KR102384540B1 - 치과 임플란트 - Google Patents

Abstract

골 성장을 촉진하는 치과 임플란트(130; 230; 330)가 개시된다. 치과 임플란트는 치관측 단부(131; 231; 331) 및 근첨 단부(132; 232; 332)를 갖는 세장형 임플란트 몸체, 적어도 하나의 수나사산(140; 240; 340), 및 깊이를 갖는 플루트 구성부를 포함한다. 플루트 구성부는 상기 적어도 하나의 수나사산(140; 240; 340)의 일반적인 방향으로 나선을 그리는 적어도 2 개의 나선형 플루트(150; 250; 350)를 갖는다. 상기 플루트(150; 250; 350)들은 상기 적어도 하나의 나사산(140; 240; 340)보다 큰 리드로 진행한다. 플루트 구성부는 삽입 동안 임플란트의 치관측 방향으로 뼈 잔해를 긁어내고 옮길 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 임플란트 시스템 및 치과 임플란트를 이용하는 방법이 개시된다.

Description

치과 임플란트{DENTAL IMPLANT}

본 발명은 연조직 건강 및 심미학을 보존하고, 골 성장 및 골 증대(bone augmentation)를 촉진하는 치과 임플란트에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 임플란트 시스템 및 상기 임플란트를 식립하는 방법에 관한 것이다.

전통적인 보철물 대신에 임플란트-지지 치아 또는 임플란트-지지 의치를 요청하는 환자들의 점유율이 증가하고 있다. 이는 식립 부위에서 원하는 생물역학적 및 생물학적 특성들을 제공하는 식립을 달성하는 데 필요한 방법들 및 치과 임플란트들의 진행중인 진보 및 개선의 결과이다. 지금은, 치과 임플란트들이 기능뿐 아니라 심미적인 면에서도 오래 지속되는 해결책을 제공할 수 있다.

이 치아 대체물(dental replacement)들에 대한 증가적인 요구는 이 분야의 기술이 원하는 결과들을 달성하도록 더 진보된 치료를 필요로 할 수 있는 환자들을 위한 새롭고 더 우수한 해결책들을 개발하게 한다. 식립의 유리한 결과를 위해 가장 중요한 인자들 중 하나는 임플란트를 고정하기 위해 필요할 수 있는 골량(bone quantity) 및 골질이다.

적어도 부분적으로 치근 발치를 통해 생성된 턱뼈 홀에 피팅(fit)되는 임플란트의 안정성은 꽤 흔히 홀의 불규칙한 지오메트리로 인해 불충분하다. Nobel Biocare®의 WO 2004/010887은 치근 발치에 의해 생성된 홀에서 임플란트의 안정성을 증가시키는 방식을 개시한다.

한가지 제 1 접근법은 수술 기술(surgical technique)들을 이용하는 뼈 조직의 증대에 의존하며, 제 2 접근법은 임플란트의 디자인을 적합하게 하는 데 집중한다. 후자에 대해서는, 예를 들어 골유착을 자극하기 위해 임플란트의 표면 또는 임플란트의 특징부(feature)들의 치수들을 변화시키는 것이 가능하다. 골유착에 대한 긍정적인 효과를 입증했던 표면의 성공적인 예시는 Nobel Biocare®에 의해 개발되고 매매되는 TiUnite® 표면이다.

골 증대에 관하여, 종래 기술에 의해 제안되는 많은 기술이 존재한다. 이 기술들은 상이한 소스들로부터의 이식 재료의 도입에 기초한다. 증대시키는 데 사용되는 이식 재료의 예시들은 자가골(Autografts), 동종골(Allografts), 이종골(Xenografts) 및 합성골(Alloplasts)이다. 이 재료들은 일반적으로 일단 식립되면 높은 생존율을 갖는다는 것이 나타났다(Jensen, O.T.; "Report of the Sinus Consensus Conference of 1996"; Int J Oral Maxillofac Implants. 1998; 13 Suppl:11-45. Review 참조). 하지만, 자가골은 추가적인 수술을 필요로 하여, 흔히 환자에게 고통을 가하고, 제한된 이용가능성을 갖는다. 동종골, 이종골 및 합성골을 이용하면, 항상 외인성 재료에 노출되는 신체와 연계된 잔류 위험이 존재한다. 또한, 외부 부하에 대한 뼈 조직의 적응 및 리모델링에서의 잠재력에 관한 이 재료들 대부분의 장기적 결과들은 아직 충분히 이해되지 않는다.

또한, 임플란트는 뼈 조직의 형성을 자극하는 것으로 알려진 성장 촉진 물질(growth stimulating substance)들을 지니도록 이루어질 수 있다. 하지만, 추가적인 물질들은 비용을 발생시킬 수 있다. 또한, 이들이 혈액과 직접 접촉하고, 세포 및 분자 반응을 능동적으로 개시하기 때문에, 이들의 임상적 사용이 이에 따라 광범위한 조절을 거친다.

따라서, 골 질량을 증가시키는 앞서 언급된 증대 기술에 기초하여, 외인성 재료의 필요성을 감소시키거나 제거하도록 선택사항을 제공하는 임플란트가 필요하다. 이 점에 있어서, US 6,604,945 B1은 임플란트에 및 그 주위에 뼈 조직 성장을 촉진하는 방식으로 임플란트를 끼워넣는 방법 및 장치를 개시한다. 이는 뼈-조각 수집 드릴(bone-fragment collecting drill)에 의해 달성되도록 의도된다. 수집된 뼈 조각들은 식립 홀에 임플란트를 설치하기에 앞서 홀들을 통해 나선형 채널들로 패킹(pack)된다. 증대에 사용되는 뼈 재료는 자가 조직이고, 뼈 재료의 수집은 여전히 임플란트의 삽입에 선행하는 단계들 동안 수행되어야 한다.

