KR101428832B1

KR101428832B1 - 필렛을 포함한 치과용 지대치

Info

Publication number: KR101428832B1
Application number: KR1020097020239A
Authority: KR
Inventors: 베다니 에프 그랜트; 제임스 지 한누쉬
Original assignee: 아스트라 테크, 인크.; 덴츠플라이 아이에이치 에이비
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2014-08-08
Also published as: WO2008110575A1; BRPI0808750A2; KR20090117823A; BRPI0808750B1; CA2679430C; CN101631511A; BRPI0808750B8; US9248008B2; CN101631511B; JP5789860B2; US8226408B2; CA2679430A1; AU2008225825B2; EP2136730B1; EP2136730A1; JP2010520797A; US20120258427A1; US20100119995A1; AU2008225825A1

Abstract

본 발명의 대표적인 실시예는 치과용 지대치 및 이를 형성하는 방법에 관한 것이다. 지대치(19)는 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되어 있는 헤드부(27), 지대치의 하부 단부에 배치되고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조(25), 및 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치된 필렛(21)을 포함할 수 있다. 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에서 손상의 위험을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 지대치는 적어도 부분적으로 세라믹 재료로 형성될 수 있다.

Description

필렛을 포함한 치과용 지대치{DENTAL ABUTMENT INCLUDING FILLET}

본 발명은 치과용 지대치 분야에 관한 것이다.

환자의 치아의 외관 및/또는 기능을 개선하기 위해 인공 치아 대치물이 치과 보철에서 이용된다. 통상적인 인공 치아 대치물은 뼈에 부착되는 치과용 임플란트, 나사에 의해 임플란트에 체결되는 지대치, 및 지대치에 위치 설정되는 기능적 및 미적 용도의 치아 대치물(치관)을 포함한다. 지대치는 임플란트와 치관 간의 접속부로서 제공된다.

전통적으로, 임플란트와 지대치는 모두 금속(예컨대, 티타늄 또는 금 합금)으로 형성되고, 치관은 흔히 완전히 세라믹으로 이루어진다. 그러나, 금속제 지대치는 미적 관점에서 소정 단점을 갖는다. 먼저, 환자의 연부조직(또는 잇몸 조직)이 예컨대 입의 앞쪽, 즉 전방 영역에서 얇은 경우, 금속제 지대치의 회색 색상이 연부조직을 통해 비칠 수 있다. 연부조직이 지대치의 레벨 아래로 감소한 환자의 경우, 금속제 지대치의 일부가 연부조직 위로 노출될 수 있다. 또한, 때때로 금속제 지대치는 모든 세라믹제 치관을 통해 비칠 수 있다.

치아 대치물의 미적 외관을 개선하기 위해서, 세라믹이 지대치의 제조를 위한 대안적인 재료로서 고려되었다. 금속과 달리, 특정 세라믹은 외관상(즉, 색 및 투명도) 자연 치아를 거의 복제할 수 있다. 그러나, 세라믹은 티타늄보다 훨씬 더 취성이 있어서, 손상에 저항하는 작은 형상으로 설계하는 것이 극복해야 할 과제이다. 따라서, 구조적으로 견고한 세라믹제 치과용 지대치를 생성하는 데에는 많은 과제가 존재한다.

이하의 설명에서, 본 발명의 특정 태양 및 실시예가 명백하게 될 것이다. 가장 광범위한 의미로는, 본 발명은 이들 태양 및 실시예의 하나 이상의 특징 없이도 실시될 수 있음을 이해하여야 한다. 즉, 이들 태양 및 실시예는 단지 대표적인 것이다.

본 발명의 일 태양은 치과용 지대치에 관한 것이다. 치과용 지대치는 지대치의 "상부" 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되어 있는 헤드부, 지대치의 "하부" 단부에 배치되어 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 헤드부와 회전 방지 구조 간의 경계부에 배치된 필렛을 포함할 수 있다. 필렛은 닫힌 둘레부를 가질 수 있고 헤드부에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부, 지대치의 하부 단부에 위치하고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 (예컨대 경계부에서의 응력을 줄이도록) 회전 방지 구조와 헤드부 사이의 경계부에 배치된 필렛을 포함하는 치과용 지대치에 관한 것이다. 필렛은 닫힌 둘레부를 가질 수 있고 회전 방지 구조 및 헤드부 중 하나에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성할 수 있다. 필렛의 수직 단면에 따른 필렛의 반경 치수는 적어도 0.1 mm일 수 있다.

