KR101652968B1 - 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트용 픽스츄어(1)의 상하부 표면조도를 상이하게 하여 골 유착 성능 향상과 임플란트 주위염 예방을 동시에 구현토록 하기 위한 것으로서, 본 발명의 임플란트용 픽스츄어(1)는 외측 하부에 알루미나, 산화티타늄, 산화칼슘 등을 고압으로 분사시키는 블라스팅으로 표면조도가 1.5~3.0㎛가 되도록 구성하고, 하부에 블라스팅을 행한 픽스츄어(1) 외부 표면 전체를 염산, 황산, 물을 혼합한 에칭용액에 침전시켜서 표면조도가 0.2~1.0㎛가 되도록 구성하여 픽스츄어(1)의 상단에서 하향 2.5mm까지의 표면 상부 구간(Ua)을 0.2~1.0㎛의 표면조도를 갖도록 구성하고, 픽스츄어(1)의 상부 구간(Ua) 하부의 하부 구간(La)을 블라스팅에 의한 1.5~3.0㎛의 표면조도와 에칭에 의한 0.2~1.0㎛의 표면조도를 함께 갖도록 구성하여 픽스츄어(1)의 외측 표면을 상하 2중의 하이브리드 타입으로 표면처리되게 구성함을 특징으로 하며, 이로 인하여 픽스츄어(1)를 치조골에 식립 시 픽스츄어(1)의 하부에서는 치조골과 골 유착이 보다 신속하고 원활하게 이루어지면서 픽스츄어(1)의 상부에서는 박테리아의 착생 및 증식을 억제시켜서 임플란트 주위염을 효과적으로 예방할 수 있으며, 임플란트 시술의 성공률을 극대화시켜 치아건강을 증진시킬 수 있는 것이다.

Description

하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어{Hybrid type, Surface-treated implant fixture}

본 발명은 임플란트용 픽스츄어에 대한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 임플란트용 픽스츄어의 표면처리 시 픽스츄어의 상하부 표면조도를 상이하게 하여 임플란트 주위염(peri-lmplantitis) 예방과 우수한 골 유착(osseointegration) 성능을 구현토록 한 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어에 관한 것이다.

일반적으로 치조골에 식립되는 임플란트용 픽스츄어는 치조골과의 골 유착이 중요한 것으로서, 임플란트의 매립체인 픽스츄어의 식립 시 기존 골과 픽스츄어 사이의 접합부(fit)에 의해서 형성되는 고정을 초기고정 또는 1차고정(primary stability)이라 하고, 이러한 1차고정은 골질의 상태나 식립수술 시 드릴링의 정확성 및 임플란트 픽스츄어의 모양 등에 의해 영향을 받으며, 식립 후 약 4주간에 걸쳐서 고정하게 되며, 그리고 픽스츄어의 식립 후 시간이 지남에 따라 새로운 골이 픽스츄어와 기존 골 사이의 계면에 생성됨에 따른 고정을 2차고정(secondary stability)이라 하며, 일반적으로 임플란트의 골 유착(osseointegration)이라 함은 이러한 2차고정의 유무와 정도의 표현이라 할 수 있으며, 따라서 임플란트의 표면처리는 이러한 골 유착의 2차고정에 영향을 미치는 주요한 요인이라 할 수 있는 것이다.

종래 임플란트용 픽스츄어의 표면처리 방법으로는 알루미나(AL2O3), 산화티타늄(Ti02), 산화칼슘(Ca3PO4) 등의 매질에 의한 블라스팅(blasting)으로 픽스츄어의 표면을 거칠게 형성하는 널리 알려진 RBM(Resorbable blasted media)표면처리방법과, 하기의 특허문헌 1 내지 2에서와 같이 픽스츄어의 표면에 수산화아파타이트 또는 티타늄옥사이드와 수산화아파타이트를 코팅하거나, 특허문헌 3에서와 같이 표면에 티타늄산화막을 형성하고 상부에 마이크로 및 나노 크기의 기공을 다수 형성한 후 하이드록시 아파타이트 또는 세라믹 유리를 코팅하는 등의 표면을 코팅하는 방법과, 특허문헌 4 내지 5에 기재된 바와 같이 임플란트용 픽스츄어의 표면을 블라스팅(blasting)하여 거칠게 하는 공정과 염산이나 황산 등의 산에 의해서 표면을 에칭(etching)하는 공정을 합친 SLA(Sand-blasted, Large-grit, Acid-etched)표면처리방법 및 상기 SLA표면처리방법에 블라스팅공정을 재차 부가하는 등의 표면처리방법이 주로 사용되고 있는 실정이다.

