KR101301205B1

KR101301205B1 - 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트

Info

Publication number: KR101301205B1
Application number: KR1020137007289A
Authority: KR
Inventors: 테루오 이시와타
Original assignee: 가부시키가이샤 난토 세이미츠
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2013-08-29
Also published as: KR101273548B1; US20110136078A1; EP2305179A1; BRPI0912083A2; AU2009252215A1; SE536598C2; CA2725890C; DE112009001256T5; AU2009252215B2; CN102046109A; SE1051232A1; US20140227663A1; US9549791B2; EP2305179A4; CA2725890A1; CH701567B1; RU2471451C2; JP5207480B2; CN102046109B; RU2010147886A

Abstract

임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트에 있어서, 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻는다.
뼈에 접촉 상태로 고정되는 임플란트체(2)이고, 지르코니아로 형성된 모재부(2a)와, 당해 모재부(2a)의 표면에 형성되어 모재부(2a) 보다도 낮은 경도의 표면층(2b)를 포함한다. 즉, 지르코니아의 모재부(2a)에 의해 기계적 강도에 뛰어날 뿐만 아니라, 부드러운 연질의 표면층(2b)이 뼈와 모재부(2a)와의 경도 차이를 완화하는 완충층으로서 기능하는 동시에 부드러운 표면에 의해 골밀착성이 더욱 향상된다.

Description

임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트{Implant Body, Method of Manufacture of Same, and Dental Implant}

본 발명은 뼈에 밀착 상태로 고정되는 임플란트체(implant body), 예를 들면, 영구치의 치근 등이 결손 될 시에 턱의 뼈 등에 삽입되는 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트에 관한 것이다.

종래, 뼈에 매설 등으로 접촉 상태로 고정되고, 인공뼈, 뼈접합 재료 또는 뼈보충 재료 등으로서 적용되는 임플란트체가 사용되고 있다.

예를 들면, 충치나 파손으로 의해 영구치의 치근이 손실된 경우, 치조골의 천공으로 임플란트체가 삽입되어서 고정되는 치과용 임플란트가 사용되고 있다. 이 치과용 임플란트는 일반적으로, 치조골에 고정되는 임플란트체와, 당해 임플란트체에 나사 장착되고 인공치관(artificial dental crown)이 장착가능한 지대주(Abutment)로 구성되어 있다.

현재, 상기 임플란트체를 구성하는 재료로서는, 순수 티타늄이 많이 채용되어 있다. 하지만, 순수 티타늄의 경우, 금속 알레르기가 생기는 우려나 세균 부착이 많은 우려 등의 부적합성이 있기 때문에, 최근, 임플란트체에 적합한 다른 재료로서, 예를 들면 생체 친화성이나 기계적 강도가 좋은 세라믹스 재료가 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 임플란트의 재료로서 세라믹스 재료를 포함하여 몇 개의 재료가 기재되어 있다. 또한, 이 특허문헌 1에서는, 생물학적 적합성을 부여하기 위해, 임플란트의 표면에 표면거칠기(surface roughness)를 부여하기 위한 화학물질, 화학적, 기계적, 또는 레이저 처리 등이 개시되어 있다.

1. 일본국 특허 제4046213호

상기 종래의 기술에는, 이하의 과제가 남아 있다.

즉, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 임플란트의 표면에 기계적 처리나 레이저 처리 등을 행하여 표면거칠기화 하는 것으로써, 생물학적 적합성을 향상시키고 있으나, 단지 표면거칠기화 하는 것으로 만으로는 불충분하고, 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합(bone attachment)을 획득하는 것이 곤란했다. 결과적으로, 더욱 양호한 생체 친화성을 구비하는 동시에, 골결합을 강화할 수 있는 임플란트체가 요청되고 있고, 특히, 생체 친화성이나 기계적 강도 등이 좋은 세라믹스 재료로 형성된 임플란트체가 요망되고 있다.

