KR101559823B1 - 치아 임플란트 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치조골에 고정되는 픽스쳐 및 이 픽스쳐에 결합되고 인공 치아가 부착되는 지대주를 포함하여 인공 치근을 형성하는 치아 임플란트 구조물에 관한 것으로서, 본 발명의 치아 임플란트 구조물에서 픽스쳐는 상기 치조골에 고정되는 하부와 지대주가 결합되는 상부를 포함하고, 픽스쳐의 하부 표면에는 그 일부 또는 전체에 치조골에 고정되기 위한 제1 나사가 형성되고, 픽스쳐의 하부는 상기 제1 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며, 픽스쳐의 상부 표면에는 그 일부 또는 전체에 제2 나사가 형성되고, 제2 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며, 지대주는 인공 치아가 부착되는 외측 표면이 형성되고 내측에 픽스쳐의 상부가 삽입되는 공동이 형성되며, 공동의 표면의 일부 또는 전체에는 픽스쳐의 제2 나사와 나사 결합하는 제3 나사가 형성되고, 픽스쳐의 상부가 지대주의 공동에 삽입되면서 픽스쳐의 제2 나사와 지대주의 제3 나사가 서로 결합함으로써, 픽스쳐와 지대주가 결합되는 구성을 갖는다.

Description

치아 임플란트 구조물{DENTAL IMPLANT STRUCTURE}

본 발명은 인공 치아의 식립에 사용되는 치아 임플란트 구조물, 구체적으로는 인공 치아의 식립 시에 치조골 조직에 고정되어 치근으로서 기능하고 인공 치아가 부착되는 치아 임플란트 구조물에 관한 것이다.

치아 임플란트 구조물은 치아가 손실되었거나 상실되었을 때 인공 치근을 형성하도록 치조골 조직에 식립되어 인공 치아가 부착되는 것으로서, 치아 임플란트 구조물이 치조골 조직에 삽입되어 주변의 치조골 조직과 유착되면 그 위에 인공 치아를 부착한다.

치아 임플란트 구조물은, 치조골에 삽입되어 주변 치조골 조직과 유착되어 고정되는 픽스쳐(fixture), 픽스쳐의 상측에 결합되어 인공 치아가 부착되는 지대주(abutment) 또는 헤드(head)라 불리우는 요소를 포함한다.

치아 임플란트 구조물은 치조골에 픽스쳐를 식립한 후에 별도의 지대주를 스크류를 이용하여 픽스쳐에 나사 결합하는 이본형(two body type)과, 인공 치아가 부착되는 헤드를 픽스쳐와 일체로 형성하여 치아 임플란트 구조물을 일회의 시술로 식립하는 일체형(one body type)으로 대별된다.

이본형의 치아 임플란트 구조물은 픽스쳐의 중심에 길이 방향으로 암나사가 형성된 홀을 형성하고, 지대주에는 상단으로부터 하단으로 관통하는 홀을 형성하며 홀의 중간에는 단턱을 형성하여, 지대주의 상단으로부터 체결 나사를 삽입하여 스크류의 머리가 단턱에 지지되고 스크류의 숫나사가 픽스쳐에 형성한 홀의 암나사와 결합됨으로써 지대주가 픽스쳐에 고정되는 구성을 취한다.

종래 기술에 따른 이본형의 치아 임플란트 구조물의 예를 도 1 내지 도 3에 도시하였다.

도 1에 도시한 치아 임플란트 구조물(100)은 아스트라형(astra type)이라 불리우는 것이며, 표면에 나사산(111)이 형성된 원통형의 픽스쳐(110)가 치조골(10)에 식립되어 있고, 픽스쳐(110)의 상단으로부터 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 표면을 갖는 장착면(112)이 직경 방향 내측으로 형성되어 있고, 장착면(112)의 중심에는 체결 나사(130)가 체결되는 암나사(114)가 형성된 체결공(113)이 형성되어 있다.

지대주(120)는 하단으로 갈수록 직경이 작아져서 픽스쳐의 장착면(112)과 맞닿게 되는 원주형의 하부(122)와 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형의 상부(121)로 이루어져 있으며, 하부(122)가 그 하단으로부터 픽스쳐(110)의 장착면(122)에 삽입되어 그 일부가 장착면(112)에 놓여 지지되어 있다.

지대주(120)의 중심에는 체결공(123)이 상단으로부터 하단까지 관통하여 형성되어 있으며, 체결공(123)의 길이 방향 중간 지점부터 하단까지의 하부는 그 상부에 비해 직경이 작아서 체결공(123)의 상부과 하부 사이에 단턱(124)이 형성되어 있다.

픽스쳐(110)가 치조골(10)에 식립된 후에 픽스쳐(110)의 장착면(112)에 지대주(120)의 하부(122)가 놓여 맞닿아 지지되고, 지대주(120)의 상단으로부터 체결공(123)으로 체결 나사(130)를 삽입하여 체결 나사(130)의 하부에 형성한 숫나사(131)가 픽스쳐(110)의 체결공(113)에 형성한 암나사(114)와 결합되고, 체결 나사(130)의 헤드(132)는 지대주(120)의 체결공(123)에 형성된 단턱(124)에 지지된다.

이러한 상태에서 지대주(120)의 상부(121)에 인공 치아인 크라운(140)을 시멘트로 접착함으로써, 인공 치아의 식립이 완료된다. 이러한 구조에서 지대주(120)의 상부(121) 중에서 픽스쳐(110)의 장착면(112)에 삽입되지 않은 나머지 부분은 치은(20)과 맞닿은 상태가 된다.

도 2에 도시한 치아 임플란트 구조물(200)은 브레네막형(branemark type)이라 불리우는 것이며, 도 1에 도시한 아스트라형의 치아 임플란트 구조물(100)과 상이한 구성에 대해서만 설명한다.

브레네막형의 치아 임플란트 구조물(200)은 픽스쳐(210)와 지대주(220)가 서로 맞물리는 구조에서 도 1의 아스트라형과는 상이하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 픽스쳐(210)의 상단의 중앙에는 단면 육각형의 돌출부 (212)가 형성되고 지대주(220)의 하단에서 상측으로 내측에 단면 육각형의 장착면(222)을 형성하여, 픽스쳐의 돌출부(212)가 지대주의 장착면(222)에 삽입되어 맞닿게 된다. 지대주(220)는 상단측으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형으로 형성되어 있고, 그 하단이 픽스쳐(210)의 상단에 맞닿아 지지된다.

픽스쳐(210)와 지대주(220)에는 체결 나사(230) 삽입되어 맞물리는 체결공(213, 223)가 형성되어 있고, 체결 나사(230)는 지대주(220)의 상단으로부터 체결공(223)으로 삽입되어 그 숫나사(231)가 픽스쳐(210)의 체결공(213)에 형성된 암나사(214)에 맞물리고, 체결나사(230)의 헤드(232)는 픽스쳐(210) 돌출부(211)의 상단에 맞닿아 지지된다.

크라운(240)은 지대주(220)의 경사진 외주면에 끼워져서 시멘트 등으로 고정되고, 크라운(240)의 하부 표면이 치은(20)과 맞닿는다.