상기한 임플란트용 픽스츄어의 표면처리방법들은 픽스츄어의 외면 전체를 표면처리하되, 픽스츄어의 표면조도를 높게 하면, 치조골에 픽스츄어를 식립할 시 기존 골에서 새로운 골이 생성될 때 보다 신속한 골 유착이 가능하다는 장점을 가지지만, 상대적으로 표면조도가 높으면 픽스츄어의 표면에 박테리아의 증식도 유리하여 픽스츄어를 치조골에 식립한 후 시간이 흐른 후 박테리아에 의한 감염으로 임플란트 주위염의 발생이 빈번해지므로 상기 임플란트 주위염으로 인한 치조골의 유실(bone loss) 및 퇴화(bone regression)에 따라 임플란트 시술이 실패하게 되며, 이로 인하여 임플란트를 재 시술해야 함에 따라서 제반 비용의 증가로 이어지게 되는 등 다수의 문제점을 가지고 있었던 것이다.

KR 10-2004-0099964 A 2004. 12. 2. KR 10-0809574 B1 2008. 2. 26. KR 10-0856031 B1 2008. 8. 27. KR 10-2003-0078480 A 2003. 10. 8. KR 10-2011-0054551 A 2011. 5. 25.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 임플란트용 픽스츄어의 제작 시 픽스츄어의 표면을 종래 SLA표면처리기법과 같이 블라스팅과 에칭으로 표면처리를 하되, 상기 픽스츄어의 상부와 하부의 표면조도(粗度, roughness, =거칠기)가 상이한 하이브리드 타입으로 표면처리가 이루어지도록 구성하며, 이때 픽스츄어의 상부 표면조도를 하부 표면조도보다 낮고 조밀하게 구성하여 픽스츄어를 치조골에 식립 시 픽스츄어의 하부에서는 치조골과 골 유착이 보다 신속하고 원활하게 이루어지면서 픽스츄어의 상부에서는 박테리아의 착생(着生) 및 증식(增殖)을 억제시켜서 임플란트 주위염을 효과적으로 예방할 수 있도록 함으로써 임플란트의 시술 성공률을 극대화시키도록 함을 발명이 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 픽스츄어(1)의 외측 표면을 상단에서 하향 기설정된 길이까지의 상부 구간(Ua)과 상기 상부 구간의 하측으로부터 하단까지의 하부 구간(La)으로 구획하여 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 상이하게 구성하되, 상기 상부 구간(Ua)은 표면조도 0.2~1.0㎛의 다수의 기공을 에칭으로 표면처리되며, 상기 하부 구간(La)은 블라스팅에 의해 표면조도 1.5~3.0㎛의 다수의 기공과, 에칭에 의해 표면조도 0.2~1.0㎛의 다수의 기공이 함께 형성되도록 표면처리하여 상하 2중으로 표면처리되게 구성함을 특징으로 하는 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어를 제공한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 통상 티타늄으로 이루어지는 임플란트용 픽스츄어의 표면을 블라스팅과 에칭을 사용하여 상하 2가지 이상의 조도를 갖도록 하되, 상부는 에칭만으로 0.2~1.0㎛의 낮은 조도를 갖도록 하고, 하부는 블라스팅에 의한 1.5~3.0㎛의 높은 조도와 에칭에 의한 0.2~1.0㎛의 낮은 조도를 함께 갖도록 상하 2중의 하이브리드 타입으로 구성함으로써, 종래 임플란트용 픽스츄어의 외부 표면 전체를 블라스팅처리, 블라스팅과 에칭의 혼합 처리, 수산화아파타이트 등에 의한 코팅처리 등으로 표면처리할 시 골 유착 성능을 향상시키기 위해 표면조도를 높여서 박테리아 등의 착생 및 증식에 취약하던 것에 반하여, 상기한 본 발명의 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어에 의하면 픽스츄어의 하부 표면조도를 높여서 픽스츄어의 식립에서 가장 중요한 골 유착 성능을 극대화시키며 상부는 표면조도를 낮추어서 픽스츄어의 식립 후 박테리아의 착생 및 증식을 억제시켜 임플란트 주위염을 예방토록 하여 장기적인 임플란트 성공률을 높이면서 빠른 골 융합을 유도할 수 있는 등 다수의 효과를 득할 수 있는 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어의 바람직한 일례를 보인 예시도
도 2는 본 발명의 제조방법 중 일례를 보인 블록도

상기 도면과 함께 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 치조골에 식립되는 임플란트용 픽스츄어(1)의 외부 표면을 상단에서 하향 2.5mm 정도까지의 상부 구간(upper-area;Ua)과 상기 상부 구간(Ua)의 하부에서 하단까지의 하부 구간(lower-area;La)으로 구획하여 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 상이하게 구성하여 임플란트의 시술 성공률을 향상시키도록 한 것이다.

