KR101121146B1 - 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트복합재 - Google Patents

Abstract

임플란트용 고정부재는 적어도 그 일부가 교반기포에 의해 형성된 하이드록시 아파타이트로 본질적으로 이루어진 세라믹스 기공체인 하이드록시 아파타이트로 만들어지고, 다수의 거의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉 영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 평균기공률 65% 이상 85%이하를 가지는 튜브 또는 기둥으로 이루어진다.

임플란트 고정방법은 적어도 그 주변의 일부가 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 일체화된 임플란트를 치조골 또는 악골의 임플란트 삽입위치에 삽입하는 단계를 포함한다. 치과 또는 구강외과의 임플란트 치료에서, 치조골 또는 악골을 보강?재생함으로써 임플란트 삽입위치를 강화하기 위한 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재가 제공된다.

Description

임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재{Method for fixing an implant, fixing member for the implant and implant composite}

도 1은 본 발명에 따르는 임플란트용 고정부재의 일 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따르는 임플란트 복합재의 일 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따르는 임플란트 복합재의 다른 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따르는 임플란트 복합재의 또 다른 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

본 발명은 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재에 관한 것이다. 상세하게는, 치과, 구강외과에서 임플란트 치료에 치조골 또는 악골를 보강 또는 재생하여 임플란트 삽입을 강화하기 위한 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재에 관한 것이다.

종래, 치아 손실 영역, 치아가 없는 영역에 대한 치료방법으로서 의치 또는 브리지를 사용하는 것이 일반적이다.

그러나, 임플란트 치료는 최근에 새로운 치과 치료방법으로서 개발되어 오고 있고 관심을 받고 있다. 임플란트 치료는 치조골 또는 악골에 인공 치근으로서 금속을 삽입하고, 이 금속을 기초로 하여 그 위에 천연치와 유사한 인공치를 놓는다.

임플란트는 의치와 비교하여, 안정성이 우수하고, 충분한 씹는 힘을 가진다. 더욱이, 브리지와 다르게, 다른 치아에 부담을 주거나 임플란트 치아가 그 자신을 지탱하기 위해 인접한 건강한 치아를 깍는 것이 불필요하고, 비자연적인 모습이 없고, 자신의 이와 같이 씹는 능력을 가지는 이점을 가진다.

그러나, 치조골 또는 악골이 임플란트 치아를 충분히 지탱할 만큼 남아 있는 것이 임플란트 치료에는 필요하다.

치조골은 치아에 의존하는 조직이다. 즉, 치조골은 치아없는 곳에 존재하지 않고 자연적으로 치아가 없는 경우에 형성하지 않는다. 더구나, 발치후 그대로 방치하면 자극에 대하여 무감각해지고 치조골은 흡수되어 얇아진다.

더구나, 치아를 둘러싼 심각한 질병이나 사고 등에 의해, 치조골 및 악골은 주위 조직에 흡수되거나 손상될 수 있다.

따라서, 치조골이나 악골이 양이나 상태가 충분하지 않는 경우에 그대로의 상태로 임플란트 치아를 삽입하는 것은 어렵다.

그러므로, 임플란트 치료를 행하기 전에, 윗턱의 치조골이 얇아진 경우 임플 란트를 삽입할 수 있도록 예를 들면 소킷 리프트 또는 사이너스 리프트로 칭해지는 방법을 통하여 치조골의 두께를 증가시키는 조작이 필요하다.

더욱이, 아래턱에 대하여, 하이드록시 아파타이트 등의 입자를 채워서 얇아진 뼈를 보강하는 발명이나 자신의 뼈를 뼈가 부족한 부분에 각각 이식하는 처리가 잘 알려져 있다.

그런데, 하이드록시 아파타이트는 화학식 [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]로 표현되는 일종의 인산 칼슘이고, 자신의 뼈 등에 적응성을 갖고, 또한 시간이 경과한 후 흡수에 의해 생체조직으로 정착하는 성질을 갖는 뼈를 구성하는 주요 성분이다. 게다가, 하이드록시 아파타이트 세라믹스는 우수한 강도 특성 및 생체에 무해한 이점을 고려하여, 종래로부터 인공치아에 적합한 재료로서 널리 이용되었다.

미국 특허 No. 6,340,648B1은 조골세포 및 관련 세포는 대부분의 기공에 들어가기 쉽고, 그 결과 영양이 세포에 충분히 공급되기 때문에, 하이드록시 아파타이트 세라믹스중에서 비교적 높은 기공률을 갖는 기공체를 통하여 실질적으로 서로 연결되는 구면 기공을 포함하는 세라믹스의 기공 소결체가 바람직하다는 것을 개시하고 있다.

