KR101990395B1

KR101990395B1 - 압축하는 임플란트

Info

Publication number: KR101990395B1
Application number: KR1020177012978A
Authority: KR
Inventors: 살라 후아이스
Original assignee: 후아이스 아이피 홀딩 엘엘씨
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2019-06-18
Also published as: HK1210403A1; ES2687858T3; CA2894651C; US9918764B2; CN105120792A; WO2014093487A1; IL239190B; JP6301949B2; DK2931169T3; EP2931169A1; ZA201504893B; AU2013359342A1; IL239190A0; AU2013359342A8; EP2931169B1; US20150297275A1; KR20170056030A; CA2894651A1; BR112015012009A2; KR20150092238A

Abstract

홀에 나사 체결되고 확실한 안정성으로 풀림이 방지되는 앵커링 임플란트.
치과, 정형외과 또는 다른 여러 비의학 분야에서 사용될 수 있는 임플란트는 어그레시브하게 나사산이 형성되고, 자동 태핑 에피컬 엔드를 가진 원추형으로 테이퍼진 외관을 가진다. 임플란트의 중앙부는 다수의 버니싱 에지들로 형성되고, 각 에지는 임플란트가 제자리에 체결될 때 버니싱 작용으로 홀의 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가하도록 형성된다. 임플란트의 코로널 엔드는 홀 주위가 급격히 커지는 것을 방지하기 위한 코르킹 부분을 포함한다. 센트럴 쓰레드 프로파일은 강화된 자동 태핑 또는 강화된 코르킹 기능을 제공하기 위해 버니싱 에지를 가로지르고 버니싱 에지를 통해 연장될 수 있다. 코로널 엔드의 맨 끝 부분은 내부 연결 부재를 통해 어버트먼트 또는 다른 체결 부재를 수용하기 위한 플랫폼을 포함한다.

Description

압축하는 임플란트{Condensing implant}

본 발명은 상대적으로 연하거나 깨지기 쉬운 소재에 파스너(fastner)를 위한 앵커리지를 제공하도록 의도된 임플란트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 삽입과 동시에 뼈를 압축하도록 설계된 부분들의 조합을 갖는 뼈 앵커리지 임플란트에 관한 것이다.

내골성 임플란트나 고정물로도 알려진 뼈 임플란트는 수술용 장치로, 뼈에 접합되고 크라운(crown), 치아 브릿지, 의치, 안면 보철(facial prosthetic) 또는 치아 교정용 앵커로 작용하는 것을 지원하여 하나 이상의 결손 치아를 대체하기 위해 사용된다. 일반적으로, 그러한 임플란트들은 나사산이 형성되고, 테이퍼지게 설계된다. 주위 뼈가 임플란트의 틈과 주위에 자람에 따라 시간이 흐르면서 완전한 안정 단계에 도달될 수 있도록 임플란트에는 셋팅 이후 즉시 하중이 가해지지 않는다. 임플란트가 완전히 이용될 수 있는 충분한 안정 단계에 도달할 때까지 뼈가 성장하는 데에는 일반적으로 수 개월이 필요하다.

치아 분야에 적용하는 것과 다소 유사하게, 정형외과 임플란트가 결손된 조인트나 뼈를 대체하기 위해 또는 손상된 뼈를 지지하기 위해 또는 파스너를 위한 앵커 포인트를 제공하기 위해 다른 내측 위치에 사용된다. 의료용 임플란트의 가장 일반적인 타입들 중 핀, 로드, 나사와 플레이트가 골절된 뼈가 치유되는 동안 이를 고정시키기 위해 사용된다. 내부 고정자의 유형들은 뼈 나사와 금속판, 핀, 로드, 키르쉬너강선(Kirschner wires)과 퀸처(Kuntscher nail)와 교합성 금속성(interlocking nail)과 같은 골수강내 장치를 포함한다.

치과 분야와 정형외과 분야 모두에서, 부하를 인가할 수 있도록 완전한(최소한 충분한) 임플란트 안정 단계에 이르는 것이 핵심적인 고려사항이다. 충분한 안정 단계에 임플란트가 빨리 도달할수록 좋다. 초기 배치 때에 충분한 안정성을 가지는 임플란트는 매우 높게 평가받는다. 종래기술은 초기와 그리고 장기적으로 임플란트의 안정성을 향상시키기 위한 매우 많고 다양한 디자인과 개념으로 구성되어 있다. 이러한 목표를 향해 접근하는 종래의 기술은 나사산 형태, 표면 질감, 골유착을 촉진하기 위한 코팅 등에 대한 관심을 포함하고 있다. 따라서 계속된 개선 요구에 대한 증거로서 쉽게 수용될 수 있는 개선점과 함께 임플란트 안정성은 이 기술분야에서 오랫동안 필요성이 느껴졌다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0036715호(2004. 04. 30.)

본 발명은 높은 안정성을 갖는 임플란트를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 뼈 임플란트는 절골부에 나사 체결되는 유형으로 제공된다. 임플란트는 원추형으로 테이퍼진 외관을 갖는 몸체를 갖는다. 몸체는 에피컬 엔드와 코로널 엔드를 포함한다. 몸체의 중앙부는 에피컬 엔드와 코로널 엔드 사이에 걸쳐진다. 에피컬 엔드는 몸체가 강제로 제1회전방향으로 돎에 따라 몸체를 점차적으로 더 깊이 절골부 내로 전진시키도록 형성된 에피컬 쓰레드 프로파일을 갖는다. 중앙부는 임플란트가 제자리에 나사 체결되는 동안 버니싱 작용으로 절골부 내부 표면에 원주방향으로 스위핑(sweeping)하는 압축 변형을 가하도록 형성된 세로로 연장된 버니싱 에지를 최소한 하나 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 홀에 나사 체결되는 모든 타입에의 적용을 위한 임플란트가 제공된다. 임플란트는 원추형으로 테이퍼진 윤곽을 갖는 몸체를 갖는다. 몸체는 에피컬 엔드와 코로널 엔드를 갖는다. 몸체의 중앙부는 에피컬 엔드와 코로널 엔드 사이에 걸쳐진다. 에피컬 엔드는 몸체가 강제로 제1회전방향으로 돎에 따라 몸체를 점차적으로 더 깊이 홀 내로 전진시키기 위한 제1회전방향으로 형성된 나선형 비틀림에 의해 정의되는 에피컬 쓰레드 프로파일을 갖는다. 중앙부는 임플란트가 제자리에 나사 체결되는 동안 버니싱 작용으로 홀의 내부 표면에 스위핑하는 압축 변형을 가하도록 각각이 형성된 다수의 버니싱 에지를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 절골부에 임플란트를 나사 체결하기 위한 방법이 제공된다. 그 방법은 절골부의 구멍에 임플란트 몸체의 에피컬 엔드를 삽입하는 단계, 몸체를 점차적으로 더 깊이 절골부 내부로 나사 체결하는 단계, 나사 체결 하는 단계와 함께 적어도 하나의 버니싱 에지로 절골부 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가하는 단계를 포함한다.

하나 이상의 버니싱 에지가 홀의 내부 표면을 끎에 따라, 버니싱 에지를 통해 가해지는 응력은 측벽에 축적된다. 임플란트가 홀의 완전한 깊이에 도달하여 회전을 멈출 때, 빌트업 응력은 버니싱 에지 주위를 채우기 시작한다. 홀 주위의 뼈나 다른 물질의 이러한 거의 즉각적인 탄성 반응은 바람직한 높은 초기 임플란트 안정성을 제공한다. 뼈나 다른 물질의 임플란트 틈 내로의 연속적인 적응은 임프란트를 제자리에 스스로 고정시켜 나사의 풀림에 의해 쉽게 제거될 수 없다. 게다가 버니싱 에지는 홀 주위벽을 압축하고 치밀화하여 초기 임플란트 안정성을 향상시킨다. 하나 이상의 버니싱 에지에 의해 제공되는 또 다른 장점은 재료의 항복점과 인장 강도 사이의 응력의 도입을 통해 주위 재료나 뼈를 강화하여 변형 경화를 유발하는 능력이다. 이것은 재료의 결정 구조내에서 전위 이동과 전위 생성 때문에 발생한다. 그리고 버니싱 에지를 가진 임플란트가 뼈 분야에 사용될 때의 또 다른 장점은 자연스런 뼈 재생을 활성화하는 능력이다. 뼈에서 형상의 영구적 변형은, 살아있는 뼈의 자연적인 방어 기제인, 에너지를 방출하는 마이크로 크랙와 관련되어 있다고 믿어진다. 이러한 에너지 방출은 장기적인 임플란트의 안정을 위해 뼈 재생을 자연적으로 활성화시킨다.