또한, 골 증대는 임플란트 재건 심미학을 개선하도록 요구될 수 있다. 재흡수된 치조제들 및/또는 새로운 치아 발치 소켓들 및/또는 변형(aberration)을 갖는 치조체들의 증대가 연조직 윤곽들을 지지하기 위해 필요할 수 있다. 이에 따라, 골 성장을 자극할 수 있고 제 2 수술 단계들로부터의 자기이식을 이용하지 않는 임플란트를 개발하는 것이 바람직하다.

US 6,273,722 B1은 환자의 턱뼈로 뚫리는 홀에 프레스 피팅(press fit)되는 직경의 몸체를 갖고, 제 자리에 임플란트를 단단히 고정하도록 뼈 조직의 성장률을 개선하기 위해 몸체 직경으로 기계가공된 나선형 홈을 갖는 치과 임플란트를 개시한다. 임플란트의 초기 피팅 시 유지력을 증가시키기 위해 얕은 높이의 반대로 감긴 나선형 나사산(shallow height oppositely wound helical thread)이 추가될 수 있다. 그래도 아직, US '722의 임플란트는 프레스 피트 임플란트(press fit implant)이며, 즉 정밀한 직경을 갖는 식립 홀이 준비되어야 한다. US '945와 대조적으로, 상기 홀을 생성하기 위해 제거되는 뼈 조직은 완전히 손실된다.

임플란트, 임플란트 시스템 및 상기 임플란트/임플란트 시스템을 식립하는 방법이 본 명세서에 첨부된 독립 청구항들에서 정의된다. 또한, 앞서 열거된 목적들을 다루는 실시예들이 종속 청구항들에서 언급된다.

본 발명에 의해 제공되는 임플란트는 골 성장을 촉진하는 치과 임플란트이다. 이는 치관측 단부(coronal end portion) 및 근첨 단부(apical end portion)를 갖는 세장형 임플란트 몸체(elongated implant body), 적어도 하나의 수나사산(external thread), 및 깊이를 갖는 플루트 구성부(flute arrangement)를 포함한다. 플루트 구성부는 적어도 하나의 나사산보다 큰 리드(lead)로 진행(propagate)하고, 상기 플루트 구성부는 삽입 동안 임플란트의 삽입 방향과 반대로 뼈 잔해를 긁어내고 옮길 수 있으며, 상기 플루트 구성부는 상기 적어도 하나의 수나사산의 방향으로 나선을 그리는 적어도 2 개의 나선형 플루트를 갖는다.

나선형 플루트들은 구불구불한 곡선(serpentines)처럼 임플란트 몸체 주위에서 적어도 한 턴(turn) 진행한다. 나선형 계단을 따르는 난간들과 같이, 나선형 플루트는 어느 지점에서의 접선이 고정된 라인(fixed line)과 일정한 각도를 구성하도록 이루어질 수 있으며, 상기 고정된 라인은 임플란트의 길이 방향으로의 축선을 따라 진행한다. 유사하게, 나선형 진행은 나선의 수학적 정의에 대한 약간의 편차로 이루어질 수 있으며, 플루트는 임플란트의 축선을 중심으로 적어도 한 턴 및 평균적으로 상기 임플란트의 나사산/들의 리드보다 큰 리드로 진행할 수 있다는 것이 인정된다.

본 발명에 따른 임플란트가 식립 부위로 나사고정되는 동안에, 나선형 플루트는 뼈 잔해로서 삽입동안 절삭되는 뼈 조직을 수집한다. 뼈 잔해는 골 증대 및 골 회복, 즉 수술 후에 일어나는 치유 반응을 촉진하기 위해 임플란트의 치관측 주변부(coronal periphery)에 축적되도록 삽입 반대 방향으로 수송된다.

이 공간은 본 발명에 따른 골 임플란트의 식립을 위한 부위를 준비하기 위해 알려진 상이한 기술들을 이용함으로써 임플란트의 삽입에 앞서 준비된 식립 홀일 수 있다. 임플란트가 새로운 치아 발치 소켓들에서 사용되는 경우, 소켓들은 넓은 근관으로 인해 임플란트의 형상에 피팅하도록 정확히 성형되지 않을 수 있으며, 후방 발치 부위들은 흔히 1보다 많은 뿌리를 드러낸다. 이와 관련하여 다뤄지는 다른 문제들은 치조제 변형들이다.

치과 임플란트의 디자인에서 1보다 많은 나선형 플루트를 통합시키는 것은, 임플란트의 삽입 동안 절삭력들이 기본적으로 대칭적이라는 효과를 갖는다. 이는 길이방향 축선을 따라 임플란트의 안정된 삽입을 용이하게 한다.

