KR101823099B1 - 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티타늄 소재와 세라믹 소재를 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형한 다음 상호 볼트 체결하여 조립하던 종래의 작업과정에서 탈피하여 원석의 표면이 가공된 티타늄 블록과 세라믹 블록을 시멘트 또는 상호 간에 일정한 공차가 형성된 돌부와 요부를 부여하여 억지 끼움 방식으로 결합한 다음 티타늄과 세라믹에 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형하는 작업과정에 따라 임상적으로 안정적인 임플란트를 제공할 수 있고, 특히 치과나 치과 기공소에서 어버트먼트와 크라운 간에 별도의 접합 작업 없이 환자에게 바로 이식할 수 있음 물론, 환자의 병변 치아 삭제 후 1 내지 2시간 이내에 임플란트 제작이 가능하여 환자의 추가 방문없이 당일 시술이 가능한 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 돌부와 요부를 형성하고, 돌부는 요부에 비해 지름이 0.01~0.1mm 범위 내에서 확장된 크기로 형성되며, 위 세라믹 원석은 리튬 디실리케이트, 지르코니아, 세라믹 하이브리드 레진 중 어느 하나인 것을 포함하는 원석 가공단계(S10);와, 티타늄 원석과 세라믹 원석을 시멘트에 의해 서로 일체화시키되, 위 시멘트는 글라스아이오노머 시멘트와 레진 시멘트로 이루어진 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트인 것을 포함하고, 위 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트는 티타늄 원석과 세라믹 원석의 각 돌부와 요부에 0.1~0.5mm의 두께로 도포 처리한 후 상호 공차에 의한 억지 끼움 방식으로 서로 접합되게 하는 원석 결합단계(S20);와, 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트에 의해 접합 처리된 티타늄 원석과 세라믹 원석을 30~50℃의 환경에서 30~60분간 건조하는 원석 건조단계(S30);와, 일체화된 티타늄 원석에 픽스츄어와 결합하는 볼트부, 볼트부를 회전시키는 파지부, 크라운을 지지하는 경계부를 포함한 베이스를 성형하는 어버트먼트 성형단계(S40);와, 일체화된 세라믹 원석을 치아의 형상으로 가공하는 크라운 성형단계(S50);로 구성되는 것을 특징으로 하는 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 관한 것이다.

Description

티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법{Method of Manufacturing for Implant Abutment}

본 발명은 티타늄 소재로 가공된 어버트먼트와 세라믹 소재로 가공한 크라운을 상호 결합한 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 티타늄 소재와 세라믹 소재를 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형한 다음 상호 볼트 체결하여 조립하던 종래의 작업과정에서 탈피하여 원석의 표면이 가공된 티타늄 블록과 세라믹 블록을 시멘트 또는 상호 간에 일정한 공차가 형성된 돌부와 요부를 부여하여 억지 끼움 방식으로 결합한 다음 티타늄과 세라믹에 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형하는 작업과정에 따라 임상적으로 안정적인 임플란트를 제공할 수 있고, 특히 치과나 치과 기공소에서 어버트먼트와 크라운 간에 별도의 접합 작업 없이 환자에게 바로 이식할 수 있음 물론, 환자의 병변 치아 삭제 후 1 내지 2시간 이내에 임플란트 제작이 가능하여 환자의 추가 방문 없이 당일 시술이 가능한 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 임플란트란 치조골에 식립되어 치아의 뿌리역할을 하는 픽스츄어(Fixture)와, 주변치아와 어울려 조화를 이루도록 인공으로 만든 치아형상의 크라운(Crown)과, 볼트(Screw)결합으로 크라운과 픽스츄어를 상호 연결하는 어버트먼트(Abutment)로 구성되며, 위 임플란트의 구조 및 구성은 의료장비 전문업체의 기술력에 따라 어느정도 차이가 있다.

