KR102569322B1

KR102569322B1 - 플라즈마를 통한 포장된 임플란트 표면개질 방법 및 포장된 임플란트 표면개질 시스템

Info

Publication number: KR102569322B1
Application number: KR1020210030170A
Authority: KR
Inventors: 김정성; 신태진; 김용화
Original assignee: 주식회사 코렌텍
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2023-08-25
Also published as: WO2022191506A1; KR20220126821A

Abstract

본 발명은 플라즈마를 통한 포장된 임플란트 표면개질 방법 및 포장된 임플란트 표면개질 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 내부에 챔버를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고, 상기 임플란트 포장체는 적어도 하나의 임플란트를 포함하되, 상기 임플란트는 플라즈마 방전장비와 전류가 통하도록 연결되어 표면이 개질되도록 함으로써 뼈 및/또는 주변 조직이 임플란트에 쉽게 달라붙어 골유합 기간을 단축시켜 임플란트의 초기 안정성을 향상시킴과 동시에 임플란트의 표면개질 과정에서 임플란트가 공기에 노출되어 오염되는 것을 방지할 수 있는 플라즈마를 통한 포장된 임플란트 표면개질 방법 및 포장된 임플란트 표면개질 시스템에 관한 것이다.

Description

플라즈마를 통한 포장된 임플란트 표면개질 방법 및 포장된 임플란트 표면개질 시스템{A Method of Surface Treatment for Packaged Implant through Plasma and Surface Treatment System for Packaged Implant}

덴탈 임플란트 또는 인공관절에 사용되는 임플란트는 신체에 고정되어 임플란트 주변 관절의 운동을 보조한다. 이러한 임플란트는 기계적 고정에 의해 초기 안정성을 확보하고, 뼈나 주변 조직이 회복되면서 임플란트에 달라붙거나 임플란트와 결합하는 골유착에 의해 장기 안정성을 확보한다. 도 1은 임플란트의 식립 후 안정성을 나타낸 도면이다. 도 1의 점선은 임플란트의 기계적 고정에 의한 안정성을 나타내며, 1점 쇄선은 골유착에 의한 안정성을 나타낸다. 도 1을 참고하면, 기계적인 고정에 의한 강도는 시간이 지남에 따라 떨어지지만, 임플란트의 표면에 뼈가 달라붙게 되어 뼈 및 주변 근조직에 의해 지지됨으로써 시간이 지남에 따라 골유착에 의한 지지력이 증가하여 장기적으로 안정성을 확보하게 된다.

임플란트에 주로 사용되는 소재는 티타늄으로, 신체 내에서 티타늄은 표면에 산화티타늄 막을 형성하고 산화티타튬 막이 음극의 성질을 가져 친수성을 가진다. 물과 용이하게 접촉할 수 있도록 하는 친수성은 임의의 액체가 금속 기재에 접촉할 때 금속 기재에 대한 액체의 접촉각(contact angle)으로 나타낼 수 있다. 접촉각은 액체가 고체와 접촉하고 있을 때, 액체의 자유 표면이 고체 평면과 이루는 각도로서, 액체 분자 간의 응집력 및 액체, 고체 간의 부착력으로 결정된다. 액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90˚를 초과할 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 적은 성질인 소수성(hydrophobicity)이라 정의될 수 있으며, 액체가 고체 평면과 이루는 접촉각이 90˚미만일 때의 고체 평면은 물과의 친화력이 있는 성질인 친수성(hydrophilicity)이라 정의될 수 있다.

티타늄을 공기 중에 방치하게 되면, 공기 중의 탄소가 산화티타늄과 결합하여 티타늄 막의 친수성을 억제하게 되어 티타늄 막의 친수성이 떨어지는데, 이를 생물학적 노화현상(Biologic Aging)이라 한다. 임플란트의 친수성이 떨어지게 되면 뼈 골유합 능력이 떨어져 임플란트의 초기 안정성이 떨어지게 되므로, 임플란트를 이식한 환자의 초기 운동능력이 저하되는 문제점이 있으며, 특히 인공관절 임플란트의 경우, 임플란트의 친수성 저하는 인공관절 시술 후 초기 재활이 장기적인 환자의 운동능력에 큰 영향을 미치게 된다.