치과나 정형외과 분야에서, 본 발명에 따른 임플란트는 초기 배치 시 충분한 임플란트 안정 단계에 도달할 수 있다. 게다가, 뼈 재생을 촉진하는 독특한 능력 때문에, 장기적인 임플란트의 안정성은 강화되고 가속화된다. 본 발명의 독특한 버니싱 속성은 나사산 형상, 표면 질감 그리고/또는 특별한 코팅에서의 많은 종래 기술의 변형과 호환될 수 있다.

도 1은 임플란트를 수용하기 위해 확장이 필요한 치아가 없는 턱 부위에 본 발명을 시범적으로 적용한 것을 보여준다.
도 2는 도 1에 있어서, 점진적인 확장 단계를 통해 획득된 결과물로서 완전히 준비된 절골부를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 있어서, 회전식 오스테오톰을 이용하여 점진적으로 확장하는 단계를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 있어서, 이식된 임플란트가 나중의 의치(미도시)를 위한 어버트먼트나 베이스를 수용하기 위해 태세를 취하고 있는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트의 정면도이다.
도 6은 도 5의 6-6선을 따라 절단된 임플란트 몸체 코로널 엔드의 단면도이다.
도 7은 도 5의 7-7선을 따라 절단된 임플란트 몸체 중앙부의 단면도이다.
도 8은 도 5의 8-8선을 따라 절단된 임플란트 몸체 에피컬 엔드의 단면도이다.
도 9는 도 7의 9로 둘러쳐진 버니싱 에지 및 관련된 랜드의 확장도이다.
도 10은 버니싱 에지가 반탄성 주위 재료를 대신하는 홀의 내부 표면을 닦을 때의 버니싱 에지의 확대된 그리고 다소 과장된 도면이다.
도 11은 완전히 장착된 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트를 가진 사람 아래턱뼈에의 절골부 단면도이다.
도 12는 도 11의 12-12선을 따라 절단된 단면도이다.
도 13은 도 11의 13-13선을 따라 절단된 단면도이다.
도 14는 종래의 전형적인 임플란트가 완전히 삽입되어, 뼈에 자국이 남은 후의 절골부의 단면을 나타낸 것이다.
도 15A는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트가 완전히 삽입되어, 뼈에 뚜렷한 자국이 남은 후의 절골부의 단면을 나타낸 것이다.
도 15B는 도 15A에 있어서, 틈 내로의 성장과 뼈 적응의 시작을 강조하기 위해 삽입 후 약 하루가 지난 뒤의 동일한 임플란트에 의해 형성된 자국을 보여준다.
도 15C는 도 15A에 있어서, 삽입 후 약 2주-4주가 지난 뒤의 동일한 임플란트에 의해 형성된 자국과 틈 내로의 완전한 뼈 성장을 보여준다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트의 정면도이다.
도 17은 도 16의 17-17선을 따라 절단된 단면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트의 정면도이다.
도 19는 도 18의 19-19선에 따라 절단된 단면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 1/4 부분의 정면도이다.
도 21은 본 발명의 새로운 임플란트가 효과적으로 적용될 수 있는 많은 가능한 몇 가지 부위의 예를 강조한 인체 골격의 개략도이다.
도 22는 본 발명에 따른 임플란트를 수용하기 위한 절골부를 확대하기 위해 배치된 회전식 오스테오톰을 가진 인간 척추뼈를 확대한 부분 단면도이다.
도 23은 본 발명의 적어도 하나의 뼈 이외에의 상업적 적용을 모형화한 앵커링 임플란트를 수용할 태세를 취하며 내부에 형성된 홀을 가진 폼 메탈 제품의 사시도이다.

도면들을 참조하면, 유사한 숫자는 도면 전체에서 유사하거나 대응되는 요소들을 표시한다. 도 1 내지 4는 뼈 임플란트를 수용하기 위해 절골부의 준비가 필요한 치과용 임플란트의 예를 보여준다(도 4). 본 발명은 치과 분야에 적용하는 것에 제한되지 않으며, 광범위한 정형 외과 분야에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 게다가, 본 발명은 뼈나 정형 외과 분야에 제한되지 않으며, 몇 가지 예를 들면 산업 및 상업 분야에 적용하기 위한 메탈 폼(foam)과 다른 세포 물질에 홀을 준비하기 위해 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 치과 분야에의 적용은 편리한 예를 나타낸다. 그래서 아래 설명의 상당 부분은 주로 단지 예시적인 목적을 위해 치과적인 면을 이용할 것이다.

도 1에는 도 4에 34로 표시된 임플란트를 수용하기 위해 절골부(32, 도 2)로서 확장과 준비가 필요한 치아가 없는 턱 부위(30)가 도시되어 있다.

일련의 단계는 먼저 파일럿 홀을 보링하거나 수용 뼈에 딤플(dimple)을 형성하고 그런 다음 적당한 드릴링이나 오스테오톰 기술을 이용하여 절골부를 최종 크기와 깊이로 확장하는 단계를 포함한다. 이러한 기술은 도 3에서 36으로 표시된 점차적으로 폭이 커지는 회전식 오스테오톰의 사용을 포함한다. 점차적으로 폭이 커지는 회전식 오스테오톰을 사용하여 절골부를 형성하는 과정이 2013년 1월 3일에 공개된 미국공개특허 제2013/0004918호에 설명되어 있다. 이것의 완전한 개시가 여기서 참조로서 포함된다. 또한 출원인의 2013년 8월 19일 출원된 국제출원번호 PCT/US13/55539의 완전한 개시도 참조로서 포함된다. 절골부가 준비되면, 다시 적당한 기술에 의해, 임플란트(34)는 도 4에 도시된 것처럼 위치에 나사 체결된다. 어버트먼트(38)가 인터널 커넥트에 삽입된다. 그리고 이어지는 수복물이나 크라운(미도시)을 수용하기 위해 제자리에 단단하게 고정된다. 아마도 임플란트(34)는 이상적으로 뼈 부위에 적합할 것이다. 그러나 뼈 아닌 부위에의 적용도 고려된다. 도시된 실시예들은 임플란트(34)를 앵커나 이어져 설치되는 어버트먼트 부재(38)를 위한 수용체의 형태로 묘사하고 있지만 임플란트(34)는 다른 정형외과 분야에 적용될 수 있도록 뼈 나사나 다른 뼈 고정 부재로 재구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 5 내지 도 9로 돌리면, 임플란트(34)는 원추형으로 테이퍼진 외관으로 형성된 끝부분이 잘린 몸체를 포함하는 실시예로 도시되어 있다. 몸체는 에피컬 엔드(40)와 코로널 엔드(42)를 갖는다. "에피컬"과 "코로널"이라는 용어는 주로 치과에서 선택된다. "에피컬"은 치아의 뿌리 끝을 향한 방향을 의미하고 "코로널"은 치아의 크라운 방향을 의미한다. 그러나 본 명세서에서 출원인의 이러한 용어 및 아마도 다른 용어의 사용은 임플란트의 적용을 치과 분야에의 사용으로 한정하는 것으로 좁게 해석되지 말아야 한다. 에피컬 엔드(40)는 임플란트(34)의 리딩 엔드를 형성하고 사용될 때 준비된 절골부(32)에 먼저 삽입된다. 몸체의 중앙부(44)는 에피컬 엔드(40)와 코로널 엔드(42) 사이에 걸쳐져 있다. 실제 적용시에, 에피컬 엔드(40), 코로널 엔드(42) 및 중앙부(44)의 세로 길이는 몸체 전체의 세로 길이에 따라 변할 수 있다. 예로, 도 5에 도시된 실시예에서 에피컬 엔드(40)는 몸체 전체의 세로 길이의 약 1/5만큼 펼쳐진 것이 도시되어 있다. 똑같이, 코로널 엔드(42) 또한 몸체 전체 세로 길이의 약 1/5만큼 펼쳐져 있다. 이 실시예에서 중앙부(44)는 몸체 전체 세로 길이의 3/5만큼 펼쳐져 있다.

