KR101210671B1 - 치과용 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 강도가 향상된 구조의 치과용 임플란트가 개시된다.
본 발명에 따른 치과용 임플란트는: 인공치관을 지지하기 위한 지대주(Abutment)와; 상기 지대주의 일단이 삽입되도록 일측단면에서 축선 방향으로 형성된 결합홈을 가지며, 상기 지대주를 지지하여 인공치근을 형성하는 매식체와; 나사헤드와 나사몸체를 포함하여 구성되며, 상기 지대주를 관통하여 상기 매식체의 결합홈에 체결됨으로써 상기 지대주를 상기 매식체에 고정시키는 지대주 고정스크루를 포함하여 구성된다. 상기 나사몸체는, 상기 매식체와의 나사결합을 위한 수나사부 및 상기 나사헤드와 상기 수나사부 사이에 구비되는 비나사형의 생크부를 포함하여 구성되며; 상기 생크부는, 상기 지대주 고정스크루의 강도를 보강하기 위해 상기 지대주의 일단을 통해 상기 지대주의 외부로 돌출되는 비나사구간을 포함한다.
본 발명에 의하면 지대주 고정스크루의 강도가 향상되어 피로수명이 향상되어 고정스크루의 파단현상이 개선되므로, 임플란트의 수명이 길어지고 임플란트의 보존을 위한 비용이 절감된다.

Description

치과용 임플란트{Dental Implant}

본 발명은 인공치아로 적용되는 치과용 임플란트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지대주 고정스크루의 파괴강도가 보강된 구조의 치과용 임플란트에 관한 것이다.

일반적으로 치과용 임플란트(Dental Implant)는 인공으로 만든 치아(인공치아) 또는 이러한 인공치아를 구강의 치조골에 이식하는 것을 말한다. 다시 말해서 상실된 치아를 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 (Titanium) 등으로 만든 인공 치근을 치아가 빠져나간 부분의 치조골, 즉 결손부위에 식립한 뒤, 상기 인공 치근에 인공 치관을 고정시켜 인공적으로 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술 또는 인공치아를 말한다.

일반적인 보철물이나 틀니의 경우, 시간이 지나면서 주위 치아와 골조직(치조골)이 상하지만 상기 임플란트는 주변 치아조직에 해를 입히지 않으며, 자연 치아와 비교하여 기능이나 모양이 같으면서도 충치가 생기지 않으므로 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 임플란트는 단일 결손치 수복은 물론 부분 무치아 및 완전 무치아 환자에게 의치의 기능을 증진시키고 치아 보철 수복의 심미적인 면을 개선할 수 있으며, 더 나아가 임플란트 주위의 골조직에 가해지는 과도한 응력을 분산시킬 수 있어 치열의 안정화에 도움을 줄 수 있다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 치과용 임플란트의 일 예는, 인공치관을 지지하기 위한 지대주(Abutment; 10)와, 인공 치근으로서 결손부위의 치조골에 식립되는 매식체(Fixture; 20)와, 상기 지대주(10)를 매식체(20)에 고정시키는 지대주 고정스크루(미도시)를 포함하여 구성된다.

여기서, 인공치아의 치근을 이루는 상기 매식체(20)는 손실된 치아부위, 즉 상기 결손부위의 치조골에 나사 결합에 의해 식립되며, 인공치관이 결합되는 상기 지대주(10)는 상기 지대주 고정스크루에 의해 상기 매식체(20)의 상부에 고정된다.

여기서 상기 매식체(20)의 외주면에는 수나사가 형성되며, 상기 지대주 고정스크루는 상기 지대주(10)를 상하 방향으로 관통하여 상기 매식체(20)에 체결됨으로써 상기 지대주(10)를 상기 매식체(20)에 고정시키는데, 상기 매식체(20)의 내부에는 축방향으로 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 내주면에는 상기 지대주 고정스크루가 결합되는 암나사가 형성된다. 그리고 상기 지대주 고정스크루의 외주면에는 암나사에 대응하는 수나사가 형성된다.

상술한 구조의 임플란트, 즉 인공치아로 음식물을 씹는 저작작용을 수행하는 경우 인공치아에는 상당한 저작부하가 작용하게 되는데, 이러한 저작부하는 불규칙적이고 반복적으로 상기 지대주 고정스크루에 작용하여 지대주 고정스크루가 풀리거나 휘어서 소성변형되며, 심한 경우에는 지대주 고정스크루가 과부하나 피로에 의해 파손(파단)되어 상기 지대주(10)가 상기 매식체(20)에서 분리되는 현상이 발생하게 된다.