더욱이, 일본 특허 공개번호 6(1994)-197949는 금속 기판을 덮는 디옵사이드(Diopside)로 주로 구성된 결정화 유리의 세라믹스 코팅을 적용하여 형성된 임플란트 등을 제안하고 있다.

더욱이, 일본 특허 공개번호 2001-245903은 간단한 구조의 치근을 가지고, 쉽게 치료가능하고, 뼈의 보철뿐 아니라 치아를 쉽게 재생할 수 있는 악골 보철물 을 제안하고 있다.

더구나, 일본 특허 공개번호 6(1994)-197947에 기술된 임플란트가 임플란트 자신용 기재를 가지고 있어도, 결정화 유리로 구성된 세라믹스 코팅층에 의해 덮혀져 유지된다. 상기 기술된 것같이, 세라믹스는 인공적이고, 더욱이 결정화 유리의 세라믹스는 뼈로서 기능하기까지 긴 시간을 요구하므로, 환자에게 가해진 것이 상당히 크게 될 수 있다.

더욱이, 간단한 아파타이트에 임플란트가 준비되어 삽입되고, 동시에 인공 악골와 일체화된 구조를 갖기 때문에 일본 특허 공개번호 2001-245903에 기술된 치근을 갖는 턱 뼈 보철물을 환자에 맞추어 제공하는 것이 상당히 어렵다.

따라서, 임플란트를 안정하게 지지하고 양질의 생물학적 적합성을 얻기 위해 임플란트가 직접 자신의 뼈에 삽입되는 것이 이상적이다. 그러므로, 임플란트 삽입위치에 대하여, 치조골 또는 악골를 충분한 양과 뼈 조직을 강하게 하기 위한 조건으로 형성하기 위한 실용적인 친환자 기술이 강하게 요망되고 있다.

본 발명은 상기 기술적인 문제점들을 극복하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명의 목적은 치과 또는 구강외과의 임플란트 치료에서, 치조골 또는 악골을 보강?재생함으로써 임플란트 삽입위치를 강화하기 위한 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 기술적인 문제점들을 극복하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명의 목적은 치과 또는 구강외과의 임플란트 치료에서, 치조골 또는 악골을 보강?재생함으로써 임플란트 삽입위치를 강화하기 위한 임플란트 고정방법, 임플란트용 고정부재 및 임플란트 복합재를 제공하는 것이다.

본 발명은 치조골 또는 악골의 임플란트 삽입위치에 하이드록시 아파타이트로 본질적으로 이루어진 세라믹스 기공체를 삽입하여 자신의 뼈를 강화시키는 단계, 및 자신의 뼈에 임플란트를 삽입하는 단계를 포함하는 임플란트 고정방법을 제공한다.

상기 방법에 의하면, 치조골 또는 악골의 보강 또는 재생 등이 촉진될 수 있고, 뼈조직이 강화되고, 뼈조직의 강도를 임플란트 치아를 안정적으로 지지하는 정도까지 신속히 향상시킬수 있다.

본 발명의 다른 관점은 치조골 또는 악골의 임플란트 삽입위치에 그 주면이 적어도 일부에 기공체를 포함하는 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 부분적 또는 전체적으로 일체화된 임플란트를 삽입하는 단계를 포함하는 임플란트 고정방법을 제공한다.

이와 같이, 임플란트 삽입과 동시에 행해지는 골유도재생(GBR : Guided Bone Regeneration)법 등에서 하이드록시 아파타이트 세라믹스을 연합하여 사용함으로써, 뼈의 재생을 보다 촉진할 수 있다.

본 발명은 적어도 그 일부가 교반기포에 의해 형성된 하이드록시 아파타이트로 본질적으로 이루어진 세라믹스 기공체인 하이드록시 아파타이트로 만들어진 튜브 또는 기둥으로 이루어지고, 다수의 거의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉 영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 평균기공률 65% 이상 85%이하를 가지는 치조골 또는 악골에 삽입되는 임플란트용 고정부재를 제공한다.

상기 세라믹스 기공체를 임플란트용 고정부재로서 사용하는 것은 단기간중에 세포가 기공내에 침투하여 부착하기 때문에, 임플란트 삽입위치에서 뼈의 재생을 촉진하고, 튜브의 내측에 삽입되는 임플란트를 안정적으로 지지할 수 있는 정도의 강도로 뼈를 조기에 형성할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 본 발명은 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어진 튜브 및 기둥으로 이루어지고, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어진 기둥은 그 주면의 적어도 70%가 튜브로 둘러싸여지도록 튜브내부에 설치되고, 상기 튜브 및 기둥의 적어도 일부분은 교반기포에 의해 형성된 하이드록시 아파타이트로 본질적으로 이루어진 세라믹스 기공체이고, 다수의 거의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 65% ～ 85%의 평균 기공률을 갖고, 상기 기둥의 평균 기공률은 상기 튜브의 평균 기공률보다도 큰 평균기공률을 갖는 치조골 또는 악골에 삽입되는 고정부재를 제공한다.

