KR101738953B1 - 안장형 임플란트 고정체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사산이 형성되어 골조직에 삽입되는 바디부와, 상기 바디부의 상단에 형성되어 골조직 외부로 노출되는 헤드부로 구성된 안장형 임플란트 고정체에 관한 것으로서; 특히 상기 헤드부는 길이방향을 따라 중앙부분이 상측으로 볼록하게 형성되고, 폭방향을 따라 중앙부분이 하측으로 오목하게 형성되어 안장(Saddle) 형태로 형성되어, 임플란트 고정체의 침하를 감소시켜 치조골에 견고하게 고정시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

안장형 임플란트 고정체{Saddle Type Implant Fixture}

본 발명은 안장형 임플란트 고정체에 관한 것으로서, 특히 치조골을 감싸는 안장 형태로 형성되어 침하량과 변위를 감소시킬 수 있는 안장형 임플란트 고정체를 제공하는데 그 목적이 있다.

일반적으로 임플란트는 본래 인체의 조직이 상실되었을 때 이를 회복시켜 주는 대치물을 의미하지만 치과에서는 인공치아이식을 말한다. 상실된 치아의 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄으로 만든 인공치근을 이가 빠져나간 치조골에 심어서 유착시킨 뒤 인공치아를 고정시켜 치아의 원래 기능을 회복하도록 하는 첨단시술이다.

좀 더 부연하면, 치과용 임플란트(mplant)는 치아가 상실된 부분에 티타늄재질로 된 나사형상의 임플란트 고정체(fixture)를 매식하여 일정 기간동안 뼈와 융합되도록 한 후, 그 위에 연결부재인 어버트먼트(abutment)를 결합시키고 그 후 인공치아(crown)등의 보철물을 고정시킴으로써 치아기능을 회복시키는 치과시술을 말한다.

이러한 치과용 임플란트에 사용되고 있는 기존의 임플란트 고정체는 등록실용신안 20-0454191(출원번호:20-2009-0005326, 발명명칭:임플란트 픽스쳐)에 제시된 것처럼 대부분 외주면에 커팅에지가 구비된 나사부가 형성되는 원통형 바디부가 구비된다. 이 나사부가 형성된 원통형 바디부가 회전되어 치조골에 박힌 후 뼈와 융합되어 단단하게 고정이 되어야 하는데, 이식한 인공치아를 장시간 사용하는 경우에는 저작활동에 의한 응력발생에 의해 임플란트 고정체가 치조골과의 유착력이 약해져 재시술이 요구되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에 여러 가지 기술이 제시되어 왔으나 대부분 바디부에 형성되는 나사부의 형태 변경과 표면 처리방식의 변경 등이어서 근본적인 해결책은 되지 못한다.

특히, 임플란트 나사부가 정상적으로 식립될 수 없는 수직적, 수평적 결손이 심한 치조골을 가지고 있는 상태에서는 치조골 증대술을 시행해야 하는데, 수술 자체가 매우 어려울 뿐만 아니라 부작용의 발생률이 높고 수복이 완료될 때까지 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.

출원번호 : 20-2009-0005326 (발명의 명칭 : 임플란트 픽스쳐)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 헤드부를 안장형태로 형성시켜 결손이 심한 치조골에서도 골 이식술을 시행하지 않고 임플란트의 시술을 가능하게 하고, 치조골에 대한 접촉면적을 넓힘으로써 치조골에 견고하게 고정시킬 수 있는 안장형 임플란트 고정체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체는 나사산이 형성되어 골조직에 삽입되는 바디부와, 상기 바디부의 상단에 형성되어 골조직 외부로 노출되는 헤드부로 구성된 것으로서; 상기 헤드부는 길이방향을 따라 중앙부분이 상측으로 볼록하게 형성되고, 폭방향을 따라 중앙부분이 하측으로 오목하게 형성되어 안장(Saddle) 형태로 형성된다.

여기서, 상기 헤드부는 길이방향으로 치조골을 감싼다.

그리고, 상기 헤드부는 길이와 폭이 5.0 ~ 11.0mm, 두께가 0.3mm이고; 상기 바디부는 그 길이가 5.6 ~ 10.0mm이다.