예컨대, 실용신안등록특허 20-0467684호 "치과용 임플란트 고정스크루 및 이를 갖는 치과용 임플란트"는 픽스츄어와 어버트먼트를 상호 연결하여 고정하는 고정스크류에 관한 것으로, 특히 고정스크루의 헤드와 나사부 사이에 파단면을 형성하고, 파단강도 이상의 과부하나 피로 등 외부적 요인에 의한 파력이 가해지면 해당 파력을 나사부로 이동하지 않고 파단면으로 집중할 수 있도록 유도하여 나사부의 파손을 예방함에 따라 시술자가 임플란트의 파손된 고정스크루를 제거하여 새로운 고정스크루로 간단하게 교체할 수 있는 기술사상이다.

하지만, 위 종래기술은 픽스츄어에 어버트먼트를 고정하기 위한 고정스크루가 구비됨에 따라 생산성이 저하됨은 물론, 고정스크루에 파단면을 형성하기 위한 가공공정이 추가되어 생산기간이 증가하는 문제점이 있다. 더욱이 내구성의 향상이 필수적인 인공치아에 파단면을 부가한다는 것은 임플란트의 기능으로서 마땅치 않다.

한편, 다른 일례로 공개특허공보 제10-2013-7015633호 "치아 절삭 안내장치 및 이를 이용한 치과 치료 방법"이 게재되어 있으며, 위 종래기술은 치아 절삭 안내장치에 관한 것으로 위 치아 절삭 안내장치를 이용하여 상실된 치아를 복원하기 위한 목적이 있다. 여기에서 상실된 치아를 복원하는 치아 모형의 구성으로 세라믹 인공치아와 티타늄 고정부를 제시하고 있으나, 위 종래기술은 잇몸에 픽스츄어를 삽입하고 여기에 어버트먼트와 크라운을 결합하는 통상적인 임플란트 시술법이 아닌 상실된 치아 양측에 보존된 치아에 결합하여 상실된 부분을 인공치아로 대처하는 틀니방식의 시술법이다.

따라서, 강도성이 높은 티타늄과 천연 치아와 유사한 색상과 특징을 갖는 세라믹을 이용한 임플란트가 제공됨은 물론, 시술법이 간단하고 내구성이 향상된 임플란트의 제조방법이 시급한 실정이다.

대한민국실용신안등록특허 20-0467684호 "치과용 임플란트 고정스크루 및 이를 갖는 치과용 임플란트" 대한민국공개특허공보 제10-2013-7015633호 "치아 절삭 안내장치 및 이를 이용한 치과 치료 방법"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 어버트먼트와 크라운 간의 결합력을 증대시킴은 물론, 의료기기 생산 전문업체에서 고정밀 성형장치로 임플란트를 제작할 수 있는 제조방법을 제시하고자 하는 것이 본 발명의 해결과제이다.

또한, 어버트먼트와 크라운을 별도의 체결부품 없이 서로 긴밀한 결합이 유도되도록 구성하는 것이 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법은 다음과 같다.

위 임플란트용 어버트먼트의 제조방법은 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 돌부와 요부를 형성하고, 돌부는 요부에 비해 지름이 0.01~0.1mm 범위 내에서 확장된 크기로 형성되며, 위 세라믹 원석은 리튬 디실리케이트, 지르코니아, 세라믹 하이브리드 레진 중 어느 하나인 것을 포함하는 원석 가공단계(S10);와, 티타늄 원석과 세라믹 원석을 시멘트에 의해 서로 일체화시키되, 위 시멘트는 글라스아이오노머 시멘트와 레진 시멘트로 이루어진 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트인 것을 포함하고, 위 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트는 티타늄 원석과 세라믹 원석의 각 돌부와 요부에 0.1~0.5mm의 두께로 도포 처리한 후 상호 공차에 의한 억지 끼움 방식으로 서로 접합되게 하는 원석 결합단계(S20);와, 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트에 의해 접합 처리된 티타늄 원석과 세라믹 원석을 30~50℃의 환경에서 30~60분간 건조하는 원석 건조단계(S30);와, 일체화된 티타늄 원석에 픽스츄어와 결합하는 볼트부, 볼트부를 회전시키는 파지부, 크라운을 지지하는 경계부를 포함한 베이스를 성형하는 어버트먼트 성형단계(S40);와, 일체화된 세라믹 원석을 치아의 형상으로 가공하는 크라운 성형단계(S50);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 티타늄 소재와 지르코니아 소재를 상하 접합하여 일체화한 뒤 고정밀 성형장치를 갖춘 의료기기 전문 생산업체에서 환자의 치아에 맞춰 임플란트를 가공하기 때문에 추가적인 접합작업이 배제되어 작업 시간이 단축됨은 물론, 임상적으로 안정적인 임플란트 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 환자의 치아 형태를 파악한 뒤 파악한 정보를 토대로 즉시 가공작업이 실시되고, 가공이 끝나면 환자의 병변 치아 삭제 후 한두 시간 이내에 임플란트 식립 시술이 진행되기 때문에 환자가 별도의 추가 방문 없이 당일 시술이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법을 순서대로 나열한 플로차트.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 제조된 임플란트 이미지.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 티타늄 소재로 가공된 어버트먼트와 세라믹 소재로 가공한 크라운을 상호 결합한 임플란트의 제조방법에 관한 것이다.