유리하게는, 나선형 플루트는 임플란트의 평균 나사산 깊이보다 더 깊은 깊이를 갖는다. 바람직하게는, 플루트의 깊이는 평균 나사산 깊이보다 40 % 내지 200 % 더 깊고, 더 바람직하게는 평균 나사산 깊이보다 60 % 내지 150 % 더 깊다. 평균 나사산과 플루트 깊이의 관계는 홀에서 임플란트의 삽입 동안 뼈 잔해의 충분한 절삭 및 수송을 가능하게 하기 위해 삽입 동안 충분한 구동력을 제공함에 있어서 기대보다 더 중요한 것으로 입증되었다.

바람직하게는, 나사산은 치관 방향으로 플루트 구성부를 지나 연장된다. 이는 임플란트가 의도된 위치에 있는 경우에 치관측 부분에서의 임플란트 접촉에 대해 뼈를 폐쇄함으로써 밀봉을 형성하도록 도울 것이다.

더 바람직하게는, 플루트는 치관측 플랭크(coronal flank) 및 근측 플랭크(apical flank)를 갖고, 근측 플랭크는 절삭 에지(cutting edge)를 제공한다. 또한, 상기 플루트의 치관측 플랭크와 상기 임플란트의 길이방향 축선에 대한 법선 간의 임플란트의 길이방향 단면에서 측정된 바와 같은 각도(α)는 0°내지 5°, 바람직하게는 1°내지 3°이다. 상기 범위의 근측 플랭크의 각도에 의해, 임플란트의 치관측 부분 부근에 배출을 허용하는 뼈 잔해의 절삭 및 후속한 플루트 내의 수집 및 이를 통한 전달이 가능해진다.

더 유리하게는, 적어도 하나의 플루트는 플루트 구성부의 치관측 플랭크와 근측 플랭크 사이의 플루트 기저부(flute base)를 포함하고, 플루트 기저부는 임플란트의 길이방향 단면에서 측정되는 바와 같이, 바람직하게는 근첨 단부의 방향으로 길이방향 축선을 향해 경사진다.

또한, 임플란트의 직경은 치관측 구역에서 더 크다. 바람직하게는, 임플란트 직경의 증가는 근측 부분(apical section)으로부터 치관측 부분(coronal section)으로 계속되고, 이는 상기 임플란트의 삽입 동안 각각의 플루트에 대한 뼈 잔해의 꾸준한 기여를 허용한다.

일 실시예에서, 임플란트는 치관측 부분 및 근측 부분을 포함하고, 치관측 부분 및 근측 부분은 니(knee)에 의해 분리되며, 적어도 상기 니 아래의 근측 부분은 근첨 단부를 향해 점감(taper)한다. 더 구체적으로, 바람직한 실시예는 치관측 부분의 원뿔각(cone angle: γ)이 근측 부분의 원뿔각(δ)보다 작도록 디자인된다.

바람직한 실시예에 따르면, 수나사산은 근첨 단부에서 시작하고, 니에서 임플란트 몸체로부터의 최대 높이를 갖는다. 또한, 나사산 플랭크의 크기는 치관측 단부를 향해 증가할 수 있다. 이는 일단 위치되면 임플란트 나사산의 추가적인 뼈 접촉 및 임플란트의 안정성을 제공할 것이다.

이 실시예에서, 근측 부분 및 치관측 부분은 일반적으로 원뿔대 형상을 갖는다. 근측 부분은 주로 뼈 잔해를 제공하는 반면, 치관측 부분은 치과 임플란트와 주위 뼈 조직, 특히 치조궁의 피질골 간의 프레스 피트를 증가시키도록 구성된다. 더 구체적으로, 가장 위의 치관측 부분에서의 나사산의 절삭 깊이는 임플란트 직경의 증가가 절삭하기보다는 주위 뼈 조직을 압박하는 경향이 있도록 근측 부분에서보다 작다.

또 다른 실시예에서, 하나의 골과 옆의 골 사이의 나사산 플랭크의 폭은 치관측 단부를 향해 증가할 수 있다. 따라서, 식립 홀의 입구에 위치되는 임플란트의 치관측 단부는 플루트의 홈에 의해 영향을 받지 않는 프레스 피트를 제공한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 플루트 및 나사산을 포함한 셀프-태핑 구성부(self-tapping arrangement)가 근첨 단부에서 시작하고, 니에서 최대 높이로 확장된다. 게다가, 셀프-태핑 구성부의 증가되는 높이로 인해 더 많은 뼈 잔해를 제공한다. 또한, 이는 초기 치유 단계 동안 프레스-피트 및 높은 1차 임플란트 안정성을 가능하게 하는 나사산의 증가적인 견인력을 유도한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 플랭크, 수나사산 및 플루트 중 적어도 하나는 적어도 하나의 홈을 포함한다. 이러한 홈/들은 골 성장을 촉진하기 때문에 뼈 조직에 임플란트를 고정하는 데, 특히 프레스 피트의 효과가 감소한 경우 치유 후 장기적 안정화에 유리한 것으로 나타났다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 치과 임플란트 및 보철물을 포함하는 임플란트 시스템을 제공한다. 이러한 임플란트 시스템은 각 환자의 요구에 개별적으로 반응하기 위해 보철 구성물의 수복 기술을 구성하도록 전문가에게 필요한 툴을 제공한다. 임플란트 시스템의 다양한 실시예들에 따르면, 보철 구성물은 지대주(abutment), 지대주 나사, 브릿지 및 보철 치아 중 적어도 하나를 포함한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 치과 임플란트를 식립하는 방법을 제공하고, 이는 다음 단계들:

식립 홀을 뚫는 단계;

홀에 임플란트를 배치하고 임플란트를 나사고정하는 단계 -이 나사고정 작업 동안, 뼈 잔해가 상기 플루트들 중 적어도 하나를 통해 전달되어, 적어도 부분적으로 뼈 잔해로 빈 공간(void space)을 채우고, 및/또는 상기 임플란트의 치관측 부분 부근에서 치조제를 증대시킴- 를 포함한다.

