KR101794569B1 - 임플란트 추출방법 및 이 추출을 용이하게 하는 트레핀 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 임플란트-뼈 연결이 파괴될 때까지 임플란트의 내부에 추출 도구를 나사결합시키기 위해 추출 도구(2)에 토크를 인가하는 과정을 포함하는, 뼈 내부에 설치된 임플란트 추출방법에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 토크가 연속된 단계들로 인가되고, 각 단계에서 인가된 증가되는 토크가 이전 단계에서 인가된 토크보다 크고, 그후 토크 인가를 푸는 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 임플란트의 헤드의 점진적으로 제어된 변형을 얻어, 추출 도구가 임플란트 내부로 더 깊이 삽입될 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다. 그 결과, 추출 도구를 손상시키지 않으면서 더 큰 파괴 토크를 인가할 수 있다. 상기한 방법을 실행하기 위한 트레핀 드릴 비트도 개시된다.

Description

임플란트 추출방법 및 이 추출을 용이하게 하는 트레핀 드릴{IMPLANT EXTRACTION METHOD AND TREPHINE DRILL FOR FACILITATING THE EXTRACTION}

본 발명은, 골융합된 임플란트를 추출하는 방법과, 상기 방법을 실시하는데 특히 적합한 트레핀(trephine) 드릴 비트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 뼈 임플란트와, 특히 치아 임플란트는 공융합되도록, 즉 이들이 설치된 뼈가 견뎌야 하는 높은 기계적인 응력을 견딜 수 있을 정도로 충분히 강하게 이들 임플란트를 뼈에 체결 및 고정하도록, 생물학적으로 그리고 기계적으로 설계된다. 이 때문에, 실제로 뼈 임플란트 연결은 매우 강하고 쉽게 파손되지 않도록 설계된다.

그럼에도 불구하고, (부정확하게 설치되거나 그 부위의 시술의 변경 등이 발생한 경우에) 임플란트가 골융합된 뼈에서 임플란트를 제거해야 할 경우가 있다. 일반적으로, 전술한 것과 같이, 강해야만 하는 임플란트와 뼈 사이의 연결 특성으로 인해 임플란트의 제거는 복잡한 작업이 된다.

골융합된 임플란트의 제거는, 뼈에 대해, 따라서 환자에 대해 트라우마를 다소 일으킬 수 있는 과정이다. 전통적인 추출과정은 임플란트 주위를 "트레핀 드릴 비트"로 알려진 중공형 드릴 비트로 구멍을 뚫는 과정을 포함한다. 임플란트 그 자체와 주변의 뼈의 일부를 포함하는 부위가 천공된다. 천공이 완료되면, 임플란트와 상기한 주변의 뼈의 일부가 제거된다. 유감스럽게도, 이와 같은 과정은 환자의 뼈 내부에 원래 임플란트가 차지한 캐비티보다도 큰 캐비티를 남기게 되는데, 이것은 상기한 캐비티가 너무 커서 다른 임플란트를 끼울 수 없으므로 부정적인 요소로 되며, 이 때문에, 임플란트 치료를 계속 진행하기 전에 캐비티를 채우기 위해 보통 뼈 재생과정이 필요하다.

본 출원인은, 임플란트 주위의 뼈를 천공할 필요없이 치아 임플란트가 추출될 수 있게 하는, 특허출원 WO2009153372에 개시된 새로운 임플란트 추출 도구를 최근에 설계하였다. 상기한 추출 도구는, 임플란트와 뼈 사이의 외부 나사산과 반대 방향으로, 임플란트의 막힌 구멍(blind hole) 내부에 나사결합될 수 있는 외부 나사산을 구비한다. 추출과정은, 추가적인 토크 인가도구(예를 들면, 미국 특허출원 12/619079에 개시된 도구)를 사용하여, 임플란트 내부에 추출 도구를 나사결합하여, 임플란트의 헤드를 약간 변형시키는 과정에 기초를 두고 있다. 추출도구와 임플란트 사이의 고정이 그것의 최대점에 도달하고 회전 토크가 임플란트-뼈 연결부위로 전달되어, 결국 연결부위의 파괴와 임플란트의 나사결합 해제(또는 임플란트가 뼈에 나사결합하기 않은 경우에는, 단순한 파괴)를 일으킬 수 있을 정도로 상기한 회전 코트가 높아질 때까지 추출 도구를 나사결합시킨다. 따라서, 이와 같은 과정이 실행되도록 하기 위해서는, 추출 도구가 높은 토크에 견딜 수 있어야 하며 상기한 토크를 임플란트에 전달해야만 한다. 다음에, 상기한 추출 도구를 사용하여, 임플란트를 깨끗이 제거함으로써, 임플란트가 차지한 뼈 캐비티만을 남긴다. 그 결과, 임플란트 추출과정이 명백히 환자에게 트라우마를 덜 일으킨다는 사실 이외에, 그 이후의 뼈 재생 단계를 수행할 필요가 없다.