따라서 임플란트의 표면이 친수성을 유지하도록 표면처리 방법이 필요하다. 공기 중에 노출되지 않도록 하기 위해 식염수에 임플란트를 넣어 공급하는 방법이 있으나, 식염수가 오염되는 경우 임플란트의 품질이 저하되면 식염수의 유통기한이 짧다는 단점이 있다.

다음으로, 한국등록특허 제10-1196171호에서와 같이 임플란트의 티타늄 표면에 자외선을 조사하여 친수성 표면개질을 수행할 수 있다. 그러나, UV를 통한 친수성 표면개질 경우 임플란트를 둘러싸고 있는 포장재를 자외선이 통과하려면 포장재의 재질이 석영유리여야 한다. 크기가 작은 치과용 임플란트의 경우에는 석영유리 하우징이나 케이스에 임플란트를 넣어 수술실(operation room)에 공급할 수 있으나, 인공슬관절과 같은 부피가 큰 임플란트의 경우 임플란트를 석영유리 케이스에 넣어 공급하려면 케이스의 부피가 커져 비용이 비싸고 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 통상적으로 임플란트는 오염을 막기 위해 포장재에 의해 둘러싸인 채로 공급되는데, 자외선(UV)을 통해 임플란트의 표면에 친수성 처리를 하려고 하는 경우 임플란트의 포장을 제거해야 하기 때문에 멸균상태가 해제되어 오염되는 문제가 있다.

한편, 플라즈마 상태의 높은 에너지를 가진 입자를 재료의 표면에 충돌시킴으로써 표면을 개질시킬 수 있다. 플라즈마는 진공에 가까운 상태에서 기체에 전류를 통과시켜 방전에 의해 공기를 이온화시킨 글로(glow) 플라즈마, 아크 방전 등을 통해 고온 고압을 가하여 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분이온화된 열 플라즈마 등으로 구분될 수 있으며, 물리적으로 전기전도도를 가지는 전하를 띤 입자들의 집합체로, 외부 전자기장에 집합적으로 반응한다.

기체에 높은 전압을 가해주면 낮은 온도에서도 원자나 분자를 이온화시킬 수 있게 된다. 예를 들면 아르곤(Ar)가스의 경우 1 mTorr ~ 100 Torr사이의 압력에서는 1cm당 100 V이상의 전계만 있어도 플라즈마를 생성시킬 수 있다. 산소를 포함한 기체를 플라즈마화시키면, 양이온과 음이온 및 단일 산소원자, 오존, 이온화된 산소원자들이 발생하게 된다. 플라즈마(라디칼)에 의해 임플란트의 표면에 흡착된 탄소를 제거함으로써 임플란트의 친수성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 당업계에서는 플라즈마를 통해 임플란트의 표면을 친수성으로 개질함으로써 임플란트 시술 시 초기 안정성을 확보하면서, 임플란트의 공기 노출에 의한 오염을 방지하기 위해 포장된 상태에서 표면개질을 할 수 있는 표면개질방법을 요구하고 있다.