이러한 치수 관계는 특정한 성능을 달성하기 위해 및/또는 적용 분야에 적합하기 위해 변경될 수 있다. 대체 실시예로, 에피컬 엔드(40)는 몸체 길이의 약 1/4로 바뀔 수 있다. 코로널 엔드(42)는 전체 길이의 1/8로 줄어들 수 있다. 중앙부(44)는 전체 몸체 길이의 약 5/8로 만들어질 수 있다. 다른 대체 실시예에서, 에피컬 엔드(40)는 몸체 길이의 약 1/3이다. 중앙부(44)는 전체 몸체 길이의 잔여 2/3를 차지한다. 코로널 엔드(42)의 길이는 실질적으로 무시할만하게 만들어졌다. 물론, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 다른 많은 실시예들은 명백할 것이다. 변화하는 상대적인 길이에도 불구하고, 부위들(40-44)의 외경은 대체적으로 코로널 엔드(42)쪽으로 커지는 원추형 테이퍼를 형성한다. 1°~ 5°범위의 테이퍼가 대체적으로 치과 분야에서 적정하다고 여겨진다. 2°36'이 대략 바람직하다. 비치과분야인 정형외과에서는 다소 큰 테이퍼 범위가 바람직할 수 있다. 비의학분야에서도 또한 더 큰 테이퍼 범위가 고려될 수 있다. 원추형, 뿌리 모양의 구조가 우수한 주된 안정성과 장착 프로토콜을 지지할 것이라고 믿어지고 있다. 도시되지는 않았지만, 에피컬 엔드(40)의 최정점은 과삽입을 방지하는데 도움을 주거나 및 또는 아니면 안전한 임플란트 배치에 기여하기 위해 반구형일 수 있다.

에피컬 엔드(40)는 에피컬 쓰레드 프로파일(46)을 가지고 형성된다. 에피컬 쓰레드 프로파일(46)은 몸체가 시계방향으로 강제로 회전될 때 임플란트(34)가 점차적으로 절골부(32) 내부로 더 깊이 들어가도록 하는 우로 비틀림(right-hand twist)을 갖는다. 즉, 에피컬 쓰레드 프로파일(46)은 절골부(32) 벽에 아래로 향하는 통로를 절단(cut)하고 동시에 나아가는(forge) 리드 스크루 부분을 형성한다. 이러한 용어들은 대체적으로 나사산의 개념에서 이해되므로 에피컬 쓰레드 프로파일(46)은 에피컬 피치와 에피컬 리드를 구비한다. 즉, 리드는 임플란트(34)의 완전한 1회전(360°)에 의해 커버되는 임플란트(34) 세로축에 따른 길이이다. 피치는 일 나사의 산마루로부터 다음 나사의 산마루까지의 거리이다. 에피컬 쓰레드 프로파일(46)이 1줄 나사 형태로 설계된다면, 에피컬 리드와 에피컬 피치는 길이가 같을 것이다. 그러나, 묘사된 실시예에서, 에피컬 쓰레드 프로파일(46)은 2줄 나사 형태로 형성되어 있다. 이것은 임플란트 몸체 주위에 둘러진 쓰레드 프로파일(46)의 두 개의 교차하지 않는 산마루가 있는 것을 의미한다. 임플란트(34)가 1회전(360°)할 때마다, 임플란트는 두 개의 산마루의 폭만큼, 즉, 에피컬 리드 거리만큼 축방향으로 전진한다. 이 경우에, 에피컬 쓰레드 프로파일은 에피컬 피치의 2배인 에피컬 리드를 갖고 임플란트(34)가 절골부(32)로 전전하게 되는 속도를 증가시킨다.

도 8은 (도 5에서 획득된) 에피컬 엔드(40)의 단면도이다. 여기서, 여러가지 적합한 대체 형상들 중 하나인 에피컬 쓰레드 패턴의 V 나사 형상과 함께 2줄 나사 패턴이 명확하게 보인다. 에피컬 엔드(40)는 바람직하게는 임플란트(34)가 자동 태핑할 수 있도록 설계된다. 자동 태핑은 임플란트(34)가 회전될 때, 자신의 나사산을 만들면서 나아가는 능력을 의미한다. 이러한 자동 태핑 능력은 최소한 하나의 자동 태핑 절단면(48)에 의해 가능해질 수 있다. 자동 태핑 절단면(48)들은 에피컬 쓰레드 프로파일(46)에서 나사의 연속성에서의 갭을 그라인딩 하여 형성될 수 있다. 이러한 자동 태핑 절단면(48)은 임플란트(34)가 시계 방향으로 나사 체결될 때 절골부(32)의 주위 벽에 보충적인 나사산을 절단하도록 돕는다. 이 절단면(48)은 뼈 물질을 슬라이스하고, 나사의 나사산이 뒤따르도록 깨끗한 경로를 만드는 것으로 이해될 수 있다. 도시된 실시예에서, 에피컬 엔드(40)는 한 쌍의 정반대되는 자동 태핑 절단면(48)을 갖게 형성된다. 각 절단면은 중앙부(44)를 향하여 세로로 펼쳐진 나선형 패턴으로 배치된 컷에 의해 형성된다. 이러한 특징들은 삽입 과정에서 뼈 가루들을 모으고 더 나아가 효과적인 골유착 및 장기적인 임플란트(34) 안정성을 지원한다.

코로널 엔드(42)로 관심을 돌리면, 도 5, 6, 11 및 13에 참조되어 있다. 코로널 엔드(42)는 극원위부로 중심에 배치된 플랫폼(50)을 포함한다. 사용 시에, 아마도 도 4 내지 도 11에 가장 잘 도시된 것처럼, 임플란트(34)가 절골부(32)에 완전히 설치되자마자 플랫폼(50)은 노출된 상태로 유지된다. 인터널 커넥트(52)는 플랫폼(50)을 통과하여 임플란트의 몸체 아래까지 연장된다. 인터널 커넥트(52)는 종래의 많은 임플란트 설계에서 발견되는 기본적이고 구멍과 같은 부분이다. 그리고 어버트먼트 부재(38)의 쓰레디드 포스트(threaded post)를 수용하기에 적당한, 내부적으로 나사산이 형성된 부분까지 연장된 플랫폼(50)에 바로 인접한 카운터 보어 부분으로 구성된다. 인터널 커넥트(52)의 깊이는 변할 수 있다. 그러나 치과 분야에 적용되었을 때 일반적으로 약 임플란트(34)의 중간 길이까지 연장된다.