또한, 상기 헤드부는 길이방향의 중앙부분이 길이방향의 양단 부분보다 그 높이가 0.5 ~ 1.0mm 높고, 폭방향의 중앙부분이 폭방향의 양단 부분보다 그 높이가 0.5 ~ 1.0mm 낮게 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 안장형 임플란트 고정체는 안장 형태로 형성되어 치조골 상부와 접촉면이 넓어지고, 이로 인하여 임플란트 고정체를 치조골에 견고하게 고정시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 치조골을 감싸는 안장 형태로 형성되어 결손이 심한 부위에 추가적인 수술 없이 임플란트를 시술할 수 있으며, 결손된 골의 재생 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

또한, 임플란트 고정체의 기울어짐과 침하를 감소시키고, 짧은 길이의 임플란트 고정체를 사용하여도 치조골에 견고하게 고정시킬 수 있는 이점이 있다. 짧은 길이의 임플란트 고정체를 사용하는 것은 치조골 내에 임플란트가 식립되는 동안 손상 가능성이 있는 하치조 신경과 상악동 점막을 보호하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체를 A-A방향과 B-B방향으로 절단한 모습을 보인 도.
도 3은 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 실험군(B~E)과 종래기술에 의한 임플란트 고정체의 대조군(A) 모습을 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체를 A-A방향과 B-B방향으로 절단한 모습을 보인 도이다.

본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체는 바디부(10)와, 상기 바디부(10)의 상단에 일체로 형성되는 헤드부(20)로 구성된다.

상기 바디부(10)는 골조직, 즉 치조골에 매식되어 삽입되는 부분이다. 치조골은 피질골(Cortical Bone)과 해면골(Cancellous Bone)로 이루어져 있는데, 바디부(10)는 이러한 피질골과 해면골에 매식되어 일정 기간동안 융합되고, 그 위에 연결부재인 어버트먼트(Abutment)가 체결된 다음 인공치아 등의 보철물이 고정된다.

상기와 같은 바디부(10)는 대체로 그 형태가 하단은 직경이 좁고 상단으로 갈수록 직경이 점점 커지는 형태를 취하는데, 표면에는 골조직에 견고하게 고정되기 위한 나사산(11)이 형성된다. 바디부(10)에 형성되는 나사산은 종래에 다양한 형태로 제시되어 있기 때문에 여기에서는 바디부(10)의 나사산에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 헤드부(20)는 상기 바디부(10)의 상단에 일체로 형성되어 골조직의 외부로 노출되는 부분으로서, 이 헤드부(20)는 말등에 채우는 안장(Saddle)과 같은 형태로 형성된다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 헤드부(20)는 길이방향을 따라 중앙부분이 상측으로 볼록하게 형성되고, 길이방향과 직각을 이루는 폭방향을 따라 중앙부분이 하측으로 오목하게 형성된 모양을 취한다.

이러한 헤드부(20)는 길이방향으로 치조골을 감싼다. 따라서, 헤드부(20)는 치조골 상부와 접촉면적이 넓어져서 임플란트 고정체의 기울어짐과 침하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 치조골에 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 상기 헤드부(20)는 상기 바디부(10)의 상단에 형성되되, 바디부(10)의 상단 테두리로부터 수평방향으로 돌출되도록 형성되는데, 그 길이가 5.0 ~ 11.0mm로 형성되고, 그 폭도 마찬가지로 5.0 ~ 11.0mm로 형성되며, 그 두께는 0.3mm이다.

그리고, 상기 헤드부(20)는 길이방향의 중앙부분이 길이방향의 양단 부분보다 그 높이(H1)가 0.5 ~ 1.0mm 높게 형성되고, 폭방향의 중앙부분이 폭방향의 양단 부분보다 그 높이(H2)가 0.5 ~ 1.0mm 낮게 형성된다.

또한, 바디부(10)는 그 길이가 5.6 ~ 10.0mm로 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 구조적 형상이 유의미한 것인가에 대해 3차원 유한요소 분석(3D Finite Element Analysis)을 이용하여 검토해 보았다.

도 3은 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 실험군(B~E)과 종래기술에 의한 임플란트 고정체의 대조군(A) 모습을 보인 도이다.

도 3에 도시된 것처럼, 분석에 사용된 본 발명의 안장형 임플란트 고정체는 총 4가지 타입(B, C, D, E)의 실험군으로 설정하였고, 이에 대한 대조군으로는 종래의 임플란트 고정체 한 타입(A)을 설정하였다.