하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어진 기둥 부분을 공동상태인 것보다도 상기의 세라믹스 기공체로 채우는 것은 뼈형성 세포를 쉽게 유지하고, 뼈의 재생을 매우 촉진시킬 수 있다.

간엽 줄기 세포, 골조세포 또는 골아세포가 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 본질적으로 이루어진 튜브 또는 기둥에 도입되는 것이 바람직하다. 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체는 내부에 많은 세포를 침투시킬 수 있고, 임플란 트 삽입 위치의 주위에 뼈의 형성을 촉진하는 성능으로 세포를 도입하여 조기에 뼈를 형성하고, 뼈의 강도를 향상시키고, 임플란트와 그 고정부재 사이의 골결합을 또한 촉진시킨다.

더욱이, 골세포의 증식 및 치육의 치료를 촉진시키기 위해, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 이루어진 튜브 또는 기둥에 다혈소판 혈장(PRP:Platelet Rich Plasma)이 도입되는 것이 바람직하다. 더욱이, PDGF(Platelet Derived Growth Factor), FGF(Fibroblast Growth Factor), TGF-β(Transforming Growth Factor-beta), HGF(Hepatocyte Growth Factor), BMP(Bone Morphogenetic Protein), VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor), EMDOGAIN?(Enamel Matrix Derivative)등이 도입되어 있는 것이 바람직하다.

임플란트용 고정부재의 축방향으로 수직한 단면적은 임플란트의 축방향에 수직한 단면적의 1.5배 이상 50배 이내이다. 상기 치수를 이용하여, 작은 임플란트용 고정부재로 확실히 임플란트를 고정할 수 있다.

더욱이 또, 본 발명은 상기 임플란트의 고정부재의 튜브의 내측 또는 기둥에 삽입된 임플란트로 이루어지는 임플란트 복합재를 제공한다. 뼈에 임플란트 치아를 삽입하기 전에 임플란트 치아와 그 고정부재를 미리 일체화하여 구강내의 수술을 생략할 수 있고, 더구나, 임플란트 치아를 안정적으로 지지할 수 있는 자신의 뼈를 재생하기 때문에 의료 치료를 간단하게 하고, 단축시킨다.

더욱이 또, 본 발명은 임플란트의 두부측의 주위에 형성된 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 이루어진 우산형체로 이루어진 임플란트 복합재를 제공한다. 상기 임플란트 복합재는 상기의 임플란트와 그 고정부재를 일체화시킨 것이고, 의료 치료를 간단하게 하고, 단축시킬 수 있다. 상기 임플란트 복합재는 뼈의 높이가 충분하지 않은 부위에 보다 긴 임플란트가 삽입될 때 특히 유효한 구조를 갖는다.

상기 발명에 의하면, 임플란트가 작은 고정부재로 확실히 고정할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 치조골 또는 악골의 임플란트 삽입위치에 하이드록시 아파타이트로 본질적으로 이루어진 세라믹스 기공체를 삽입하여 자신의 뼈를 강화시키는 단계, 및 자신의 뼈에 임플란트를 삽입하는 단계를 포함하는 임플란트 고정방법을 제공한다.

본 발명에서, 세라믹스 기공체는 인산 삼칼슘(TCP) 등과 같은 다른 인산칼슘계 세라믹스를 더 포함할 수 있다. 또, 자신의 뼈조직을 강화하기 위해 적어도 1주 이상 12개월 이하 정도의 시간이 통상적으로 걸린다.

하이드록시 아파타이트는 뼈의 주성분이고, 강도 등의 기계적 특성에도 비교적 우수하고, 생체적합성에 우수한 적합한 재질이다. 또, 수년 경과하면, 서서히 생체조직에 흡수되고, 생체뼈와의 바람직하게 대체될 수 있다는 특징도 가지고 있는 것이다.

또한, 상기 하이드록시 아파타이트의 수산기 또는 인산기의 일부가 탄산기로 치환될 수 있다.

상기 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 이루어진 기공체는 다수의 거의 구 형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 평균기공율 65%를 갖는다.

상기 기공구조는 뼈를 각각 형성하는 세포나 혈액 등이 세라믹스 기공체의 내부까지 어떠한 방향에서도 침투할 수 있게 하고, 전체로서 뼈의 재생을 촉진할 수 있다.