무엇보다, 티타늄 소재와 세라믹 소재를 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형한 다음 상호 볼트 체결하여 조립하던 종래의 작업과정에서 탈피하여 원석의 표면이 가공된 티타늄 블록과 세라믹 블록을 시멘트 또는 상호 간에 일정한 공차가 형성된 돌부와 요부를 부여하여 억지 끼움 방식으로 결합한 다음 티타늄과 세라믹에 각각 어버트먼트와 크라운의 형태로 성형하는 작업과정에 따라 임상적으로 안정적인 임플란트를 제공할 수 있고, 특히 치과나 치과 기공소에서 어버트먼트와 크라운 간에 별도의 접합 작업 없이 환자에게 바로 이식할 수 있음 물론, 환자의 병변 치아 삭제 후 1 내지 2시간 이내에 임플란트 제작이 가능하여 환자의 추가 방문 없이 당일 시술이 가능한 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 관한 것임을 주지한다.

통상적인 임플란트 식립방법은 환자의 병변된 치아와 대응하는 인공치아를 3D로 스캔하여 세라믹 소재로 크라운을 형성한 뒤, 어버트먼트와 볼트로 체결한 상태에서 환자의 잇몸을 절개하여 픽스츄어를 삽입하고, 해당 픽스츄어에 크라운이 체결된 어버트먼트를 결합하는 방법으로 실시된다.

위 방법에서 환자는 치과나 치과 기공소에 내방하여 병변치아를 3D로 스캔하고, 치과 관계자는 스캔한 내용을 의료기기 전문 생산업체에 전달하여 어버트먼트와 크라운을 가공한다. 가공된 어버트먼트와 크라운을 다시 치과나 치과 기공소로 전달하고, 치과나 치과 기공소에서 어버트먼트와 크라운을 환자의 구강구조와 정확하게 대응하는지 파악하여 수차례 수정 가공과 접합작업을 시도한 뒤 최종적으로 환자에게 임플란트를 시술한다.

위의 내용에서 볼 수 있듯이 종래의 임플란트 시술과정은 번거로운 작업 시스템과 환자가 치과 또는 치과 기공소에 수차례 방문해야만 하는 치명적인 문제점이 있었다. 또한, 어버트먼트와 크라운 간에 결합을 유도하는 볼트 체결방식은 외부적인 요인에 의한 잦은 파손이 우려되는 문제점도 함께 동반되었다.

본 발명은 위의 문제점을 타개하기 위한 목적으로 어버트먼트로 가공하기 위한 티타늄과 크라운으로 가공하기 위한 세라믹을 가공 전에 미리 일체화하는 방법과 이 같은 방법으로 임플란트를 시술하는 작업과정을 설명하고자 한다.

본 발명의 임플란트 제조과정은 도 1에 도시된 바와 같이 원석 가공단계(S10);와, 원석 결합단계(S20);와, 원석 건조단계(S30);와, 어버트먼트 성형단계(S40);와, 크라운 성형단계(S50);를 순차 거침으로써 이루어진다.