코로널 엔드(42)의 외부 부분은 수많은 다른 모양들로 형성될 수 있다. 도 5와 도 6에서, 코로널 엔드(42)는 선택적인 코르킹 부분(corking element, 54)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 코르킹 부분(54)은 산마루 부위에서 뼈와의 접촉을 향상시키고 절골부(32)를 감싸는 뼈 물질에서의 볼케이노잉(volcanoing) 또는 머쉬룸잉(mushrooming)을 (만약 제거가 되지 않는다면) 감소시키는 데 도움이 되도록 설계된다. 따라서 코르킹 부분(54)은 장착된 코로널 엔드(42)가 뼈의 표면 또는 근처에 깔끔하게 위치할 수 있도록 하며, 따라서 더 나은 장착이 되도록 한다. 그러한 코르킹 부분(54)이 설계에 포함되지 않은 임플란트(34)를 상상할 수 있으므로 코르킹 부분은 선택적이라고 언급되었다. 그러나 그러한 임플란트도 본 발명의 다른 속성과 이점을 누릴 것이다. 아마도 다소 다르겠지만 코르킹 부분(54)은 유사한 결과를 얻기 위해 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 도 5, 6, 11 및 13에 도시된 실시예에서, 코르킹 부분(54)은 우로 비틀림을 가진 코로널 쓰레드 프로파일을 포함한다. 여기서, 코로널 쓰레드 프로파일은 에피컬 피치와 대체적으로 같은 피치를 갖는 1줄 나사 모양이다. 그러나, 이 실시예에서 코로널 쓰레드 프로파일은 1줄 나사 구조이고 에피컬 쓰레드 프로파일은 2줄 나사이므로, 코로널 리드는 에피컬 리드의 단지 1/2 길이일 것이다. 또는 다른 방법으로, 코로널 리드는 코로널 피치와 같다.

코로널 쓰레드 프로파일은 버트레스(buttress) 모양으로 형성될 수 있다. 기계에서, 버트레스 나사산 형태는 일 방향으로 매우 높은 축방향 추력을 제어하기 위해 설계된다. 내력 나사산 면은 수직축에 수직하거나 약간 비스듬하다(일반적으로 7°보다 크지 않다). 다른 면은 45°로 경사진다. 도 13에 도시된 것처럼, 임플란트(34)가 절골부(32)에 충분한 깊이로 나사 체결될 때, 코로널 쓰레드 프로파일은 절골부 내부벽에 접촉하고 아래의 와이핑 방향으로 뼈 물질을 배치하기 시작한다. 이 실시예에서 코로널 리드는 단지 에피컬 리드의 1/2이기 때문에, 코로널 쓰레드 프로파일은 그렇지 않으면 시계방향으로 전진하는 경향이 있는 비율의 2배로 절골부의 에피컬 쓰레드에 의해 당겨질 것이라는 것에 주목해야 한다. 이러한 작용은 코로널 쓰레드 프로파일의 나선형 산마루가 절골부(32)의 모서리 주위에서 이미 급속히 커지기 시작한 뼈 물질을 포함한 뼈 물질을 절골부(32) 내의 아래로 당기거나 긁도록 하여 절골부 주위의 표면에 더 매끄럽고 균열이 덜한 표면을 만든다. 대체 실시예와 관련되어 아래에서 설명된 것처럼, 코로널 쓰레드 패턴은 많은 다른 모양과 형태를 가질 수 있다.

중앙부(44)로 돌리면, 도 5, 7 및 9 내지 12에 참조되어 있다. 중앙부(44)는 하나 이상 그리고 바람직하게는 다수의 몸체 주위에 배치된 골과 같은 풀루트들에 의해 특징지어진다. 아마도 도 7의 단면도에 의해 가장 잘 보여지는 것처럼, 이 실시예에서는 10개의 풀루트들이 도시되어 있다. 풀루트들은 삽입하는 동안 안정성을 유지하는데 도움이 되도록 몸체 주위에 원주방향으로 같게 배치될 수 있다. 풀루트들은 직선축일 수 있으나, 바람직한 실시예에서 풀루투들은 좌로(left-hand direction) 긴 리드 나선형 비틀림을 가질 수 있다. 이것은 풀루트들이 바람직하게 몸체 주위에 우로 나선형 비틀림을 가지지 않는다는 것을 말한다.

각 풀루트는 리딩 페이스(leading face, 56)와 반대되는 트레일링 페이스(trailing face, 58) 사이에 정의된다. 랜드(60)는 각 인접하는 두 개의 풀루트들 사이에 형성된다. 확대된 도 9에서 가장 잘 보여지는 것처럼, 각 랜드(60)는 산등성이 같은 모습을 형성하기 위해 일 풀루트의 트레일링 페이스(58)와 인접하는 풀루트의 리딩 페이스(56)에 합쳐지거나 걸쳐 이어진다. 각 랜드(60)와 각각의 리딩 페이스의 교차점에 버니싱 에지(62)가 있다. 버니싱 에지(62)는 실질적으로 마진이 없을 수 있다. 이는 회전하는 동안 완전한 간격을 제공하기 위해 각 랜드(60)의 전 부분이 버니싱 에지(62)의 뒤에 떨어진 것을 의미한다. 홀을 보오링하기 위한 종래의 드릴에서, 마진은 홀에서 드릴을 안정시키고 바람직한 드릴 직경을 유지하기 위해 통상적으로 커팅 에지의 뒤에 포함된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 그러한 마진은 사용되지 않는다. 대신, 랜드(60)가 회전 방향에서 기울어지고 버니싱 에지(62)를 이끄는 램프나 웨지로서 기여한다. 그래서 뼈 물질은 절골부(32)의 내부벽에서 절단되지 않는다. 그러므로 버니싱 에지(62)는 비절단 방향에 위치된다. 이것은 버니싱 에지(62) 전에 절골부(32)의 벽에 관련된 랜드가 접촉한다는 것을 의미한다. 프라이머리 테이퍼 여유각(primary taper clearance)은, 즉 도 9에 도시된 것과 같은 버니싱 에지(62)의 접선과 각 랜드(60) 사이의 각은 적용 분야에 따라 1°와 30° 사이에 놓일 수 있다.

도 5로 돌아가면, 버니싱 에지(62)가 에피컬 쓰레드 프로파일(46)과 코로널 쓰레드 프로파일, 즉 코르킹 부분(54) 사이의 완전한 거리에 펼쳐진 것이 도시되어 있다. 사이에 개재된 풀루트들처럼, 직선 축 구성이 가능함에도 불구하고, 버니싱 에지들(62)은 바람직하게는 좌로 나선형 비틀림(left-hand helical twist)을 갖는다. 임플란트 몸체 전체 길이의 1에서 3배의 순으로 긴 리드들이 버니싱 에지(62)의 상태를 위해 고려된다. 각 버니싱 에지(62)의 방사상 치수, 즉, 임플란트 몸체의 중앙축으로부터 버니싱 에지(62)의 호까지의 거리는 임플란트(34) 테이퍼의 함수이다. 이 도시된 실시예에서, 상당히 정렬된 원추형 테이퍼는 에피컬 쓰레드 프로파일(46)의 외측 산마루 및 또한 버니싱 에지(62) 그리고 또한 코로널 쓰레드 프로파일의 외측 산마루와 만난다. 다른 실시예에서, 각 버니싱 에지(62)의 방사상 치수는 에피컬 쓰레드 프로파일과 코로널 쓰레드 프로파일의 외측 산마루를 통과하는 원추형 테이퍼로부터 약간 삽입될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각 버니싱 에지(62)의 방사상 치수는 에피컬 쓰레드 프로파일과 코로널 쓰레드 프로파일의 외측 산마루를 통과하는 원추형 테이프로부터 약간 돌출될 수 있다.