한국등록특허공보 제10-1196171호(2012.10.24)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 내부에 챔버와 전류가 통하도록 구비되는 도체전극 및 접촉부를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고, 상기 임플란트 포장체는 적어도 하나의 임플란트와 상기 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 포함하되, 상기 임플란트는 플라즈마 방전장비와 전류가 통하도록 연결되어 표면이 개질되도록 함으로써 뼈 및/또는 주변 조직이 임플란트에 쉽게 달라붙어 골유합 기간을 단축시켜 임플란트의 초기 안정성을 향상시킴과 동시에 임플란트의 표면개질 과정에서 임플란트가 공기에 노출되어 오염되는 것을 방지할 수 있는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 상기 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법은 상기 전류인가단계 전에 상기 접촉부를 임플란트와 전류가 통하도록 연결시키는 컨택단계를 더 포함하고, 상기 전류인가단계는 상기 도체전극 및 접촉부에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시켜 임플란트가 전극으로 기능하여 효율적인 표면개질이 가능한 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 컨택단계는 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시켜 임플란트가 포장된 상태에서 전극으로 기능하여 표면개질됨으로써 표면개질 후에 임플란트의 친수성이 저하되지 않는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 임플란트 포장체는 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 더 포함하고, 상기 컨택단계는 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시킴으로써 플라즈마 방전장비를 통해 임플란트에 전류를 인가할 수 있는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 컨택단계는 챔버의 일측에서 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부를 상기 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 임플란트와 접촉시켜 임플란트와 접촉하는 것이 용이한 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 컨택단계는 상기 접촉부를 일단이 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트의 타단과 접촉하도록 접근시키켜 임플란트를 둘러싼 포장의 손상 없이 임플란트가 전극으로 기능하여 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 임플란트 제공단계는 상기 제1포장에 형성되는 플라즈마가 통과할 수 있는 플라즈마 투과부를 플라즈마 방전장비의 도체전극과 면하도록 제공하여 제1포장 외부의 챔버 내 공기가 제1포장 내로 입사되어 임플란트의 표면개질을 수행할 수 있도록 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 임플란트 제공단계는 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸는 제2포장을 더 포함하는 임플란트 포장체를 플라즈마 방전장비 내로 제공하되, 상기 임플란트제공단계는 상기 임플란트 포장체에서 제2포장을 제거하는 단계, 제1포장과 내부의 임플란트를 플라즈마 방전장비 내로 제공하여 제1포장 내의 임플란트가 외부로부터 오염되지 않은 채로 표면개질될 수 있도록 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 내부에 수용되는 적어도 하나의 임플란트, 상기 임플란트를 둘러싸며 내부를 폐색하는 제1포장 및 상기 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸며 내부를 폐색하는 제2포장을 포함여 임플란트가 오염되지 않은 상태에서 내부에 수용된 임플란트 표면이 친수성으로 개질될 수 있는 임플란트 포장체를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 제1포장은 일단이 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트를 포함하여 임플란트 포장체의 손상 없이 플라즈마 방전장비 내에서 임플란트가 전극으로 기능하여 기체를 이온화시킬 수 있는 임플란트 포장체를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 제1포장은 상기 임플란트의 적어도 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 있도록 구비되는 플라즈마 투과부, 상기 임플란트의 적어도 다른 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 없도록 구비되는 플라즈마 차폐부를 포함하여 제1포장을 통해 플라즈마가 이동하여 임플란트의 표면개질을 효율적으로 수행하는 임플란트 포장체를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 임플란트 포장체, 상기 임플란트 포장체를 내부에 형성되는 챔버 수용하며 상기 챔버에 플라즈마를 방전시켜 상기 임플란트 포장체 내의 임플란트의 표면을 개질하는 플라즈마 방전장비를 포함하여 챔버에서 플라즈마를 발생시키는 포장된 임플란트 표면개질 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 플라즈마 방전장비는 내부 일측면에서 챔버 내측을 면하도록 구비되는 도체전극, 챔버의 일측으로부터 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부 및 상기 내부공간과 연결되어 내부공간의 공기를 빼내도록 구비되는 공기인출부를 포함하고, 상기 도체전극과 접촉부에 전류가 인가되어 내부공간에서 플라즈마를 발생시키는 포장된 임플란트 표면개질 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 접촉부는 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 제1포장 내부의 