도 3에는 'ITI형'이라 불리우는 유형의 치아 임플란트 구조물(300)이 도시되어 있다. 이 유형의 치아 임플란트 구조물에서 픽스쳐(310)의 상부(315)는 상단으로 갈수록 직경이 커지는 원주형으로 형성되어 그 외부 표면이 치은(20)과 맞닿는 표면을 형성하고, 그 내측으로는 지대주(320)의 하부(321)와 맞닿아서 지대주(320)를 지지하는 장착면(312)이 형성되어 있는데, 이 장착면(312)은 아래쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 경사면을 이루고 있다.

이 장착면(312)에는 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 경사면을 이루는 지대주의 하부(322)가 삽입되어 지지되고, 지대주의 상부(321)는 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형으로 형성되어 이 상부에 크라운(340)이 결합된다.

지대주(320)는 도 1의 아스트라형의 치아 임플란트 구조물(100)과 마찬가지로, 그 중심에는 체결공(323)이 상단으로부터 하단까지 관통하여 형성되어 있으며, 체결공(323)의 길이 방향 중간 지점부터 하단까지의 하부는 그 상부에 비해 직경이 작아서 체결공(323)의 상부과 하부 사이에 단턱(324)이 형성되어 있다.

체결 나사(330)는 지대주(320)의 상단으로부터 체결공(323)으로 삽입되어 체결 나사(330)의 하부에 형성한 숫나사(331)가 픽스쳐(310)의 체결공(313)에 형성한 암나사(314)와 결합되고, 체결 나사(330)의 헤드(332)는 지대주(320)의 체결공(323)에 형성된 단턱(324)에 지지된다.

이러한 구성을 갖는 종래 기술의 이본형 치아 임플란트 구조물은 모두 치조골에 식립되는 픽스쳐의 중심에 체결공을 형성하고, 지대주에는 관통하는 체결공을 형성하며, 체결 나사를 체결공들에 관통시켜 삽입하여 체결나사가 픽스쳐에 형성한 체결공의 암나사에 결합된다는 공통적인 구조를 갖는다.

그런데, 이러한 구성을 갖는 종래 기술의 치아 임플란트 구조물을 시술하여 인공 치아를 형성한 경우에 몇가지 문제점이 있다.

인공 치아에서 최상단에 배치되는 크라운(인공 치아)은 음식물을 씹는 등의 과정에서 작용하는 교합 하중을 받는다. 이러한 교합하중은 크라운이 고정되는 지대주를 거쳐 픽스쳐와 체결 나사의 나사 결합 부위 및 지대주가 픽스쳐에 맞닿아 지지되는 부분에 가해진다.

크라운에 작용하는 교합 하중은 크라운의 중심에 수직 방향으로 작용하는 것만은 아니며 수직 방향에 대하여 경사진 방향으로도 작용하고 크라운의 중심에서 벗어난 위치에도 가해지며, 이러한 교합 하중의 수평 성분은 픽스쳐와 체결 나사의 나사 결합 부위에 수평 방향의 하중으로 작용한다.

여기서, '수직 방향'이라 함은 치아 임플란트 구조물이 식립되는 방향, 즉 대체로 원주형으로 형성되는 픽스쳐와 지대주의 축선 방향을 의미하며, '수평 방향'은 수직 방향에 수직한 평면에 평행한 방향을 의미한다. 본 명세서에서는 '수직 방향'과 '수평 방향'이라는 용어를 전술한 정의에 따라 사용한다.

크라운에 작용하는 교합 하중에 의해 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 하중은 나사 결합의 풀림을 초래하며, 특히 교합 하중의 수평 성분에 의한 하중은 나사 결합의 풀림 현상을 더욱 촉진한다. 나사 결합은 나사면에 대체로 수직한 방향에서의 하중에 대해서는 강한 지지력을 나타내지만, 나사면에 수평한 방향에서의 하중에 대해서는 취약하기 때문이다.

치아를 사용하는 데 따라 발생하는 교합 하중은 지속적으로 체결 나사에 작용하여 체결 나사가 풀리는 현상을 발생시키고 심한 경우에는 체결 나사의 파절도 초래한다.

따라서, 치조골 조직에의 픽스쳐 식립 및 유착이 성공적으로 이루어져서 임플란트 시술이 성공적으로 이루어진 후에도 지대주를 픽스쳐에 고정해주는 체결 나사의 풀림 현상으로 인하여 크라운을 제거하고 체결 나사를 다시 조여주는 시술을 지속적으로 받아야 한다.

이러한 시술을 받지 않고 방치하는 경우에는 체결 나사의 풀림에 의해 지대주와 픽스쳐 사이에 간극이 발생하여 치은염 및 구강 악취가 초래되고, 이는 치조골의 염증으로 진행되어 치조골 조직이 흡수되어 버리는 문제도 초래한다.

특히, 씹는 습관에 따라 강한 교합 하중을 받거나 장기간 체결 나사의 풀린 상태를 방치함으로써 체결 나사가 강한 하중을 받거나 지속적인 흔들림으로써 체결 나사가 파절되어 픽스쳐의 식립을 포함한 임플란트 시술을 다시 받아야 하는 경우도 빈번하게 발생한다.

또한, 도 1에 도시한 아스트라형 치아 임플란트 구조물(100)에서는 픽스쳐(110)의 상부에 상단으로부터 아래쪽으로 픽스쳐의 내측에 장착면(112)을 형성하기 때문에 픽스쳐(110) 상부의 외벽 두께가 매우 얇게 되고, 도 2에 도시한 브레네막형의 치아 임플란트 구조물(200)에서는 지대주(220)의 하부에 하단으로부터 위쪽으로 지대주(220)의 내측에 장착면(222)을 형성하기 때문에 지대주(220)의 하부의 외벽 두께가 매우 얇게 된다.

따라서, 도 1 및 도 2에 도시한 치아 임플란트 구조물에서는 크라운에 작용하는 교합 하중이 픽스쳐의 외벽 또는 지대주의 외벽에 작용하여 픽스쳐의 외벽이나 지대주의 외벽에 파절되는 문제도 발생하곤 한다.

더욱이, 도 1 내지 도 3을 통하여 예시한 종래 기술의 치아 임플란트 구조물에서는 체결 나사가 삽입되어 체결되는 체결공이 픽스쳐의 내측에 형성되고 지대주의 중심을 관통하여 형성되기 때문에, 교합 하중에 따라 체결 나사 또는 나사산에 작용하는 단위 면적당의 응력을 작게 하기 위해 나사의 직경이나 나사산의 크기를 증대시키려면 픽스쳐와 지대주의 외벽의 두께가 얇아져서 전술한 외벽의 파절 문제가 더욱 심각하게 된다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 이본형 치아 임플란트 구조물의 문제점을 고려하여, 임플란트 시술이 완료된 후에 반복되는 교합 하중에 의해 풀리는 현상이 발생할 우려가 적은 치아 임플란트 구조물을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 교합 하중에 의해 픽스쳐와 지대주의 결합 부위에 작용하는 하중이 작게 되어 교합 하중에 의한 풀림 현상이 발생할 우려가 적은 치아 임플란트 구조물을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 픽스쳐와 지대주의 결합 구조에 풀림 현상이 발생하여도 이를 보수하기 위한 시술이 용이한 구조의 치아 임플란트 구조물을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 픽스쳐와 지대주를 결합을 위한 나사의 직경과 나사산의 크기를 증대시킬 수 있으면서도 픽스쳐와 지대주가 하중에 취약하게 되지 않은 구조의 치아 임플란트 구조물을 제공하려는 것이다.

