안내 실린더(14)와 드릴링 튜브(18)는 내부 나사부(25)와 외부 나사부(26)를 각각 가지며, 각각의 나사부는 서로에 대해 90°의 각도로 4개의 와인딩을 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
14. 제8항에 있어서, 보어 튜브(15)는 임의의 보조 수단 없이 하악골 또는 상악골(7)에서의 드릴(4, 5)의 관통을 제한하도록 다양한 높이를 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
15. 제8항에 있어서, 모든 정착물 장착부는 상기 이식물에 따른 단일의 미리 정해진 표준 길이를 가지는 치과용 이식물 배치 장치.
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