사용 시에, 뼈 표면의 입구가 에피컬 엔드(40) 극정점의 뿌리 직경만큼 큰 직경을 가질 때 절골부(32)는 임플란트(34)를 수용하기 위해 준비된다. 임플란트(34)가 처음에 절골부에(32) 나사 체결될 때, 에피컬 쓰레드 프로파일(46)은 즉시 뼈 내부 표면을 물고 임플란트의 남은 몸체를 완전하게 설치되는 깊이로 빨리 끌어당기기 위해 아래방향으로 나선형의 경로를 절단한다. 버니싱 에지들(62)은 절골부(32)로 들어가자마자 버니싱 작용으로 절골부(32)의 내부 표면에 원주면으로 스위핑하는 압축 변형을 가하기 시작한다. 절골부(32) 안으로 임플란트(34)가 더 내려갈수록, 버니싱 에지(62)가 직경을 확장하기 위해 뼈를 닦고 쓰는 정도는 커진다. 그러나, 뼈는 탄성 성질을 가지기 때문에, 버니싱 에지(62)가 지나간 후에 약간의 "스프링 백"이 있을 것이다. 이것은 도 10에 다소 과장된 형태로 도시되어 있다. 점차적으로 폭을 넓히는 식으로 차례로 닦는, 즉 임플란트(34)가 절골부(32) 내부로 더 깊이 당겨짐에 따라, 다수의 버니싱 에지(62)는 토스트 위에 발라진 버터와 약간 유사한 접촉점 앞의 압축파를 형성하는데 도움을 준다. 전진하는 에피컬 쓰레드 프로파일(46)에 의해 가해지는 아랫방향의 압력은 압축파에 압력을 유지하기 위해 버니싱 에지(62)가 절골부(32)의 뼈 표면과 접촉을 유지하게 한다. 이것은 측면, 즉, 확장의 의도된 축방향으로 압력을 형성하기 위해 절골부(32)와 임플란트(34)의 테이퍼 경계면에 의해 도움을 받는다.

버니싱 에지(62)가 뼈를 끌 때, 각 버니싱 에지(62)에의 힘은 두 개의 분력으로 분리될 수 있다. 뼈의 표면에 수직한, 바깥방향으로 누르는, 하나와 절골부 내부 표면을 따라 뼈를 끄는 접선 방향의 힘. 이것은 트위스트 때문에, 버니싱 에지(62)가 동시에 강제로 절골부 내로 전진될 때 약간의 반대되는 축반력을 생성할 것이라는 점이 또한 주목될 수 있다. 이러한 반대되는 축반력은 절골부 밖으로 임플란트를 미는 방향으로 힘을 가하여 임플란트(34) 삽입의 축전진방향에 반대되게 작용한다. 그러나 이것은 압도하는 에피컬 쓰레드 프로파일(46)의 그립 때문에 불가능하다. 접선 분력이 시계 방향의 회전을 통해 증가함에 따라 버니싱 에지(62)는 뼈에 미끄러진다. 동시에, 버니싱 에지(62)에 따른 (반지름 방향의) 접선력은 더 유연한 뼈 물질을 변형시킬 것이다. 뼈 표면에의 응력은 항복강도를 초과하여 버니싱 에지(62)가 표면을 따라 홈을 형성하고 자국을 생성하도록 할 것이다. 버니싱 에지(62)의 홈을 파는 작용은, 도 10에 도시된 것과 같이, 따라서 점차적으로 절골부(32)를 확장한다.

임플란트(34)가 절골부(32) 내에서 완전히 장착되어 가는 동안 버니싱 에지(62)를 통해 가해지는 응력은 뼈에 축적되기 시작한다. 임플란트(34)가 완전한 깊이에 도달하고 회전을 멈추자마자, 도 12에 도시된 것과 같이 뼈의 빌트업 응력은 풀루트와 버니싱 에지(62) 주위를 채우기 시작한다. 응력의 프리 로딩(버니싱 에지(62)의 작용으로부터)에 대한 이러한 뼈의 거의 즉각적인 탄성 반응은 바람직한 매우 높은 임플란트(34) 초기 안정성을 제공한다. 게다가, 풀루트에 적응된 뼈는 효과적으로 임플란트(34)를 제자리에 스스로 고정시켜 나사가 풀려 제거될 수 없다. 버니싱 에지(62)를 갖는 이 임플란트(34)의 또 다른 장점은 절골부(32) 주위의 뼈 벽을 압축하고 치밀화하는 능력에 의해 관찰된다. 버니싱 에지(62)를 갖는 이 임플란트(34)의 또 다른 장점은 뼈 구조를 강화하는 능력이다. 뼈(또는 목재 또는 폼 등)에 항복점과 인장 강도 사이의 응력이 가해지면, 뼈는 변형 경화를 경험한다. 가공 경화 또는 냉간 가공 등으로 알려진 변형 경화는 소성 변형에 의해 연성 물질을 경화하는 것이다. 이러한 경화는 물질의 결정 구조에서 전위의 이동 및 전위 생성에 의해 발생한다. 그러나 버니싱 에지(62)를 가진 임플란트(34)의 또 다른 장점은 생성된 에너지가 더 빠른 뼈 치유를 활성화하는 곳에서 기계생물학적 뼈 치유를 통해 자연적인 뼈 재생을 촉진하는 능력이다.

도 14는 예시적인 종래의 나사산이 형성된 몸체의 임플란트(34)가 절골부(32)에 완전히 삽입된 후의 절골부(32) 단면도이다. 뼈에의 자국은 거의 정확하게 임플란트(34) 주위에 네거티브 스페이스 표현을 형성한다. 임플란트(34) 주위에 매우 작은 공간이 뼈 성장에 이용될 수 있다. 그래서 하루 뒤에 획득된 단면도도 기본적으로 같게 보일 것이다. 그리고 유사하게 삽입 후 2~4주 후에 획득된 단면도도 기본적으로 같게 보일 것이다.

반대로, 도 15A는 본 발명의 임플란트(34)가 절골부(32) 내에 완전히 장착된 직후의 절골부(32) 단면을 나타낸다. 뼈에의 독특한 자국은 오해의 여지가 없다. 특히 버니싱 에지(62)의 스위핑하는 회전 작용에 의해 형성된 상대적으로 부드러운 벽 표면에서 그러하다. 도 15B는 도 15A에 있어서, 동일한 임플란트(34)에 의해 장착 후 약 하루 뒤에 남겨진 자국을 보여주는 단면도이다. 이 도면에서, 뼈의 스웰링(swelling)의 시작과 랜드(60)와 코르킹 부분(54)의 산마루 나사산 형상 사이의 틈 안으로의 성장은 명백하다. 임플란트(34) 중앙부(44) 주위의 뼈 스웰링은 심지어 장착의 매우 초기 단계에서부터 절골부(32) 내에서 임플란트(34)가 풀리는 것을 효과적으로 막는다. 따라서 실제로는 불가능한 약간의 임플란트(34)의 헐거움을 만든다. 최소한 임플란트(34)의 하중 전달 능력이 가능해야 한다. 도 15C는 삽입 후 약 2~4주 때 동일한 임플란트(34)에 의해 남겨진 자국을 보여준다. 일반적으로, 건강한 뼈는 임플란트(34) 틈 내부로 거의 완전한 뼈 성장이 일어날 것이다. 임플란트(34)는 이 단계에서 뼈에 기구적으로 완전히 고정될 것이다. 치유는 효과적으로 완료된다.

도 16과 17은 본 발명의 제1 대체 실시예를 보여준다. 이 예에서, 위에서 설명된 것들에 대응되는 임플란트 부분들은 동일한 참조부호로 식별된다. 그러나 100만큼 옵셋된다. 이 발명에서 임플란트(134)는 원추형으로 테이퍼진 외관으로 형성된 대체로 유사한 절두(truncated) 몸체를 가진 것으로 도시되어 있다. 몸체는 에피컬 엔드(140)와 코로널 엔드(142) 그리고 중앙부(144)를 갖는다. 에피컬 쓰레드 프로파일(146)은 공격적이고, 자동 태핑하는 V 모양의 두 줄 형상에 의해 특징지어진다. 반면에 코르킹 부분(154)은 버트레스 스타일에서 한 줄 나사 패턴을 가진 코로널 쓰레드 프로파일의 형태에 포함된다. 다수의 버니싱 에지(162)는 중앙부를 따라 좌로 나선형 비틀림을 가지고 펼쳐진다. 이 실시예에서 버니싱 에지(62)와 교차하는 센트럴 쓰레드 프로파일(164)이 독특한 세부사항이다. 이러한 도면에서 센트럴 쓰레드 프로파일(164)은 코르킹 부분(154)의 버트레스 스타일 코로널 쓰레드 프로파일의 연속으로 도시되어 있다. 결합된 코로널 쓰레드 프로파일과 센트럴 쓰레드 프로파일(164)은 일반적으로 간섭받지 않고 코로널 엔드(142)에서 에피컬 쓰레드 프로파일(146)까지 펼쳐진다. 그러나 에피컬 쓰레드 프로파일(146)과 오버랩되지 않는다. 코로널 쓰레드 프로파일이 연속되는 것처럼, 센트럴 쓰레드 프로파일(164) 또한 오른손 비틀림과 코로널 피치와 일반적으로 같은 센트럴 피치와 같은 센트럴 리드를 갖는다.