이러한 방식으로 홀을 준비하는 것이 홀로 임플란트를 나사고정하기 시작한 직후 뼈 잔해의 절삭을 허용한다. 빈 공간 및/또는 치조제에 추가적인 조직이 제공될 수 있지만, 자가 뼈 조직의 장점을 충분히 이용하기 위해 상기 식립 홀로 삽입되는 동안에 공간으로 임플란트의 플루트에 의해 수송된 뼈 잔해만을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 방법에서, 홀은 임플란트의 팁(tip)으로 하여금 수나사산의 근측 플랭크가 뼈에 닿고 임플란트의 나사고정이 시작될 수 있을 때까지 진입하게 하는 입구에서의 직경을 갖는 블라인드 홀(blind hole)이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 임플란트 상에 여하한의 보철물을 배치하는 단계를 포함한다. 상기 임플란트 상에 보철물을 배치함으로써, 아마도 정의된 치유 주기 후 치료가 마무리된다.

다음에서, 유사한 특징들을 갖거나 유사한 기능들로 지향되는 특징부들은 연계된 참조 번호들로 표기된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 임플란트를 포함한 임플란트 시스템의 측면도;
도 1b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과 임플란트를 포함한 임플란트 시스템의 측면도;
도 2는 도 1b의 교차선 Ⅱ-Ⅱ를 따르는 길이 방향으로의 임플란트 시스템의 단면도;
도 3a는 본 발명에 따른 치과 임플란트의 제 1 실시예의 또 다른 측면도;
도 3b는 본 발명에 따른 치과 임플란트의 제 3 실시예의 측면도;
도 3c는 본 발명에 따른 치과 임플란트의 제 2 실시예의 또 다른 측면도;
도 4a는 본 발명에 따른 치과 임플란트의 나사고정 동작을 나타내는 식립 부위의 확대 사시도;
도 4b는 홀 내에서의 그 최종 위치의 치과 임플란트 및 치유 캡(healing cap)을 나타내는 식립 부위의 사시도; 및
도 4c는 치유 및 치과 보철물의 설치 후 식립 부위의 사시도이다.

도 1a는 지대주(110), 지대주 나사(120), 및 본 발명에 따른 치과 임플란트(130)를 포함한 임플란트 시스템을 나타낸다. 하지만, 지대주(110) 및 지대주 나사(120)는 본 기술분야의 여하한의 다른 보철 구성요소들로 대체될 수 있다.

도 1a의 치과 임플란트(130)는 실질적으로 원뿔대 형상을 갖는다. 이 일반적인 형상은 단지 아래에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일반적인 형상들 중 하나이다. 다른 실시예들에서 대응하는 특징부들에는 도면들의 넘버링 시스템에서 대응하는 마지막 두 숫자들이 주어진다. 판독을 용이하게 하기 위해, 본 도면에서 사용되는 넘버링은 일 실시예의 소정 특징을 설명하는 경우에 사용된다. 상세히 기재되지 않은 실시예들 및 특징들의 다양한 조합들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 인지된다.

임플란트(130)의 몸체는 치관측 단부(131) 및 근첨 단부(132)를 포함한다. 치관측 단부(131)에, 지대주(110) 및 지대주 나사(120)와 같은 보철 구성요소들을 장착하는 인터페이스(interface)가 존재한다. 예를 들어, US 6,733,291 B1, US 2011/0020767 A1, US 2012/0021381 A1, US 8,038,442 B2 또는 US 4,960,381 A에 정의된 바와 같은 보철 구성요소에 대한 인터페이스가 포함될 수 있다.

근첨 단부(132)에서, 임플란트(130)에는 평탄한 팁(139)이 제공된다.

치과 임플란트(130)에는 수나사산(140)이 제공되며, 이는 근첨 단부(132)에서 시작하고 치관측 단부(131)를 향해 임플란트(130)의 외측면을 따라 나선을 그린다. 나사산은 임플란트의 칼라(collar)에서, 또는 그 바로 전에 종료된다. 수나사산(140)의 나사산 프로파일은 임플란트(130)의 길이를 따라 변할 수 있다. 근첨 단부(132)에서, 나사산 프로파일은 치관측 단부(131)에서의 나사산 프로파일에 비해 감소된 나사산 깊이를 가질 수 있다. 중간에서, 나사산 깊이들은 점진적으로 증가한다. 이러한 나사산 지오메트리는 플루트와 같은 절삭 특징부가 추가되는 경우에 임플란트(130)에 셀프-태핑 특성을 제공하는 한가지 방식이다.

도 1a에 나타낸 나사산(140)은 이중 나사산이다. 대안적으로, 치과 임플란트(130)의 외측면을 따라 한줄, 세줄 또는 네줄 나사산들이 제공될 수 있다. 하지만, 바람직하게는 이중 나사산이 사용된다.