본 발명자는 전술한 과제를 해결하기 위하여 종래 기술의 문제점의 근본 원인을 고찰하였다.

첫번째로, 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물들은 별도의 체결 나사에 의해 픽스쳐와 지대주를 결합하므로 각 요소들의 결합 부위에서 간극이 발생할 가능성이 크다.

두번째로, 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물들은 공통적으로 픽스쳐의 중심에 체결 나사가 삽입되어 체결되는 체결공을 형성하므로 체결 나사의 직경 및 나사산의 크기를 증대시킬 수 없다. 따라서, 크기가 작은 체결 나사 및 나사산은 동일한 교합 하중에 의해 발생하는 단위 면적당의 응력이 크고 파절되기 쉽다.

세번째로, 교합 하중에 의해 나사 체결부에 발생하는 응력은 인공 치아로부터 나사 체결부까지의 거리에 비례한다. 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물들은 체결 나사가 체결되는 체결공이 구조물의 아래쪽에 형성되므로 인공 치아로부터 나사 체결부분까지의 거리가 길어서 교합 하중에 의한 응력이 크다.

본 발명자는 이러한 고찰에 기초하여 전술한 세 가지의 종래 기술의 문제점의 근본 원인을 해소하는 방안으로서 다음과 같은 기본적인 구조를 갖는 치아 임플란트 구조물을 고려하였다.

첫번째로, 별도의 체결 나사를 사용하지 않고 픽스쳐와 지대주가 직접 결합되는 구조

두번째로, 픽스쳐와 지대주의 결합 부분과 교합 하중이 작용하는 인공 치아 사이의 거리가 최소화하는 구조

세번째로, 픽스쳐와 지대주를 결합하는 나사의 직경과 나사산의 크기를 최대화할 수 있는 구조

네번째로, 픽스쳐와 지대주의 두께가 얇아져서 강도가 취약하게 되지 않는 구조

본 발명자는 다양한 연구와 임플란트 시술에 대한 수많은 임상 경험을 토대로 이상의 네 가지의 기본적인 구조를 갖는 것으로서 본 발명의 치아 임플란트 구조물을 안출하였다.

본 발명에 따른 치아 임플란트 구조물은 치조골에 고정되는 픽스쳐 및 이 픽스쳐에 결합되고 인공 치아가 부착되는 지대주를 포함하여 인공 치근을 형성하되, 상기 픽스쳐는 상기 치조골에 고정되는 하부와 상기 지대주가 결합되는 상부를 포함하고, 상기 픽스쳐의 하부 표면에는 그 일부 또는 전체에 치조골에 고정되기 위한 제1 나사가 형성되고, 상기 픽스쳐의 하부는 상기 제1 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며, 상기 픽스쳐의 상부 표면에는 그 일부 또는 전체에 제2 나사가 형성되고, 상기 제2 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며, 상기 지대주는 인공 치아가 부착되는 외측 표면이 형성되고 내측에 상기 픽스쳐의 상부가 삽입되는 공동이 형성되며, 상기 공동의 표면의 일부 또는 전체에는 상기 픽스쳐의 제2 나사와 나사 결합하는 제3 나사가 형성되고, 상기 픽스쳐의 상부가 상기 지대주의 공동에 삽입되면서 상기 픽스쳐의 제2 나사와 상기 지대주의 제3 나사가 서로 결합함으로써, 상기 픽스쳐와 상기 지대주가 결합되는 구성을 갖는다.

이상과 같은 본 발명에 따른 치아 임플란트 구조물의 구성에 따르면,

첫 번째로, 지대주와 픽스쳐는 픽스쳐의 상부 표면에 마련되는 제2 나사와 지대주의 공동에 형성되는 제3 나사가 체결되어 서로 결합되므로 별도의 체결 나사를 사용하지 않는다.

두 번째로, 지대주는 치조골의 상측으로 돌출되는 픽스쳐의 상부에 결합되므로, 인공 치아로부터 지대주와 픽스쳐의 결합 부분까지의 거리가 최소화한다.

세 번째로, 지대주와 픽스쳐를 결합하기 위한 나사를 픽스쳐와 상부에 형성하므로 나사의 직경과 나사산의 크기를 최대화할 수 있다.

네 번째로, 지대주를 픽스쳐에 결합하기 위해 픽스쳐의 하부에 나사를 형성하는 결합공을 형성하지 않고 지대주와 픽스쳐가 맞닿기 위한 표면을 별도로 형성하지 않으므로 픽스쳐나 지대주에 두께가 얇은 외벽이 형성되지 않아 픽스쳐와 지대주의 강도가 취약하게 되지 않는다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징적 구성으로서, 본 발명의 치아 임플란트 구조물에서 상기 지대주 내측의 공동과 상기 픽스쳐의 상부는 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 절두 원추 형상으로 형성될 수 있다.

통상의 지대주는 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형으로 형성되는데, 전술한 구성에 따르면, 지대주의 내측에 형성하는 공동과 여기에 결합되는 픽스쳐의 상부를 이러한 통상의 지대주의 외관 형상에 부합하는 형상인 절두 원추 형상으로 구성함으로써 통상의 지대주의 외관 형상을 본 발명에 따른 치아 임플란트 구조물의 지대주에도 그대로 적용하면서도 지대부의 공동 외측의 외벽의 두께가 작아지지 않고 지대부 전체에서 균일하고 충분한 두께를 가지게 되므로 지대부의 강도가 취약하게 되는 일이 방지된다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징적 구성으로서, 본 발명의 치아 임플란트 구조물에서, 상기 픽스쳐의 상부와 하부 사이에는 치은과 맞닿는 연결부가 형성되고, 상기 연결부의 상단은 상기 지대주의 하단과 맞닿도록 구성할 수 있다.

이와 같이 치은과 맞닿는 연결부를 픽스쳐에 형성하는 구성은 종래 기술의 'ITI형' 임플란트 구조물에 상응하는 것이며, 본 발명의 전술한 부가적 구성에서는 치은과 맞닿게 되는 연결부의 위쪽으로 픽스쳐의 상부를 추가로 형성하고 이 상부에 지대부가 결합되도록 구성함으로써 종래 기술의 'ITI형' 임플란트 구조물의 문제점을 해결하였다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징적 구성으로서, 본 발명의 치아 임플란트 구조물에서, 상기 지대주는 그 상부에 인공 치아가 부착되는 상기 외측 표면이 형성되고 하부에는 치은과 맞닿는 연결부가 형성되며, 상기 연결부의 하단은 상기 픽스쳐의 상단과 맞닿도록 구성할 수 있다.