특히, 임플란트 고정방법은 본 발명에 따르는 임플란트용 고정부재를 이용하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 따르는 임플란트용 고정부재의 일 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 1에서, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 이루어진 튜브(1)는 임플란트용 고정부재를 구성하고, 그 튜브(1)의 내측(1a)은 공동이다. 상기 튜브(1)의 적어도 일부, 바람직하게는 전체는 교반기포(또는 동요)에 의해 형성되고, 다수의 거의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 평균기공률 65% ～ 85% 인 하이드록시 아파타이트의 세라믹스 기공체이다.

상기 기술한 세라믹스 기공체를 임플란트용 고정부재로서 사용하는 것은 단기간에 세포가 기공내에 침투하기 때문에, 공동인 임플란트 삽입위치에 있어서도, 뼈의 재생을 촉진하고, 임플란트용 고정부재와 임플란트의 사이에 100% 자신의 뼈로 이루어지는 뼈조직이 재생된다. 따라서, 자신의 뼈만으로 이루어지는 뼈조직은 임플란트 삽입위치에 양호한 상태로 재생된다. 그러므로, 티탄합금 등으로 이루어지는 임플란트와 뼈조직은 견고히 일체화될 수 있고, 기계적인 강도는 튜브(1)의 내측에 삽입되는 임플란트를 안정적으로 지지할 수 있는 강도까지 조기에 증가될 수 있다.

기공체의 평균기공률은 65% ～ 85%인 것이 바람직하다.

평균기공률이 65% 미만인 경우, 임플란트용 고정부재의 내측에 세포가 침투하고 부착하는 것이 곤란하게 된다. 또, 혈액 등의 순환도 어렵게 된다.

한편, 평균기공률이 85%를 넘는 경우는, 이 고정부재의 기계적인 강도가 부족하여, 부서지기 쉽다.

더구나, 튜브는 공동을 가지지 않는 기둥으로 대체할 수 있다. 기둥이 사용되면, 전체가 균일한 기공률을 갖거나 혹은 평균기공률 85%정도의 중심부를 갖는 고기공률을 갖는 기공체로 구성될 수 있다.

또, 상기 튜브 또는 기둥은 원형 튜브 또는 원형 기둥인 것이 바람직하지만, 그 단면원은 진원에 한하지 않고, 타원형 등이어도 좋다. 또, 튜브는 바닥이 있어도 좋다. 더욱이, 복수의 임플란트 치아를 도입할 수 있는 구조를 제공하기 위해 복수의 원형 튜브 또는 원형 기둥이 일렬로 배열될 수 있다.

상기 기공체의 평균 기공률은 65% ～ 85%인 것이 바람직하지만, 튜브의 가공성, 기계적 강도 등을 고려하여, 이 기둥은 기공률이 증가하거나 수직방향으로 기울어져 감소하도록 형성될 수 있다. 기공률의 경사는 적층구조를 이용하여 형성될 수 있다.

예를 들면, 윗턱 또는 아랫턱에서 치아가 생기는 방향을 향하여, 연속적 또 는 단계적으로, 기공률이 증가 또는 감소하도록 설정할수도 있다.

또한, 본 발명에서의 기공체는 보강의 관점에서 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 치밀체로 이루어진 물질을 적절히 조합한 임플란트 복합재로서 이용할수 있다.

예를 들면, 내측의 부분은 치밀체, 외주부는 기공체로 이루어진 구조는 내측에서 임플란트를 강하게 지지할 수 있고, 외주부에서는 뼈형성을 촉진한다. 본 발명에서, 임플란트를 지지할 수 있는 치밀체는 10%까지의 기공률을 가지는 것으로정의된다. 기공률은 바람직하게 5%까지이고, 0인 것이 요망된다.

또, 상기 기공체의 평균기공지름은 150μm이상 600μm 이하이다. 또, 기공체의 각 기공의 연결영역의 평균 개구지름은 30μm이상인 것이 바람직하다.

상기 서술한 것같은 평균기공지름 및 평균개구지름은 임플란트로의 세포의 침투용이성을 개선하고, 침투률, 배양률을 가속함으로써 전체적으로 뼈의 재생을 촉진시킨다.

상기와 같은 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체는 하이드록시 아파타이트를 포함하는 슬러리의 교반기포에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

교반기포는 임플란트용 고정부재로서 적합한 상기 고기공률, 기공률의 증감, 기공성 등을 용이하게 제어할 수 있게 하고, 또 비교적 기계적으로 고강도의 기공체를 얻을 수 있다.

또, 교반기포는 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 다공체의 치밀한 골격(기공을 제외한 부분)을 기공률 5%이하로 형성할 수 있게 한다. 또, 임플란트용 고 정부재의 기공내에 자신의 뼈를 형성하도록 유도하여, 따라서 치료후 치료부우의 주위의 치조골 또는 악골을 손상시키지 않고, 삽입된 임플란트를 반영구적으로 사용할 수 있게 한다. 상기 골격의 기공률은 바람직하게는 3%이하이다.