도 1은 식약청(식품의약품안전청)고시 "치과용 임플란트의 성능 및 안전성 평가시험 해설서"에 제시된 피로도 시험방법을 나타낸 도면으로서, 지대주(10)과 매식체(20)이 결합된 구조의 임플란트 시편을 축선이 30도 각도로 기울어진 상태로 고정용 지그인 홀더(1)에 고정하고, 상기 지대주에 캡(2)를 설치한 후 상기 캡(2)에 로드(3)을 이용하여 상기 축선에 30도 각도로 경사지게 하중(F)를 가하여 임플란트의 안전성을 평가하는 구조이다.

이때 하중작용점(하중 작용방향의 연장선과 축선이 만나는 점)과 상기 임플란트 시편의 고정점(홀더의 표면과 축선이 만나는 점) 사이의 거리는 11mm이고, 상기 홀더의 표면에서 외부로 돌출되는 상기 매식체(20)의 높이는 임플란트가 실제 환자의 치조골에 식립되는 경우와 동일하게 3mm로 규정한다. 상기와 같이 임플란트 시편이 홀더(1)에 설치된 상태에서 250N(뉴톤) 이상의 하중과 2Hz~15Hz의 하중 주기에 대하여 피로도 시험이 수행된다.

상기와 같이 수행되는 정적하중시험 또는 피로도 시험에서 상기 지대주 고정스크루를 양분하는 파단면은 상기 수나사의 나사골을 따라 형성되며, 상기 지대주 고정스크루가 수나사의 나사골에서 파단되면, 상기 지대주(10)를 구속하는 힘이 제거되어 상기 지대주(10)가 매식체(20)로부터 분리됨으로써 치경부(잇몸)에서 탈락되므로, 상기 임플란트가 인공치아로서의 기능을 수행하지 못하게 되며, 상기 매식체에서 탈락된 부분은 다른 치아나 구강 내부의 연조직을 손상시키게 된다.

그리고 상기 지대주 고정스크루의 파단면이 수나사의 나사골을 따라 형성되므로, 상기 매식체(20)에 잔존하는 고정스크루의 일부, 즉 잔존부분을 상기 매식체(10)에서 분리하기 어려울 뿐만 아니라 경우에 따라서는 거의 불가능할 수도 있으며, 상기 매식체(20)에 남게 되는 상기 지대주 고정스크루의 잔존부분을 분리하는 과정에서 환자의 치조골에 상당한 부담을 주며, 이러한 임플란트의 교체나 보수치료에 많은 시간과 고비용이 소요되는 문제점이 있다.

한편, 상기 지대주(10)와 매식체(20) 사이의 틈새, 즉 접촉계면을 통해 이물질이나 세균이 상기 매식체의 내부로 유입되면, 치주염이나 구취의 요인이 되므로, 이를 방지하기 위해서는 상기 고정스크루의 체결력을 증가시켜서 상기 지대주의 표면과 상기 매식체의 표면 사이의 밀착력, 즉 접촉계면의 밀착력을 강화하여야 하는데, 상기 고정스크루의 체결력이 증가하면, 상기 고정스크루에 가해지는 초기 인장응력이 증가하여 상기 임플란트에 가해지는 일정수준 이하의 외력에 의해서도 상기 고정스크루의 파괴가 쉽게 일어날 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 치과용 임플란트의 피로강도 및 파단강도가 향상된 구조의 지대주 고정스크루를 갖는 치과용 임플란트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 인공치관을 지지하기 위한 지대주(Abutment)와; 상기 지대주의 일단이 삽입되도록 일측단면에서 축선 방향으로 형성된 결합홈을 가지며, 상기 지대주를 지지하여 인공치근을 형성하는 매식체와; 나사헤드와 나사몸체를 포함하여 구성되며, 상기 지대주를 관통하여 상기 매식체의 결합홈에 체결됨으로써 상기 지대주를 상기 매식체에 고정시키는 지대주 고정스크루를 포함하여 구성되는 치과용 임플란트를 제공하며: 상기 나사몸체는, 상기 매식체와의 나사결합을 위한 수나사부 및 상기 나사헤드와 상기 수나사부 사이에 구비되는 비나사형의 생크부를 포함하여 구성되며; 상기 생크부는, 상기 지대주 고정스크루의 강도를 보강하기 위해 상기 지대주의 일단을 통해 상기 지대주의 외부로 돌출되는 비나사구간을 포함한다.