본 발명의 다른 태양은 임플란트 및 적어도 부분적으로 세라믹 재료로 형성된 지대치를 포함하는 치과용 조립체에 관한 것이다. 임플란트는 임플란트의 제1 단부에 배치되어 턱뼈 안에 고정되는 고정부, 임플란트의 제2 단부에 배치된 맞물림 구조 및 이 맞물림 구조를 둘러싸는 림을 포함할 수 있다. 지대치는 지대치의 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부; 안착 표면을 갖는 제2 부분; 지대치의 헤드부로부터 원위단에 배치되어 임플란트에 대한 지대치의 회전을 방지하도록 임플란트에서의 상보적인 구조와 맞물리는 회전 방지 구조; 및 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부(즉, 전이부)에 배치되어 있는 필렛을 포함할 수 있고, 필렛은 필렛의 수직 단면을 따라 적어도 0.1 mm의 반경 치수를 가질 수 있다. 임플란트에 지대치의 회전 방지 구조를 맞물림으로써, 임플란트의 림이 실질적으로 폐쇄된 영역을 따라 지대치의 안착 표면에 접촉할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은, 컴퓨터 시스템상에서 실행될 때, 치과용 지대치를 제조하기 위해 기계의 공구를 안내하는 것을 포함하는 방법을 수행하는 명령이 인코딩된 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능한 매체에 관한 것이다. 지대치는 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부, 지대치의 하부 단부에 배치되어 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 닫힌 둘레부를 갖는 필렛을 포함할 수 있다. 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부(즉, 전이부)에 배치될 수 있고 헤드부에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은 치과용 지대치를 제조하는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 지대치는 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되고 배치되는 헤드부, 지대치의 하부 단부에 위치하고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 닫힌 둘레부를 갖는 필렛을 포함할 수 있다. 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부(즉, 전이부)에 배치될 수 있고 헤드부에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부, 지대치의 하부 단부에 위치하고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되는 필렛을 포함하고, 필렛은 닫힌 둘레부를 가질 수 있고 회전 방지 구조에서 오목부를 형성할 수 있는 것인 치과용 지대치에 관한 것이다. 오목부 내의 위치에서 회전 방지 구조의 직경은 오목부 아래의 위치에서 회전 방지 구조의 직경보다 더 작을 수 있다.

본 발명의 다른 태양은 필렛을 포함하는 치과용 지대치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은, 재료의 임계 결함 크기(critical flaw size)에 기초하여 필렛에 대한 반경을 선택하는 단계 및 재료로부터 지대치를 제조하는 단계를 포함하고, 지대치는 지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부, 지대치의 하부 단부에 배치되고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조, 및 선택된 반경을 갖는 필렛을 포함하고, 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치될 수 있다.

상기한 구조적 및 순서적 구성 외에도, 본 발명은 이하에 설명한 바와 같은 수많은 다른 구성을 포함할 수 있다. 상기한 설명 및 이하의 설명은 단지 대표적인 것임을 이해하여야 한다.

첨부 도면이 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 상세한 설명과 함께 대표적인 실시예를 예시하고 있고, 본 발명의 몇몇 원리를 설명하는데에 이용된다.

도 1은 종래의 인공 치아 대치물의 측면도를 도시한다.

도 2는 도 1의 임플란트 및 지대치의 측면도를 도시한다.

도 3은 도 2의 임플란트 및 지대치의 종방향 단면도를 도시한다.

도 4는 도 2의 4'-4' 선에 따른 도 2의 임플란트 및 지대치의 단면도를 도시한다.

도 5는 도 2의 지대치의 확대 단면도를 도시한다.

도 6은 임플란트와 결합한 지대치의 제1 실시예의 종방향 단면도를 도시한다.

도 7은 도 6의 지대치의 확대 단면도를 도시한다.

도 8은 도 6의 지대치의 저면도를 도시한다.

도 9는 임플란트와 결합한 지대치의 다른 실시예의 종방향 단면도를 도시한다.

도 10은 도 9의 지대치의 확대 단면도를 도시한다.

도 11은 도 9의 지대치의 저면도를 도시한다.

도 12는 지대치의 다른 실시예의 저면도를 도시한다.

도 13은 임플란트와 결합한 도 12의 지대치를 도 12의 선 13'-13'에 따라 취한 단면도를 도시한다.

도 14는 임플란트와 결합한 도 12의 지대치를 도 12의 선 14-14에 따라 취한 단면도를 도시한다.

도 15는 임플란트와 결합한 지대치의 또 다른 실시예의 종방향 단면도를 도시한다.

도 16은 도 15의 지대치의 확대 단면도를 도시한다.

도 17은 도 15의 지대치 및 임플란트 조합을 도 15의 선 17-17에 따라 취한 단면도를 도시한다.

도 18은 지대치의 다른 실시예의 단면도를 도시한다.

도 19는 지대치의 또 다른 실시예의 단면도를 도시한다.

도 1 및 도 2는 치과용 임플란트(1), 지대치(3), 및 치관(5)을 포함하는 종래의 인공 치아 대치물을 도시한다. 사용시에, 임플란트(1)는 선(7)으로 그 윤곽을 도시한 턱뼈에 고정된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 지대치(3)가 임플란트(1)의 상단에 고정적으로 부착되어 있고, 임플란트(1)와 치관(5) 간의 접속부로서 기능을 한다. 치관(5)이 지대치(3) 위에 배치되고 그에 고정적으로 부착된다. 지대치(3)의 테이퍼 부분(2)은 (도 1에 도시한 바와 같이) 잇몸 선(9) 아래에 또는 적어도 부분적으로만 잇몸 선(9) 위에 배치될 수 있다. 따라서, 지대치(3)가 티타늄으로 형성된다면, 지대치(3)의 회색빛이 잇몸 선(9) 위에 보이거나,잇몸 선(9) 바로 아래 잇몸의 얇은 연부 조직을 통해 비칠 수 있다. 따라서, 지대치의 티타늄은 인공 치아 대치물이 부자연스럽고 대체로 바람직하지 않은 외관을 갖게 할 수 있다.

도 3은 지대치의 종방향 중심 축선을 통해 취한 도 2의 통상적인 종래 임플란트 및 지대치 조합의 수직 단면도를 도시한다. 도시한 바와 같이, 임플란트(1)에 지대치(3)를 고정적으로 부착하기 위해 나사(11)가 이용된다. 나사(11)가 지대치(3) 내의 중심 구멍(13)을 통해 도입되고 임플란트(1)의 나사 형성 개구(15) 안으로 나사 체결된다. 나사(11)의 헤드(11a)는 지대치(3)의 안착 표면(4)에 놓인다. 또한, 지대치는 회전 방지 구조(6)를 포함한다. 도 2의 임플란트와 지대치 조합을 도 2의 선 4-4'에 따라 취한 단면도를 도시하는 도 4는 회전 방지 구조(6)를 도시하고 있다.