본 발명의 목적은, 임플란트에 높은 추출 코트를 인가하고, 이것이 결국 골융합된 임플란트-뼈 연결부위로 전달되는 것에 근거하여, 개량된 임플란트 추출방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 가해진 토크를 최대한으로 이용해야 하며, 그 결과 상기한 연결부위의 파괴를 일으키기 위해 지나치게 높은 토크를 인가할 필요가 없어진다. 본 발명의 목적은, 외과의사가 (매우 높은 토크하에서는 추출 도구가 파손될 위험에 있으므로) 임플란트-뼈 연결을 파괴하기 위해 큰 노력을 들일 필요가 없도록 하고, 특정한 최대 토크를 인가함으로써, 전술한 방법을 사용할 때보다 더 강한 뼈-임플란트 연결을 파괴시키는 것이다.

본 발명의 목적은, 임플란트-뼈 연결이 파괴될 때까지 임플란트의 내부에 추출 도구를 나사결합시키기 위해 추출 도구에 토크를 인가하는 과정을 포함하는, 뼈 내부에 설치된 임플란트 추출방법으로서, 상기 방법에서, 추출 토크가 연속된 단계들로 인가되는 특징을 갖는다. 각 단계에서는, 특정한 최대 토크값에 도달할 때까지 추출 도구에 추출 토크가 인가되고, 그후 상기 토크의 인가가 풀어진다. 각각의 연속된 단계에서 이 특정한 최대 토크값이 증가한다. 즉, 본 발명의 방법에서는, 특정한 최대 토크값에 도달할 때까지 추출 도구에 증가하는 추출 토크가 인가되고, 그후 토크의 인가를 풀거나 중지하고, 이전의 토크 최대값보다 큰 특정한 최대 토크값에 이를 때까지 증가된 추출 토크가 다시 한번 더 인가되고, 임플란트와 뼈 사이의 연결이 파괴될 때까지 이와 같은 과정이 반복된다.

다수의 단계로 증가된 토크를 점진적으로 인가하는 것과 중지하는 것에 근거한 본 발명에 따른 방법은, 임플란트-뼈 사이의 연결이 파괴될 때까지, 곧바로 그리고 중지없이, 임플란트에 증가된 추출 토크를 인가하는 것에 근거한 WO20009153372에 기재된 기초적인 방법에 비해 더 우수한 결과를 제공한다. 실험에 따르면, 이와 같은 방법은 임플란트의 헤드의 점진적이고 미세하게 조절된 변형을 일으킴으로써, 추출 도구가 임플란트 내부로 더 깊이 삽입되게 된다는 것이 밝혀졌다. 응력을 견디는 추출 도구의 부위가 더 큰 직경을 가져 더 강하므로, 추출 도구에 손상을 일으키지 않으면서 더 높은 파괴 토크의 인가를 가능하게 하기 때문에, 이와 같은 새로운 효과는 (추출 도구가 보통 직경이 증가하는 상단부를 갖고 있다는 사실을 고려하면) 매우 중요하다.

다음의 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 실시에 관련된 치아 임플란트와 추출 도구의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트의 일 실시예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트의 제 2 실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 일부의 확대도이다.
도 5는 트레핀 작업시간에 대해 얻어진 뼈의 온도를 나타낸 그래프로서, 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트를 사용하여 발생된 최대 온도값과 종래의 트레핀 드릴 비트를 사용하여 발생된 최대 온도값을 나타낸 것이다.