임플란트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 함으로써 임플란트가 전극으로 기능하도록 하는 포장된 임플란트 표면개질 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 접촉부는 상기 플라즈마 방전장비의 내부에서 탈착가능하도록 구비되어 임플란트 포장체의 타입에 따라 형상이 바뀔 수 있는 포장된 임플란트 표면개질 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 내부에 챔버와 전류가 통하도록 구비되는 도체전극 및 접촉부를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고, 상기 임플란트 포장체는 적어도 하나의 임플란트와 상기 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 포함하되, 상기 임플란트는 플라즈마 방전장비와 전류가 통하도록 연결되어 표면이 개질되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법은 상기 전류인가단계 전에 상기 접촉부를 임플란트와 전류가 통하도록 연결시키는 컨택단계를 더 포함하고, 상기 전류인가단계는 상기 도체전극 및 접촉부에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 컨택단계는 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 컨택단계는 챔버의 일측에서 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부가 상기 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 임플란트와 접촉하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 컨택단계는 상기 접촉부를 일단이 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트의 타단과 접촉하도록 접근시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 임플란트 제공단계는 상기 제1포장에 형성되는 플라즈마가 통과할 수 있는 플라즈마 투과부를 플라즈마 방전장비의 도체전극과 면하도록 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 임플란트 제공단계는 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸는 제2포장을 더 포함하는 임플란트 포장체를 플라즈마 방전장비 내로 제공하되, 상기 임플란트제공단계는 상기 임플란트 포장체에서 제2포장을 제거하는 단계, 제1포장과 내부의 임플란트를 플라즈마 방전장비 내로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 내부에 수용되는 적어도 하나의 임플란트, 상기 임플란트를 둘러싸며 내부를 폐색하는 제1포장 및 상기 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸며 내부를 폐색하는 제2포장을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1포장은 일단이 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1포장은 상기 임플란트의 적어도 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 있도록 구비되는 플라즈마 투과부, 상기 임플란트의 적어도 다른 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 없도록 구비되는 플라즈마 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 플라즈마 투과부는 가요성의 멤브레인으로 형성되고, 상기 플라즈마 차폐부는 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 임플란트 포장체, 상기 임플란트 포장체를 내부에 형성되는 챔버 수용하며 상기 챔버에 플라즈마를 방전시켜 상기 임플란트 포장체 내의 임플란트의 표면을 개질하는 플라즈마 방전장비를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 플라즈마 방전장비는 내부 일측면에서 챔버 내측을 면하도록 구비되는 도체전극, 챔버의 일측으로부터 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부 및 상기 내부공간과 연결되어 내부공간의 공기를 빼내도록 구비되는 공기인출부를 포함하고, 상기 도체전극과 접촉부에 전류가 인가되어 내부공간에서 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 접촉부는 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 제1포장 내부의 임플란트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 접촉부는 제1포장에 형성된 도체 포스트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 접촉부는 상기 플라즈마 방전장비의 내부에서 탈착가능하도록 구비되어 형상이 바뀔 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 내부에 챔버와 전류가 통하도록 구비되는 도체전극 및 접촉부를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고, 상기 임플란트 포장체는 적어도 하나의 임플란트와 상기 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 포함하되, 상기 임플란트는 플라즈마 방전장비와 전류가 통하도록 연결되어 표면이 개질되도록 함으로써 뼈 및/또는 주변 조직이 임플란트에 쉽게 달라붙어 골유합 기간을 단축시켜 임플란트의 초기 안정성을 향상시킴과 동시에 임플란트의 표면개질 과정에서 임플란트가 공기에 노출되어 오염되는 것을 방지하는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 상기 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법은 상기 전류인가단계 전에 상기 접촉부를 임플란트와 전류가 통하도록 연결시키는 컨택단계를 더 포함하고, 상기 전류인가단계는 상기 도체전극 및 접촉부에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시켜 임플란트가 전극으로 기능하여 효율적인 표면개질이 가능하다.