상기 지대주는; 일단이 상기 결합홈의 내부로 삽입되어 일측단부가 상기 매식체에 의해 지지되는 지대주 몸체와, 상기 지대주의 축선을 따라 상기 지대주 몸체의 일단에서 타단까지 상기 지대주 몸체를 관통하도록 상기 지대주 몸체에 형성되며, 상기 지대주 고정스크루가 삽입되는 나사 관통홀을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 나사 관통홀의 내주면에는 상기 나사 헤드가 걸림되는 걸림단이 형성되고; 상기 걸림단과 상기 지대주 몸체의 일단 사이의 축방향 간격은, 상기 나사헤드와 상기 수나사 사이의 축방향 간격보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 나사헤드와 상기 수나사 사이의 축방향 간격은, 상기 걸림단과 상기 지대주 몸체의 일단 사이의 축방향 간격보다 상기 수나사부의 1피치 이상 큰 것을 특징으로 한다.

결론적으로, 상기 지대주의 일단에서 상기 지대주의 외부로 돌출되는 상기 생크부의 비나사구간의 길이가 상기 수나사부의 1피치 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면 지대주 고정스크루의 강도가 향상되어 피로수명이 향상되어 고정스크루의 파단현상이 개선되므로, 임플란트의 수명이 길어지고 임플란트의 시술 및 보존을 위한 비용이 절감된다.

둘째, 본 발명에 의하면 지대주 고정스크루의 초기 체결력을 증가시켜서 지대주와 매식체 사이의 틈새를 최소화할 수 있으므로, 이물질이나 세균이 매식체 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따른 치주염이나 구취를 방지할 수 있다.

셋째, 본 발명에 의하면 지대주 고정스크루의 수나사부에 가해지는 응력이 감소될 수 있으므로 나사단면적의 감소가 가능하다.

넷째, 본 발명에 의하면 지대주 고정스크루의 자립상태가 해제되는 것을 최소화 또는 방지할 수 있으므로 지대주가 매식체에서 분리되는 현상을 개선할 수 있으며 지대주의 분리로 인해 피시술자의 구강내부 연조직 및/또는 다른 치아가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 식약청고시 임플란트 피로도 시험방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 치과용 임플란트의 분해 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 치과용 임플란트의 조립 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4의 임플란트에 적용되는 지대주 고정스크루의 단면도이다.
도 7은 도 4의 치과용 임플란트의 지대주 고정스크루가 파단된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 임플란트에 대한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 단면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해될 수 있도록, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부 도면들을 참조하여 설명된다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호(도면부호)가 사용된다.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 일 실시예를 설명한다.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 치과용 임플란트의 분해 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 치과용 임플란트의 조립 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트(이하, '임플란트'라 약칭함)는, 지대주(100, Abutment)와 매식체(200, Fixture)와 지대주 고정스크루(300, 이하 '고정 스크루'라 약칭함)를 포함하여 구성된다.

상기 지대주(100)는 상기 매식체(200)에 장착되어 인공치관(도시되지 않음)을 지지하며, 상기 매식체(200)는 인공치근으로서 치조골에 식립되어 고정되고, 상기 고정스크루(300)는 상기 매식체(200)에 치결되어 상기 지대주(100)를 매식체(200)에 고정하는 기능을 한다.

보다 상세하게 설명하면, 시술자는 치과용 드릴에 의해 상기 치조골의 치아 결손부위에 형성된 식립홀에 상기 매식체(200)를 식립한 후, 상기 고정스크루(300)를 이용하여 상기 지대주(100)를 매식체(200)에 고정시키고, 상기 지대주(100)의 외부에 인공치관과 같은 보철물을 결합시킴으로써 임플란트 시술을 진행한다.

그리고 상기 매식체(200)가 상기 치조골의 식립홀에 나사결합에 심어져서 고정되도록, 상기 매식체(200)의 외주면에는 수나사산(211, 221)이 형성되는데, 보다 구체적으로 본 실시예에서의 상기 매식체(200)는 매식체 베이스(210)와 상부 매식체(220)를 갖는 매식체 몸체와 후술하는 결합홈을 포함하여 구성되며, 상기 매식체(200)는 대략 3mm 정도가 치조골에서 돌출된 상태로 노출되도록 상기 치조골에 식립된다.