본 발명은, 임플란트-뼈 연결이 파괴될 때까지 임플란트의 내부에 추출 도구를 나사결합시키기 위해 추출 도구에 토크를 인가하는 과정을 포함하는, 뼈 내부에 설치된 임플란트 추출방법으로서, 상기 방법에서, 추출 토크가 연속된 단계들로 인가되는 특징을 갖는 추출방법에 관한 것이다. 각 단계에서는, 특정한 최대 토크값에 도달할 때까지 추출 도구에 추출 토크가 인가되고, 그후 상기 토크의 인가가 풀어지고, 각각의 연속된 단계에서 이 특정한 최대 토크값이 증가한다. 즉, 본 발명의 방법에 따르면, 추출 도구가 임플란트의 헤드 내부에 놓이고, 토크 인가 도구를 사용하여, 제 1 최대 토크값에 도달할 때까지 추출 도구의 고정 방향으로(일반적으로 반시계 방향으로) 증가하면서 점진적인 추출 토크가 인가된다. 상기한 토크 인가 도구는, 바람직하게는, 미국 특허 출원 12/619079에 개시된 것과 같은, 조정가능한 최대 토크 렌치이다. 이 지점에 도달하면, 추출 도구를 완전히 제거할 필요는 없이, 추출 도구의 나사결합을 푼다. 추출도구가 느슨해지고 추출 도구의 고유 응력(inherent stress)이 풀어진 후, 이전의 최대 토크값보다 큰 제 2 최대 토크값에 도달할 때까지 추출 도구에 한번 더 토크를 인가한다. 이와 같은 과정을 반복하여, 임플란트와 뼈 사이의 골융합이 파괴되고 임플란트가 추출될 때까지 추출 도구의 유효 수명을 보호한다.

본 발명의 방법을 실시하는데 다중 토크(조정가능형) 렌치 또는 서로 다른 값을 갖는 다수의 고정 토크 렌치를 사용하는 것이 바람직하기는 하지만, 단일의 고정 토크 렌치를 사용하여 본 발명을 수행해도 된다. 이와 관련해서, 치과 전문가들은, 그들의 판단력을 이용하여, 어떤 것이 각 단계에서 토크의 인가를 풀어야 하는 정확한 지점을 결정하는데 도움이 될지를 판단해야 한다.

본 명세서에서 기술한 방법은, 추출 도구가 나사결합될 때 임플란트의 헤드의 미세하게 조절된 변형과, 이에 따라, 임플란트 내부의 추출 도구의 더 깊은 삽입을 가능하게 한다. 그 결과, 추출 도구의 직경이 그것의 정점을 향해 증가한다는 것을 고려하면, 임플란트에 토크를 인가하고 응력을 견디는 도구의 부위가 더 큰 직경을 갖는다(이에 따라 더 강력하다). 그 결과, 추출 도구가 더 높은 토크를 인가하고 이 토크에 견딜 수 있다. 따라서, 외과의사는 추출 도구를 파손하지 않고 더 강력한 임플란트-뼈 연결을 파괴할 수 있다. 실험실 시험에서는, 본 발명의 방법이 추출 도구를 파손하지 않고 60% 더 높은 값에 이르는 토크가 인가될 수 있도록 하는 것이 밝혀졌다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 추출방법은, 각 단계에서 (일단 토크가 풀어지고, 다음 단계에서 더 큰 추출 토크를 인가하기 전에), 추출 도구를 임플란트에서 제거하기 위해, 추출 방향의 반대 방향으로 토크를 인가하는 추가적인 단계를 포함한다. 이와 같은 과정은 추출 도구가 임플란트 안으로 더 들어갈 수 있게 한다. 추출 도구가 그것의 정점을 향해 감소하는 직경(즉, 그것의 상단 부위를 향해 증가하는 직경)을 갖기 때문에, 임플란트 내부로 더 삽입된다는 사실은, 추출 도구의 활성 직경이 증가한다는 것을 의미한다. 그 결과, 추출 도구와 임플란트 사이의 연결 강도가 상당히 증가한다.