도 4는 회전 방지 구조(6)가 6각형 단면을 갖는 것을 도시하고 있다. 이 형상은 임플란트(1)에 대한 지대치(3)의 회전을 방지한다. 회전 방지 구조(6)는 "내부 연결부"로서 기술하는데, 이는 회전 방지 구조(6)가 임플란트(1) 내측에서 임플란트(1)와 맞물리는 돌출부 형상이기 때문이다. 다른 임플란트/지대치 조합에서, 지대치의 회전 방지 구조는 돌출부보다는 오히려 구멍(socket)을 포함하고, 임플란트 외측에서 임플란트와 맞물린다. 이 경우에, 회전 방지 구조는 "외부 연결부"라 기술한다.

상기한 바와 같이, 세라믹 지대치는 세라믹의 색을 자연 치아 색에 근사하거나 동일하게 선택할 수 있다는 점에서 때때로 티타늄 지대치와 비교하여 개선된 미적 외양을 제공한다. 그러나, 세라믹 재료의 특성은 때때로 전부분 금속 시스템(all metal system)의 경우와는 다른 설계 기법을 필요로 한다. 세라믹 재료는 취성이 있어, 재료의 국부 응력이 재료의 강도에 가까운 값에 도달한다면 파국적인 손상을 입기 쉬울 수 있다. 반면에, 적어도 일부 금속은 응력이 재료의 강도에 가까운 값에 도달할 때 국부적으로 항복(yield)하여, 시스템에 대한 응력 완화 메커니즘을 제공할 수 있다.

이러한 현상의 일 예가 도 3에 도시한 임플란트(1) 및 지대치(3) 조합의 확대 부분 단면도를 나타내고 있는, 도 5에 도시된 형상으로 예시되어 있다. 도시한 바와 같이, 지대치(3)의 회전 방지 구조(6) 및 지대치(3)의 헤드부(8) 사이의 경계부는 거의 직각부(17)(즉, 매우 작은 반경의 코너부)이다. 국부 응력이 급격한 코너부 근처에서 가장 높기 때문에, 직각부(17) 영역은 높은 응력의 영역이다. 이 영역에서 재료 강도에 가까운 응력을 야기하는 하중을 받는 금속제 지대치는 지대치 헤드부(8)와 회전 방지 구조(6) 사이의 직각부가 비집어 열리는 형태로(prying open) 국부적으로 항복하게 할 수 있다. 그러나, 지대치(3)가 세라믹 형태인 경우, 지대치(3)가 직각부(17)의 동일한 영역에서 세라믹 재료의 강도에 가까운 응력(예 컨대, 인장 응력)을 야기하는 하중을 받게 되면 파국적인 손상 또는 균열이 생길 가능성이 높을 수 있다.

감소된 응력 집중을 갖는 지대치

도 6 내지 도 8은 세라믹 재료로 형성될 수 있는, 본 발명에 따른 지대치의 예의 제1 실시예를 도시한다. 도 6은 지대치의 종방향 중심 축선을 통해 취한 임플란트 및 지대치의 수직 단면도를 도시하고 있고, 도 7은 예시적인 지대치만을 확대 단면도로 도시하고 있다. 도 6의 임플란트 및 지대치의 조합은 도 3에 도시한 것과 유사하지만, 지대치(19)가 세라믹 재료 또는 손상에 민감할 수 있는 또 다른 재료로 형성될 때에도 임플란트/지대치 접속부에서 손상의 위험을 줄이도록 구성된 지대치(19)를 포함한다. 특히, 지대치(19)는 지대치(19)의 회전 방지 구조(25)와 헤드부(17) 사이의 전이 영역(즉, 경계부)에서 필렛(21)을 포함한다. 필렛(21)은 지대치(19)의 회전 방지 구조(25)와 지대치(19)의 헤드부(27) 사이의 직각(또는 거의 직각) 경계부에 존재할 급격한 코너부를 제거한다. 필렛(21)은 원형 및/또는 비원형(예컨대 통상적으로 만곡한 부분을 갖는 타원형 또는 임의의 다른 형상)을 포함한 임의의 오목한 만곡부 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 도 7에 최적으로 도시한 바와 같이, 필렛(21)은 일반적으로 반경(23)을 갖는 원형 프로파일을 가질 수 있다. 도 6 내지 도 8의 실시예에서, 필렛(21)은 지대치(19)의 헤드부(27)에서 오목부를 형성한다. 도 6 내지 도 8의 예에서 도시한 오목부가, 대안적인 구성에서, 회전 방지 구조(25)까지 연장되지 않는다면, 필렛은 헤드부(27)와 회전 방지 구조(25) 모두에 또는 회전 방지 구조(25)에만 오목부를 형성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 달리 한정하지 않는다면, "전이 영역에서" 및 "경계부에서"와 같은 표현(및 "전이 영역 내에서", "경계부 내에서", "전이 영역에서/내에서", 및 "경계부 내에서/에서"와 같은 유사한 표현)은, 필렛에 대하여, 회전 방지 구조와 지대치 헤드부 사이에 공유하는 필렛의 범위를 고려한다.