상기 상부 매식체(220)는 상기 매식체 베이스(210)의 상부에 일체로 형성되며, 상기 매식체 베이스(210)의 외주면에 수나사 형태의 제1나사산(211)이 형성되고, 상기 상부 매식체(220)의 외주면에 수나사 형태의 제2나사산(221)이 추가적으로 형성되며, 상기 상부 매식체(220)에 상기 지대주(100)가 결합되어 지지된다.

상기 매식체(200)는 다각형, 예를 들면 육각형의 렌치 등과 같은 치과용 공구를 이용하여 상기 치조골에 식립된다. 이를 위하여 상기 매식체(200)에는 상기 렌치가 결합되는 다각형의 렌치홈(234)이 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 치조골(500)에 상기 매식체(200)를 식립하기 위하여, 상기 매식체(200)가 치조골의 식립홀의 입구에 위치된 상태에서 상기 렌치를 이용하여 상기 매식체(200)를 회전시키면, 상기 매식체(200)가 상기 식립홀의 내부로 진입하면서 상기 식립홀에 나사결합되어 정착된다.

그리고, 상기 매식체(200)의 내부에는 상기 고정스크루(300)의 체결을 위한 결합홈(230)이 형성된다. 상기 결합홈(230)은 상기 매식체(200)의 일측단면(상단면) 중심부에 상기 매식체의 축선방향으로 형성된다. 상기 결합홈(230)의 내주면에는 상기 고정스크루(300)의 체결을 위한 암나사(231)가 형성되고, 상기 결합홈(230)의 상측 내주면에는 상기 지대주(100)에 대한 지지를 위해 상기 지대주(100)와의 사이에 접촉 계면을 형성하는 지지면(233a, 233b)이 형성된다.

상기 지지면(233a, 233b)은 상기 지대주(100)의 일측 둘레(하부 둘레)를 구속하고, 본 실시예에서 상기 지지면(233a, 233b)은 상기 결합홈의 내부로 진입할수록 내경이 감소하는 경사면을 형성하며, 상기 렌치홈(234)은 상기 지지면에 형성되어 상기 결합홈(230)의 일부를 형성한다.

상기 지대주(100)는 전술한 바와 같이 상기 매식체(200)에 고정되어 인공치관(400)을 지지하는 부분으로서, 상기 지대주의 일단, 즉 도 3을 기준으로 할 때 상기 지대주의 하단은 상기 매식체의 결합홈(230)으로 삽입되며, 상기 지대주의 타단, 즉 상단은 상기 매식체(200)의 외부로 노출된다.

본 실시예에서 상기 지대주(100)는 일측이 상기 매식체의 결합홈(230)에 삽입되는 지대주 몸체(110)와 상기 지대주 몸체를 관통하는 나사 관통홀(120)을 포함하여 구성되며, 상기 지대주 몸체(110)의 외주면에는 상기 지지면(233a, 233b)에 밀착되어 지지되는 안착면(111)이 형성되어 상기 매식체(200)와의 사이에 접촉 계면을 형성한다.

상기 안착면(111)은 상기 매식체의 지지면(233a, 233b)에 대응하여 상기 지지면(233a, 233b)과 동일 각도의 경사면을 형성하며, 상기 고정 스크루(300)가 상기 지대주(100)를 관통하여 상기 매식체(200)에 체결될 때 상기 고정스크루(300)의 체결력이 증가됨에 따라 상기 안착면(111)과 상기 지지면(233a, 233b) 사이의 밀착력이 강화되어 상기 지대주와 매식체 사이의 틈새(접촉 계면)를 차단하다.

따라서, 본 실시예에서 제공되는 상기 지대주(100)는 상기 고정스크루(300)의 가압력에 의해 상기 매식체의 결합홈(230)에 쇄기 타입으로 박혀서 고정되며 일측부(하단부)의 둘레가 상기 매식체(200)에 의해 구속되는 구조가 된다.

그리고 상기 나사 관통홀(120)은 상기 지대주(100)의 일단(하단)에서 타단(상단)까지 상기 지대주 몸체(110)의 축선을 따라 관통 형성되고, 상기 나사 관통홀(120)을 통해 상기 고정스크루(300)가 상기 지대주 몸체(110)의 내부에 삽입된 후 상기 매식체(300)에 체결되며, 상기 나사 관통홀(120)의 내주면에는 상기 고정스크루(300)가 걸림되는 걸림단(121)이 형성된다.

본 실시예에서는, 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)의 일측부, 즉 상부에 장착된 상태에서, 상기 지대주의 나사 관통홀(120)를 통해 상기 고정스크루(300)를 삽입한 후 상기 매식체(200)의 결합홈(230)에 형성된 암나사(231)에 상기 고정스크루(300)를 체결하면, 상기 고정스크루(300)가 상기 지대주의 걸림단(121)을 가압하면, 상기 지대주(100)가 구속되면서 상기 매식체(200)에 고정될 수 있다.