상기 교반기포에 의한 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체의 제조방법으로서, 미국특허 제 6,340,648 B1호에 기재되어 있는 방법을 이용할 수 있다. 구체적인 제조방법을 이하에 서술한다.

먼저, 분산제의 용액에 하이드록시 아파타이트 분말과 폴리에틸렌이민 등의 가교성 수지를 첨가하여 교반혼합하여 원료슬러리가 준비된다. 그 다음, 기포제로서 폴리옥시 에틸렌 라우릴 에테르가 거기에 첨가되고, 그 결과의 슬러리를 교반기포시켜서, 기포를 균일하고 안정하게 만들어 포말슬러리를 제조한다.

다음에, 이 포말슬러리에 솔비톨 폴리글리시딜 에테르 등의 가교제(겔제)를 첨가하고, 교반혼합하여, 다공질 슬러리가 준비된다. 더욱이 또, 다공질 슬러리를 주형하여 성형하고, 포말구조를 유지한 상태의 다공질 겔화체(가교제)로 형성되어, 그 다음 소성함으로써 세라믹스 기공체가 얻어진다.

또한 본 발명에서 임플란트용 고정부재의 크기를 고려하면, 임플란트 치아의 크기 또는 환자의 뼈의 상태에 따라서, 높이 약 1～25 mm, 외경은 치아의 지름에 대응하여 약 2～15 mm가 바람직하다. 임플란트용 고정부재가 튜브의 경우에는, 튜브의 내경은 약 1～10 mm이다.

또, 뼈의 생성을 촉진하는 세포, 뼈형성인자, 혈관형성인자 등의 각종 인자는 뼈의 생성을 촉진하는 목적으로 본 발명의 임플란트용 고정부재의 표면에 포함 시켜 두는 것이 바람직하다.

도 1에 나타내는 것같은 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 튜브(1)의 내측(1a)은, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어진 기둥이 그 주위의 70%이상이 튜브로 둘러싸여지도록 설치될 수 있다.

이 때, 상기 기둥는 교반기포에 의해 형성되고, 다수의 거의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉영역에서 개구한 삼차원적으로 연결된 기공구조를 가지고, 상기 튜브의 평균 기공률보다도 큰 평균기공률을 가지는 하이드록시 아파타이트로 이루어진 세라믹스 기공체로 만들어지는 것이 바람직하다.

기둥의 평균 기공률은 80% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85%이상이다. 또, 튜브와 기둥 사이에 명확한 경계가 존재하지 않고, 기공률이 그들 사이에서 점점 변화하는 것이 적합할 수 있다.

기둥에 임플란트 치아가 삽입되어야 하지만, 기둥 부분을 공동 상태로 남기는 것보다 상기와 같은 하이드록시 아파타이트의 세라믹스 기공체로 채우는 것이 골세포를 유지하기 쉽고, 뼈의 재생을 매우 촉진시킬수 있다.

상기 임플란트용 고정부재를 이용한 임플란트 치료순서를 이하에 설명한다.

먼저, 환자의 치조골 또는 악골에 드릴로 구멍을 뚫고, 이 구멍에 임플란트용 고정부재를 삽입하고, 치육으로 일단 구멍을 폐쇄하고, 그 다음 점막을 봉합한다. 치료에서, 원형의 구멍을 뚫기 쉽고, 따라서 임플란트용 고정부재도 단면 원형이 적합하다. 또한, 임플란트용 고정부재를 고려하면, 임플란트를 확실히 고정할 수 있는 적절한 지름의 임플란트용 고정부재를 선택하는 것이 바람직하다. 1～3 개월정도 경과후, 고정부재의 전체에 골세포가 증식되고, 튜브의 내측에도 뼈가 형성될 수 있다. 이 뼈의 전체 또는 대부분은 자신의 뼈로 형성된다. 이것은 치조골 또는 악골을 강화시킨다. 다음에, 임플란트용 고정부재가 삽입된 위치에서 점막을 절개하고, 고정부재로서의 튜브의 내측에 뼈가 재생되는 부분에 드릴로 다시 구멍을 뚫고, 임플란트를 삽입한다. 이 구멍을 다시 치육으로 폐쇄하고, 점막을 봉합하고, 1～3개월 정도 임플란트와 뼈를 확실히 결합시킨다.

그 후, 삽입된 임플란트의 두부를 치육으로부터 노출시키고, 인공치를 접속하기 위한 토대를 부착한다. 그리고, 인공치의 형을 취하고, 인공치를 장착하여, 임플란트 치료를 종료한다.