위 원석 가공단계(S10)는 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 돌부와 요부를 가공하는 단계이다. 여기에서 티타늄 원석과 세라믹 원석은 표면을 매끈하게 마감 처리한 원석을 사용하며, 위 세라믹 원석은 리튬 디실리케이트, 지르코니아, 세라믹 하이브리드 레진 중 어느 하나를 사용한다.

위 원석 가공단계(S10)는 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 돌부와 요부를 형성하여 상호 삽입되면서 조립을 유도하며, 특히 요부에 비해 돌부의 지름을 0.01 내지 0.1mm 범위 내에서 확장된 크기로 가공함으로써 티타늄 원석과 세라믹 원석 간에 상호 공차에 의한 억지끼움이 시도됨에 따라 작업자가 별도의 부품 또는 조립 기술 없이도 손쉽게 티타늄 원석과 세라믹 원석을 일체화시킬 수 있도록 가공한다.
위 원석 결합단계(S20)는 원석 가공단계(S10)에 의해 형성된 티타늄 원석의 돌부와 세라믹 원석의 요부를 상호 결합하여 양 원석을 일체화 시키는 단계이다.
여기에서 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 형성된 돌부와 요부는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 것일 뿐 돌부와 요부의 조건에 국한하지는 않는다. 다만, 티타늄 원석과 세라믹 원석이 결합한 상태에서 서로 이탈하지 않고 결합이 긴밀하게 유지될 수 있어야 한다.

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위 원석 결합단계(S20)는 티타늄 원석과 세라믹 원석을 억지끼움 방식으로 1차 조립함은 물론, 티타늄 원석과 세라믹 원석의 접합면에 접합부재를 도포함으로써 더욱 견고한 접합을 유도한다.

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위 접합부재란 임플란트용 시멘트를 말하는 것으로 본 발명에서는 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트를 사용한다. 여기에서 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트는 글라스아이오노머 시멘트와 레진 시멘트를 혼합, 두 시멘트의 장점을 취한 시멘트로서 분말엔 종합촉매가 함유되어 있으며 액은 폴리카복실레이트에 메타크릴레이트기가 붙어 있는 수용액으로 이루어진 것이다.

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한편, 위 원석 결합단계(S20)는 티타늄 원석과 세라믹 원석의 접합면에 0.1 내지 0.5mm의 두께만큼 접합부재를 도포하는 것이 가장 적합한 조건이며, 위와 같이 접합부재가 도포된 상태에서 티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 형성된 돌부와 요부의 억지끼움 결합으로 조립이 실시된다.
위 원석 건조단계(S30)는 조립된 티타늄 원석과 세라믹 원석을 30 내지 50℃의 환경에서 30 내지 60분간 건조하는 단계이며, 이 단계를 거침으로서 티타늄 원석과 세라믹 원석 간에 가장 완벽한 접합을 유도할 수 있다.

위 어버트먼트 성형단계(S40)는 원석 가공단계(S10)에서 원석 결합단계(S20) 및 원석 건조단계(S30)를 순차 거침에 따라 일체화된 세라믹 원석과 티타늄 원석을 밀링 성형하여 픽스츄어에 삽입 결합하는 어버트먼트(베이스)를 제작하는 단계이다. 다시 말해 위 어버트먼트 성형단계(S40)는 세라믹 원석과 일체화된 티타늄 원석을 밀링 장치를 이용하여 최하단부에 픽스츄어와 볼트결합을 유도하는 볼트부와, 볼트부의 상단에 조립도구를 이용하여 어버트먼트를 회전시키기 위한 공간이 제공되는 파지부와, 파지부 상단에 형성되되 볼트부 및 파지부의 지름보다 확장된 지름을 갖으며 크라운을 지지하는 경계부를 순차적으로 가공한다.

위 크라운 성형단계(S50)는 티타늄 원석과 일체화된 세라믹 원석에 환자의 병치와 대응하는 형상의 인공 치아를 성형하는 단계를 말한다. 먼저, 환자의 병치를 3D 스캔하고, 스캔된 정보를 바탕으로 환자의 인공치아를 성형한다.