다음으로, 상기 고정스크루(300)는, 상기 매식체(200)와 나사체결되는 나사 몸체(310)와 상기 나사몸체(310)와 일체로 형성되는 나사헤드(320)를 포함하여 구성된다.

상기 나사 몸체(310)는, 상기 매식체의 암나사(231)에 대응되는 수나사 구간을 이루는 수나사부(311)와 비나사형의 생크부(312; Shank Portion)를 포함하여 구성되며, 상기 생크부(312)는 상기 수나사부(311)와 상기 나사 헤드(320) 사이에 구비되는 비나사영역, 즉 나사산이 형성되지 않은 몸통부로서, 예를 들면 표면이 매끈한 원통부를 말한다.

그리고 본 실시예에 있어서 상기 나사헤드(320)는 상기 나사 관통홀(120)의 걸림단(121)에 걸림되어 상기 지대주(100)를 상기 매식체(200)측으로 가압하며, 본 발명에서 상기 나사헤드(320)는 일반적인 나사머리 형상뿐만 아니라 그 형상이 변경되더라도 상기 지대주(100)를 구속하는 부분을 형성하는 구성요소를 말하며, 상기 지대주(100)를 구속하는 부분이면 상기 나사 헤드(320)의 일부가 된다.

상기와 같이 구성되는 고정스크루(300)가 상기 지대주(100)를 관통하여 상기 매식체(200)에 체결됨으로써 상기 지대주(100)를 상기 매식체(200)에 고정하면, 상기 고정스크루(300)의 초기 체결력에 의한 인장력과 함께 음식물의 저작과정에서 가해지는 반복적이고 불규칙적인 외력에 의한 굽힘력이 상기 고정스크루(300)에 중첩적으로 작용하게 되며, 이에 따라 상기 고정스크루가 피로파괴되거나 파단강도 이상의 응력에 의해 파단된다.

본 발명에서는 상기 고정스크루(300)의 강도보강을 위하여, 상기 생크부(312)는 상기 지대주의 일단, 즉 상기 지대주 몸체(110)의 일단을 통해 상기 지대주의 외부로 돌출되는 비나사구간을 포함한다.

다시 말해서, 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)에 고정되도록, 상기 고정스크루(300)가 상기 지대주 몸체(110)의 나사 관통홀(120)을 통해 상기 매식체(200)에 일정 토오크(Torque)로 체결되면, 상기 생크부(312)가 상기 나사 관통홀의 외부로 노출되어, 상기 지대주(100)의 일단(하단)과 상기 수나사부(311) 사이에 상술한 비나사구간이 형성된다.

상기 지대주(100)를 상기 매식체(200)에 고정하기 위하여, 상기 고정스크루(300)는 상기 지대주 몸체의 타단(상단)을 통해 삽입된 후 기설정된 체결력, 예를 들면 30N?cm 토오크의 체결력으로 상기 매식체(200)의 암나사(231)에 나사결합되며, 이때 상기 생크부(312)가 상기 지대주(100)의 외부, 즉 상기 지대주 몸체(110)의 일단을 통해 상기 결합홈의 바닥측으로 돌출되어 상기 결합홈(230)에 내부에 노출된다.

여기서, 상기 지대주(100)의 일단, 즉 상기 지대주 몸체(110)의 일단을 통해 상기 지대주(100)의 외부(하측)로 돌출되는 상기 생크부(312)의 비나사구간 길이는, 상기 수나사부(311)의 피치(pitch)를 기준으로 1피치 이상, 보다 상세하게는 상기 수나사부의 1피치 이상, 특히 3피치 이상이고 상기 수나사부의 호칭지름 이하의 길이만큼 상기 지대주 몸체(110)의 일단을 통해 돌출된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 지대주의 구속을 위해 상기 나사 관통홀(120)의 내주면에 형성되는 상기 걸림단(121)과 상기 지대주 몸체(110)의 일단 사이의 축방향 간격이, 상기 나사헤드(320)와 상기 수나사부(311) 사이의 축방향 간격보다 작게 구성된다.