이와 같이 치은과 맞닿는 연결부를 지대부의 하단에 형성하는 구성은 종래 기술이 아스트라형 임플란트 구조물에 상응하는 것이며, 본 발명의 전술한 부가적 구성에서는 치은과 맞닿게 되는 연결부가 픽스쳐에 삽입되지 않고 픽스쳐의 하단에서 지지되게 구성함으로써 종래 기술의 아스트라형 임플란트 구조물에서 팩스쳐의 상단부의 외벽 두께가 얇아져서 강도가 취약하게 되는 문제점을 해결하였다.

한편, 본 발명자의 선출원인 특허출원 제10-2015-0023252호에서는 치아 임플란트 구조물에서 픽스쳐의 표면에 치조골과의 유착 면적이 증대되도록 그 재료의 일부가 제거되어 픽스쳐 표면에 형성하는 나사의 회전 축선을 향하여 상기 나사의 내측으로 오목하게 형성되는 유착면이 픽스쳐의 상단으로부터 픽스쳐의 길이 방향 아래쪽으로 연장되어 형성되는 구조, 및 픽스쳐의 표면에 픽스쳐를 둘러싸는 치조골의 최소 두께가 유지되고 치조골과의 유착 면적이 증대되도록 픽스쳐 표면에 형성하는 나사의 회전 축선을 향하여 나사의 골 내측으로 연장되며 편평면 또는 곡면으로 형성되는 유착면이 픽스쳐의 상단으로부터 픽스쳐의 길이 방향 아래쪽으로 연장되어 형성되는 구조를 갖춘 치아 임플란트 구조물을 제안한 바 있다.

그러나 이러한 구조의 치아 임플란트 구조물은 도 1 내지 도 3에 개시한 것과 같은 종래 기술에 따른 이본형의 치아 임플란트 구조물에는 적용하기 어려운데, 종래 기술의 문제점으로서 설명한 바와 같이, 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물은 픽스쳐의 내측에 결합 나사가 삽입되어 체결되는 체결공을 형성하므로 픽스쳐의 외벽 두께가 매우 얇아져서 픽스쳐의 상단 및 그 길이 방향 아래쪽의 표면에 이러한 유착면을 형성할 만한 픽스쳐의 충분한 두께가 확보되지 않기 때문이다.

그러나, 본 발명에 따른 치아 임플란트 구조물에서는 지대주를 픽스쳐에 결합하기 위한 별도의 체결 나사를 이용할 필요가 없으므로 치조골에 식립되는 픽스쳐의 하부에 체결공을 형성하지 않기 때문에, 치조골의 상단과 맞닿게 되는 픽스쳐 하부의 상단으로부터 그 아래쪽으로 유착면을 형성하기 용이하다.

한편, 오목하게 형성되는 유착면은 반원형, 'C'자형, 'V'자형 또는 'ㄷ'자형으로 형성될 수 있고, 편평면 또는 곡면으로 형성되는 유착면은 픽스쳐의 표면 둘레의 잔존하는 치조골의 두께가 얇은 쪽에 배치되도록 마련되는 것일 수 있다.

또한, 유착면은 픽스쳐 하부의 원주 방향 둘레에 걸쳐 복수 개가 마련될 수 있고, 픽스쳐 하부의 길이 방향을 따라 픽스쳐 하부의 상단으로부터 하단까지 연장되는 것일 수 있다. 추가의 특징으로서, 유착면은 픽스쳐 하부의 표면에서 치조골의 상단과 맞닿는 부분의 표면에 형성되는 것일 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물들의 종단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 종단면도이며,
도 5는 도 4에 도시된 픽스쳐의 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물과 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물에 작용하는 하중을 대비하기 위한 개략적인 종단면도이며,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 픽스쳐의 횡단면도이며,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 픽스쳐의 횡단면도로서, 다양한 형태의 유착면이 형성된 예를 보여주는 도면이고,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 종단면도이며,
도 10은 도 9에 도시된 픽스쳐의 사시도이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 픽스쳐의 횡단면도이며,
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 픽스쳐의 횡단면도로서, 다양한 형태의 유착면이 형성된 예를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 치아 임플란트 구조물의 구성과 작용에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)의 구성과 작용을 설명한다.

도 4를 참조하면, 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)은 픽스쳐(410)가 치조골(10)에 식립되는데, 픽스쳐(410)는 상부(411)와 하부(412)로 구분된다.

픽스쳐의 하부(412)는 원주형의 표면에 나사산(416)이 형성되어 있다. 도 4 및 도 5에서 나사산(416)은 픽스쳐 하부(412)의 전체 표면에 형성된 것으로 도시되어 있지만, 이 나사산(416)은 픽스쳐 하부(412)의 표면 일부에만 형성될 수도 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 픽스쳐 하부(412)는 그 전체가 치조골(10)에 식립되고, 나사산(416)은 픽스쳐(410)가 치조골(10)에 식립되어 치조골 조직과의 유착이 이루어지도록 해준다.

도면에는 도시하지 않았지만, 픽스쳐 하부(412)의 표면 일부에는 나사산(416)의 일부를 절삭하여 태핑 엣지(tapping edge)를 형성할 수 있다. 이러한 태핑 엣지는 치조골에 픽스쳐의 식립을 위한 구멍을 형성한 후에 픽스쳐를 치조골에 식립할 때 치조골에 암나사를 형성되는 것을 돕는 작용을 한다.

픽스쳐의 상부(411)는 상단쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형, 즉 절두 원추형으로 형성되고, 그 표면에 숫나사(417)가 형성되어 있다.

픽스쳐 하부(412) 상단의 직경은 픽스쳐 상부(411) 하단의 직경보다 크게 형성되어, 픽스쳐 하부(412)의 상단에는 상부(411)의 하단과의 사이에 단차부(415)가 형성되어 있다.

지대주는(420)는 외측 표면에 인공 치아인 크라운(430)이 부착되는 상부(421)와 치은(20)에 맞닿으면서 지대부의 상부(421)와 픽스쳐(410) 사이의 연결부로서 기능하는 하부(422)로 이루어져 있다.

지대주의 상부(421)는 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형, 즉 절두 원추형으로 형성되어 있고, 하부(422)는 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형으로 형성되어 있으며, 지대주 하부(422)의 하단은 픽스쳐 상부(412)의 단차부(415)에 맞닿아 지지된다.

지대주 상부(421)로부터 하부(422)의 하단까지는 공동(423)이 형성되어 있는데, 이 공동(423)은 지대부 상부(421)의 상단쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 원주형, 즉 절두 원추형으로 형성되어 있고, 상단은 폐쇄되어 있다. 체결 또는 가공의 필요에 따라 공동(423)이 상단까지 연장되어 지대부(420)를 관통하는 형태로 형성될 수도 있다.

이 공동(423)에는 암나사(424)가 형성되어 픽스쳐 상부(411)의 숫나사(417)와 체결된다. 따라서, 픽스쳐(410)를 치조골(10)에 식립한 후에, 지대주(420)의 공동(423)에 픽스쳐 상부(411)를 삽입하면서 픽스쳐(410)의 숫나사(417)을 지대주(420)의 암나사(424)에 체결함으로써, 지대주(420)가 픽스쳐(410)에 결합되며 지대주 하부(422)의 하단이 픽스쳐 하부(412) 상단의 단차부(415) 맞닿아 지지된다.