도 8은 지대치(19)의 저면도를 도시한다. 상기한 바와 같이, 필렛(21)은 지대치(19)의 헤드부(27)와 회전 방지 구조(25) 사이의 전이 영역에 위치한다(전이 영역의 적어도 일부를 포함함). 본 예에서, 회전 방지 구조(25) 및 필렛(21) 모두는 도 8의 횡단면도에서 6각형 형상이다.

하나의 대표적인 실시예에 따라, 필렛(21)의 수직 단면은 적어도 0.05 mm의 반경(23)을 갖는다. 예컨대, 반경(23)은 적어도 약 0.1 mm 또는 적어도 약 0.2 mm일 수 있다. 필렛(21)의 반경(23), 또는 본 명세서에서 기술된 다른 필렛의 반경이 지대치(19)가 구성되는 재료의 임계 결함 크기에 기초하여 선택될 수 있다. 따라서, 필렛(21)은 특정의 응력 레벨에서 재료에 손상을 야기할 결함의 크기에 기초하여 치수가 정해질 수 있다. 수직 단면은 다른 형상이 가능하긴 하지만 아치형 (예컨대, 원형 또는 타원형) 형상을 가질 수 있다. 필렛(21)의 반경(23)은 도 8에서 도시한 바와 같이, 필렛의 둘레부를 따라 균일하게 될 수 있거나 다양하게 될 수 있다. 필렛(21)의 반경(23)이 커질수록, 필렛에서의 응력 집중이 줄어들 것이다. 따라서, 일정한 파라미터 내에서 필렛(21)의 반경(23)을 최대화하는 것이 바람직할 수 있다.

특히, 지대치(19)의 안착 표면(29)과 임플란트(1)의 림(31) 사이의 충분한 접촉부를 유지하면서 필렛(21)의 반경(23)을 최대화하는 것이 바람직할 수 있다. 안착 표면(29)과 림(31) 사이의 반경 방향 접촉부가 임의 위치에서 너무 작게 된다면, 지대치(19)는 임플란트(1)의 개구를 적절하게 밀봉하지 않을 수 있다. 이는 시스템의 바람직하지 않은 구성을 야기할 수 있고, 잠재적으로 세균이 임플란트-지대치 연결부에 들어가게 한다. 하나의 대표적인 실시예에 따라, 지대치(19)는, 지대치(19) 및 임플란트(1) 사이의 충분한 밀봉을 보장하도록, 임플란트(1)의 중심에서 반경 방향으로 측정할 때, 안착 표면(29)과 림(31) 사이에 최소 0.1 mm 내지 0.2 mm의 접촉부를 갖도록 구성된다. 도 6 내지 도 8의 실시예에서, 반경(23)의 크기를 증가시키는 것은 일반적으로 지대치(19)의 안착 표면(29)과 임플란트(1)의 림(31) 사이의 반경 방향 접촉부를 감소시킨다. 바람직하지 않은 레벨까지 안착 표면(29)과 림(31) 사이의 반경 방향 접촉부가 감소되는 것을 막기 위해서, 필렛(21)의 반경(23)을 증가시키는 것은 지대치(19)의 안착 표면(29)과 임플란트(1)의 림(31) 사이에 충분한 접촉을 유지하면서 균형을 이룰 수 있다.

지대치(19)의 안착 표면(29)과 임플란트(1)의 림(31) 사이의 반경 방향 접촉량을 줄이지 않고 필렛(21)의 반경(23)을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 그렇게 하는 한가지 방식은 임플란트(1)의 림(31)의 폭 및 지대치(19)의 안착 표면(29)의 폭을 증가시키는 것일 것이다. 그러나, 임플란트(1)의 치수가 고정될 수 있기 때문에, 예컨대 지대치(19)가 공지의 치수의 임플란트(1)와 호환될 수 있도록 구성된다면, 지대치(19)의 구조에만 의존하는 해법이 바람직할 수 있다.

지대치(19)의 안착 표면(29)과 임플란트(1)의 림(31) 사이의 반경 방향 접촉 량을 줄이지 않고, 그리고 임플란트(1)를 변경하지 않고 필렛(21)의 반경(23)을 증가시키기 위해서, 회전 방지 구조(25)의 윤곽이 변경될 수 있다. 도 9 내지 도 11은 지대치(35)의 하나의 대표적인 실시예를 도시하고 있고, 회전 방지 구조(45)의 윤곽은 이러한 목적을 위해 변경된다. 도 9 내지 도 11에 도시한 지대치(35)는 세라믹 재료로 형성될 수 있고, 지대치(35)의 헤드부(40)와 회전 방지 구조(45) 사이의 경계부에 필렛(37)을 가질 수 있다. 그러나, 도 6 내지 도 8의 실시예와 비교하여, 필렛(37)의 반경이 증가되고 지대치(35)의 안착 표면(39)과 임플란트(1)의 림(41) 사이의 접촉이 유지된다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 회전 방지 구조(45)의 외부 윤곽은, 회전 방지 구조(45)의 높이가 증가함에 따라 임플란트의 종방향 중심 축선(50)을 향해 안쪽으로 경사져 있다. 지대치(35)의 바닥이 차지하는 면과 회전 방지 구조(45)의 외부 윤곽 사이의 각(47)은 90°를 초과하고 180°미만이다. 예컨대, 각(47)은 약 91°내지 130°사이일 수 있다. 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 회전 방지 구조(45)의 하부는 임플란트(1) 내로 회전 방지 구조(45)를 용이하게 삽입하도록 코너부 또는 반경(49)을 포함할 수 있다.