본 발명은, 상기 컨택단계는 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시켜 임플란트가 포장된 상태에서 전극으로 기능하여 표면개질됨으로써 표면개질 후에 임플란트의 친수성이 저하되지 않는 효과가 있다.

본 발명은, 임플란트 포장체는 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 더 포함하고, 상기 컨택단계는 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시킴으로써 플라즈마 방전장비를 통해 임플란트에 전류를 인가할 수 있는 효과를 도출한다.

본 발명은, 상기 컨택단계는 챔버의 일측에서 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부를 상기 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 임플란트와 접촉시켜 임플란트와 접촉하는 것이 용이한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 상기 컨택단계는 상기 접촉부를 일단이 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트의 타단과 접촉하도록 접근시키켜 임플란트를 둘러싼 포장의 손상 없이 임플란트가 전극으로 기능하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 임플란트 제공단계는 상기 제1포장에 형성되는 플라즈마가 통과할 수 있는 플라즈마 투과부를 플라즈마 방전장비의 도체전극과 면하도록 제공하여 제1포장 외부의 챔버 내 공기가 제1포장 내로 입사되어 임플란트의 표면개질을 수행할 수 있다.

본 발명은, 상기 임플란트 제공단계는 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸는 제2포장을 더 포함하는 임플란트 포장체를 플라즈마 방전장비 내로 제공하되, 상기 임플란트제공단계는 상기 임플란트 포장체에서 제2포장을 제거하는 단계, 제1포장과 내부의 임플란트를 플라즈마 방전장비 내로 제공하여 제1포장 내의 임플란트가 외부로부터 오염되지 않은 채로 표면개질되는 효과를 준다.

본 발명은, 내부에 수용되는 적어도 하나의 임플란트, 상기 임플란트를 둘러싸며 내부를 폐색하는 제1포장 및 상기 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸며 내부를 폐색하는 제2포장을 포함여 임플란트가 오염되지 않은 상태에서 내부에 수용된 임플란트 표면이 친수성으로 개질될 수 있다.

본 발명은, 상기 제1포장은 일단이 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트를 포함하여 임플란트 포장체의 손상 없이 플라즈마 방전장비 내에서 임플란트가 전극으로 기능하여 기체를 이온화시키는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 제1포장은 상기 임플란트의 적어도 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 있도록 구비되는 플라즈마 투과부, 상기 임플란트의 적어도 다른 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 없도록 구비되는 플라즈마 차폐부를 포함하여 제1포장을 통해 플라즈마가 이동하여 임플란트의 표면개질을 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명은, 임플란트 포장체, 상기 임플란트 포장체를 내부에 형성되는 챔버 수용하며 상기 챔버에 플라즈마를 방전시켜 상기 임플란트 포장체 내의 임플란트의 표면을 개질하는 플라즈마 방전장비를 포함하여 챔버에서 플라즈마를 발생시키는 효과를 가진다.

본 발명은, 상기 플라즈마 방전장비는 내부 일측면에서 챔버 내측을 면하도록 구비되는 도체전극, 챔버의 일측으로부터 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부 및 상기 내부공간과 연결되어 내부공간의 공기를 빼내도록 구비되는 공기인출부를 포함하고, 상기 도체전극과 접촉부에 전류가 인가되어 내부공간에서 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 접촉부는 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 제1포장 내부의 임플란트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 함으로써 임플란트가 전극으로 기능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은, 상기 접촉부는 상기 플라즈마 방전장비의 내부에서 탈착가능하도록 구비되어 임플란트 포장체의 타입에 따라 형상이 바뀔 수 있다.

도 1은 임플란트의 식립 후 안정성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법의 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)에서 임플란트 포장체(30)가 플라즈마 방전장비(10)에 제공되는 것을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 방전장비(10)의 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 포장체(30)의 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 포장체(30)의 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 포장체(30)의 단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 포장체(30)의 단면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트제공단계(S10)의 흐름도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택단계(S2)에서 접촉부(133)와 임플란트(31)의 접촉을 도시한 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택단계(S2)에서 도체 포스트(335)를 통한 접촉부(133)와 임플란트(31)의 연결을 도시한 도면
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법의 흐름도
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질단계(S7)에서 플라즈마가 임플란트(31) 표면으로 진행하는 것을 도시한 도면
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 표면처리한 임플란트와 표면처리하지 않은 임플란트 표면에 대한 물의 접촉을 비교한 도면