한편, 픽스쳐 상부(411)에는 숫나사(417)가 형성되어 있고, 지대주의 공동(423)에는 암나사(424)를 형성하였지만, 역으로 픽스쳐 상부(411)에 암나사를 형성하고 지대주의 공동(423)에 숫나사를 형성할 수도 있다.

또한, 픽스쳐 상부(411)와 지대주 공동(423)의 상단과 하단을 제외하고는 전체 표면에 걸쳐 나사를 형성하여 이들 나사가 서로 체결되도록 구성하였지만, 픽스쳐 상부(411)와 지대주 공동(423)의 표면 일부에만 나사를 형성할 수도 된다.

이상과 같은 구성에 따라, 본 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)을 식립하는 과정을 설명한다. 단, 임플란트 시술의 구체적인 과정에 대한 설명은 생략하고 본 실시예의 구조물을 식립하는 과정을 위주로 설명한다.

먼저, 치조골(20)에 픽스쳐(410)가 삽입되는 구멍을 형성하고 픽스쳐(410)를 회전시키면서 삽입한다. 삽입된 상태에서 픽스쳐 하부(412)의 나사산(416)이 치조골(10)에 암나사를 형성하면서 치조골(10)에 고정된다. 픽스쳐의 상부(411)는 치조골(10)의 상단으로부터 돌출된 상태로 된다.

다음으로, 치조골(10)의 상단으로 돌출된 픽스쳐 상부(411)에 지대부(420)의 공동(423)을 맞추어 회전시키면, 지대주의 암나사(424)와 픽스쳐의 숫나사(417)가 결합하고 지대주(420)의 하단이 픽스쳐 하부(412)의 단차부(415)에 맞닿아서, 픽스쳐(410)와 지대주(420)의 결합이 완료된다. 이후에는 지대주 상부(421)의 표면에 시멘트 등에 의해 크라운(430)을 결합한다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 지대주를 픽스쳐에 결합하는 구조에 있어서, 별도의 체결 나사를 사용하지 않으므로, 이들을 결합하는 시술 과정이 매우 간단하게 된다.

이하에서는 과제의 해결 수단에서 설명한 본 발명의 유리한 효과에 대해 본 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물과 도 1에 도시한 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물에 작용하는 하중을 대비하기 위한 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.

임플란트 시술이 완료된 후에 치아로 음식물을 씹거나 하는 과정에서 크라운에 교합 하중이 작용한다. 교합 하중은 크라운에 대하여 수직 방향으로 작용하기도 하지만, 수직 방향에 대해 경사진 방향으로 작용하기도 한다. 또한, 교합 하중은 픽스쳐와 지대주의 나사 축선 중심에서 벗어난 위치에서 수직으로 작용하기도 한다.

이렇게 작용하는 교합 하중은 픽스쳐와 지대주를 결합하는 나사산에 수평 방향의 응력을 발생시키는데, 이러한 수평 방향의 응력이 반복적으로 작용하면 지대주와 픽스쳐를 체결하는 나사의 풀림을 초래하고 심한 경우에는 나사의 파절이나 픽스쳐 또는 지대주의 파절을 초래한다.

크라운에 작용하는 교합 하중에 의해 지대주와 픽스쳐를 체결하여 주는 나사산에 작용하는 응력에 지대주와 픽스쳐의 구조가 미치는 영향을 도 6을 통하여 살펴본다.

도 6에서 기호는 다음 사항을 의미한다.

F1: 크라운 상단에 경사진 방향으로 작용하는 교합 하중

Fx: 크라운 상단에 가해지는 교합하중의 수평 성분

Fz: 크라운 상단에 가해지는 교합하중의 수직 성분

F2: 크라운 상단의 측부에 작용하는 교합 하중

fx: 나사의 길이 방향 중간에 가해지는 수평 응력

fz: 나사의 길이 방향 중간에 가해지는 수평 응력

L1: 크라운 상단으로부터 나사의 길이 방향 중간까지의 수직 거리

L2: 나사의 축선 또는 픽스쳐의 중심으로부터 나사의 중심까지의 수평 거리

T: 교합하중에 의해 픽스쳐의 축선에서 나사의 길이 방향 중심에 해당하는 위치에 가해지는 토오크

도 6에서 좌측에는 도 1에 도시된 아스트라형 임플란트 구조물의 단면이 도시되어 있고, 우측에는 도 4에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임플란트 구조물의 단면이 도시되어 있다. 도면에서는 이해의 편의와 구조상의 차이점의 대비를 위하여 두가지의 임플란트 구조물을 동일한 치수로 도시하였으나, 양자의 구조의 차이로 인하여 거리 L1과 L2의 길이는 상당한 차이가 있다.

우선 크라운 상단에 경사지게 작용하는 교합 하중(F1)은 수평 성분(Fx)과 수직 성분(Fz)으로 나누어 볼 수 있다.

교합 하중의 수직 성분(Fz)는 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부의 나사산의 표면에 거의 수직 응력(fz)으로 작용하지만, 수평 성분(Fx)는 나사 결합부의 나사산에 대하여 수평 응력(fx)으로 작용한다. 교합 하중의 수평 성분(Fx)와 수평 응력(fx)은 다음과 같은 관계를 갖는다.

Fx * L1 = T = fx * L2

따라서, fx = Fx * L1/L2

즉, 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 수평 응력은 동일한 교합 하중에 대하여 L1이 클수록 커지고, L2가 커질 수록 작아진다.

다시 말하여, 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 수평 응력은 크라운 상단으로부터 나사 결합부까지의 수직 거리가 클수록 커지고, 픽스쳐의 중심으로부터 나사까지의 수평 거리, 즉 나사의 직경이 클수록 작아진다.

또한, 크라운 상단의 측부에 작용하는 교합 하중에 의해 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 수평 응력은 다음과 같은 관계를 갖는다.

F2 * L3 = T = fx * L2

fx = F2 * L3/L2

위 식에 따르면, L3와 F2는 동일한 조건에서, 교합 하중(F2)에 의해 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 수평 응력(fx)는 나사의 직경(L2)이 커질 수록 작아진다.

다시 말하여, 크라운 상단의 측부에 작용하는 교합 하중에 의해 픽스쳐와 지대주의 나사 결합부에 작용하는 수평 응력는 픽스쳐의 중심축선으로부터 나사산까지의 수평 거리, 즉 나사의 직경이 커질 수록 작아진다.

이러한 관계에 기초하여 종래 기술의 치아 임플란트 구조물(100)과 제1 실시예의 치아 임플란트 구조물을 대비하여 보면, 본 발명의 제1 실시예에서는 픽스쳐(410)와 지대주(420)가 결합되는 나사(417, 424)가 치조골의 상단 위쪽으로 배치되므로 크라운 상단으로부터 나사 결합부까지의 수직 거리(L1)가 짧고, 또한, 별도의 결합 나사를 사용하지 않고 픽스쳐 상부(411)의 외부 표면에 숫나사(417)를 형성하고 지대주 자체에 나사(424)를 직접 형성하여 양자를 결합하므로 나사의 직경, 즉 거리 L2를 크게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 L1은 작게, 그리고 L2는 크게 되므로, 교합하중 (F1, F2)에 의해 픽스쳐와 지대주를 결합하는 나사에 작용하는 응력이 최소화한다.