임플란트(134)의 테이퍼진 외관은 에피컬 쓰레드 프로파일(146), 센트럴 쓰레드 프로파일(164) 그리고 코로널 쓰레드 프로파일의 산마루, 즉, 최외곽 헬리컬 산마루에 의해 정의된다. 즉, 이 실시예에서 코로널 쓰레드 프로파일, 센트럴 쓰레드 프로파일 및 에피컬 쓰레드 프로파일의 산마루는 임플란트(134)의 전체 원추형 테이퍼를 정의하는 원추형 테이퍼를 따라 정렬된다. 아마도 도 17에 가장 잘 도시된 것처럼, 각 버니싱 에지(162)의 반지름 치수는 센트럴 쓰레드 프로파일(164)의 외곽 산마루에 의해 형성된 원추형 테이퍼로부터 약간 끼워 넣어진다. 이처럼, 센트럴 쓰레드 프로파일(164)은 버니싱 에지(162)로부터 약간 돌출된다. 그래서 사용시 위에서 설명된 코르킹 작용은 센트럴 쓰레드 프로파일(164)과 코로널 쓰레드 프로파일에 의해 수행된다. 이 예에서, 에피컬 쓰레드 프로파일(146)의 리드는 통합된 코로널 쓰레드 프로파일과 센트럴 쓰레드 프로파일의 리드의 거의 2배로 유지된다. 그래서 코로널 쓰레드 프로파일과 센트럴 쓰레드 프로파일은 임플란트(134)의 시계방향 회전으로 전진하는 정도의 2배로 절골부 내부로 당겨진다. 빠른 잡아당김 작용은 코로널 쓰레드 프로파일과 센트럴 쓰레드 프로파일의 나선형 산마루가 아래의 닦는 방향으로 뼈 물질을 배치하도록 한다.

한편, 버니싱 에지(162)는 위에서 설명한 버니싱 작용으로 절골부의 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가한다. 임플란트(134)가 절골부 내로 내려감에 따라, 센트럴 쓰레드 프로파일(164)이 동시에 아래의 와이핑 방향으로 뼈 물질을 배치함에 따라 점차적으로 큰 효과로, 센트럴 쓰레드 프로파일(164)에 의해 일정한 간격으로 간섭받으면서, 버니싱 에지(162)는 뼈를 닦고 문지른다. 버니싱 에지(162)가 도 16에 도시된 것처럼 좌로 나선형 비틀림으로 형성될 때, 즉, 직선 축 모양에 반대되게 형성될 때, 약간 반대되는 축반력이 뼈 표면을 끄는 버니싱 에지(162)에 의해 생성될 것이다. 반력의 분력(수직력, 접선력 그리고 축력)의 조합은 뼈 물질에 항복 강도 이상의 응력을 가하도록 협력하여 버니싱 에지(162)가 뼈에 응력을 축적함과 동시에 절골부를 점차적으로 확장하고 표면에 홈을 형성하도록 한다. 다소 불완전한 유추를 통해 물에 설치되고 프로펠러 블레이드 주위로부터 모든 물을 쫓아내기에 충분하게 빨리 회전하는 프로펠러를 생각해볼 수 있다. 그러나 프로펠러가 회전을 멈추면, 주위의 물은 블레이드 주위의 공간을 채우기 위해 몰려든다. 이 경우에, 버니싱 에지(162)는 뼈 물질을 밖으로 미는 프로펠러 블레이드와 같다. 임플란트(134)가 완전한 깊이에 도달하여 회전을 멈출 때, 뼈에 축적된 응력은 버니싱 주위와 풀루트 내에 채워지기 시작한다. 제안된 유추에서 물이 할 속도 또는 정도는 아니고, 도 12에 도시된 것과 같이. 주위의 뼈의 이러한 거의 즉각적인 탄성 반응은 임플란트(134)를 제자리에 자가 고정시켜 나사가 풀릴 수 없으므로 임플란트(134)에 높은 초기 안정성을 제공한다. 물론, 전술한 버니싱 에지(162)의 다른 모든 장점들도 지속된다.

도 18과 19는 본 발명의 제2 대체 실시예를 보여준다. 이 예에서, 앞선 예에서 설명된 것에 대응되는 임플란트(34)의 부분들은 같은 참조번호로 식별된다. 그러나 앞에 붙는 숫자가 1이 아니라 2이다. 이 제2 대체 실시예에 따르면, 임플란트(234)는 대체적으로 원추형으로 테이퍼진 외관으로 형성된 절두형 몸체를 가지고 있다. 몸체는 에피컬 엔드(240)와 코로널 엔드(242) 그리고 중앙부(244)를 갖는다. 에피컬 쓰레드 프로파일(246)은 다시 공격적이고, 자동 태핑하는 V 형상의 두 줄 설계로 특징지어진다. 반면 코르킹 부분(254)은 쌓여진 환상(나사산이 형성되지 않은) 패턴을 갖는 마이크로 그루부 유형에 포함된다. 다수의 버니싱 에지(262)는 중앙부(244)를 따라 좌로 나선형 비틀림으로 펼쳐져 있다. 센트럴 쓰레드 프로파일은 버니싱 에지(62)와 교차한다. 이 예에서 센트럴 쓰레드 프로파일(264)은 에피컬 쓰레드 프로파일(246)의 부분적인 연장으로 도시되어 있다. 더욱 분명하게는 에피컬 쓰레드 프로파일(246)은 두 줄 대형을 유지한다. 그러나 두 줄 쓰레드 랩 중 단지 하나만 센트럴 쓰레드 프로파일(264)로서 중앙부(244)에까지 계속되어 있다. 하나의 공유된 쓰레드 프로파일이 에피컬 엔드(240)에서 중앙부(244)까지 대체적으로 간섭받지 않고 펼쳐진다. 에피컬 쓰레드 프로파일(246)의 연장으로서, 센트럴 쓰레드 프로파일(264)은 또한 오른손방향 비틀림과 센트럴 피치와 같으나 두줄 나사산 랩에 의해 형성된 에피컬 피치의 2배인 센트럴 리드를 갖는다. 다른 말로 하면, 센트럴 리드는 대체적으로 에피컬 리드와 같으나 센트럴 피치는 에피컬 피치의 2배이다.