유리하게는 회전 방지 구조(45)의 외부 윤곽을 안쪽으로 경사지게 하는 것이 필렛(37)의 반경을 증가시킬 수 있는 반면에, 어떠한 경우에는 이러한 경사화가 지대치(35)의 회전 방지 구조(45)의 반경 방향 두께를 바람직하지 않은 수준까지 감소시킬 수 있다. 이러한 결과를 막는 하나의 방법은, 회전 방지 구조(45)의 최소 두께가 줄어들지 않게 하는 위치에서만 회전 방지 구조(45)의 외부 윤곽을 경사지 게 하는 것이다. 도 12 내지 도 14는 회전 방지 구조(53)의 최소 두께를 줄이지 않도록 선택적으로 경사진 회전 방지 구조(53)를 포함한 지대치(51)의 대표적인 실시예를 도시한다. 도 12는 세라믹 재료로 형성될 수 있는 지대치(51)의 저면도를 도시한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 회전 방지 구조(53)는 6각형이고 지대치 헤드부(57)와 회전 방지 구조(53)의 경계부에서의 필렛(55)은 원형이다. 회전 방지 구조(53)로 가려지는 필렛(55)의 윤곽 부분이 가상으로 도시되어 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 회전 방지 구조(53)는 6각형의 변에 대한 6각형의 꼭지점에서 더 큰 반경 치수를 갖는다. 따라서, 중심 구멍(13)의 경계에서부터 회전 방지 구조(53)의 외측 부분까지 측정된 것과 같이, 회전 방지 구조(53)의 최소 두께(59)를 줄이지 않고, 꼭지점 근처에서 재료가 회전 방지 구조(53)로부터 제거될 수 있다.

도 13 및 도 14는 임플란트(1)와 나사(11)에 의해 결합한 지대치(51)의 다른 도면을 도시하고 있다. 특히, 도 13은 임플란트(1)와 결합한 지대치(51)를 도 12의 선 13'-13'에 따라 취한 단면도를 도시한다. 도 14는 임플란트(1)와 결합한 지대치(51)를 도 12의 선 14-14에 따라 취한 단면도를 도시한다. 도 13의 단면에서, 회전 방지 구조(53)는 안쪽으로 경사져 있다. 이 단면에서 회전 방지 구조(53)의 최소 두께는 회전 방지 구조(53)의 상부에서 발생하고, 회전 방지 구조(53)의 안쪽으로 경사진 부분은 필렛(55)과 접촉하고 있다. 도 14에서, 회전 방지 구조(53)는 경사져 있지 않다. 이 단면에서 회전 방지 구조(53)의 최소 두께가 균일하고, 도 12에 도시한 단면에서 회전 방지 구조(53)의 최소 두께(59)와 같거나 그 미만이다. 도 14의 단면도에서, 임플란트(1)의 림(65)은 도 13의 단면도에서의 림보다 더 넓은데, 이는 림(65)의 내부 윤곽이 회전 방지 구조(53)의 형상에 상응하는 6각형 형상을 갖기 때문이다.

본 명세서에 기술한 회전 방지 구조의 일부는 6각형의 형상을 갖고 있지만, 본 발명이 이러한 점에 한정되지 않는다는 점을 이해하여야 한다. 많은 다른 비원형의 형상(예컨대, 8각형, 정사각형, 타원형, 잎 모양 및 직사각형)이 대안적으로 이용될 수 있다. 예컨대, 도 15 내지 도 17은 지대치(69)의 회전 방지 구조(67)가 로브붙이 형상(lobed shape)을 갖는 실시예를 도시한다. 앞선 실시예와 같이, 지대치(69)는 헤드부(72)와 회전 방지 구조(67)의 경계부에서 필렛(70)을 포함한다. 도 15는 임플란트(71)와 결합한 지대치(69)의 단면도를 도시하고, 도 16은 지대치(69) 단독의 확대된 단면도를 도시한다. 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 상기한 몇몇 실시예에서처럼, 지대치(69)의 회전 방지 구조(67)의 외측 윤곽의 일부가 경사져 있다. 그러나, 회전 방지 구조(67)의 일부를 향해(예컨대 중앙을 향해) 위로 경사가 시작된다. 도 17은 도 15의 선 17-17을 통과하는 도 15의 임플란트(71) 및 지대치(69)의 단면도를 도시한다.

본 명세서에서 설명한 실시예의 일부에서, 지대치는 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 대표적인 세라믹 재료는 적어도 지르코늄 산화물 또는 "지르코니아"(ZnO₂)(예컨대, 이트리아 안정화 정방정 지르코니아 다결정체), 알루미늄 산화물 또는 "알루미나"(Al₂O₃), 및 실리콘 이산화물 또는 "실리카"(SiO₂)를 포함한다. 지 대치가 부분적으로 또는 완전히 세라믹 재료로 형성될 수 있음을 이해하여야 한다. 예컨대, 지대치는 세라믹과 폴리머 복합물, 세라믹과 금속 매트릭스 복합물, 또는 세라믹 매트릭스 복합물과 같은 세라믹 복합물로 형성될 수 있다. 이러한 모든 가능성은 "세라믹 재료"라는 용어 내에 포함되는 것으로 의도된다. 또한, 지대치는 세라믹과 비세라믹 물질 부분으로 형성될 수 있다.

본 명세서에서 설명한 임플란트는 티타늄으로 형성된 것으로 존재하였다. 그러나, 본 명세서에서 설명한 임의의 실시예에서, 대안적으로 임플란트는 전체 또는 부분적으로 상기한 임의의 세라믹 재료로 형성될 수 있다.