이하에서는 본 발명에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니고, 다른 구성요소 또한 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 명세서에 기재된 "~부" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, 어떤 구성요소간 "연결"된다고 할 때, 이는 구성요소끼리 직접 접촉하며 체결된다는 것에 한정되는 것이 아니라 다른 구성요소를 통하여 체결되는 것을 포함하며, 체결되어있지 않더라도 소정의 힘이나 에너지를 전달할 수 있도록 배치된다는 것을 의미할 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)의 흐름도이다. 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)은 임플란트가 포장되어 밀봉된 상태에서 임플란트의 표면을 친수성으로 개질함으로써, 뼈 및/또는 주변 조직이 임플란트에 쉽게 달라붙어 골유합 기간을 단축시켜 임플란트의 초기 안정성을 향상시킴과 동시에 임플란트의 표면개질 과정에서 임플란트가 공기에 노출되어 오염되는 것을 방지할 수 있다. 상기 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)은 임플란트 제공단계(S1), 컨택단계(S2), 기압하강단계(S3), 전류인가단계(S5) 및 개질단계(S7)를 포함한다.

플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)을 이하에서 설명함에 앞서, 도 3 내지 도 8을 참고하여 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)에 사용되는 플라즈마 방전장비(10)와 임플란트 포장체(30)를 설명하도록 하겠다. 플라즈마 방전장비(10)는 챔버에 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되며 임플란트 포장체(30)를 수용하여 내부에서 플라즈마 방전을 통해 임플란트의 표면을 친수성으로 개질할 수 있다. 도 3에서와 같이, 임플란트 포장체(30)는 표면개질 시 플라즈마 방전장비(10) 내부에 수용되는데, 적어도 하나 이상의 임플란트가 상기 플라즈마 방전장비(10) 내에서 표면이 친수성으로 개질될 수 있고, 바람직하게는 상기 임플란트가 포장된 채로 플라즈마 방전장비(10) 내로 제공될 수 있다. 상기 플라즈마 방전장비(10)는 하우징(11), 챔버(12), 방전부(13) 및 공기인출부(15)를 포함한다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 하우징(11)은 플라즈마 방전장비(10)의 전체적인 외형을 구성하며, 일측에 개구부를 형성하고 버튼 등의 조작을 통해 개구부를 여닫음으로써 개구부를 폐색하여 내부공간에 형성되는 챔버(12)가 밀폐될 수 있도록 구비될 수 있다. 상기 하우징(11)은 인공관절 시술에 사용되는 임플란트 포장체(30)가 내부에 수용되도록 소정의 크기를 가짐이 바람직하다.

상기 챔버(12)은 상기 플라즈마 방전장비(10)의 내부공간에 형성되며, 하우징(11)에 의해 밀폐됨으로써 외부와 차단될 수 있다. 상기 챔버(12)에 후술할 임플란트 포장체(30)가 수용되며, 챔버(12)에서 전류에 의해 플라즈마가 방전되어 임플란트 표면을 친수성으로 개질할 수 있다. 상기 챔버(12) 내부의 기압은 후술하는 공기인출부(15)에 의해 진공에 가깝게 낮아질 수 있으며, 바람직하게는 3torr 내외의 압력이 유지될 수 있다.

상기 방전부(13)는 상기 플라즈마 방전장비(10)의 내부에서 전류가 인가될 수 있도록 구비된다. 상기 방전부(13)는 전류가 흐를 수 있는 도체로 형성되며, 소정의 넓이를 가진 금속 판 또는 금속 판이 절곡된 형태를 가질 수 있다. 상기 방전부(13)는 챔버(12) 내에 수용된 임플란트가 방전 시 전극으로 기능할 수 있도록 임플란트와 접촉하기 위해 돌출된 형상을 가질 수도 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 임플란트 포장체(30)가 챔버(12)에 수용되는데, 이때 임플란트 포장체(30)의 평면 또는 임플란트 포장체(30)를 정사영한 면적과 상응하거나 그보다 넓은 크기를 가진 방전부가 형성될 수 있다. 외부전원을 통해 방전부(13)에 전류가 인가되면 상기 방전부(13)가 전극으로 기능하여 챔버(12)에서 플라즈마가 방전될 수 있다. 상기 방전부(13)는 도체전극(131)과 접촉부(133)를 포함한다.