반면, 도 1에 도시한 종래 기술의 치아 임플란트 구조물(100)에서는 픽스쳐(110)와 지대주(120)를 결합해주는 체결 나사(130)가 임플란트 구조물 전체에서 하부에서 체결되므로 크라운(140) 상단으로부터 나사 체결부까지의 수직 거리(L1)이 길고, 또한, 체결 나사(130)가 픽스쳐(110)의 내측에 형성되는 체결공(113)에 결합되므로 나사의 직경을 크게 할 수 없었다.

따라서, 종래 기술의 치아 임플란트 구조물(100)에서는 L1은 크게, 그리고 L2는 작게 되므로, 교합하중(F1, F2)에 의해 픽스쳐와 지대주를 결합하는 나사에 작용하는 응력이 크게 된다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 치아 임플란트 구조물은 종래 기술의 치아 임플란트 구조물과의 구조적인 차이점으로 인하여 크라운에 작용하는 교합 하중에 의해 지대주와 픽스쳐를 결합하는 나사에 수평 방향으로 작용하는 응력이 최소화하고, 따라서 수평 방향으로 작용하는 응력에 의해 나사가 풀리거나 파절되는 문제점의 발생이 최소화한다.

또한, 전술한 종래 기술의 치아 임플란트 구조물과 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물의 구조적 차이점에 따르면, 종래 기술에 비해 본 발명에서는 픽스쳐(410)와 지대주(420)의 나사들(417, 424)는 그 직경이 크므로, 동일한 나사산 크기에 대해 넓은 나사 면적을 갖는다. 더욱이, 본 발명의 제1 실시예에서는 픽스쳐 내에 나사 결합부를 형성하여야 하므로 나사산의 크기를 크게 할 없었던 종래 기술에 비해 나사산의 크기를 크게 할 수 있다.

결국, 본 발명에서는 종래 기술에 비해 나사의 직경과 나사산의 크기를 크게 할 수 있으므로 교합 하중에 따른 응력을 받는 나사의 면적이 넓게 된다. 따라서, 본 발명에서는 동일한 수평 응력에 대해서도 단위 면적당의 응력이 작아지며, 수직 응력에 대해서도 나사 표면적의 증가로 인하여 단위 면적 당의 응력은 작아지고, 반복되는 교합 하중에 의해 나사가 풀리거나 파절되는 일이 적어도 감소한다.

도 4와 도 5로 돌아가면, 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)에는 픽스쳐 하부(412)의 상단으로부터 그 길이 방향으로 아래쪽으로 일정 길이로 픽스쳐(410)의 재료를 제거하여 회전 축선(C)에 대해 서로 평행하게 배치되는 2개의 평면 형태의 유착면(413)이 형성되어 있다. 이 유착면(413)은 회전 축선(C)에 가장 가까운 지점이 픽스쳐(410)의 나사산(416)의 골 내측에 배치되는 깊이로 형성되어 있다.

치아 임플란트 구조물이 식립되는 치조골의 상부가 매우 좁은 경우에는 매우 작은 직경의 픽스쳐를 사용하여도 충분한 잔존 골폭을 확보할 수 없고, 더욱이 매우 작은 직경의 픽스쳐를 사용하는 경우에는 픽스쳐와 치조골 사이의 충분한 유착 면적을 얻을 수 없다.

그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)에서는 치조골의 골폭이 좁은 측면과 맞닿는 픽스쳐(410)의 표면에서 재료를 제거하여 유착면(413)을 형성하고 있으므로, 이 유착면(413)과 맞닿는 치조골(10) 부분에서 충분한 잔존 골폭이 확보된다. 특히, 이 유착면(413)은 내측의 해면골(12)에 비해 비교적 골질이 치밀한 치밀골(11)의 상부와 맞닿게 되는 픽스쳐 하부(412)의 상단으로부터 아래쪽으로 형성되므로, 교합 하중을 주로 지지하게 되는 치밀골(11)의 상부에서 치조골 조직과 픽스쳐의 유착을 증진시킨다.

따라서, 제1 실시예의 치아 임플란트 구조물에서는 치조골의 특정 부분의 골폭이 좁은 경우에 그러한 골폭에 맞추어 소직경의 픽스쳐를 사용하지 않고 충분한 유착 면적을 얻을 수 있는 대직경의 픽스쳐를 사용하면서도 골폭이 좁은 치조골 부위와 맞닿는 픽스쳐 표면에서 평면 또는 곡면으로 재료를 제거하여 요구되는 두께의 잔존 골폭을 유지할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물을 이용할 경우에 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물을 이용하는 경우에 비해 동일한 잔존 골폭을 유지하면서도 유착 면적을 크게 할 수 있다는 점을 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7에는 양측 방향으로 4mm의 골폭을 갖는 치조골(10)에 본 발명의 제1 실시예에 따른 임플란트 구조물의 픽스쳐(410)가 매식된 상태의 단면도가 도시되어 있다.

치조골의 양측 방향의 잔존 골폭 1mm를 확보하기 위해서는, 종래 기술의 픽스쳐는 2 mm 직경의 것을 사용할 수 밖에 없다.

반면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 픽스쳐(410)는 3 mm 직경의 것을 사용하고 서로 대향하는 위치에 픽스쳐(410)의 표면을 최대 깊이 0.5 mm로 절삭하여 평면형의 유착면(413)을 형성함으로써 유착면(413) 주변의 치밀골(110의 잔존 골폭을 1 mm로 유지하였다.

이 경우에 유착 면적에 상응하는 픽스쳐의 둘레 길이를 산출하여 보면, 각각 종래 기술의 픽스쳐(10)의 둘레 길이(L1)과 본 발명의 제1 실시예의 픽스쳐(410)의 둘레 길이(L2)는 다음의 식으로 산출할 수 있다. 여기서 종래기술의 픽스쳐의 직경(D1)은 2 mm, 본 발명의 제1 실시예의 픽스쳐의 직경(D2)는 4 mm이다.

도 7에서 본 발명의 제1 실시예의 픽스쳐(410)의 회전 중심에 대한 유착면(413) 양단 사이의 각도(θ3)는 95°, 유착면(213)의 길이(S)는 2.2 mm로 산출된다.

L1 = πD1 = = 6.28

L2 = πD2 + 2πD2*θ3/360 + 2S = 8.9

이와 같이, 동일한 치조골에 삽입되는 종래 기술의 픽스쳐와 본 발명의 제1 실시예의 픽스쳐에서는 동일한 잔존 골폭을 유지하면서도 본 발명의 제1 실시예의 픽스쳐의 둘레 길이가 종래 기술의 픽스쳐의 둘레 길이에 비해 42% 길게 형성될 수 있으므로, 42%의 유착 면적의 증대, 즉 42%의 고정력 향상이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시한 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물에서는 픽스쳐에 본 발명의 제1 실시예에 형성한 것과 같은 유착면(413)을 형성하는 것이 불가능하다.