본 명세서에서 기술된 실시예의 지대치는 고성능의 다축선(예컨대, 3개, 4개, 또는 5개의 축선) 기계의 공구를 이용하여 형성될 수 있다. 적절한 기계의 공구의 예는, 뉴욕주 엘미라 소재의 Hardinge Inc.가 제조한 모델 XR 610; 캘리포니아주 옥스나드 소재의 Haas Automation, Inc.가 제조한 모델 VF-1; 및 켄터키주 플로렌스 소재의 Mazak Corporation이 제조한 모델 SMM-2000을 포함한다. 기계의 공구는 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 매체로 판독되고 컴퓨터상에서 실행되는 명령에 대응하여 컴퓨터에 의해 제어될 수 있다. 실행된 명령은 본 명세서에서 설명한 임의의 방법을 수행할 수 있고 본 명세서에서 설명한 임의의 대표적인 지대치 구성을 형성할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 컴퓨터 시스템에서 실행될 때, (예컨대 세라믹 재료로부터) 치과용 지대치를 제조하는 기계의 공구를 안내하는 명령으로 인코딩될 수 있고, 지대치는 지대치의 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되는 필렛을 포함한다.

본 명세서에서 설명한 바와 같이, 몇몇 임플란트/지대치 조합에서, 지대치의 회전 방지 구조는 내부 연결이 아닌 외부 연결을 형성할 수 있다. 지대치의 헤드부와 지대치의 회전 방지 구조 사이의 경계부에 필렛을 마련하여 손상 가능성을 줄이는 본 명세서에서 설명한 원리는 외부 연결을 갖는 지대치에도 적용될 수 있다. 예컨대, 도 18은 헤드부(77) 및 외부 회전 방지 구조(79)를 갖는 지대치(75)의 단면도를 도시한다. 필렛(81)이 헤드부(77) 및 회전 방지 구조(79)의 경계부에 마련되고, 이는 마련되지 않았다면 존재할 급격한 코너부를 제거한다. 본 예에서, 필렛(81)에 의해 형성된 오목부는 헤드부(77)가 아니라 회전 방지 구조(79) 내에 전체적으로 배치되지만, 다른 배치도 가능하다. 예컨대, 오목부는, 다른 실시예와 연결하여 설명한 것처럼, 헤드부(77)에 부분적으로 또는 전체적으로 배치될 수 있다. 또한, 회전 방지 구조(79)의 내벽(83)의 일부는, 본 명세서에서 설명한 이유로, 도시한 바와 같이, 안쪽으로 경사질 수 있다. 필렛(81) 및 벽(83)의 코너부는 다른 실시예와 연결하여 본 명세서에서 설명한 방식 중 임의의 것으로 구성될 수 있다. 예컨대, 필렛(81)은 적어도 0.05 mm, 0.1 mm 또는 0.2 mm의 반경을 갖는 수직 단면을 가질 수 있고 아치형 형상(예컨대, 원형 또는 타원형)을 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명한 다른 실시예는 도 18에 도시한 특징, 예컨대, 회전 방지 구조(79)에 전체적으로 배치되어 있는 오목부 또는 외부 연결부를 가질 수 있다.

예컨대, 도 19는 지대치(85)의 회전 방지 구조 내에 전체적으로 배치된 오목부를 갖는 지대치의 단면도를 도시한다. 특히, 지대치(85)는 본 명세서에 설명한 다른 내부 연결부와 유사한 내부 회전 방지 구조(89) 및 헤드부(87)를 포함한다. 필렛(91)은 헤드부(87) 및 회전 방지 구조(89)의 경계부에 마련되어 있다. 필렛(91)에 의해 형성된 오목부는 헤드부(87)가 아니라 회전 방지 구조(89)에 전체적으로 배치된다. 필렛(91)은, 오목부 내의 위치에서 회전 방지 구조(89)의 직경(95)이 오목부 아래의 위치에서 회전 방지 구조(89)의 직경(97)보다 작도록 형성된다. 회전 방지 구조(89)의 벽(93)의 일부는, 본 명세서에서 설명한 이유로, 도시한 바와 같이, 안쪽으로 경사질 수 있다. 필렛(91) 및 벽(93)의 코너부는 다른 실시예와 연결하여 본 명세서에서 설명한 방식 중 임의의 것으로 구성될 수 있다. 예컨대, 필렛은 적어도 0.05 mm, 0.1 mm 또는 0.2 mm의 반경을 갖는 수직 단면을 가질 수 있고, 아치형 형상(예컨대, 원형 또는 타원형)을 가질 수 있다.

임플란트와의 선접촉 부를 갖는 지대치

전술한 내용으로부터, 지대치의 회전 방지 구조와 임플란트에서의 상보적인 맞물리는 구조 사이의 접촉이 임플란트에 대한 지대치의 회전을 막는다는 점을 이해할 수 있다. 지대치의 회전 방지 구조와 임플란트에 있어서의 그에 맞물리는 구조 사이의 접촉이 다양한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 점에서, 하나 이상의 선을 따라, 하나 이상의 면을 따라 접촉이 일어날 수 있다.

통상적으로, 면접촉이 억지 끼워맞춤(interference fit)으로부터 야기된다. 억지 끼워맞춤은 하나의 부재를 치수가 삽입되는 부분보다 약간 더 작은 또 다른 부재 안으로 삽입하는 것을 포함한다. 몇몇 경우에, 세라믹 지대치의 회전 방지 구조에 대해 면접촉이 바람직하지 않을 수 있는데, 이는 세라믹 회전 방지 구조를 임플란트상에 강제로 끼움으로써 야기되는 높은 응력 때문에 세라믹 회전 방지 구조 가 손상될 수 있기 때문이다. 따라서, 수용 구조의 치수보다 약간 더 작은 삽입 부분의 치수를 갖는 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)이 세라믹 지대치의 회전 방지 구조와 임플란트의 맞물리는 구조 사이의 연결을 위해 더 적합할 수 있다. 그러나, 헐거운 끼워맞춤을 위한 회전 방지 구조를 구성할 때, 끼워맞춤의 정확성은 각 구성요소의 정확성에 달려 있다.