이때 상기 나사헤드(320)와 상기 수나사부(311) 사이의 축방향 간격은, 상기 걸림단(121)과 상기 지대주 몸체(110)의 일단 사이의 축방향 간격보다 상기 수나사부(311)의 1피치 이상 크게 형성되며, 특히 상기 수나사부(311)의 1피치 이상, 특히 3피치 이상이고 상기 수나사부(311)의 호칭지름 이하로 형성된다. 본 실시예에서 상기 수나사부(311)의 축방향 구간길이는 상기 수나사부(311)의 호칭지름보다 크게 형성되며 나사산의 수가 대략 5 내지 6개 이상이 되도록 제조된다.

본 발명에 따르면, 음식물을 씹는 저작작용시에 대한 안전성시험, 즉 정적하중시험 또는 피로도 시험에서 상기 임플란트에 가해지는 외력에 의한 영향, 즉 굽힘응력이 상기 수나사부(311)에 작용하지 않거나 그에 의한 영향을 최소화할 수 있으므로, 상기 수나사부(311)는 실질적으로 나사의 초기 체결력과 상기 외력의 축방향 분력(나사축선방향의 분력)의 영향만을 받게 된다. 그리고, 상기 외력에 의한 반복적인 굽힘력(나사축선에 수직한 분력)은 상기 지대주(100)를 통해 실질적으로 상기 생크부(312)에만 가해진다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 굽힘력에 의해 상기 지대주(100)에 회전 모멘트가 작용하면 상기 지대주 몸체(110)가 상기 결합홈(230)의 내부에서 회전하여서, 상기 나사몸체(310)의 전체 구간 중에서 상기 지대주 몸체(110)의 일단과 일치하는 부분 또는 그 인접부분에 굽힘응력이 집중되나, 본 발명에 따르면 상기 굽힘응력이 실질적으로 상기 생크부(312)에만 작용하게 되며, 상기 생크부(312)가 상기 굽힘응력에 저항하고 응력집중 현상을 개선한 비나사형으로 형성되어 강도가 보강된 구조이므로 임플란트의 수명이 향상된다.

상술한 구조에 따르면 상기 고정스크루(300)가 종래보다 더 강한 체결력으로 상기 매식체(200)에 나사체결될 수 있으며, 이에 따라 상기 지대주(100)와 상기 매식체(200)의 접촉계면이 더욱 강하게 밀착되므로, 상기 매식체의 결합홈(230) 내부로 이물질이나 세균의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수나사부(311)에 대한 외력의 영향이 방지 또는 최소화되어 상기 수나사부(311)에 가해지는 응력이 감소되므로, 상기 나사몸체(310)의 단면적, 즉 상기 수나사부(311)와 생크부(312)의 굵기가 감소될 수 있다.

본 실시예에서 상기 생크부(312)의 외경과 상기 결합홈(230)의 내경 중 상기 생크부에 대응되는 부분의 기준치수는 동일하며, 끼워맞춤 공차는 상기 수나사부(311)와 암나사(231)의 나사공차보다 엄격한 공차의 슬라이딩 공차가 적용된다.

다음으로, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 고정스크루(300)는 피로나 파괴강도 이상의 과부하에 의한 파단시에 상기 생크부(312)에 파단면(313a)의 형성을 유도하는 파단 유도부(313)를 더 포함할 수도 있다.

다시 말해서, 본 실시예의 지대주 고정스크루(300)에 있어서는, 저작 활동시 임플란트 설계강도 이상의 외력 및/또는 피로하중이 상기 임플란트에 작용할 경우에 상기 고정스크루(300)의 기설정 부위가 파단되도록 상기 생크부(312)에 상기 파단 유도부(313)가 형성되며, 본 실시예에서는 상기 파단 유도부(313)가 형성된 부분에 상기 파단면(313a)의 형성이 유도된다.

그리고 본 실시예에서는 상기 파단 유도부(313)가 형성된 부분에 상기 파단면(313a)이 형성되어 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)에서 분리되면, 상기 파단면(313a)이 상기 매식체(200)의 일측단면(상단면)에서 일정 간격 이격된 위치, 즉 치경부에서 일정 간격 돌출된 위치에 노출되는 것이 좋다.

즉, 상기 고정스크루(300)에 의해 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)에 결합되어 고정된 상태를 기준으로, 상기 파단 유도부(313)가 상기 매식체(200)의 일측단면(임플란트가 하악에 식립되는 경우 매식체의 상단면)에서 일정 간격 이격된 위치에 형성되어 상기 매식체(200)의 상단면과 상기 나사 헤드(320) 사이에 상기 파단면(313a)의 형성을 유도하며, 상기 파단면(313a)이 치경부의 외부로 노출된다.