한편, 크라운 성형단계(S50)에서 크라운은 상단에서 베이스의 하단까지 내통된 하나의 홀을 포함하며, 위 홀은 베이스와 크라운이 일체로 제작된 상태에서 픽스츄어에 삽입한 뒤 볼트로 결합하기 위한 통로를 제공하는 역할을 수행하며, 위 홀은 사용처나 용도에 따라 생성 유무가 결정된다.

위와 같은 방법에 의하면 어버트먼트를 구성할 티타늄과 크라운을 구성할 세라믹이 일체로 구성됨과 더불어 의료기기 생산시설에서 고정밀 성형장비를 이용하여 완벽하게 가공이 이루어져 제공되기 때문에 종래와 같이 치과나 치과 기공소에서 환자의 병치를 확인한 뒤 비전문 장비로 직접 어버트먼트 혹은 크라운을 가공하지 않고도 즉시 환자에게 시술할 수 있다.

다시 말해, 어버트먼트와 크라운을 기공소에서 별도로 가공하여 조립하던 종래의 기술사상에서 벗어나, 임플란트 제조공정상에서 어버트먼트와 크라운을 일체화시킨 뒤 환자의 치아에 맞춰 가공하기 때문에 치과 기공소에서의 작업 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 어버트먼트와 크라운을 치과 및 치과 기공소가 아닌 고정밀 가공장비를 갖춘 의료기기 전문 생산업체에서 가공하기 때문에 임상적으로 안정적인 임플란트 제품을 생산할 수 있다. 더불어, 치과 기공소에서 어버트먼트와 크라운 간 결합을 위한 별도의 접합작업 없이 환자에게 즉시 시술할 수 있으며, 마지막으로 크라운을 환자의 치아형태에 맞는 가공작업만 실시하면 되기 때문에 환자의 병변 치아 삭제 후 한두 시간 이내에 시술이 완료됨은 물론, 환자의 추가 방문 없이 당일 시술이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S10. 원석 가공단계 S20. 원석 결합단계
S30. 원석 건조단계 S40. 어버트먼트 성형단계
S50. 크라운 성형단계

Claims (3)

1. 티타늄으로 이루어진 어버트먼트와 세라믹으로 이루어진 크라운이 상호 결합하여 제공되는 임플란트용 어버트먼트 제조방법에 있어서,
   티타늄 원석과 세라믹 원석에 각각 돌부와 요부를 형성하고, 돌부는 요부에 비해 지름이 0.01~0.1mm 범위 내에서 확장된 크기로 형성되며, 위 세라믹 원석은 리튬 디실리케이트, 지르코니아, 세라믹 하이브리드 레진 중 어느 하나인 것을 포함하는 원석 가공단계(S10);
   티타늄 원석과 세라믹 원석을 시멘트에 의해 서로 일체화시키되, 위 시멘트는 글라스아이오노머 시멘트와 레진 시멘트로 이루어진 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트인 것을 포함하고, 위 레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트는 티타늄 원석과 세라믹 원석의 각 돌부와 요부에 0.1~0.5mm의 두께로 도포 처리한 후 상호 공차에 의한 억지 끼움 방식으로 서로 접합되게 하는 원석 결합단계(S20);
   레진 강화형 글라스아이오노머 시멘트에 의해 접합 처리된 티타늄 원석과 세라믹 원석을 30~50℃의 환경에서 30~60분간 건조하는 원석 건조단계(S30);
   일체화된 티타늄 원석에 픽스츄어와 결합하는 볼트부, 볼트부를 회전시키는 파지부, 크라운을 지지하는 경계부를 포함한 베이스를 성형하는 어버트먼트 성형단계(S40);
   일체화된 세라믹 원석을 치아의 형상으로 가공하는 크라운 성형단계(S50);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 티타늄 소재의 베이스와 세라믹 소재의 크라운으로 구성된 임플란트용 어버트먼트 제조방법.
2. 삭제
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