두줄 이상의 나사산들이 임플란트(130)의 특징에 대해 유리한 효과를 갖는다. 더 구체적으로는, 임플란트(130)를 따라 복수의 나사산(140)을 이용함으로써, 임플란트(130)에서 나사고정하는 동안 오정렬의 위험이 크게 감소된다. 예를 들어, 이중 나사산(140)은 삽입 처음에도 임플란트(130)의 회전 중심이 임플란트(130)의 길이방향 축선(2)과 실제로 동일하도록 대칭적으로 뼈 조직에 진입한다. 결과적으로, 삽입 동안 임플란트(130)가 기울 가능성이 감소된다.

또한, 두줄 이상의 나사산(140)들은 임플란트(130)를 조이는 동안에 뼈 조직의 더 고르게 분포되는 부하를 제공한다. 간명함을 위해, 피치라는 용어는 이후 단일 나사산의 2 개의 마루(crest)들 간의 축방향 거리에 대해 사용되고, 리드라는 용어는 이중 나사산의 동일한 나사산에 속하는 2 개의 마루들 간의 거리에 대해 사용된다. 다시 말하면, 리드는 삽입 동안 완전한 한 턴 동안 임플란트가 진행하는 거리이다. 단일 나사산 임플란트에 대해, 나사산 피치 및 리드는 동일할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 임플란트에 실질적으로 수나사산(140)의 방향으로 나선을 그리는 적어도 2 개의 나선형 절삭 플루트(150a, 150b)가 제공된다. 도 2의 실시예에도 개시되는 바와 같이, 절삭 플루트(150)는 치관측 플랭크(151), 근측 플랭크(153), 및 치관측 플랭크(151)와 근측 플랭크(153)의 내측 에지들을 연결하는 플루트 기저부(152)를 포함한다. 절삭 플루트의 프로파일은 적어도 부분적으로 곡면일 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 플루트 기저부(152)는 치관측 플랭크(151) 또는 근측 플랭크(153)와 합쳐질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 치관측 플랭크는 길이방향 축선(2)에 가장 가까운 지점에서 근측 플랭크에 직접 연결될 수 있다. 하지만, 이 구성들 모두에서, 근측 플랭크(51)는 절삭 에지(54)를 구성하고, 절삭 플랭크로서 작용할 것이다.

바람직하게는, 근측 플랭크(51)는 치관측 플랭크(53)보다 더 길다. 결과로서, 도 2의 플루트 기저부(52)는 상기 임플란트(30)의 길이방향 축선(2)과 평행하게 진행하지 않는다. 그 대신, 플루트 기저부(52)는 근첨 단부(31)의 방향으로 중심축(2)을 향해 경사진다.

도 1a에서 알 수 있는 바와 같이, 절삭 플루트는 근첨 단부(132)로부터 치관측 단부(131)를 향해 임플란트(130)의 외측면을 따라 나선형으로 진행하고, 바람직하게는 중심축(2)을 따라 길이방향 단면에서 보이는 바와 같이 나사산(140)의 적어도 하나의 마루가 남는 높이에서 종료된다. 하지만, 바람직하게는, 나선형 플루트(150)의 점감 후 중심축을 따라 치관 방향으로, 임플란트(130)의 외측면을 따르는 나사산(140)의 2 개의 마루가 남는다. 나선형 플루트의 점감은 뼈 잔해의 용이한 배출(exit)을 제공하도록 이루어진다.

또한, 2 개의 나선형 플루트(150)는 바람직하게는 적어도 두 번, 및 최대 적어도 하나의 수나사산(14)의 횟수로 임플란트(130)를 포위(circumvent)한다. 플루트의 바람직한 디자인은 본 발명에 따른 일 실시예의 여하한의 나사산보다 여하한의 플루트의 약간 더 급격한 진행을 유도한다.

2보다 많은 플루트들이 달성가능하지만, 수나사산(들)(140)의 방향으로 나선을 그리고 길이방향 축선 주위에 대칭으로 분포되는 플루트들의 유리한 수는 2 개임이 발견되었다.

예를 들어, 도 1a 및 도 2를 참조하면, 절삭 플루트(150)는 수나사산(140)의 방향으로 임플란트의 외측면을 따라 나선을 그리지만, 약간 더 급격한 것으로 나타내어진다. 따라서, 플루트(150)는 수나사산(140)과 교차한다. 수나사산(140)과의 이 교차는 근측 플랭크(153)가 절삭 에지(154)를 형성하도록 한다. 상기 절삭 에지(154)는 수나사산(40)이 임플란트에 셀프-태핑 기능을 제공할 수 있게 한다.

근측 플랭크(153)에 속하는 절삭 에지(154)에서 절삭이 수행되고, 근측 플랭크(153)는 치관측 플랭크(151)보다 더 길다. 임플란트(130)가 뼈로 나사고정되는 동안에 상기 플루트 내에 뼈 잔해를 수집하도록 제공되는 공간은 이상적으로 플루트의 근측 플랭크 및 저부에 이상적인 형상을 제공함에 있어서 더 크게 이루어진다. 수나사산 지오메트리의 전체 단면을 따라 진행하는 절삭 에지(154)를 제공하기 위해, 절삭 플루트(150)는 수나사산(140)보다 깊은 깊이를 가져야 한다. 바람직하게는, 플루트는 수나사산(140)의 깊이보다 적어도 40 % 내지 200 % 더 깊은 깊이를 갖는다. 결과적으로, 근측 플랭크(153)의 깊이는 나사산(140)의 깊이보다 적어도 40 % 더 깊어야 한다.