본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻을 수 있는 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용했다. 즉, 본 발명의 임플란트체는 뼈에 접촉 상태로 고정되는 임플란트체이고, 지르코니아로 형성된 모재부와, 당해 모재부의 표면에 형성되며 상기 모재부보다 낮은 경도를 갖는 표면층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 임플란트체에서는, 지르코니아로 형성된 모재부와, 상기 모재부의 표면에 형성되며 모재부보다 낮은 경도의 표면층을 포함하므로, 지르코니아의 모재부에 의해 기계적 강도에 뛰어날 뿐만 아니라, 부드러운 연질의 표면층이 뼈와 모재부와의 경도차이를 완화하는 완충층으로서 기능하는 동시에 연한 표면으로 인해 골밀착성이 더욱 향상된다.

또한, 본 발명의 임플란트체는 상기 표면층에 다수의 크랙 공동(crack cavity)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 이 임플란트체에서는, 표면층에, 다수의 크랙 공동이 형성되어 있으므로, 단지 표면거칠기화 되어 있는 것이 아니라, 골세포가 표면층의 크랙 공동 내로 침입하는 것이 가능하게 되고, 골세포가 침입하면, 접촉 면적이 대폭 증대하는 동시에 가교 결합 효과(cross-linking effect)를 얻을 수 있고, 더욱 높은 골밀착성 및 골결합을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 임플란트체는 상기 표면층의 경도가 상기 뼈의 경도 이하인 것을 특징으로 한다. 즉, 이 임플란트체에서는, 표면층의 경도가 뼈의 경도 이하로 되어 있으므로, 뼈와 동등한 경도 또는 뼈보다도 연질에서 부드러운 표면이기 때문에, 보다 뼈조직의 밀착이 용이하다.

또한, 본 발명의 임플란트체는 상기 표면층이 수산화 지르코늄으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 이 임플란트체에서는, 표면층이 수산화 지르코늄으로 형성되어 있으므로, 표면층의 수산화 지르코늄에 의해, 뼈조직과의 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻을 수 있다. 즉, 이 표면층의 수산화 지르코늄은 이온 교환작용을 갖고 있고, 칼슘 이온의 증가 및 세포의 운동성 등의 증강이 도모되는 것으로 생각되어, 골밀착성이 대폭 향상한다.

본 발명의 치과용 임플란트는 상기 뼈로서 기능을 하는 치조골의 천공으로 삽입되어서 고정되는 상기 본 발명의 임플란트체를 구비하는 것을 특징으로 한다. 즉, 이 치과용 임플란트에서는 치조골의 천공에 삽입되어서 고정되는 상기 본 발명의 임플란트체를 구비하고 있으므로 기계적 강도가 우수함과 동시에, 부드러운 연질의 표면층에 의해 치조골에 대한 높은 골밀착성을 얻을 수 있다.

본 발명의 임플란트체의 제조 방법은, 뼈에 접촉 상태에서 고정되는 임플란트체의 제조 방법으로서, 지르코니아로 형성된 모재부의 표면에 수분(water vapor)을 포함하는 공기 중에서 레이저 광을 조사하여 상기 모재부보다 낮은 경도의 수산화 지르코늄(zirconia hydroxide) 표면층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 이 임플란트체의 제조 방법에서는, 지르코니아로 형성된 모재부의 표면에 수분을 포함하는 공기 중에서 레이저 광을 조사하여 모재부보다 낮은 경도의 수산화 지르코늄 표면층을 형성하므로, 모재부 표면에 골밀착성의 높은 연질의 수산화 지르코늄의 표면층을 용이하게 형성할 수 있다.

즉, 예를 들면 고체 레이저 등의 단파장 레이저 광이 조사된 모재부의 지르코니아가 레이저 광의 고에너지에 의해 표면 구성이 변하여 표면거칠기화될 뿐만 아니라, 지르코니아와 수분을 반응시켜서 수산화물질(hydroxide), 즉 수산화물(수산화 지르코늄) 표면층을 형성할 수 있다. 또한, 이 제법에 의한 수산화 지르코늄 표면층은 다수의 크랙 공동이 발생함으로써, 저경도화될 수 있다.