이 제2 실시예에서, 임플란트(234)의 원추형으로 테이퍼진 외관은 에피컬 쓰레드 프로파일의 산마루와 버니싱 에지(262) 그리고 코르킹 부분(254)의 마이크로 그루부에 의해 정의된다. 즉, 이 실시예에서 에피컬 쓰레드 프로파일(246)의 산마루와 버니싱 에지(262) 그리고 마이크로 그루부의 산마루는 대체적으로 임플란트(234)의 전체적인 원추형 테이퍼를 정의하는 원추형 테이퍼를 따라 정렬된다. 도 19에 가장 잘 도시된 것처럼, 각 버니싱 에지(262)의 반지름 치수는 약간 센트럴 쓰레드 프로파일(264)의 외곽 산마루로부터 아웃셋(outset)되어 있다. 버니싱 에지(262)는 센트럴 쓰레드 프로파일(264)로부터 약간 돌출되어 있어서, 사용 시에, 버니싱 에지(262)는 센트럴 쓰레드 프로파일(264)에 의해 간격을 두고 방해받으며, 위에서 설명된 버니싱 작용으로 절골부 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가한다. 또한, 전술한 코르킹 작용은 코로널 코르킹 부분(254)의 마이크로 구루부에 의해 수행된다. 이 실시예에서, 에피컬 쓰레드 프로파일(246)의 리드는 통합된 센트럴 쓰레드 프로파일(264)의 리드와 같거나 대체적으로 같다. 그래서 임플란트(234)가 시계방향으로 절골부 내로 당겨질 때 후자의 쓰레드 프로파일은 에피컬 쓰레드 프로파일(246)에 의해 절단된 트랙을 따른다. 임플란트(234)가 절골부 내로 내려감에 따라, 버니싱 에지(262)는 앞선 예와 같은 점차적으로 커지는 효과로 뼈를 닦고 문지른다. 또한, 마이크로 그루부 유형의 코르킹 부분(254)은 임플란트(234)가 완전한 장착 깊이까지 접근하는 동안 전술한 코르킹 기능을 제공한다.

도 20은 본 발명의 제3 대체 실시예를 보여준다. 이 예에서, 앞선 예에서 설명된 것에 대응되는 임플란트의 부분들은 동일한 참조부호로 식별된다. 그러나 앞의 숫자가 2가 아니라 3이 된다. 또한, 도 20은 인터널 커넥트(352)가 또렷하게 보일 수 있는 임플란트(334)의 1/4 단면도를 보여준다. 이 제3 대체 실시예는 다시 원추형으로 테이퍼진 외관을 갖는 대체적으로 유사한 절두 몸체를 구비한 임플란트(334)를 보여준다. 몸체는 에피컬 엔드(340)와 코로널 엔드(342)와 중앙부(344)를 갖는다. 이 실시예에서 에피컬 쓰레드 프로파일(346)은 공격적이고, 자동 태핑하는 정사각형 형상, 세미 버트레스 두 줄 디자인으로 도시되어 있다. 코르킹 부분(354)은 마이크로 나사산으로 도시되어 있다. 다수의 버니싱 에지(362)는 중앙부를 따라 좌로 나선형 비틀림으로 펼쳐져 있다. 센트럴 쓰레드 프로파일(364)은 버니싱 에지(362)와 교차한다. 직전의 예에서처럼, 센트럴 쓰레드 프로파일(364)은 에피컬 쓰레드 프로파일로부터 정상적으로 연장된 것이다. 그러나 앞의 예와 달리, 두 줄 에피컬 쓰레드 프로파일로부터의 쓰레드 랩의 둘 모두는 연속되고, 간섭되지 않으며 중앙부를 통과하여 연속되어 있다. 다시 말해서, 에피컬 쓰레드 프로파일(346)은 중앙부 전체에서 두 줄 형태를 유지한다. 에피컬 쓰레드 프로파일(346)의 연속체로서, 센트럴 쓰레드 프로파일(364)은 또한 오른손방향 비틀림과 센트럴 피치의 2배와 같은 센트럴 리드를 갖는다. 센트럴 리드는 일반적으로 에피컬 리드와 같다.

제3 대체 실시예에서 임플란트(334)의 원추형으로 테이퍼진 외관은 에피컬 및 센트럴 쓰레드 프로파일(346, 364)의 산마루 그리고 버니싱 에지(362) 및 코르킹 부분(354)의 마이크로 나사산에 의해 정의된다. 버니싱 에지(362)의 반지름 방향 치수는 센트럴 쓰레드 프로파일(364)의 외곽 산마루와 대체로 같다. 버니싱 에지(362)는 센트럴 쓰레드 프로파일(364)의 산마루에서 만난다. 사용 시에 버니싱 에지(362)는 상기한 버니싱 작용으로 절골부의 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가하고 회전할 때 센트럴 쓰레드 프로파일(에 의해 정기적으로 간섭을 받는다. 또한, 전술한 코르킹 작용은 코로널 코르킹 부분(354)의 마이크로 나사산에 의해 수행된다. 이 실시예에서, 임플란트(334)가 그 자체를 시계방향으로 절골부 내로 몰아갈 때 통합된 센트럴 쓰레드 프로파일(364)은 에피컬 쓰레드 프로파일(346)에 의해 절단된 트랙을 따른다. 임플란트(334)가 절골부(32) 내로 내려갈 때, 버니싱 에지(362)는 전술한 바와 같이 점차적으로 커지는 결과를 가지며 뼈를 닦고 문지른다.

도 21 내지 22는 통상의 기술자의 위해 본 발명의 원리가 치과 분야에 제한되지 않고 적합한 치수와 구성의 조정으로 인간(동물) 몸 내의 어떠한 뼈 준비 부위에 쉽게 확장될 수 있다는 것을 보여주기 위한 것이다. 도 21의 인체골격에서 원으로 둘러쳐진 부위는 본 발명의 교시를 적용함으로써 이익을 얻기 쉬운 잠재적으로 많은 부위 중 일부를 보여준다. 초기 지표는 임플란트 초기의 안정성과 종래의 임플란트 배치 기술과의 내재적 유사성에서 보편적으로 적용할 수 있는 잠재성 때문에 척추에의 적용이 본 발명의 버니싱 임플란트와 기술의 최우선 후보라는 것을 드러낸다.

게다가, 도 23에 도시된 것처럼 본 발명의 원리는 주 물질과 같은 뼈에 제한되지 않는다. 정말로, 본 발명의 버니싱 임플란트(34)는 위의 뼈 예에서처럼 적합한 탄성 반응 특성을 가지는 세포 물질이나 비 세포물질의 거의 모든 유형에서 앵커를 설치하도록 구성될 수 있다. 그래서 임플란트(34)가 완전한 깊이에 도달하고 회전을 멈출 때, 도 12에 도시된 것처럼 주위의 물질에서 축적된 응력은 풀루트와 버니싱 에지(62) 주위에 채워지기 시작한다. 주위 물질의 이러한 탄성 그리고 또는 치유 반응은 임플란트(34)를 스스로 제자리에 고정시켜 임플란트는 나사가 풀릴 수 없다. 그럼으로써 임플란트(34)에 높은 초기 안정성을 제공한다. 예로, 임플란트(34)는 (마른 또는 녹색의) 나무에 앵커로 사용될 수 있다. 살아있는 나무에 앵커로 사용될 때, 나무의 살아있는 세포는 뼈에의 적응 및 유익한 연결 특성을 제공하는 성장과 유사한 방법으로 임플란트(34)의 틈으로 자랄 것이다. 도 12에서, 메탈 폼의 부분은 항공분야, 열 차단 그리고 다른 치명적인 적용분야에서 광범위하게 사용되는 유형일 수 있다. 폼 메탈(70)은 단순한 드릴링이나 위에서 설명된 방법에 따라 버니싱하여 형성된 홀(72)을 포함하는 것이 도시되어 있다. 홀(72)이 설명된 방법에 따라 버니싱하여 형성된다면, 압축적인 이동 및/또는 특별화된 기술의 자가 접합 효과에 의해 그 내부 벽이 치밀화되기 때문에 결과 홀(72)은 임플란트(34)를 수용하도록 더 잘 준비될 수 있다. 출원인은 이 임플란트(34)를 부드럽고, 누슨한 흙 및 진흙 등에서 홀에 앵커를 포함하는 도시공학에 적용하는 것을 고려한다. 본 임플란트(34)의 독특한 버니싱 품질 때문에 참으로 다른 많은 적용이 제공될 수 있다.