임플란트용 고정부재가 뼈에 삽입된 후 표면이 구강내에 노출한 상태이면, 세라믹스 기공체 내부에 뼈가 형성되기 전에, 잡균이 침입하여 증식하기 쉽고, 감염증을 일으킬 염려가 있기때문에, 뼈가 재생될 때까지 구멍은 치육으로 폐쇄하고, 점막을 봉합하여 두는 것이 바람직하다. 또, 잡균의 침투를 방지하고, 감염증의 발생을 억제하기 위해, 임플란트용 고정부재에 살균작용이 있는 은이온이 첨가되는 것이 바람직하다. 또, 상피세포의 침투을 방지하고, 자신의 뼈의 효율좋게 재생시키기 위해 멤브레인법이 겸하여 실행된다. 멤브레인법은 점막과 접촉하는 부위에 대하여 흡수성, 비흡수성의 막을 이용하여 뼈왁스로 각각 코팅함으로써 실시된다. 상기 임플란트용 고정부재의 크기는 임플란트 치아의 삽입위치의 치조골 또는 악골의 양 및 상태에 따라서 적의 조정되지만, 통상은 높이 10mm 정도이고, 전체가 치조골 또는 악골내에 삽입될 수 있다. 또, 임플란트와 인접하여 강화된 뼈를 충분히 형성되기 위해서 임플란트 주위에 두께 1mm 이상의 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체의 층이 균일하게 존재하는 것이 바람직하다. 또, 임플란트용 고정부재는 치육이나 점막을 상하는 것을 방지하기 위해 모서리를 둥글리거나 귀퉁이를 둥글게 할 수 있다.

더욱이, 임플란트용 고정부재로서의 튜브의 외주 영역에는 작은 슬릿이나 직선형의 구멍이 선택적으로 설치될 수 있다. 이것은 튜브의 내측으로 골세포가 쉽게 침투하도록 하고 골형성을 촉진할 수 있다.

도 2는 임플란트용 고정부재로서의 튜브(1)의 내측에 임플란트(2)가 미리 삽입되어 있는 임플란트 복합재를 나타낸다. 도 2에 나타내는 임플란트 복합재는 임플란트가 뼈에 삽입되기 전에 미리 임플란트와 임플란트용 고정부재를 일체화시킨 것을 나타낸다.

임플란트 복합재는 구강내의 수술을 생략할 수 있게 한다. 더욱이, 본 발명에 따르는 임플란트용 고정부재의 사용은 임플란트를 안정적으로 지지할 수 있는 자신의 뼈를 재생하기 때문에 의과 치료를 간단하게 하고, 감소시킨다.

임플란트는 티탄 또는 티탄 합금제인 것이 바람직하다. 티탄은 생체적합성 및 강도에 우수한 금속이고, 또 골세포가 티탄에 고정되기 쉽기때문에, 티탄으로 만들어진 임플란트는 임플란트용 고정부재로서의 튜브의 내부에 고정가능하다.

더욱이, 임플란트를 안정적으로 지지 고정하기 위한 목적으로, 임플란트가 고정되는 부분은 하이드록시 아파타이트 세라믹스와 골세포가 서로 혼합된 상태 보다도 골세포만으로 만들어지는 것이 바람직하다.

따라서, 임플란트 외주부와 임플란트용 고정부재를 구성하는 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 사이에 만들어진 공간부에 자신의 뼈의 층이 형성되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 임플란트의 상부 및 하부가 임플란트용 고정부재와 접촉되어 나사 등의 수단에 의해 확실히 지지고정하고, 임플란트의 중간부의 외주부에만 공간이 만들어지고, 혈액이나 세포가 그 공간에 쉽게 침투되도록 하는 자신의 뼈의 형성을 촉진시키는 구조를 사용할 수 있다.

또한, 도 2～도 4에 나타내는 임플란트(2)는 스크류타입의 것이지만, 임플란트 치아의 구조는 이것에 한정되는 것은 아니다. 스크류타입의 임플란트 치아는 나사산 전체에서 지지, 고정되고, 치료후, 씹는 힘을 나사산 전체에 바람직하게 분산시킬 수 있고, 뼈에 효율좋게 전달할 수 있다. 이 경우, 나사의 피치는 통상 0.1～2.0mm정도이다.

도 3은 본 발명에 따르는 임플란트 복합재의 다른 양태를 나타내는 개략 사시도이다. 도 3에 나타내는 임플란트 복합재는 상기 임플란트 복합재와 유사한 구조를 가지고, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 각각 만들어진 튜브(1) 또는 기둥에 간엽 줄기 세포, 골수세포 또는 골아세포 등의 골의 형성을 촉진하는 세포(3)를 도입하여, 부착시킨 것이다.

하이드록시 아파타이트 세라믹스 기공체는 상술한 것같이 내부에 많은 세포를 침투시킬수 있고, 임플란트(2) 주위의 상기 튜브(1) 또는 기둥에 뼈의 형성을 촉진하는 세포(3)를 도입하여 조기에 뼈를 형성하고, 뼈의 강도를 향상시키고, 임 플란트와 그 고정부재 사이의 뼈결합도 촉진한다.