또한, 본 발명의 임플란트체의 제조 방법은 상기 레이저 광이 Nd:YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저에 의한 기본파의 레이저 광인 것을 특징으로 한다. 즉, 이 임플란트체의 제조 방법에서는, 레이저 광으로서, Nd:YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저 등의 기본파의 레이저 광을 사용함으로써, 단파장에서 고에너지의 레이저 광에 의해 지르코니아의 모재부 표면에 수산화 지르코늄의 표면층을 형성하는 동시에 다수의 크랙 공동을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 임플란트체의 제조 방법은, 상기 레이저 광의 조사에 의해 상기 표면층의 경도를 상기 뼈의 경도 이하로 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 이 임플란트체의 제조 방법에서는, 레이저 광의 조사에 의해 표면층의 경도를 뼈의 경도 이하로 하기 때문에, 상술한 바와 같이, 뼈조직이 보다 밀착하기 용이한 표면층을 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 이하의 효과를 나타낸다.

즉, 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법에 따르면, 지르코니아로 형성된 모재부의 표면에 형성되고 모재부보다 낮은 경도의 표면층이 형성되므로, 지르코니아의 모재부에 의해 기계적 강도에 우수할 뿐만 아니라, 부드러운 연질의 표면층이 뼈와 모재부와의 경도 차이를 완화하는 완충층으로서 기능하는 동시에 부드러운 표면으로 의해 골밀착성이 더욱 향상된다. 따라서, 임플란트체로서 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻을 수 있다. 특히, 이 임플란트체를 치조골의 천공으로 삽입되어서 고정되는 치과용 임플란트의 임플란트체로에 적용됨으로써, 치조골에 대하여 높은 골밀착성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 일 실시 형태에 있어서, 치과용 임플란트를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서, 임플란트체를 나타내는 모식적인 주요부 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 비교예 및 실시예에 있어서, 표면의 적외 분광 광도분석의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체 표면을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체 표면을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체 표면을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 비교예에 있어서, 실제로 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 비교예에 있어서, 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 비교예에 있어서, 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 실시예에 있어서, 임플란트체를 실험용 쥐에 삽입한 후, 4주일 경과한 상태의 광학현미경에 의한 주요부 단면의 확대 사진이다.

이하, 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트의 일 실시 형태를, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

본 실시 형태의 임플란트체(2)는 뼈에 접촉 상태로 고정되는 임플란트체로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 뼈로 작용하는 치조골의 천공으로 삽입되어서 고정되는 치과용 임플란트(1)의 임플란트체에 적용한 것이다. 이 임플란트체(2)는 대략 실린더형(원주형상)으로 하부(원위부)로 갈수록 외경이 점차 작아지는 팁을 갖는다. 이 임플란트체(2)는 외주에 나사부(3)가 형성되고, 당해 나사부(3)는 임플란트체(2)의 축 방향으로 점진적으로 형상을 변화시키도록 형성되어 있다. 또한, 나사부(3)는 원위부가 나사산으로 절삭 홈을 마련한 셀프 탭 나사부(self-tapping threaded portion : 3a)로 이루어지고, 치조골의 천공으로 직접 나사 삽입 고정이 가능하게 되어 있다.

이 임플란트체(2)의 상부에는, 지대주(Abutment, 도시 생략)가 나사 구조 등의 결합 수단에 의해 고정 가능하게 되어 있다. 예를 들면, 지대주의 하부에 숫나사가 형성되고, 임플란트체(2)의 상부에는 지대주의 하부의 숫나사에 나사 체결 가능한 암 나사 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다.

또한, 임플란트체(2)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 지르코니아로 형성된 모재부(2a)와, 당해 모재부(2a)의 표면에 모재부(2a) 보다 낮은 경도의 수산화지르코늄으로 형성된 표면층(2b)으로 구성되어 있다.

이 표면층(2b)에는 다수의 크랙 공동(crack cavity : W)이 형성되어, 표면의 경도를 더욱 저하시켜 있다.

상기 표면층(2b)의 경도는 치조골의 경도 이하로 하고, 통상의 치조골의 비커스 경도(Vickers hardness)가 500 Hv 정도인 것에 대하여, 본 실시 형태의 표면층(2b)의 경도는 300 Hv 정도로 되어 있다.