이에 따라, 상기 고정스크루(300)가 파단되어 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)에서 분리된 경우에, 시술자는 치과용 집게 등의 도구를 이용하여 상기 매식체(200)에 잔존하는 잔존부분을 돌려서 상기 매식체(200)에서 상기 고정스크루의 잔존부분을 분리할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 나사 몸체의 생크부(312)는 수나사가 형성되지 않은 비나사형 원통형상, 예를 들면 외경이 상기 수나사부의 바깥지름(나사산지름)과 같고 외주면이 매끄러운 원통형의 몸체이며, 상기 파단 유도부(313)는 상기 나사헤드(320)에 가까운 위치에 형성되는 것이 바람직한데, 더욱 상세하게는, 상기 고정스크루(300)의 파단시에 상기 파단면(313a)이 치경부(잇몸)의 외부로 돌출되는 위치에 형성되도록 함으로써, 전술한 바와 같이 집게 등을 이용하여 매식체(200)에 결합되어 있는 고정스크루(300)의 잔존부분을 용이하게 분리할 수 있게 한다.

본 실시예에서는 상기 파단 유도부(313)는 응력집중을 유도하여 상기 고정스크루의 특정부분에 파단면을 형성하는 구조로서, 상기 파단 유도부(313)의 일 예로 상기 생크부(312)의 표면(외주면)에 형성되는 파단 노치홈을 개시하며, 이하에서는 상기 파단 노치홈의 도면부호를 상기 파단 유도부와 동일한 도면부호로 사용한다.

도 6을 참조하면, 상기 파단 노치홈(313)은, 상기 고정스크루(300)에 의해 상기 지대주(100)가 상기 매식체(200)에 결합되어 고정된 상태를 기준으로 상기 매식체(200)의 상단면과 상기 나사 헤드(320) 사이에 위치되며, 상기 생크부(312)의 외주면에 대략 'V'자 홈형태로 형성되어 상기 파단 노치홈(313)이 형성된 부분에 상기 파단면의 형성이 유도된다. 본 실시예에서 상기 생크부(312)는 상기 나사 헤드와 상기 나사몸체의 경계를 형성하는 나사 목(neck)에서 상기 수나사부(311) 사이의 구간이다.

상기 파단 노치홈(313)은 상기 생크부(320)의 외주면에 원주방향을 따라 서로 이격되게 복수로 마련될 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 파단 노치홈(313)이 상기 생크부(312)의 외주면에 원주방향을 따라 연속적으로 환형의 띠 형태로 형성되는 것을 개시한다.

상기 파단 노치홈(313)의 홈 각도(α)는 상기 수나사부(311)의 나사산 각도(β) 이하로 형성되고, 상기 파단 노치홈(321)의 홈 지름(d)은 수나사부(311)의 골지름(D) 이하로 형성되는데, 특히 상기 파단 노치홈(321)의 홈 각도(α)가 상기 수나사부(311)의 나사산 각도(β) 보다 작고, 상기 파단 노치홈(321)의 홈 지름(d)은 수나사부(311)의 골지름(D)보다 작게 형성되어 상기 파단면(313a)의 형성을 유도하나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상으로도 변경될 수 있으며, 상기 파단 노치홈의 형상 및 파단조건은 상기 임플란트의 내구성 규격 및 상기 고정스크루의 파단강도 설계조건 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 고정스크루(300)가 상기 파단 유도부(313)를 기준으로 파단되면, 도 7에서와 같이 상기 파단면(313a)이 상기 매식체(200)의 외부로 돌출되므로, 상기 고정스크루(300)의 파단후에 상기 매식체(200)에 잔존하는 고정스크루의 잔존부분 쉽게 분리할 수 있어서 임플란트의 교체나 보수치료가 용이하고 치조골의 손상이나 부담감을 최소화할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 임플란트는 피시술자의 하악에 시술되는 경우를 기준으로 설명된 것으로서, 상기 임플란트가 피시술자의 상악에 시술되는 경우에는 상기 임플란트의 상부와 하부가 역전되어 상기 매식체의 상단면이 하단면이 되며, 이는 이하에서 설명되는 치과용 임플란트의 다른 실시예 및 청구항의 기재에서도 동일하다.

다음으로, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 다른 실시예를 설명한다.

본 실시예에 따른 치과용 임플란트는 매식체(200)와 지대주(400)를 포함하여 구성되며, 본 실시예에서의 매식체(200)는 전술한 실시예에서 설명된 매식체가 동일하게 적용될 수 있으므로 동일 도면부호가 적용되며 반복적인 설명은 생략된다.