통상적으로 임플란트의 일부를 따라 그 길이 방향으로 진행하는 종래 기술의 플루트들이 존재한다. 이러한 플루트들은 나사산이 뼈와 접촉하는 경우에 임플란트의 나사고정 작업으로부터 발생하는 뼈 잔해를 수동적으로 수집하는 데 사용되고, 사용되어 왔다. 본 발명에 따른 나선을 그리는 절삭 플루트(150)는 뼈 잔해를 수집하고 배출하도록 디자인된다. 또한, 임플란트를 따라 나선을 그리는 절삭 플루트(150)는, 절삭 에지의 길이가 종래 기술로부터 알려진 플루트들에 비해 증가된다는 장점을 갖는다. 이러한 절삭 에지의 증가된 길이는 절삭력들의 고른 분포 및 절삭되는 뼈 조직 및 나선형 플루트(150)에서의 그 수집의 더 균등한 분포를 제공한다.

바람직하게는, 또한 도 1a 및 도 1b에서 보이는 바와 같이, 절삭 플루트(150, 350)의 리드는 각각 수나사산(140, 340)의 리드보다 더 높다. 플루트(150, 350)의 리드가 수나사산(140, 340)의 리드보다 더 높기 때문에, 삽입 방향에 대해 임플란트(130) 자체보다 더 짧은 거리에서 뼈 잔해의 적어도 일부가 수송된다. 더 구체적으로는, 뼈 조직이 절삭 에지에 의해 절삭되고, 후속하여 플루트(150, 350) 내에 위치된다. 하지만, 절삭된 뼈 조직은 적어도 절삭 플루트(150, 350)에 완전히 부착되는 것이 아니라, 그 대신 임플란트(130, 330)의 치관측 방향으로 이동하는 경향이 있을 것이다. 결과적으로, 뼈 잔해는 임플란트의 삽입 동안 상기 임플란트(130, 330)의 치관측 단부(131, 331)를 향해 수송될 것이다.

상기 임플란트(130, 330)의 식립을 위해 준비된 홀은 적어도 임플란트(130, 330)로 하여금, 식립 홀의 주위 림(rim)이 나사산(140, 340)의 근측 플랭크에 닿을 때까지 부분적으로 뼈 조직에 삽입되게 하는 직경을 갖는다.

도 1a의 임플란트(130)는 근첨 단부(132)를 향해 점감하는 원뿔대 형상을 갖는다. 이러한 형상은 플루트들이 임플란트(130)의 외측면을 따라 뼈 조직을 연속적으로 절삭할 수 있게 한다. 더 구체적으로는, 임플란트의 삽입에 앞서 준비된 식립 홀의 직경은 바람직하게는 가능한 한 작게 선택되어, 거의 임플란트의 근측 팁이 진입하게 한다. 이는 임플란트(130)로 하여금, 임플란트(130)의 나사산이 식립 홀의 주변 림에 접촉할 때까지 그 팁으로 삽입되게 한다. 이 방식으로, 홀은 식립 홀로의 임플란트의 초기 안내를 제공한다.

후속하여, 뼈 조직의 절삭은 식립 홀로의 임플란트의 나사고정 시 시작한다. 이해하는 바와 같이, 임플란트(130)의 원뿔형은 나사산 지오메트리를 절삭할 뿐만 아니라, 동시에 사전제작된 식립 홀의 직경을 증가시키는 절삭 에지를 유도한다. 따라서, 임플란트(130)는 특히 플루트(150)의 깊이가 수나사산(140)의 높이보다 큰 경우, 식립 동안 드릴처럼 작용될 수도 있다.

홀을 확장하고 뼈에 암나사산(female thread)을 절삭하는 것으로부터 발생하는 뼈 잔해가 플루트(50)에서 수집되기 때문에, 이는 적어도 부분적으로 홀의 출구를 향해 이동될 것이다. 특히, 본 발명의 치과 임플란트는 연조직 윤곽들에 대한 지지 및 뼈 조직 내에서 개선된 임플란트 안정성을 제공하는 골 증대를 사용하는 것이 유리한 환자들에게 사용될 수 있다.

이제 도 1b를 참조하면, 도 1a에 나타낸 것과 유사한 임플란트의 또 다른 실시예가 개시된다. 이 점에 있어서, 도 1a의 치과 임플란트에 대해 앞서 설명된 특징, 장점 및 효과가 도 1b의 임플란트에도 적용된다. 또한, 앞선 실시예의 특징부들에 대응하는 특징부들이 연계된 참조 번호들로 표시되며, 즉 참조 번호들은 100단위 수에 의해 변화되었다. 또한, 이는 본 기재내용에서 설명되는 다른 실시예들에 적용된다.

도 1b에 나타낸 치과 임플란트(330)의 실시예는 치관측 부분(331) 및 근측 부분(332)을 포함한다. 임플란트의 치관측 부분(331)은 원뿔대이지만, 원통형일 수도 있다. 반면에, 임플란트의 근측 부분(332)은 예를 들어 아래의 준비된 홀로 나사고정되는 경우에 뼈 잔해의 형태로 뼈 조직을 깎아내고 축적하기 위해 원뿔대로 디자인된다. 뼈 잔해는 후속하여, 바람직하게는 임플란트(330)의 치관측 주변부에서 뼈 증대를 위해 사용되어야 한다. 치관측 부분(331)과 근측 부분(332) 사이에는, 근측 부분(332) 및 치관측 부분(331) 각각의 원뿔각들 δ 및 γ의 차이로 인해 니(335)가 존재한다. 도 1b에 나타낸 바와 같이, 근측 부분(332)의 원뿔각(δ)은 치관측 부분(331)의 원뿔각(γ)보다 크다.