상기 임플란트용 픽스츄어(1)의 외측 상부 구간(Ua)은 상술한 바와 같이 주로 픽스츄어(1)의 상단에서 하향으로 2.5mm 정도 내려간 구간까지지만, 픽스츄어(1)의 전장(全長)에 따라 픽스츄어(1)의 상단에서 상하 가운데까지의 구간으로 할 수도 있으며, 픽스츄어(1)의 외측 하부 구간(La)은 상기 상단에서 하향으로 2.5mm의 상부 구간(Ua) 하부에서 픽스츄어(1) 하단까지의 구간이나, 상부 구간(Ua)이 픽스츄어(1)의 상단에서 상하로 가운데까지일 경우 상하 가운데에서 하단까지의 구간이 되는 것이다.

상기 본 발명의 임플란트용 픽스츄어(1)에서 상부 구간(Ua)은 0.2~1.0㎛의 표면조도를 갖는 다수의 기공(pit)을 에칭으로 표면처리하여 구성하고, 상기 픽스츄어(1)에서 하부 구간(La)은 1.5~3.0㎛의 표면조도를 갖는 다수의 기공과 0.2~1.0㎛의 표면조도를 갖는 다수의 기공을 각각 블라스팅과 에칭으로 표면처리하여 구성한다.

상기와 같이 픽스츄어(1)의 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 다르게 형성하기 위한 방법 중 하나로 도 2에 도시된 바와 같이 원료 분말을 압축 성형하여 열처리하여 픽스츄어(1)의 형태를 제조하는 몸체성형단계와, 상기 성형단계 후 픽스츄어(1)의 상부에 각종 어버트먼트(abutment)를 결합하기 위한 결합공과 치조골에 픽스츄어(1)를 나사 결합식으로 식립하기 위한 나사부를 단조로 성형하는 세부성형단계를 거쳐서 통상적인 픽스츄어(1)를 제조한 다음, 상기 픽스츄어(1)의 상부 구간(Ua)을 커버한 후 하부 구간(La)의 표면에 알루미나, 산화티타늄, 산화칼슘 등을 고압으로 분사시키는 블라스팅으로 표면조도가 1.5~3.0㎛가 되도록 제조하는 블라스팅단계와, 이후 픽스츄어(1)의 상부 구간(Ua)을 커버하던 커버를 제거한 후 픽스츄어(1)를 염산, 황산, 물을 혼합한 에칭용액에 침전시켜서 반응온도와 반응시간을 적절히 조절하여 픽스츄어(1)의 외부 표면 전체를 표면조도가 0.2~1.0㎛가 되도록 에칭시키는 에칭단계를 거치게 되면, 도 1과 같은 본 발명의 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어(1)가 제조되는 것이다.

상기한 표면처리 방법에 의하면 픽스츄어(1)의 하부 구간(La)은 블라스팅과 에칭의 2가지 제조단계를 거치면서 상기한 바와 같이 1.5~3.0㎛의 높은 표면조도를 갖는 다수의 기공과 0.2~1.0㎛의 낮은 표면조도를 갖는 다수의 기공이 함께 구현되며, 픽스츄어(1)의 상부 구간(Ua)은 에칭의 1가지 제조단계만을 거치면서 상기한 바와 같이 0.2~1.0㎛의 표면조도를 갖는 다수의 기공이 구현되므로 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도가 상이한 표면을 가지며, 상기 에칭단계 후에는 세척 및 건조 후 포장을 하는 등 후처리단계를 거쳐서 본 발명의 픽스츄어(1)가 제조되는 것이다.