그 다음에, 상기 치과용 임플란트(1)의 임플란트체(2)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

우선, 지르코니아(지르코니아 세라믹)로 숫나사부(3)을 포함하는 외관을 갖는 임플란트체(2)의 모재부(2a)를 제작한다.

그 다음에, 모재부(2a)의 표면에 수분을 포함하는 공기(수증기를 포함하는 분위기 중)중에서 레이저 광을 조사해서 수산화 지르코늄의 표면층(2b)을 형성한다. 이 때, 사용하는 레이저 광은 고에너지의 레이저 광일 필요가 있기 때문에, 예를 들면 고체 레이저인 Nd:YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저에 의한 레이저 광(기본파)을 사용한다.

또한, 이 레이저 광을 조사할 때, 표면층(2b)의 경도가 치조골의 경도 이하가 되도록 설정한다. 즉, 치조골의 비커스 경도가 통상은 500 Hv정도이기 때문에, 본 실시 형태에서는, 경도가 300 Hv 정도의 표면층(2b)으로 되도록 Nd:YAG 레이저 광 또는 YVO₄ 레이저 광의 출력 등을 설정하여 조사한다. 이 레이저 광 조사에 의해, 흑색화된 표면층(blackened surface layer : 2b)이 형성된다.

이와 같은 본 실시 형태의 임플란트체(2) 및 이것을 구비한 치과용 임플란트(1)에서는 지르코니아로 형성된 모재부(2a)와, 당해 모재부(2a)의 표면에 형성되어 모재부(2a) 보다도 낮은 경도의 표면층(2b)가 구비되기 때문에, 지르코니아의 모재부(2a) 보다 기계적 강도가 우수할 뿐만 아니라, 부드러운 연질의 표면층(2b)이 치조골 등의 뼈와 모재부(2a)와의 경도 차이를 완화하는 완충층으로서 기능하는 동시에 부드러운 표면에 의해 골밀착성이 더욱 높아진다. 특히, 표면층(2b)에, 다수의 크랙 공동(W)이 형성되어 있으므로, 단지 표면거칠기화되어 있을 뿐만 아니라, 골세포가 표면층(2b)의 크랙 공동(W)내로 침입하는 것이 가능하게 되고, 골세포가 침입하면, 접촉 면적이 대폭 증대하는 동시에 가교 결합 효과를 얻을 수 있고, 더욱 높은 골밀착성 및 골결합을 얻을 수 있다.

즉, 종래와 같이 표면이 치밀하고 고경도인 세라믹스 재료의 임플란트에서는, 표면을 단지 거칠게 하여 골밀착성의 향상이 제한되지만, 본 실시 형태의 임플란트체(2)에서는, 표면에 다수 형성된 크랙 공동(W)에 의해 표면층(2b)의 경도가 보다 저하하는 동시에, 크랙 캐비티(W)를 통해 골세포가 내부까지 침입하는 것이 가능하고, 골세포가 침입하면, 접촉 면적의 증대와 가교 결합 효과에 의해, 높은 골밀착성 및 골결합성을 얻을 수 있다.

또한, 표면층(2b)의 경도가 치조골 등의 뼈의 경도 이하로 되어 있으므로, 치조골 등의 뼈와 동등한 경도 또는 치조골 등의 뼈보다도 연질로 부드러운 표면이기 때문, 보다 뼈조직이 밀착하기 용이하다.

더욱, 표면층(2b)이 수산화지르코늄으로 형성되어 있으므로, 표면층(2b)의 수산화지르코늄에 의해, 뼈조직과의 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻을 수 있다. 즉, 이 표면층(2b)의 수산화지르코늄은, 이온 교환작용을 갖고 있고, 칼슘 이온의 증가 및 세포의 성장성의 증강이 도모되는 것으로 생각되어, 골밀착성이 대폭 향상한다.

또한, 임플란트체(2)의 제조 방법에서는, 지르코니아로 형성된 모재부(2a)의 표면에 수분을 포함하는 공기 중에서 레이저 광을 조사하여 모재부(2a) 보다도 낮은 경도의 수산화지르코늄의 표면층(2b)을 형성하므로, 모재부(2a) 표면에 골밀착성이 높은 연질의 수산화지르코늄의 표면층(2b)을 용이하게 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면 고체 레이저 등의 단파장 레이저 광이 조사된 모재부(2a)의 지르코니아가 레이저 광의 고에너지에 의해 표면 구성이 바뀌어서 꺼칠꺼칠한 표면화가 이루어질 뿐만 아니라, 지르코니아와 수분을 반응시켜서 수산화계의 물질, 즉 수산화물(수산화지르코늄) 표면층(2b)을 형성할 수 있다.