뼈의 형성을 촉진하기 위한 세포(3)의 전형적인 보기는 간엽 줄기 세포, 골수세포 또는 골아세포 등을 포함하고, 간엽 줄기 세포 또는 골아세포가 특히 바람직하다.

보다 조기에 뼈를 재생시키기 위해서, 이들의 세포는 생체외에서 충분히 배양시킨 후, 생체에 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 유사하게 뼈의 형성을 촉진하는 목적으로, 상기 임플란트용 고정부재에, 골형성인자, 혈관형성인자, 에나멜 매트릭스 디리버티브(EMDOGAIN?) 등의 각종인자 또는 사이토카인 등의 활성물질을 포함시킬수 있다.

더욱이, 상기 임플란트용 고정부재에 다혈소판혈장(PRP : Platelet Rich Plasma)를 도입하는 것은 PRP가 골세포의 증식 및 치육의 치료를 보다 한층 촉진할 수 있기 때문에 바람직하다.

또, 상기 임플란트용 고정부재에 인공혈관을 도입하는 것은 뼈의 형성촉진효과를 더욱 높일 수 있다.

도 4는 본 발명에 따르는 임플란트 복합재의 또 다른 실시예를 나타내는 개략 사시도이다.

도 4에 나타내는 임플란트 복합재는 임플란트(2)의 두부측의 주위에 형성된 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 이루어진 우산형체(4)로 이루어진다. 우산형체(4)의 구조는 비용 우산의 개념보다도 램프용 갓의 개념이 적합하고, 뒤집은 그릇형, 반구형 등이 있을수 있다. 우산형체(4)의 바닥면은 평탄하게 형성되어 있 다. 우산형체(4)의 외경은 약 3～20mm 이다.

이와 같은 임플란트 복합재는 뼈의 높이가 충분하지 않은 부위에, 보다 긴 임플란트를 삽입할 때에 특히 유효하다. 상기 임플란트 복합재를 치조골에 삽입하는 때는, 뼈를 폭넓게 깍은 후, 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어진 우산형체(4)가 완전히 뼈에 삽입되거나, 또는 치조골위에 놓는 상태로 설치될 수 있다.

상기 우산형체(4)는 상술한 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체로 본질적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 임플란트 복합재를 점막으로 완전히 피복할 수 없는 경우, 구강내에 노출하는 우산형체(4)의 상부는 잡균의 침투을 방지하기 위해, 상술의 기공이 거의 없는 치밀체로 만들어지는 것이 바람직하다. 또, 살균작용을 갖는 은이온 등을 우산형체(4)에 포함시킬수 있다. 또, 이 우산형체(4)는 상기 튜브와 결합시켜 적용될 수 있다.

더욱이, 본 발명에서 임플란트 고정방법의 다른 관점으로서, 치조골 또는 악골의 임플란트 삽입위치에, 그 주위의 적어도 일부가 하이드록시 아파타이트 세라믹스와 일체화된 임플란트를 삽입할수도 있다. 예를 들면, 골유도재생(GBR :Guided Bone Regeneration)과정에서, 뼈측으로의 치육의 증식을 억제하기 위해, 임플란트의 삽입과 동시에, 뼈 형성 요망부분을 GBR막으로 덮을수 있다. 이 경우, GBR막으로 완전히 덮히지 않고, 노출된 임플란트의 주위에 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체가 설치되어야 한다.

하이드록시 아파타이트 세라믹스 기공체의 노출면은 잡균의 침투을 방지하는 관점으로부터 상술의 세라믹스 치밀체로 형성될 수 있다. 또, 상기 GBR막의 내측에 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 기공체를 배치하여도 좋다. 이렇게 서술된 것같이, GBR 과정에서 하이드록시 아파타이트 세라믹스의 병용은 뼈의 재생을 보다 촉진할 수 있다.

또한, 임플란트용 고정부재에 임플란트를 삽입하는 경우, 또는 임플란트가 임플란트 복합재에 미리 삽입되어 있는 경우, 임플란트용 고정부재의 단면적이 임플란트의 단면적의 1.5배 이상 50배 이하의 크기로 하는 것이 바람직하다. 임플란트용 고정부재의 단면적이 임플란트의 단면적의 1.5배보다 작으면, 임플란트용 고정부재를 사용하는 효과는 얻어지지 않는다. 역으로, 50배를 넘으면 임플란트용 고정부재가 너무 크게 되어 환자에 부담이 된다든지 뼈의 재생이 늦는다든지 하는 불편이 생긴다. 임플란트용 고정부재의 단면적은 임플란트의 단면적의 5배 이상 36배 이하인 것이 더 바람직하다.