종래 기술의 치아 임플란트 구조물들(100, 200, 300)은 픽스쳐(110, 210, 310)의 내측 중심에 체결 나사(130, 230, 330)를 삽입하여 체결하기 위한 체결공(113, 213, 313)을 형성하고 있으므로, 픽스쳐의 외측 표면에 유착면을 형성하면 체결공과 외측 표면 사이의 두께가 매우 얇아져서 유착면을 형성한 부위에서 픽스쳐의 강도가 극도로 취약해지거나 체결공이 노출되어 버리기 때문이다.

더욱이, 도 1 및 도 3에 도시한 유형의 종래 기술의 임플란트 구조물에서는 픽스쳐(110, 310)의 상단 측에 지대주(120, 320)가 삽입되는 장착면(112, 312)가 형성되어 있으므로, 그 외부 표면에 유착면을 형성하면 픽스쳐의 두께가 극도로 얇아지거나 장착면이 노출되어 버릴 수 있다.

그러나, 본 발명의 제1 실시예에서는 유착면(413)을 형성하는 픽스쳐 하부(412)는 체결공이나 장착면과 같은 픽스쳐의 내측에서 재료를 제거하는 요소가 마련될 필요가 없으므로, 유착면을 자유롭게 형성할 수 있다.

한편, 유착면은 치조골의 상태와 형태에 따라 다양한 형태로 픽스쳐의 표면에 걸쳐 1개 또는 여러개를 형성할 수 있는데, 치조골의 형태에 맞추어 다양한 형태로 형성하는 유착면의 예를 도 8에 도시하였다.

도 8에서는 치아 임플란트 구조물의 식립 방향에 대하여 수직한 단면에서 본 치조골의 불규칙하거나 일부가 유실된 상태 및 그러한 치조골에 식립된 픽스쳐의 단면을 보여주고 있다.

도 8에 도시한 본 발명의 실시예들에 따른 픽스쳐는 치밀골(11)의 골폭 및 해당 픽스쳐에 부착될 인공치아에 따라 여러가지 직경의 것을 사용하고 있는데, 도 8에서는 왼쪽으로부터 차례대로, 픽스쳐가 배치되는 주변 치조골의 잔존 골폭을 유지하기 위해 3곳의 표면에 평면의 유착면을 형성한 것(410-1), 2개의 평면으로 이루어진 유착면과 1개의 평면으로 이루어진 유착면을 형성한 것(410-2), 일면에만 평면의 유착면을 형성한 것(410-3), 양측에 오목한 곡면의 유착면을 형성한 것(410-4) 및 양측에 볼록한 곡면의 유착면을 형성한 것(410-5)이 도시되어 있다. 이러한 다양한 유착면의 배치와 형태는 단지 예시적인 것이고, 환자의 치조골의 형태와 상태에 따라 여러가지 형태의 유착면을 조합하여 사용할 수 있다.

다음으로 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(500)의 구조와 작용을 설명한다.

제2 실시예의 치아 임플란트 구조물(500)은 식립시에 치은(20)과 맞닿게 되는 부분이 픽스쳐(510)에 형성되어 있다는 점 및 제1 실시예와는 다른 구성의 유착(513)면이 형성되어 있다는 점에서 제1 실시예와 다르다.

이하에서는 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 제2 실시예의 치아 임플란트 구조물의 구성과 작용에 대해 설명한다.

도 9와 도 10에 도시한 제2 실시예의 치아 임플란트 구조물(500)의 픽스쳐는(510)은 치조골에 식립되는 하부(512), 지대주(520)가 나사 결합되는 상부(511) 및 하부와 상부 사이에 배치되어 치은(20)과 접촉하게 되는 연결부(514)로 이루어져 있다.

픽스쳐 하부(512)는 그 전체가 치조골(10)에 식립되는데, 그 원주형의 표면에 나사산(516)이 형성되어 있어, 나사산(516)이 치조골(10)과 결합되고 치조골 조직과의 유착이 이루어지도록 해준다. 도면에는 도시하지 않았지만, 픽스쳐 하부(512)의 표면 일부에는 태핑 엣지가 형성될 수 있다.

픽스쳐의 상부(511)는 제1 실시예의 픽스쳐 상부(411)과 마찬가지로 절두 원추형으로 형성되고 그 표면에 숫나사(517)가 형성되어 있다.

픽스쳐의 연결부(514)는 상측으로 갈수록 직경이 커지는 원주형상으로 형성되고, 그 상단은 픽스쳐 상부(511)의 하단보다 직경이 커서 픽스쳐 상부(511)의 하단 둘레로 단차부(515)가 형성되어, 여기에 지대주(520)의 하단이 맞닿아 지지된다.

지대주는(520)는 외측 표면에 인공 치아인 크라운(430)이 부착되는 표면이 형성되고, 내측으로는 상단 아래에서 하단까지 공동(523)이 형성되어 있는데, 이 공동(523)은 지대주(520)의 상단쪽으로 갈수록 직경이 작아지는 절두 원추형으로 형성되어 있다. 이 공동(523)에는 암나사(524)가 형성되어 픽스쳐 상부(511)의 숫나사(517)가 맞물린다.

이러한 구성에 따라, 따라서, 픽스쳐(510)를 치조골(10)에 식립한 후에, 픽스쳐 상부(511)를 지대주(520)의 공동(523)에 삽입하면서 픽스쳐(510)의 숫나사(417)을 지대주(420)의 암나사(424)에 나사 결합함으로써, 지대주(420)가 픽스쳐(410)에 결합되며, 이 때, 지대부 하부(421)의 하단은 픽스쳐 하부(411) 상단의 단차부(415) 맞닿아 지지된다.

이상과 같은 구성에 따른 본 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(500)의 식립 과정은 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물(400)의 식립 과정 및 종래 기술에 대비한 효과는 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

한편, 픽스쳐 하부(512)의 상단, 즉 연결부(514)와의 경계로부터 그 하단까지는 픽스쳐의 회전 축선(C)에 수직한 평면에서 원호형 단면을 갖는 형태로 픽스쳐(410)의 재료가 제거된 4개의 유착면(513)이 90° 간격을 두고 형성되어 있다. 이러한 유착면(513)은 치조골(10), 특히 교합 하중을 주로 받아 지지하는 치밀골(11) 상부와의 유착 면적을 증대시키기 위해 형성하는 것이다.

이러한 유착면(513)은 그 원호의 중심이 픽스쳐(510)의 나사산(517)의 내측으로 배치되어, 유착면(513)에서는 나사산(517)이 제거되어 있으며 회전축선(C) 쪽으로 나사산(517)의 나사골 내측까지 연장되어 있다.

도 11을 참조하면, 유착면(513)은 픽스쳐 하부(512)의 지름(D)의 1/4의 지름(d)을 갖는 원호를 그 중심이 픽스쳐 하부(512) 표면으로부터 1/20 D 거리만큼 내측에 놓이도록 형성하였다. 이렇게 형성된 유착면(513)은 그 중심에 대해 약 203°의 원호각(θ2)을 갖고, 픽스쳐(510)의 중심에 대해서는 29°의 원호각(θ1)을 갖는다.