상기 도체전극(131)은 플라즈마 방전장비(10)의 내부 일측면에서 챔버(12) 측을 면하도록 구비된다. 본 발명의 일 실시예에서, 도체전극(131)은 하우징의 일면에 구비되어 챔버(12) 상측에서 챔버를 면하도록 구비될 수 있으며, 챔버 내의 다른 위치에서 챔버(12) 내측을 면하도록 구비될 수도 있다. 상기 도체천극(131)은 판의 형상을 가지면서 연장될 수 있다. 상기 도체전극(131)은 챔버(12)에 수용되는 임플란트 또는 임플란트 포장체보다 넓은 면적으로 연장됨이 바람직하다.

상기 접촉부(133)는 플라즈마 방전장비(10)의 내부의 다른 일측면에서 챔버(12) 측을 면하면서 전류가 통하도록 구비되는데, 후술하는 전류인가단계(S5)에서 전류가 인가될 시 임플란트(31)와 접촉하여 임플란트에 전류가 흐르도록 하는 구성이다. 임플란트는 도체 재질로, 바람직하게는 티타늄으로 구비될 수 있어 접촉부(133)에 의해 전류가 통하도록 연결된 후 전류가 인가되면 임플란트가 전극으로 기능하여 챔버(12) 또는 임플란트 포장체(30) 내의 공기가 이온화되어 플라즈마가 발생할 수 있다. 이를 위하여 상기 접촉부(133)는 도 4에 도시되는 바와 같이 챔버의 일측으로부터 챔버 내측으로 연장형성될 수 있다. 상기 접촉부(133)는 챔버(12)의 바닥 또는 일측면으로부터 임플란트 포장체(30)가 수용되는 챔버(12) 쪽으로 단면적이 감소하며 연장되는 탐침 형상으로 형성될 수 있고, 일정한 단면적을 가지면서 연장되는 포스트 형상으로 형성될 수도 있다. 상기 접촉부(133)는 제1포장(33)을 외부에서 내부로 관통하여 상기 제1포장 내부의 임플란트(31)와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 할 수 있다. 상기 접촉부(133)는 제1포장에 형성된 도체 포스트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 할 수 있다. 또한, 상기 접촉부(133)는 플라즈마 방전장비(10)의 내부에 탈착가능하도록 구비되어 플라즈마 방전장비(10)에 수용되는 임플란트 포장체(30)의 유형에 따라 탐침 형상과 포스트 형상이 바뀌어 임플란트와 접촉할 수도 있다.

상기 도체전극(131)과 접촉부(133)는 전류가 인가될 시 서로 양극과 음극으로 기능하여 소정 압력 하의 챔버의 기체가 플라즈마로 이온화된다. 도체전극(131)과 접촉부(133)는 금속 재질일 수 있다. 플라즈마 방전은 직류를 통한 DC 글로우 방전, 교류전압 인가를 통한 AC 또는 RF 글로우 방전이 수행될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 도체전극(131)과 접촉부(133)에 고압의 전류를 교류로 인가함으로써 진공에 가까운 상태의 챔버(12)에서 플라즈마가 방전될 수 있도록 한다.

도체전극(131)은 접촉부(133)와 대향하며 면하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도체전극(131)이 챔버(12)의 상측에서 아래쪽을 면하면서 구비되고 접촉부(133)는 도체전극(131)과 대향하도록 챔버(12)의 하측에서 위쪽을 면하도록 구비될 수 있으며, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 도체전극(131)이 챔버(12)의 일측 옆면에 구비된다면 접촉부(133)는 챔버(12)의 반대쪽 옆면에서 안쪽을 면하면서 구비될 수 있다. 본 발명의 또다른 일 실시예에서는 도체전극(131)과 접촉부(133)가 서로 면하지 않도록 구비될 수도 있다.

상기 공기인출부(15)는 플라즈마 방전장비의 챔버(12)에 연결되어 챔버(12)의 공기를 빼내거나 공급할 수 있다. 공기인출부(15)는 챔버(12)과 유체연통하도록 연결된다. 상기 공기인출부(15)는 진공펌프 등을 통해 챔버(12)의 기체를 외부 또는 챔버(12)과 별도로 구성된 공간으로 빼냄으로써 챔버(12)의 기압을 진공에 가깝게 하강시킬 수 있다. 공기인출부(15)에 의해 기압이 낮아진 챔버(12)의 기체는 상기 도체전극(131) 및 접촉부(133)에 전류가 인가될 시 플라즈마로 이온화될 수 있다.