그리고 본 실시예에서의 지대주(400)는 스크루 일체형으로, 인공치관을 지지하기 위한 지대주 몸체(410)와 고정스크루(420)를 포함하여 구성되며, 상기 고정스크루(420)는 상기 지대주 몸체(410)의 일단에 일체로 형성된다.

본 실시예에서 상기 지대주 몸체(410)는 나사헤드의 기능을 하며, 상기 고정스크루(420)는 상기 매식체(200)와 나사체결되는 수나사부(421)와 비나사형의 생크부(422)를 포함하여 구성된다. 상기 생크부(422)는 상기 지대주 몸체(410)의 일단과 상기 수나사부(411) 사이의 구간으로서 수나사가 형성되지 않은 비나사구간이며, 상기 생크부(422)의 구간길이는 상기 수나사부(421)의 나사피치를 기준으로 1피치 이상, 특히 3피치 이상이 될 수 있으며, 상기 수나사부(421)의 호칭지름 이하가 되도록 형성된다.

상기 결합홈(230)에 형성된 암나사(231)에 상기 수나사부(421)가 체결되면, 상기 지대주 몸체(410)의 일측(하부) 둘레면(411)은 상기 매식체(200)의 내부, 즉 상기 결합홈(230)의 내부에 삽입되어, 상기 결합홈(230) 내부, 특히 전술한 실시예에서 상기 매식체의 지지면(233a, 233b)에 강하게 밀착된다.

상술한 구조의 지대주(400)와 상기 매식체(200)를 포함하는 임플란트에 외력이 가해지면, 상기 비나형의 생크부(422)가 굽힘응력에 저항하고 응력집중 현상을 개선하며 상기 수나사부(421)에는 굽힘력에 의한 영향이 최소화 또는 방지될 수 있으므로, 임플란트의 안전성과 내구성 및 수명이 향상될 수 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

100: 지대주 110: 지대주 몸체
120: 나사 관통홀 200: 매식체
230: 결합홈 231: 암나사
300: 고정스크루 310: 나사몸체
311: 수나사부 312: 생크부
313: 파단 유도부

Claims (5)

1. 인공치관을 지지하기 위한 지대주(Abutment)와; 상기 지대주의 일단이 삽입되도록 일측단면에서 축선 방향으로 형성된 결합홈을 가지며, 상기 지대주를 지지하여 인공치근을 형성하는 매식체와; 나사헤드와 나사몸체를 포함하여 구성되며, 상기 지대주를 관통하여 상기 매식체의 결합홈에 체결됨으로써 상기 지대주를 상기 매식체에 고정시키는 지대주 고정스크루를 포함하여 구성되는 치과용 임플란트로서:
   상기 나사몸체는, 상기 매식체와의 나사결합을 위한 수나사부 및 상기 나사헤드와 상기 수나사부 사이에 구비되는 비나사형의 생크부를 포함하여 구성되고;
   상기 생크부는, 상기 지대주 고정스크루의 강도를 보강하기 위해 상기 지대주의 일단을 통해 상기 지대주의 외부로 돌출되는 비나사구간을 포함하며;
   상기 지대주는, 일단이 상기 매식체의 결합홈의 내부로 삽입되어 일측단부가 상기 매식체에 의해 지지되는 지대주 몸체와, 상기 지대주의 축선을 따라 상기 지대주 몸체의 일단에서 타단까지 상기 지대주 몸체를 관통하도록 상기 지대주 몸체에 형성되며 상기 지대주 고정스크루가 삽입되는 나사 관통홀을 포함하며;
   상기 지대주의 일단에서 상기 지대주의 외부로 돌출되는 상기 생크부의 비나사구간의 길이가 상기 수나사부의 1피치 이상인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 나사 관통홀의 내주면에는 상기 나사헤드가 걸림되는 걸림단이 형성되고; 상기 걸림단과 상기 지대주 몸체의 일단 사이의 축방향 간격은, 상기 나사헤드와 상기 수나사부 사이의 축방향 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 나사헤드와 상기 수나사부 사이의 축방향 간격은, 상기 걸림단과 상기 지대주 몸체의 일단 사이의 축방향 간격보다 상기 수나사부의 1피치 이상 큰 것을 특징으로하는 치과용 임플란트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 생크부의 외경과 상기 결합홈의 내경 중 상기 생크부에 대응되는 부분은 기준치수가 동일한 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.

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