본 발명의 방법은, 옵션으로, 임플란트-뼈 연결의 외부에서 트레핀 드릴 비트를 사용하여 절개하는 추가적인 단계를 포함한다. 임플란트-뼈 연결의 최외측 부위는 뼈-임플란트 접촉(Bone-Implant Contact: BIC)이 최대가 되는 부위이다. 실제로 임플란트가 뼈 내우에 상당한 기간 동안 설치되었을 때, 상기한 최외측 부위의 BIC가 임플란트와 뼈 사이의 전체 BIC의 80%에 이르는 값을 차지한다는 것이 추정되었다. 따라서, 이와 같은 최외측 부위에서의 트레핀 작업은, 추출 도구에 기해져야 하는 최대 토크의 상당한 감소를 일으킬 수 있다.

도 1은, 뼈 내부에 설치되고 추출 도구(2)가 연결되는 임플란트(1), 이 경우에는 치아 임플란트의 단면도를 나타낸 것이다. 추출 도구(2)는, 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 사용되는 형태를 가져, 임플란트(1)의 나사산이 형성된 막힌 구멍(3) 내부에 나사결합되는 나산이 형성된 몸체(4)를 구비한다. 나사산이 강하게 나사결합되어 추출 도구(2)에 대한 더 큰 토크의 인가가 임플란트-뼈 연결을 파괴시킬 때까지, 나사산이 형성된 몸체(4)가 삽입된다.

도면에 도시된 것과 같이, 이 경우에는 임플란트-뼈의 최외측 부위(5)에 트레핀 작업을 함으로써 추출이 더 쉬워진다. 트레핀 작업은 2가지 중요한 효과를 갖는다. 첫째, 이것은, 추출 도구(2)에 대한 가장 큰 응력의 인가 지점이, 트레핀 작업을 하지 않을 때의 원래의 지점(7)으로부터 원래의 지점(7) 만큼 강하지 않은 뼈의 부위에 해당하는 현재의 지점(6)까지 임플란트(1)로 이동할 수 있게 한다. 둘째, 트레핀 작업을 할 때의 현재 지점(6)에 대한 응력이 트레핀 작업을 하지 않을 때의 원래의 지점(7)에 대한 응력보다 상당히 커진다. 이와 같은 효과는, 인가 지점의 깊이에 따른 뼈에 인가된 응력을 나타낸 도 6에서 알 수 있다. 도면에서 알 수 있는 것과 같이, 예를 들어, 약 4.2mm의 깊이에 있는 현재의 지점(6)까지 트레핀 작업이 행해졌을 때, 이 지점으로부터 뼈에 인가되는 응력(파선)은 대략 200MPa의 최대값을 갖는 반면에, 트레핀 작업이 행해지지 않을 때에는, 뼈에 인가되는 응력(점선)이 제로 깊이 지점(도 1의 원래의 지점(7)에서 150MPa의 훨씬 작은 최대값을 갖는다. 즉, 임플란트-뼈 연결의 최외측 부위(5)의 사소한 트레핀 작업이, 추출 도구(2)에 의해 발생한 응력을 뼈에 집중시키는 끼워맞춤 효과(fitting effect)를 일으킨다.

도 2는, 전술한 트레핀 작업이 임플란트-뼈 연결의 최외측 부위(5)에 대해 안전하고 정밀하게 행해질 수 있도록 하는, 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트(8)의 일 실시에의 사시도이다. 트레핀 드릴 비트(8)의 최외측 부위는, 트레핀 드릴 비트(8)의 몸체의 나머지 부분보다 더 작은 직경을 갖는 축소 부위(9)를 구비한다. 상기한 축소 부위(9)는, 트레핀 작업 중에 외과의사를 안내하고 언제 외과의사가 트레핀 드릴 비트(8)를 삽입해야 하는지 알려주는 멈춤부(10)에서 끝난다. 트레핀 작업 중에 멈춤부(10)가 뼈와 접촉하게 될 때, 멈춤부(10)가 뼈를 잘라내거나 끌어당기지 않고 단순히 뼈에 대해 문지르도록 하는 방식으로, 멈춤부(10)가 작동한다. 축소 부위(9), 즉 트레핀 드릴 비트(8)의 끝에 있는 톱니 모양의 절단부가 특히 얇아 트레핀 작업하는데 최소량의 힘을 필요로 한다는 사실로 인해, 상기한 힘을 상쇄하는데 멈춤부(10)의 문지르기로 충분하다. 그 결과, 뼈에 대해 멈춤부(10)를 문지르면, 외과의사가, 트레핀 드릴 비트(8)가 필요한 한계까지 삽입되었다는 것을 알 수 있게 된다.