결과로서, 주위 뼈 조직으로 암나사산을 절삭하는 것 외에, 근측 부분(332)은 식립 홀의 직경을 증가시키는 데도 도움이 된다. 대조적으로, 치관측 부분(331)은 주로 1차 안정성을 제공하기 위해 의도된다. 다시 말하면, 뼈 조직은 나사산(340)의 표면과 주위 뼈 조직 사이에 프레스 피트를 발생시키기 위해 압박된다. 이는 치관 방향에서 니(335)를 가로지른 후 플루트(350)가 점감하기 시작하게 함으로써 달성될 수 있다.

바람직하게는, 플루트(350)는 중심축(2)을 따르는 길이방향 단면에서 보이는 바와 같이 니를 지나 수나사산(340)의 끝에서 두번째 나사산까지 연장된다.

바람직하게는, 수나사산(340)의 최종 지오메트리는 니(335)의 높이에 도달된다. 하지만, 나사산 골과 인접한 나사산 골 사이의 나사산의 폭은 근첨 단부(332)로부터 시작하여 니(335)를 지나, 심지어 치관측 단부(331)까지 증가할 수 있다. 수나사산(340)의 이러한 디자인은 추가적으로 임플란트의 1차 안정성을 제공한다. 이러한 나사산의 지오메트리에 관한 더 상세한 내용들은, 예를 들어 NobelActive US 8,038,442 B2 및 US 2012/0021381로부터 얻을 수 있다.

도 2는 도 1b에 나타낸 라인 Ⅱ-Ⅱ을 따라 임플란트의 길이방향 단면을 나타낸다. 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 절삭 에지(154)를 갖는 근측 플랭크는 플루트의 근측 부분에서 임플란트의 길이방향 축선(2)의 법선에 대해 각도(α)만큼 기울어진다. 따라서, 절삭 에지(154)에 의해 절삭된 뼈 조직은 임플란트의 삽입 동안 식립 홀의 주변 벽에서 뼈가 절삭되는 동안에 플루트 기저부(152)의 방향으로 진행한다. 당연히, 이러한 기울어진 근측 플랭크(153)는 도 1a에 나타낸 바와 같은 본 발명의 다른 바람직한 실시예들 중 어느 하나에도 적용된다.

도 3a 내지 도 3c는 치과 임플란트에 적용되는 상이한 형상들을 나타낸다. 도 3a에 나타낸 실시예는 도 1a에 나타낸 실시예에 대응한다. 이 실시예에서, 치관측 및 근측 부분은 전체 임플란트(130)가 실질적으로 원뿔대 형상을 갖도록 동일한 원뿔각을 갖는다. 대조적으로, 도 3b에 나타낸 임플란트(230)는 그 길이를 따라 기본적으로 원통형이도록 디자인된다. 또한, 도 3c의 실시예는 도 1b 및 도 2의 임플란트(330)의 또 다른 측면도를 나타낸다.

다음에서, 본 발명에 따른 임플란트의 식립을 위한 절차가 더 상세히 설명될 것이다.

도 4a에서, 식립 홀(386)을 뚫기 위해 드릴이 사용되었다. 도 4a는 본 발명에 따른 임플란트(330)의 삽입을 나타낸다. 당연히, 앞서 설명된 다른 실시예들 중 어느 하나가 대신 사용될 수 있다. 식립 홀(386)이 임플란트(330)의 직경에 비해 작은 크기(undersize)이기 때문에, 플루트(350)의 치관측 플랭크가 식립 홀(386)의 내벽으로부터 뼈 잔해(380)를 절삭한다. 참조 부호(380)에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 뼈 잔해(380)는 상기 임플란트가 식립 홀(386)로 나사고정되는 동안에 나선형 플루트를 따라 임플란트(330)의 치관측 단부를 향해 몰린다. 알 수 있는 바와 같이, 빈 공간(383)이 생성되었고, 홀(386)의 측에서의 뼈 잔해가 임플란트(330)의 치관측 단부를 향해 수송되었다. 뼈 잔해는 상기 공간(383)으로 연장되는 플루트의 부분에서 또는 플루트 구성부(350)가 종료되는 곳에서, 플루트를 나감으로써 빈 공간(383)에 진입한다.

도 4b에서, 절차의 다음 단계가 도시되며, 이때 뼈 잔해의 축적은 홀 벽들과 커버 나사(cover screw: 315) 사이의 공간(386)에서 골 증대를 자극한다.

일단 치유되면, 여하한 종류의 보철 구성요소들(310)이 도 4c에 개시된 바와 같이 고정된 임플란트(330)에 부착될 수 있다. 도 4c의 참조 부호(385)에서 알 수 있는 바와 같이, 골 증대가 성공적으로 달성되었다.

당업자라면, 본 발명에 따른 임플란트가 골유착을 향상시키도록 변형된 표면 또는 그 표면의 적어도 일부분 상의 코팅 중 적어도 하나를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 일 예시는 Nobel Biocare®에 의해 제공되는 TiUnite® 표면이다.