또한, 이 제법에 의한 수산화 지르코늄 표면층(2b)은 다수의 크랙 공동(W)을 가지므로 저경도화될 수 있다.

특히, 레이저 광으로서, Nd:YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저에 의한 기본파의 레이저 광을 사용함으로써, 단파장인 고에너지의 레이저 광에 의해, 지르코니아의 모재부(2a) 표면에 수산화지르코늄의 표면층(2b)을 형성하는 동시에 다수의 크랙 공동(W)을 용이하게 형성할 수 있다.

실시예 1

다음에, 본 발명에 따른 임플란트체 및 그 제조 방법, 및 치과용 임플란트를, 실시예에 대해 도 3 내지 도 12를 참조하여 구체적으로 설명한다.

우선, 비교예로서 지르코니아 변형없는 모재부(2a)로 상기 레이저 광으로 수산화처리한 표면층(2b)이 없는 무처리 지르코니아의 임플란트체와, 본 실시예로서 상기 레이저 광으로 수산화 지르코늄의 표면층(2b)을 형성한 레이저 처리 지르코니아의 임플란트체를 제작한다. 또한, 조사한 레이저 광으로서는, Nd:YAG 레이저의 기본파를 사용한다.

이들 비교예 및 본 실시예에 대하여, 적외 분광 광도 분석을 한 결과를, 도 3에 나타내었다. 또한, 도면 중에 있어서 비교예 및 본 실시예를 나타내는 곡선은, 비교를 위해 서로 상하로 분리시켜서 보기 쉽게 하여 표시하고 있다.

이 분석의 결과, 본 실시예에서는, 도면 중에 원으로 표시된 부분에 수산기계 (OH기)의 피크(곡선의 하강부)가 나타나고, 수산화계의 물질로서 수산화지르코늄이 형성되어 있다는 것을 알 수 있다. 이에 반해, 무처리 지르코니아의 비교예에 대해서는, 수산기계의 피크는 나타나지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 지르코니아의 모재부(2a) 표면에 상기 레이저 광조사에 의해 수산화 지르코늄의 표면층(2b)이 형성되어 있다는 것을 알 수 있다.

그 다음에, 나노 경도 테스터(nano-hardness tester : DLC막 경도 측정용)를 사용하여 경도를 측정한 결과를 나타내었다. 한편, 나노 경도 테스터는 하중과 함께 경도를 측정하는 계측기이고, 크랙 조각 깊이가 1 ㎛로 설정되어 있다.

지르코니아 모재부(2a) 만의 비교예에 대해서, 비커스 경도를 2회 측정한 결과, 998 Hv 및 1129 Hv인 것에 대해, 수산화지르코늄의 표면층(2b)을 형성한 본 실시예에서는, 비커스 경도가, 336 Hv 및 328 Hv이었다. 즉, 지르코니아의 모재부(2a) 만의 비교예에 대하여, 수산화 지르코늄의 표면층(2b)을 형성한 본 실시예에서는, 명확히 표면의 경도가 저하되었고, 보통 500 Hv정도의 치조골에 비해서도 부드러운 표면으로 이루어져 있다는 것을 알 수 있다.

그 다음에, 본 실시예에 대해서, 임플란트체(2)의 표면층(2b)을 전자현미경에 의해 도 4로부터 도 6에 배율을 변경하여 촬영한 SEM 이미지를 나타낸다. 이들 SEM 이미지로부터 알 수 있는 바와 같이, 표면층(2b)에 다수의 크랙 공동(W)이 발생되어 있다는 것을 알 수 있다.