유착면(513)의 크기는 결국 픽스쳐(510)의 회전 축선(C)에 수직한 단면 상에서 픽스쳐 표면의 둘레 길이에 비례하므로, 픽스쳐 표면의 둘레 길이가 이 유착면(513)에 의해 어떻게 증대되는지를 확인할 수 있다.

서로 동일한 직경(D)을 갖는 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물의 픽스쳐의 둘레 길이(L1)와 본 발명의 제2 실시예에 따라 4개의 유착면(513)이 형성된 픽스쳐의 둘레 길이(L2)는 다음의 식으로 표현할 수 있다. 여기서, d = 1/4 D, θ1 = 29°, θ2 = 203°이므로, 이 값을 아래 식에 대입하였다.

L1 = πD

L2 = πD - 4πD θ1/360 + 4πdθ2/360 = 1.24 πD

유착면이 없는 종래 기술의 픽스쳐, 즉 직경 D를 갖는 픽스쳐의 둘레 길이(L1)는 πD이므로, 본 발명에 따른 유착면(113)의 형성에 의해 0.24πD만큼의 둘레 길이의 증대, 즉, 24 %의 둘레 길이 또는 유착면적의 증대가 달성되었음을 알 수 있다.

이러한 효과는 실제의 임플란트 시술에 있어서 상당히 중요한 임상적 의의를 갖는다. 픽스쳐의 둘레 길이에 좌우되는 픽스쳐와 치조골 조직의 유착 면적은 임플란트 시술에 의해 식립되는 인공 치아가 저작력을 받을 때 발생하는 응력을 견디는 픽스쳐의 고정력을 좌우하는데, 동일한 직경의 픽스쳐에서 24%의 유착 면적의 증대는 픽스쳐의 고정력이 상당히 향상된다는 것을 의미한다.

다른 측면에서 보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 치아 임플란트 구조물에서는 종래 기술의 구조물에 비해 더 작은 직경의 픽스쳐를 사용하여도 동일한 고정력을 얻을 수 있다는 것을 의미한다.

이러한 효과로 인하여, 특히 치조골의 골폭이 좁아서 충분히 큰 직경의 픽스쳐를 식립할 수 없고, 특히 픽스쳐 삽입 후의 최소한의 잔존 골폭을 유지하기 위해 작은 직경의 픽스쳐를 선택할 할 수 밖에 없는 경우에도, 본 발명에 따라 유착면을 형성한 경우에는 작은 직경의 픽스쳐에서도 충분한 유착 면적을 확보할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 제2 실시예에서는 유착면을 원호형의 표면으로 형성하였지만, 이러한 원호형 외에도, 도 12에 도시한 바와 같은 'ㄷ'자형의 유착면(513-1) 및 'V'자형 유착면(513-2)을 형성할 수 있으며, 유착면의 형상은 이러한 형태에 한정되지 않는다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시한 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물에서는 전술한 제2 실시예에서 설명한 바와 같은 픽스쳐 하부의 표면으로부터 오목하게 형성하는 유착면을 형성할 수 없다.

제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 종래 기술에 따른 치아 임플란트 구조물은 치조골과 결합되는 픽스쳐 부분, 특히 치조골 중 치밀골이 맞닿게 되는 픽스쳐 하부의 상단쪽에 결합 나사가 체결되는 체결공이 형성되므로, 이 부분의 픽스쳐의 표면에 전술한 오목한 형태의 유착면을 형성하면, 체결 나사가 체결되는 체결공 또는 지대주가 결합되는 장착면이 외부로 드러나게 될 정도로 픽스쳐의 외벽 두께가 얇아지기 때문이다.

그러나, 본 발명의 제2 실시예에서는, 제1 실시예와 마찬가지로, 유착면(513)을 형성하는 픽스쳐 하부(512)에 체결공이나 장착면과 같은 픽스쳐의 내측에서 재료를 제거하는 요소가 마련될 필요가 없으므로, 유착면을 자유롭게 형성할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으며, 본 발명은 이러한 실시예들에 한정되지 않으며, 특허청구의 범위에 기재된 범위에서 다양한 변경과 변형 및 구성의 부가가 가능하며, 그러한 다양한 변경과 변형이 가해지거나 구성이 부가된 것은 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

10: 치조골 20: 치은
410, 510: 픽스쳐 413, 513: 유착면
420, 520: 지대주 430, 530: 크라운

Claims (10)

1. 치조골에 고정되는 픽스쳐 및 이 픽스쳐에 결합되고 인공 치아가 부착되는 지대주를 포함하여 인공 치근을 형성하는 치아 임플란트 구조물로서,
   상기 픽스쳐는 상기 치조골에 고정되는 하부와 상기 지대주가 결합되는 상부를 포함하고,
   상기 픽스쳐의 하부 표면에는 그 일부 또는 전체에 치조골에 고정되기 위한 제1 나사가 형성되고, 상기 픽스쳐의 하부는 상기 제1 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며,
   상기 픽스쳐의 상부 표면에는 그 일부 또는 전체에 제2 나사가 형성되고, 상기 제2 나사의 회전 축선을 따라 연장되는 형상을 가지며,
   상기 지대주는 인공 치아가 부착되는 외측 표면이 형성되고, 그 외측 표면의 내측에 상기 픽스쳐의 상부가 삽입되는 공동이 형성되며, 상기 공동의 표면의 일부 또는 전체에는 상기 픽스쳐의 제2 나사와 나사 결합하는 제3 나사가 형성되고,
   상기 지대주 내측의 공동과 상기 픽스쳐의 상부는 상단으로 갈수록 직경이 작아지는 절두 원추 형상으로 형성되며,
   상기 픽스쳐의 상부가 상기 지대주의 공동에 삽입되면서 상기 픽스쳐의 제2 나사와 상기 지대주의 제3 나사가 서로 결합함으로써, 상기 픽스쳐와 상기 지대주가 결합되는 것인 치아 임플란트 구조물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 픽스쳐의 상부와 하부 사이에는 치은과 맞닿는 연결부가 형성되고, 상기 연결부의 상단은 상기 지대주의 하단과 맞닿는 것인 치아 임플란트 구조물.
4. 제1항에 있어서, 상기 지대주는 그 상부에 인공 치아가 부착되는 상기 외측 표면이 형성되고 하부에는 치은과 맞닿는 연결부가 형성되며, 상기 연결부의 하단은 상기 픽스쳐의 상단과 맞닿는 것인 치아 임플란트 구조물.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 픽스쳐 하부의 표면에는 상기 치조골과의 유착 면적이 증대되도록 그 재료의 일부가 제거되어 상기 회전 축선을 향하여 상기 나사의 골 내측으로 오목하게 형성되는 유착면 또는 상기 픽스쳐를 둘러싸는 치조골의 최소 두께가 유지되고 상기 치조골과의 유착 면적이 증대되도록 상기 회전 축선을 향하여 상기 나사의 골 내측으로 연장되며 편평면 또는 곡면으로 형성되는 유착면이 상기 픽스쳐 하부의 상단으로부터 상기 픽스쳐의 길이 방향 아래쪽으로 연장되어 형성되는 것인 치아 임플란트 구조물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

Images