본 명세서의 전체에 걸쳐 , 오른 나사와 왼 나사가 참조되었다. 오른 나사는 시계방향 회전하에서 전진한다. 그리고 반대로 왼 나사는 반시계방향 회전하에서 전진한다. 오른 나사는 압도적인 비율로 일반적이고 그러므로 그러한 사용이 이 설명 내내 수행되었다. 그러나 오른 나사에서 왼 나사로의(또는 그 반대) 모든 나사 패턴의 전환이 본 임플란트(34)에서 가능하고 삽입 시 반시계방향의 회전에서도 실질상 동일한 성능 특성을 야기할 것이라는 점이 이해되어야 한다. 따라서 에피컬 쓰레드 프로파일(46)의 좌로 비틀림은 단지 여기서 개시되고 청구된 실시예의 구조적 동등물로 여겨진다. 다른 말로 하면, 만약 시계방향이나 반시계방향 중 하나가 "제1회전방향"으로 그리고 시계방향이나 반시계방향 중 다른 하나가 "제2회전방향"으로 여겨진다면, 만약 에피컬 쓰레드 프로파일(46, 146, 246, 346)이 제1회전방향으로 형성된다면, 버니싱 에지(62, 162, 262, 362)의 나선형 비틀림은 바람직하게 제2회전방향이나 직선(무한한 리드) 그리고 절골부(32)의 내부벽에서 물질을 절단하지 않도록 하기 위해 비절단방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

앞서 말한 발명은 관련된 법적 기준에 따라 설명되었다. 따라서 이 설명은 성질을 제한하기 보다는 예시적이다. 개시된 실시예에 대한 변형과 수정은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하고 본 발명의 범주내에서 들 것이다.

30: 턱 부위
32: 절골부
34, 134, 234, 334: 임플란트
38: 어버트먼트
40, 140, 240: 에피컬 엔드
42, 142, 242: 코로널 엔드
44, 144, 244: 중앙부
46, 146, 246, 346: 에피컬 쓰레드 프로파일
48: 자동 태핑 절단면
50: 플랫폼
52: 인터널 커넥트
54, 154: 코르킹 부분
56: 리딩 페이스
58: 트레일링 페이스
60: 랜드
62, 162, 262, 362: 버니싱 에지
164, 264, 364: 센트럴 쓰레드 프로파일

Claims

절골부에 나사 체결되는 타입의 뼈 임플란트에 있어서,
에피컬 엔드와 코로널 엔드 그리고 상기 에피컬 엔드와 상기 코로널 엔드 사이에 걸쳐진 중앙부를 포함하며, 원추형으로 테이퍼진 외관을 구비한 몸체;
상기 에피컬 엔드는 상기 몸체가 강제로 제1회전방향으로 회전될 때, 상기 몸체가 점차적으로 더 깊이 절골부 내로 들어가도록 하기 위한 에피컬 쓰레드 프로파일을 구비하며,
상기 중앙부는 상기 임플란트가 제자리에 나사 체결되는 동안 버니싱 작용으로 절골부 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가하도록 형성된 최소한 하나의 세로로 연장된 버니싱 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 임플란트.
제1항에 있어서,
상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며 상기 버니싱 에지는 좌로 나선형 비틀림을 갖는 뼈 임플란트.
제1항에 있어서,
상기 버니싱 에지는 대체로 마진이 없으며, 강제로 절골부 내로 들어갈 때 반대되는 축반력을 생성하도록 형성된 뼈 임플란트.
제1항에 있어서,
상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며 상기 버니싱 에지는 좌로 나선형 비틀림을 갖고, 상기 중앙부는 상기 몸체 주위에 배치된 다수의 풀루트들을 포함하고, 상기 풀루트들은 상기 버니싱 에지의 좌로 비틀림에 대응되는 좌로 나선형 비틀림을 가지며, 상기 적어도 하나의 버니싱 에지는 다수의 대체로 동일한 버니싱 에지들을 포함하며, 각 상기 버니싱 에지는 두 개의 인접한 풀루트들 사이에 형성된 뼈 임플란트.
제4항에 있어서,
다수의 랜드들을 더 포함하며,
각 상기 랜드는 두 개의 인접한 풀루트들 사이에 형성되고, 각 상기 랜드는 상기 버니싱 에지들 중 하나로부터 상기 제1회전방향으로 연장된 뼈 임플란트.
제1항에 있어서,
상기 버니싱 에지를 가로지르는 센트럴 쓰레드 프로파일을 더 포함하며, 상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 제1회전방향의 나선형 비틀림을 갖는 뼈 임플란트.
제6항에 있어서,
상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 산마루를 구비하며, 상기 버니싱 에지는 센트럴 쓰레드 프로파일의 각 교차점에 있는 상기 산마루의 주위에 돌출된 뼈 임플란트.
제6항에 있어서,
상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 한줄 나사 패턴을 갖는 뼈 임플란트.
제6항에 있어서,
상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며 상기 버니싱 에지는 좌로 나선형 비틀림을 가지고, 상기 코로널 엔드는 코르킹 부분을 포함하며, 상기 코르킹 부분은 코로널 쓰레드 프로파일을 포함하며, 상기 코로널 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며, 상기 코로널 쓰레드 프로파일은 코로널 피치를 가지고, 상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 대체적으로 상기 코로널 피치와 같은 센트럴 피치를 갖는 뼈 임플란트.
제6항에 있어서,
상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 에피컬 리드를 가지며, 상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 상기 에피컬 리드와 같은 센트럴 리드를 갖는 뼈 임플란트.
홀에 나사 체결되는 타입의 임플란트에 있어서,
에피컬 엔드와 코로널 엔드, 그리고 상기 에피컬 엔드와 코로널 엔드 사이에 걸쳐진 중앙부를 갖는 몸체;
상기 에피컬 엔드는 에피컬 쓰레드 프로파일을 구비하며, 상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 상기 몸체가 강제로 제1회전방향으로 회전될 때, 상기 몸체가 홀로 더 깊이 들어가도록 하는 제1회전방향의 나선형 비틀림에 의해 형성되며,
상기 중앙부는 다수의 버니싱 에지를 포함하며, 각 버니싱 에지는 상기 임플란트가 제자리에 나사 체결될 때, 버니싱 작용으로 홀의 내부 표면에 원주방향으로 스위핑하는 압축 변형을 가하도록 형성된 임플란트.
제11항에 있어서,
상기 제1회전방향은 시계방향이며, 상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며 상기 각 버니싱 에지는 좌로 나선형 비틀림을 가지는 임플란트.
제11항에 있어서,
각 버니싱 에지는 대체적으로 마진이 없으며, 각 상기 버니싱 에지는 절골부 내로 강제로 들어갈 때 반대되는 축반력을 생성하도록 형성된 임플란트.
제11항에 있어서,
상기 중앙부는 상기 몸체 주위에 배치된 다수의 풀루트들과 다수의 랜드들을 포함하며, 각 상기 버니싱 에지는 두 개의 인접하는 풀루트들 사이에 형성되고, 각 랜드는 두 개의 인접하는 풀루트들 사이에 형성되며, 각 랜드는 버니싱 에지들 중 하나로부터 제1회전방향으로 직접 연장된 임플란트.
제11항에 있어서,
상기 버니싱 에지를 교차하는 센트럴 쓰레드 프로파일을 포함하며, 상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 제1회전방향의 나선형 비틀림을 갖는 임플란트.
제15항에 있어서,
상기 에피컬 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며 상기 버니싱 에지는 좌로 나선형 비틀림을 가지며, 상기 코로널 엔드는 코르킹 부분을 포함하고, 상기 코르킹 부분은 코로널 쓰레드 프로파일을 포함하며, 상기 코로널 쓰레드 프로파일은 우로 비틀림을 가지며, 상기 코로널 쓰레드 프로파일은 코로널 피치를 구비하며, 상기 센트럴 쓰레드 프로파일은 상기 코로널 피치와 대체적으로 동일한 센트럴 피치를 구비하는 임플란트.