본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체의 4가지 타입은 헤드부(20)의 길이와 폭을 기준으로 분리하였는데, 제1타입(B)은 길이와 폭이 5.0mm이고(즉 중심에서부터 끝까지의 거리가 2.5mm), 제2타입(C)은 길이와 폭이 7.0mm이고(즉 중심에서부터 끝까지의 거리가 3.5mm), 제3타입(D)은 길이와 폭이 9.0mm이고(즉 중심에서부터 끝까지의 거리가 4.5mm), 제4타입(E)은 길이와 폭이 11.0mm이다(즉 중심에서부터 끝까지의 거리가 5.5mm). 더불어 헤드부(20)의 두께는 모두 0.3mm이며, 길이방향의 중앙부분은 길이방향의 양단 부분보다 그 높이가 1.0mm 높고 폭방향의 중앙부분은 폭방향의 양단 부분보다 그 높이가 1.0mm 낮다.

그리고, 바디부(10)에는 2가지 형태의 나사산이 상부와 하부에 형성되는 것으로 하였는데, 상측에 형성되는 나사산은 피치가 0.4mm 이고 하측에 형성되는 나선은 피치가 0.8mm이다. 또한, 바디부(10)의 길이는 5.6mm이고, 바디부(10) 상단의 직경은 3.0mm이다.

대조군으로 사용된 종래의 임플란트 고정체 타입(A)은 바디부(10)의 상단에서 헤드부가 수평방향으로 전혀 돌출되지 않았다는 것이 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체와 가장 크게 다른 점이다.

한편, 분석에 사용되는 임플란트 고정체는 티타늄으로 제조된 것으로 하였고, 저작압은 300N으로 특정하였다.

상기와 같은 조건들을 통하여 임플란트 변형과 치조골에 미치는 영향 등에 대한 분석을 실시하였다.

아래의 [표 1]는 제1타입(B) ~ 제4타입(E)과 A타입에 대한 침하량(Settlement)과 변위(Displacement)에 대한 결과를 나타낸 값이다. 최대침하(17.18)는 종래 임플란트 고정체 모형인 5.6mm 길이의 A타입 임플란트에서 나타나는 것을 볼 수 있고, 최대변위 또한 종래 임플란트 고정체 모형인 10mm 길이의 A타입 임플란트에서 나타나는 것을 볼 수 있다.

반면, 본 발명에 의한 안장형 임플란트 고정체는 헤드부(20)의 길이와 폭이 증가할수록 침하량과 변위가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

Item	A타입 (5.6)	A타입 (10)	본 발명에 의한 임플란트 고정체의 실험군
			제1타입	제2타입	제3타입	제4타입
침하량 (Settlement)	17.18 (10-3mm)	15.34 (10-3mm)	15.73 (10-3mm)	15.49 (10-3mm)	15.31 (10-3mm)	15.17 (10-3mm)
변위 (Displacement)	4.942 (10-3mm)	4.992 (10-3mm)	2.844 (10-3mm)	2.813 (10-3mm)	2.709 (10-3mm)	2.556 (10-3mm)

상기와 같은 3차원 유한요소 분석을 수행한 결과 헤드부(20)의 길이와 폭이 커짐에 따라 임플란트 고정체의 침하와 변위가 감소하여 치조골로부터 임플란트 고정체의 탈락을 방지할 수 있는 효과가 큰 것으로 나타났다.

10: 바디부 11: 나사산
20: 헤드부

Claims (5)

1. 나사산(11)이 형성되어 골조직에 삽입되는 바디부(10)와, 상기 바디부(10)의 상단에 형성되어 골조직 외부로 노출되는 헤드부(20)로 구성된 임플란트 고정체에 있어서,
   상기 헤드부(20)는 길이방향을 따라 중앙부분이 상측으로 볼록하게 형성되고, 폭방향을 따라 중앙부분이 하측으로 오목하게 형성되어 안장(Saddle) 형태로 형성되되, 길이방향의 중앙부분이 길이방향의 양단 부분보다 그 높이(H1)가 0.5 ~ 1.0mm 높고, 폭방향의 중앙부분이 폭방향의 양단 부분보다 그 높이(H2)가 0.5 ~ 1.0mm 낮은 것을 특징으로 하는 안장형 임플란트 고정체.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드부(20)는 길이방향으로 치조골을 감싸는 것을 특징으로 하는 안장형 임플란트 고정체.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드부(20)는 길이와 폭이 5.0 ~ 11.0mm, 두께가 0.3mm인 것을 특징으로 하는 안장형 임플란트 고정체.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디부(10)는 그 길이가 5.6 ~ 10.0mm인 것을 특징으로 하는 안장형 임플란트 고정체.

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