또한, 본 발명에 따른 임플란트 시스템은 예를 들어 US 8,113,834에서 개시되는 바와 같은 복수의 임플란트들 및 막을 포함한 꽤 광범위한 골 치유 절차 동안 사용하기에 적절하다는 것이 인지된다. 안정성을 감소시키고 및/또는 심미학을 떨어뜨릴 위험 없이 임플란트들에 대한 적절한 위치들을 달성하도록 뼈를 성장시키는 목적은 개시된 발명에 다른 임플란트들 및 방법들을 이용하여 달성될 것이다. 환자로부터의 뼈 조각(bone chips)을 이용함으로써, 골 증대를 위한 안전하고 확실한 원-스텝 절차가 가능해진다.

앞서 설명된 바와 같이, 본 발명은 불충분한 골질 또는 골량을 갖는 경우에 적용될 수 있는 새로운 세대의 임플란트를 제공한다. 당업자라면 이해하는 바와 같이, 앞선 실시예들은 단지 설명하기 위해 의도되는 반면, 보호 범위는 다음의 독립 청구항들에 의해 정의된다. 바람직한 실시예들을 정의하는 특징들의 또 다른 조합들이 종속 청구항들에서 언급된다.

Claims (18)

1. 골 성장을 촉진하는 치과 임플란트(130; 230; 330)에 있어서:
   치관측 단부(coronal end portion: 131; 231; 331) 및 근첨 단부(apical end portion: 132; 232; 332)를 갖는 세장형 임플란트 몸체(elongated implant body),
   적어도 하나의 수나사산(external thread: 140; 240; 340), 및
   깊이를 갖는 플루트 구성부(flute arrangement)
   를 포함하고,
   상기 플루트 구성부는 상기 적어도 하나의 수나사산(140; 240; 340)의 일반적인 방향으로 나선을 그리는 적어도 2 개의 나선형 플루트(150; 250; 350)를 가지며,
   상기 플루트들(150; 250; 350)은 상기 적어도 하나의 나사산(140; 240; 340)보다 큰 리드(lead)로 진행(propagate)하고,
   상기 플루트 구성부는 삽입 동안 상기 임플란트의 치관 방향으로 뼈 잔해를 긁어내고 옮길 수 있는 치과 임플란트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 나선형 플루트는 상기 나사산(140; 240; 340)보다 상기 임플란트 몸체로 더 깊은, 바람직하게는 40 % 내지 200 %, 더 바람직하게는 60 % 내지 150 % 더 깊은 깊이를 갖는 치과 임플란트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 나사산(140; 240; 340)은 상기 치관 방향으로 상기 플루트 구성부를 지나 연장되는 치과 임플란트.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 플루트는 치관측 플랭크(coronal flank: 151) 및 근측 플랭크(apical flank: 153)를 갖고, 상기 근측 플랭크는 절삭 에지(cutting edge: 154)를 제공하는 치과 임플란트.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 근측 플랭크(153)와 상기 임플란트의 길이방향 축선(102; 202; 302)에 대한 법선 간의 상기 임플란트(130; 230; 330)의 길이방향 단면에서 측정된 바와 같은 각도(α)는 0°내지 5°, 바람직하게는 1°내지 3°인 치과 임플란트.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 플루트 구성부의 치관측 플랭크(151; 251; 351)와 근측 플랭크(153; 253; 353) 사이의 플루트 기저부(flute base: 52; 152)를 더 포함하고, 상기 플루트 기저부는 상기 임플란트(130; 230; 330)의 길이방향 단면에서 측정된 바와 같이, 바람직하게는 상기 근첨 단부(132; 232; 332)의 방향으로 길이방향 축선을 향해 경사지는 치과 임플란트.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 임플란트의 직경은 더 근측인 구역에서보다 치관측 구역에서 더 큰 치과 임플란트.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 임플란트는 치관측 부분(coronal section: 133; 333) 및 근측 부분(apical section: 134; 334)을 포함하고, 상기 치관측 부분 및 상기 근측 부분은 니(knee: 135; 335)에 의해 분리되며, 적어도 상기 근측 부분은 상기 근첨 단부(132; 332)를 향해 점감(taper)하는 치과 임플란트.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 치관측 부분(133; 333)의 원뿔각(cone angle: γ)은 상기 근측 부분(134; 334)의 원뿔각(δ)보다 작은 치과 임플란트.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 수나사산(140; 340)은 상기 근첨 단부(132; 332)에서 시작하고, 상기 니(135; 335)에서 상기 임플란트 몸체로부터의 최대 높이를 갖는 치과 임플란트.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    나사산 플랭크의 폭은 상기 치관측 단부(131; 231; 331)를 향해 증가할 수 있는 치과 임플란트.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임플란트(130; 230; 330)는 치관측 단부(131; 231; 331)에서 보철물 인터페이스(prosthetic interface)를 포함하는 치과 임플란트.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수나사산(140; 240; 340) 및 상기 플루트(150; 250; 350) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 홈(141)을 포함하는 치과 임플란트.
14. 임플란트 시스템에 있어서:
    제 1 항 또는 제 2 항에 따른 치과 임플란트(130; 230; 330), 및 적어도 하나의 보철물(90)을 포함하는 임플란트 시스템.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보철물(90)은 지대주(abutment: 10; 110), 지대주 나사(20; 120), 브릿지, 바(bar) 및 보철 치아 중 적어도 하나를 포함하는 임플란트 시스템.
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