상기 서술한 것과 같이, 본 발명에 의하면, 치조골 또는 악골의 보강?재생이 촉진될 수 있기때문에 임플란트의 치료를 효과적으로 행할 수 있고, 뼈가 강화되어 뼈조직의 강도가 임플란트를 안정적으로 지지할 수 있는 정도까지 조기에 강도를 향상될 수 있다.

또, 본 발명에 따르는 임플란트용 고정부재 또는 임플란트 복합재는 임플란트용 고정부재의 기공에서 자신의 뼈의 100% 가깝게 형성하는 것을 도입하여, 따라서 치료후, 치료된 부위의 주위의 치조골 또는 악골이 손상되지 않고, 삽입된 임플 란트를 반영구적으로 사용할 수 있게 한다.

더욱이 또, 임플란트 삽입위치와 그 주변 영역의 뼈만이 집중되어 강화될 수 있고, 환자에게 부담이 적은 소규모 수술로 적당한 장소에서 높은 정밀도로 강화될 수 있다.

상기 서술은 본 발명의 바람직한 실시예이지만, 본 발명의 요지와 범위를 일탈하지 않고, 여러 가지 변화와 변경이 가능하다는 것은 본 기술의 당업자에 의해 이해될 수 있다.

Claims (14)

1. 임플란트용 고정부재에 있어서,

   상기 고정부재는 치조골 또는 악골에 삽입하도록 한 것으로서 튜브와 기둥을 포함하며,

   상기 튜브는 하이드록시 아파타이트 세라믹스로 만들어지고, 상기 튜브의 적어도 일부는 기공체이고, 상기 튜브는 (1) 교반기포에 의해 형성된 하이드록시 아파타이트에 의해 이루어지고, 상기 튜브 안에 다수의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉 영역에서 개구하고, 삼차원적으로 연결되며, (2) 65% 이상 85% 이하의 평균 기공률을 가지고, 평균기공지름은 150 μm 이상 600 μm 이하이고, 상기 접촉 영역의 삼차원적으로 연결된 기공의 평균 개구지름은 적어도 30μm이며;

   상기 기둥은 교반기포에 의해 형성된 하이드록시 아파타이트에 의해 이루어진 세라믹스 기공체이고,

   상기 기둥 안에 다수의 구형의 기공이 상호 접촉하고, 이 접촉 영역에서 개구하고, 삼차원적으로 연결되며, 상기 기둥의 평균 기공률은 상기 튜브의 평균 기공률보다 크고, 상기 튜브의 적어도 70%에 의해 상기 기둥의 주면이 둘러싸여지도록 상기 튜브 안에 상기 기둥이 배치되고, 상기 고정부재 안에 공동(cavity)이 제공되어 그 안에 임플란트를 고정하도록 하는, 임플란트용 고정부재.
2. 제 1항에 있어서,

   간엽 줄기 세포, 골조세포 또는 골아세포가 하이드록시 아파타이트로 이루어진 상기 튜브 또는 기둥에 도입되는 임플란트용 고정부재.
3. 제 1항에 있어서,

   다혈소판 혈장(PRP:Platelet Rich Plasma)이 하이드록시 아파타이트로 이루어진 상기 튜브 또는 기둥에 도입되는 임플란트용 고정부재.
4. 제 2항에 있어서,

   다혈소판 혈장(PRP:Platelet Rich Plasma)이 하이드록시 아파타이트로 이루어진 상기 튜브 또는 기둥에 도입되는 임플란트용 고정부재.
5. 제 1항에 있어서,

   PDGF(Platelet Derived Growth Factor), FGF(Fibroblast Growth Factor), TGF-β(Transforming Growth Factor-beta), HGF(Hepatocyte Growth Factor), BMP(Bone Morphogenetic Protein), VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor), 에나멜 매트릭스 디리버티브(Enamel Matrix Derivative)의 하나 이상이 하이드록시 아파타이트로 이루어진 상기 튜브 또는 기둥에 도입되는 임플란트용 고정부재.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 임플란트용 고정부재의 축방향으로 수직한 단면적은 상기 임플란트의 축방향에 수직한 단면적의 1.5배 이상 50배 이내인 임플란트용 고정부재.
7. 제 1항에 따른 임플란트용 고정부재의 튜브의 내측 또는 기둥에 삽입된 임플란트를 포함하는 임플란트 복합재.
8. 제 4항에 따른 임플란트용 고정부재의 튜브의 내측 또는 기둥에 삽입된 임플란트를 포함하는 임플란트 복합재.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

   상기 임플란트의 두부의 주위에 형성된 하이드록시 아파타이트로 이루어진 우산형체를 포함하는 임플란트 복합재.
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