지대치 임플란트 조립체의 끼워맞춤에 대한 정밀함과 정확성에 대한 요구가 임플란트에 대하여 지대치를 회전시키거나 움직이는 사용자의 능력에 따라 의도될 수 있다. 기계의 공구의 가능성 및 능력에서 부품들의 크기는 두 개의 부품 사이에 구성된 최소의 틈을 제한한다. 임플란트는 흔히 각기둥으로 이루어진 회전 방지 구조로 구성된다. 상이한 임플란트는 중심원으로부터 돌출하는 6각형, 8각형 또는 반원형 로브를 포함한 다양한 단면을 채택한다. 이러한 임플란트와 접촉하도록 구성된 표준 지대치는 통상적으로 임플란트의 형상과 유사한 형상을 이용한다. 지대치와 임플란트 사이에 요구되는 틈을 최상으로 제어하기 위해서, 지대치 접촉 구조는 임플란트의 형상을 닮도록 하기보다는 오히려 각기둥의 단면 주위의 점에서 임플란트와 맞물리도록 구성될 수 있다. 이 방법은 한정된 영역에서만 높은 정확성을 요구함으로써 부품의 상대적인 끼워맞춤을 양호하게 제어할 수 있다.

임플란트(17) 및 지대치(69) 조합의 단면도를 나타내는 도 17을 다시 인용하면, 여러 선접촉부의 위치가 도시되어 있다. 예컨대, 선접촉부는 점(70a, 70b)에서 지대치(69)를 따라 종방향으로 연장하는 선을 따라 형성된다. 도시된 선접촉부의 임의 위치에서 면접촉부가 대안적으로 이용될 수 있다. 예컨대, 임플란트(71)의 반 원(76)에 따른 면접촉부가 점들(70a, 70b)을 가로지르는 선접촉부의 위치에 형성될 수 있다. 그러나, 선접촉부가 이용될 때 임플란트(71)와 지대치(69)의 접촉을 정확하게 제어하는 것이 더 용이할 수 있다; 따라서, 선접촉부가 바람직할 수 있다.

도 17은 사이에 오목한 영역(70c)을 획정하는 점들(70a, 70b)의 형태로 회전 방지 구조(67)를 도시하고 있지만, 6각형의 회전 방지 구조는 또한 유리하게는 임플란트와 선접촉부를 형성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 지대치의 회전 방지 구조 또는 임플란트의 상보적인 맞물리는 구조가 완전하게 6각형이 아니어서 임플란트 및 지대치가 정확하게 맞물리는 형상을 갖지 않는다면, 선접촉부는 임플란트와 지대치 사이의 접촉 영역에서 형성될 수 있다. 유사한 원리를 적용하여, 다른 형상을 갖는 회전 방지 구조는 또한 임플란트와 선접촉부를 형성하도록 구성될 수 있다.

본 명세서에서 개시한 지대치는 세라믹 재료로 형성되는 것으로 기술하고 있지만, 지대치는 대안적으로 비세라믹 재료(예컨대, 금속, 복합물, 폴리머, 및 다른 결정체 구조물)로 형성될 수 있음을 이해하여야 한다. 비세라믹 재료로 형성하는 것은, 세라믹 재료가 지대치를 형성하는데 이용되는 경우에 취성이 있거나 손상되기 쉬운 때 특히 유리할 수 있다; 그러나, 본 발명은 이러한 점에 한정되지 않는다.

경계부에서의 손상의 위험을 줄이기 위한 본 명세서에서 설명한 원리는 치과용 지대치에 적용하는 것에 한정되지 않고 비지대치 구조에 적용될 수 있다. 예컨대, 본 명세서에서 설명한 구조의 특징은 유리하게는 나사 헤드, 치관, 또는 임플 란트의 제조에 적용될 수 있다. 특히, 급격한 코너부를 이용하여 통상적으로 실시되는 이러한 비지대치 구조의 경계부 영역 또는 다른 영역에서, 필렛은 본 명세서에서 설명한 방식으로 제공될 수 있다. 이러한 비지대치 구조는 본 명세서에서 설명한 세라믹 재료 또는 비세라믹 재료로 제조될 수 있다.

따라서, 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예, 다양한 변화예, 변경예 및 개선예를 기술하는 것은 당업자에게 용이할 것이다. 이러한 변화예, 변경예 및 개선예는 본 발명의 범위 내에서 의도된다. 따라서, 앞선 설명은 단지 예시적인 것이고 한정적인 것으로 의도되지 않는다.