상기와 같이 상하 2중의 하이브리드 타입으로 표면처리되도록 구성 및 제조되는 본 발명의 임플란트용 픽스츄어(1)는 필요에 따라서 상기 도 2의 제조방법 외에도 다양하게 제조할 수 있는 것으로서, 도 2의 제조방법은 다양한 제조방법 중 하나의 예를 보인 것이며, 픽스츄어(1)를 어떤 식으로 제조하던 블라스팅단계와 에칭단계를 거쳐서 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 상이하게 하면 되는 것이고, 상기와 같이 블라스팅과 에칭도 다양한 방법으로 구현할 수 있으며, 블라스팅과 에칭을 반드시 1번씩 행하지 않고 필요에 따라 2번을 적용하는 등 그 제조방법을 다양하게 구현할 수 있으며, 블라스팅단계에서 고압으로 분사되는 매질은 상기한 알루미나, 산화티타늄, 산화칼슘 외에도 다양하게 사용할 수 있으며, 에칭단계에서 에칭용액을 제조하는 염산, 황산, 물의 혼합 비율은 픽스츄어(1)의 표면조도에 따라 다양하게 적용할 수 있으며, 염산, 황산, 물 중 2개 이상을 혼합하거나, 다른 산성용액을 적용할 수도 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어(1)는 외측 표면의 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 상이하게 하되, 상부 구간(Ua)은 표면조도를 0.2~1.0㎛로 낮게 하고, 하부 구간(La)은 1.5~3.0㎛의 높은 표면조도와 0.2~1.0㎛의 낮은 표면조도를 2가지 이상 갖도록 하여 픽스츄어(1)를 치조골에 식립 시 하부 구간(La)에서는 골 유착이 신속하고 견고하게 이루어지며, 상부 구간(Ua)은 표면조도가 낮아서 박테리아 등의 착생 및 증식이 억제되도록 함으로써, 치조골에 픽스츄어(1)를 식립한 후 임플란트 주위염을 예방하여 임플란트 시술의 성공률을 극대화시킬 수 있으며, 이로 인하여 치아건강을 증진시키는데 일조할 수 있는 것이다.

이에 반하여 종래 임플란트용 픽스츄어(1)의 경우에는 외측 전체 표면조도가 동일하여 전체 표면조도가 낮으면 골 유착 성능이 저하되며, 표면조도가 높으면 치조골에 식립 시 골 유착은 향상되지만, 픽스츄어(1)를 치조골에 식립한 후에 치조골 상부로 노출되는 픽스츄어(1)의 상부에 박테리아 등이 쉽게 착생 및 증식되어 치조골의 유실 및 퇴화에 의해서 임플란트 전체 시술의 성공률이 현저하게 떨어지게 되며, 이와는 반대로 본 발명에 의하면 픽스츄어(1)의 외측 상부 표면조도는 낮게 하면서 하부 표면조도는 높게 하여 골 유착을 향상시키면서도 치조골의 상부로 노출되는 픽스츄어(1)의 상부에 박테리아 등이 쉽게 착생 및 증식되지 못하게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술범주에 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이고, 그러므로 본 발명의 보호범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:픽스츄어 Ua:상부 구간
La:하부 구간

Claims (5)

1. 픽스츄어(1)의 외측 표면을 상단에서 하향 기설정된 길이까지의 상부 구간(Ua)과 상기 상부 구간의 하측으로부터 하단까지의 하부 구간(La)으로 구획하여 상부 구간(Ua)과 하부 구간(La)의 표면조도를 상이하게 구성하되,
   상기 상부 구간(Ua)은 표면조도 0.2~1.0㎛의 다수의 기공을 에칭으로 표면처리되며,
   상기 하부 구간(La)은 블라스팅에 의해 표면조도 1.5~3.0㎛의 다수의 기공과, 에칭에 의해 표면조도 0.2~1.0㎛의 다수의 기공이 함께 형성되도록 표면처리하여 상하 2중으로 표면처리되게 구성함을 특징으로 하는 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어.
2. 픽스츄어를 제조하는 성형단계;
   상기 픽스츄어의 상단에서 하향 기설정된 길이까지의 상기 픽스츄어의 상부 구간(Ua)을 커버로서 커버한 후 상기 상부 구간(Ua)의 하측으로부터 하단까지의 하부 구간(La)의 표면을 블라스팅하여 1.5~3.0㎛의 표면조도가 되도록 형성하는 블라스팅단계; 및
   상기 커버를 제거한 후 상기 픽스츄어의 외부표면 전체를 에칭용액에 침전시켜 상기 상부 구간(Ua)의 표면조도가 상기 하부 구간(La)의 표면조도보다 낮은 0.2~1.0㎛의 표면조도로 에칭시키는 에칭단계를 포함하여 상하 2중의 하이브리드 타입으로 표면처리된 임플란트용 픽스츄어의 표면처리 방법.
   
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