바람직하게는, 축소 부위(9)의 높이(h)는 2 내지 8mm이다. 특히 유리한 실시예는, 높이가 4.5 내지 5.5mm인 것으로, 이때 트레핀 작업 깊이의 깊이 값이 최적화된다(즉, 주어진 최대 토크 면에서 트레핀 작업이 가능한한 짧으면서도 효과적이다).

도 3은 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트의 제 2 실시에의 개략적인 일부 단면도이다. 이때, 트레핀 드릴 비트(8')은 몸체(11)와 선단부(12)를 구비하는데, 선단부는 몸체(11)보다 작은 직경을 갖고, 예를 들면, 도면에 도시된 것과 같이, 횡 고정부재(13)를 사용하여 몸체에 연결된다. 이 경우, 트레핀 드릴 비트(8')의 축소 부위(9)가 선단부(12) 자체에 위치하는 한편, 몸체(11)의 끝 부분이 멈춤부(10)를 제공한다. 본 실시예의 이점은, (일반적으로 내구성을 갖고 깨지지 않는) 한가지 재료의 몸체(11)와 (일반적으로 경질의) 다른 재료의 선단부(12)가 사용될 수 있도록 한다는 것이다.

도 4는 멈춤부(10)가 놓이는 도 3의 부위의 확대도로서, 트레핀 드릴 비트(8')의 전술한 구성요소를 더 명확히 나타내고 있다.

도 5는, 트레핀 작업 시간에 따라 얻어진 뼈의 온도를 나타낸 그래프로서, 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트(파선)와 종래의 트레핀 드릴 비트(점선)를 사용하여 발생된 최대 온도값을 비교한 것이다. 그래프에서 볼 수 있는 것과 같이, 더 짧은 기간 동안 천공을 위해 사용되는 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트를 사용하면, 종래의 트레핀 드릴 비트를 사용하여 트레핀 작업할 때(0 내지 160초 사이에 지속되는 더 긴 트레핀 작업 기간) 발생된 최대 온도값에 비해, (도시된 경우에 0 내지 50초 사이에 지속되는) 트레핀 작업 전체에 걸쳐 트레핀 드릴 비트를 둘러싼 뼈에 의해 얻어진 최대 온도값이 더 낮다. 그 결과, 본 발명에 따른 트레핀 드릴 비트의 사용은, 추출과정 동안 임플란트를 둘러싸는 뼈의 품질을 보존한다는 추가적인 이점을 제공한다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 임플란트-뼈 연결부위의 외부에 절개를 형성하는 트레핀 드릴 비트로서,
   상기 트레핀 드릴 비트는,
   원통형의 몸체(11) 및, 상기 원통형의 몸체(11)의 말단부로부터 길이방향으로 돌출하는 원통형의 선단부(12)를 포함하고,
   상기 원통형의 선단부(12)는 상기 원통형의 몸체(11)와 다른 재료로 이루어지고 상기 원통형의 몸체(11)의 직경보다 작은 직경을 갖고,
   상기 원통형의 몸체(11)는 상기 원통형의 선단부(12)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 멈춤부(10)에서 끝나고, 접촉시 뼈에 대해 문질러져 상기 트레핀 드릴 비트가 필요한 한계까지 삽입되었음을 외과의사에게 알리는 것을 특징으로 하는 트레핀 드릴 비트(8').
   
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서,
   상기 원통형의 선단부(12)는 적어도 1개의 횡 고정부재(13)를 사용하여 상기 원통형의 몸체(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는 트레핀 드릴 비트(8').
   
7. 제 4항에 있어서,
   상기 원통형의 선단부(12)는 상기 원통형의 몸체(11)의 말단부로부터 길이방향으로 2 내지 8mm 길이로 돌출하는 것을 특징으로 하는 트레핀 드릴 비트(8').
   
8. 제 4항에 있어서,
   상기 원통형의 선단부(12)는 상기 원통형의 몸체(11)의 말단부로부터 길이방향으로 4.5 내지 5.5mm 길이로 돌출하는 것을 특징으로 하는 트레핀 드릴 비트(8').

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