Claims

치과용 지대치로서,

지대치의 상부 단부에 배치되어, 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되어 있는 헤드부;

지대치의 하부 단부에 배치되어 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조; 및

헤드부와 회전 방지 구조 간의 경계부에 배치된 필렛

을 포함하고, 상기 필렛은 닫힌 둘레부(closed perimeter)를 갖고 회전 방지 구조 및 헤드부 중 하나에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성하며, 상기 회전 방지 구조는, 회전 방지 구조의 높이가 증가함에 따라 지대치의 종방향 중심 축선을 향해 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분을 포함하는 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 필렛의 수직 단면에 따른 필렛의 반경 치수는 적어도 0.1 mm인 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 지대치는 적어도 부분적으로 세라믹 재료로 형성되는 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 지대치는 지르코니아, 알루미나 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 적어도 부분적으로 형성되는 것인 치과용 지대치.
삭제
제1항에 있어서, 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분의 각각은 안쪽으로 경사진 부분이 필렛과 접촉하는 최소 두께를 갖는 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 회전 방지 구조는 내부 연결부인 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 필렛의 둘레부는 원형인 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 지대치의 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부는 직각으로 이루어지지 않는 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 회전 방지 구조는 비원형 형상인 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 오목부는 전체적으로 헤드부에 존재하는 것인 치과용 지대치.
제1항에 있어서, 오목부 내의 위치에서의 회전 방지 구조의 직경은 오목부 아래의 위치에서의 회전 방지 구조의 직경보다 더 작은 것인 치과용 지대치.
임플란트 및 적어도 부분적으로 세라믹 재료로 형성된 지대치를 포함하는 치과용 조립체로서,

임플란트는,

임플란트의 제1 단부에 배치되어 턱뼈 안에 고정되는 고정부;

임플란트의 제2 단부에 배치된 맞물림 구조; 및

맞물림 구조를 둘러싸는 림

을 포함하고,

지대치는,

지대치의 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되는 헤드부;

안착 표면;

지대치의 헤드부로부터 원위단에 배치되어 임플란트에 대한 지대치의 회전을 방지하도록 임플란트에서의 맞물림 구조와 맞물리는 회전 방지 구조; 및

헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되고, 수직 단면을 따라 적어도 0.1 mm의 반경 치수를 갖는 것인 필렛

을 포함하고, 임플란트의 맞물림 구조에 지대치의 회전 방지 구조를 맞물리는 것은 임플란트의 림이 폐쇄된 영역을 따라 지대치의 안착 표면에 접촉하게 하며,

상기 회전 방지 구조는, 회전 방지 구조의 높이가 증가함에 따라 지대치의 종방향 중심 축선을 향해 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분을 포함하는 것인 치과용 조립체.
제13항에 있어서, 상기 폐쇄된 영역은 0.2 mm의 최소 반경 범위를 갖는 것인 치과용 조립체.
제13항에 있어서, 회전 방지 구조는 내부 연결부인 것인 치과용 조립체.
컴퓨터 시스템상에서 실행될 때, 치과용 지대치를 제조하는 기계 공구를 안내하는 것을 포함하는 방법을 수행하는 명령이 인코딩된 적어도 하나의 컴퓨터 판독 가능한 매체로서,

상기 지대치는,

지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되어 있는 헤드부;

지대치의 하부 단부에 배치되고 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조; 및

닫힌 둘레부를 갖는 필렛

을 포함하고, 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되고 헤드부에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성하며, 상기 회전 방지 구조는, 회전 방지 구조의 높이가 증가함에 따라 지대치의 종방향 중심 축선을 향해 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분을 포함하는 것인 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제16항에 있어서, 상기 필렛은 필렛의 수직 단면을 따른 반경 치수를 포함하고, 반경 치수는 적어도 0.1 mm인 것인 컴퓨터 판독 가능한 매체.
치과용 지대치를 제조하는 것을 포함하는 방법으로서,

상기 지대치는,

지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되고 배치되는 헤드부;

지대치의 하부 단부에 배치되어 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조; 및

닫힌 경계부를 갖는 필렛

을 포함하고, 상기 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되고 헤드부에서 적어도 부분적으로 오목부를 형성하며, 상기 회전 방지 구조는, 회전 방지 구조의 높이가 증가함에 따라 지대치의 종방향 중심 축선을 향해 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분을 포함하는 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 지대치는 적어도 부분적으로 세라믹 재료로 형성되는 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 필렛은 필렛의 수직 단면에 따른 반경 치수를 포함하고, 반경 치수는 적어도 0.1 mm인 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 지대치는 지르코니아, 알루미나 및 실리카로 이루어진 군에서 선택된 재료로 적어도 부분적으로 형성되는 것인 방법.
삭제
제18항에 있어서, 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분의 각각은 안쪽으로 경사진 부분이 필렛과 접촉하는 최소 두께를 갖는 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 회전 방지 구조는 내부 연결부인 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 필렛의 둘레부는 원형인 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 지대치의 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부는 직각으로 이루어지지 않는 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 회전 방지 구조는 비원형 형상인 것인 방법.
필렛을 포함하는 치과용 지대치를 제조하는 방법으로서,

재료의 임계 결함 크기에 기초하여 필렛에 대한 반경을 선택하는 단계; 및

재료로부터 지대치를 제조하는 단계

를 포함하고,

상기 지대치는,

지대치의 상부 단부에 배치되어 인접한 연부 조직 및 보철 치아 대치물을 지지하도록 구성되어 있는 헤드부;

지대치의 하부 단부에 배치되어 치과용 임플란트와 맞물리도록 구성되어 있는 회전 방지 구조; 및

선택된 반경을 갖는 필렛

을 포함하고, 필렛은 헤드부와 회전 방지 구조 사이의 경계부에 배치되며, 상기 회전 방지 구조는, 회전 방지 구조의 높이가 증가함에 따라 지대치의 종방향 중심 축선을 향해 안쪽으로 경사진 하나 이상의 부분을 포함하는 것인 치과용 지대치를 제조하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 반경 치수는 적어도 0.2 mm인 것인 치과용 지대치.
제20항에 있어서, 상기 반경 치수는 적어도 0.2 mm인 것인 방법.