그 다음에, 실제로 임플란트체를 실험용 쥐(experimental rat)에 삽입한 후, 4 주일 경과한 상태를 관찰한 결과를, 도 7로부터 도 12를 참조하여 설명한다. 이 때, 지름 1.6 mm, 길이 7.0 mm의 임플란트체를 사용하고, 이것을 4주 경과 SD 쥐의 경골(tibia)에 매립하였다. 또한, 본 실시예에 사용한 임플란트체는 YVO₄ 레이저 광의 조사에 의해 표면층을 형성하였다.

우선, 도 7, 도 8 및 도 11은 지르코니아의 모재부(2a) 만의 비교예를 사용한 경우의 주요부 단면에 있어서의 광학 현미경에서의 확대 사진이다. 또한, 확대 사진에 있어서, 흑색의 부분이 임플란트체이고, 그 주변에서 부분적으로 검은 부분이 톨루이딘 블루(toluidine blue)로 염색한 뼈의 성분이다(원 사진은 컬러로서, 뼈의 성분은 파란색으로 표시되어 있다). 이에 반해 도 9, 도 10 및 도 12는 수산화지르코늄의 표면층(2b)이 형성된 본 실시예를 사용한 경우의 주요부 단면으로 있어서의 광학현미경에서의 확대 사진이다. 한편, 각 도면의 배율은, 도 7이 10배, 도 8이 40배, 도 9가 10배, 도 10이 40배, 도 11이 150배, 도 12가 50배이다.

상기 비교예 및 본 실시예에 대해서, 임플란트체의 표면과 뼈 조직과의 접촉율을 산출한 결과, 비교예에서는, 접촉율이 27. 9 % 인 것에 대해, 본 실시예에서는, 접촉율이 64. 8 %으로 되어서, 대폭 접촉율이 향상되어 있다.

이와 같이, 비교예의 임플란트체를 사용한 경우에 비해서, 본 실시예의 임플란트체를 사용한 경우, 임플란트체 주위에 많은 새롭게 형성된 뼈의 성분이 보이고, 양호한 생체 친화성 및 높은 골결합을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 임플란트체 주위의 신생 뼈는, 임플란트체와 직접 접촉하는 소위 오소인테그레이션(ossointegration)이 달성된다.

또한, 본 발명의 기술범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 레이저 광 조사로서 Nd:YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저에 의한 레이저 광을 사용하였으나, 지르코니아 모재부(2a) 표면을 수산화하여 수산화지르코늄의 표면층(2b)을 형성가능한 고에너지의 레이저 광이면, 다른 레이저 광을 채용하여도 상관없다. 예를 들면, 다른 고정 레이저에 의한 레이저 광이나 고조파에 의한 레이저 광을 사용하여도 상관없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명의 임플란트체를, 치조골의 천공으로 삽입되어서 고정되는 인공치근인 치과용 임플란트의 임플란트체에 적용하였으나, 다른 부분의 뼈에 매설 등과 같이 하여 접촉 상태로 고정되는 임플란트체에 채용해도 상관없다. 예를 들면, 골절이나 양성종암의 절제 등으로 발생된 뼈의 결손 부분 또는 요추 수술로 제거된 연골 등을 보충하기 위해서, 본 발명의 임플란트체를 인공뼈나 뼈보충 재료로서 적용하여도 상관없다. 또한, 인공관절의 부재, 골절 부위의 고정에 사용하는 뼈접합 재료, 척추의 고정 기구 등으로 본 발명의 임플란트체를 채용하여도 상관없다.

1 : 치과용 임플란트 2: 임플란트체
2a: 모재부 2b: 표면층
W: 크랙 공동

Claims

뼈에 접촉 상태로 고정되는 임플란트체로서,
상기 임플란트체는:
지르코니아로 형성된 모재부; 그리고,
상기 모재부의 표면에 형성되어 상기 모재부보다 낮은 경도의 표면층
을 포함하며,
상기 표면층에 다수의 크랙이 형성되어 있고,
상기 표면층은 상기 모재부의 표면에 수분을 함유하는 공기 중에서 레이저광을 조사하여 상기 모재부의 지르코니아와 수분을 반응시켜 형성되는 수산화 지르코늄인 것을 특징으로 하는 임플란트체.
치조골의 천공에 삽입되어서 고정되는 제 1 항의 임플란트체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.