다음으로, 도 5 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 플라즈마 방전장비(10) 내에 수용되는 임플란트 포장체(30)를 설명하도록 한다. 임플란트 포장체(30)는 플라즈마 방전장비(10) 내에 제공되어 챔버(12)에서 방전된 플라즈마에 의해 임플란트의 표면이 친수성으로 개질될 수 있다. 상기 임플란트 포장체(30)는 적어도 하나의 임플란트(31), 제1포장(33), 고정부재(34) 및 제2포장(35)을 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 플라즈마 방전장비(10) 내에 수용되는 임플란트 포장체(30)는 임플란트(31)가 외부의 오염물질에 의해 오염되지 않도록 임플란트(31)를 내부에 수용한 채로 제공될 수 있다.

상기 임플란트(31)는 임플란트 포장체(30) 내에서 플라즈마 방전장비(10)에 제공되고, 본 발명에 따른 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)에 의해 표면이 개질되는 구성이다. 임플란트(31)는 덴탈 임플란트이거나, 인공관절에 사용되는 임플란트일 수 있다. 상기 임플란트는 바람직하게는 티타늄 표면을 가질 수 있다. 임플란트(31)는 다공성(porous) 표면을 가질 수 있다. 이때 임플란트(31)는 플라즈마 방전장비(10)의 내면과 접촉하지 않은 상태로 표면이 개질될 수 있다. 도 5에서 볼 수 있는 것과 같이, 상기 임플란트(31)는 제1포장(33) 내에 수용되어있으며, 제1포장(33)이 임플란트(31)의 바깥을 둘러싸도록 함으로써 외부의 오염물질로부터 오염이 방지될 수 있다. 상기 임플란트(31)는 제2포장(35)에 의해 이중으로 포장될 수도 있다.

상기 제1포장(33)은 상기 임플란트(31)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제1포장(33)은 임플란트(31)의 오염을 막기 위해 제공될 수 있다. 제1포장(33)은 임플란트(31)를 내부에 수용한 채로 플라즈마 방전장비(10) 내로 제공될 수 있다. 임플란트(31)의 표면 개질 후 제1포장(33)에 의해 임플란트가 오염되는 것이 방지될 수 있다. 제1포장(33)은 플라즈마 투과부(331)와 플라즈마 차폐부(333)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 플라즈마 투과부(331)는 임플란트(31)의 적어도 일부분을 둘러싸며 임플란트(31)의 포장을 구성하도록 구비된다. 플라즈마 투과부(331)는 플라즈마가 통과할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 상기 플라즈마 투과부(331)는 가요성의 멤브레인으로 형성될 수 있다. 상기 플라즈마 투과부(331)는 임플란트 포장체(30) 내부와 외부에서 공기는 통하면서, 세균, 먼지와 같은 이물질은 통하지 않도록 구비될 수 있다. 플라즈마 투과부(331)는 내부의 습기를 외부로 배출하면서 외부의 습기는 내부로 들어오는 것을 막도록 형성될 수 있다. 상기 플라즈마 투과부(331)는 투습지로 구비될 수 있다. 내부의 습기가 외부로 방출될 수 있으며, 방전된 플라즈마가 투습지를 통과하여 임플란트(31) 방향으로 진행할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 플라즈마 투과부(331)가 임플란트의 한쪽 방향에서 구비되는 것이 아니라 양쪽에서 구비될 수도 있다. 플라즈마 투과부(331)가 임플란트(31)의 양쪽, 예를들면 상하측에 구비되면, 플라즈마 투과부(331)가 제1도체전극(131) 및 제2도체전극(133)과 면하도록 제공될 수 있어 플라즈마에 의한 표면개질이 더욱 촉진될 수 있다. 이 경우, 내부공간(12)에서 공기의 이온화에 의해 발생한 플라즈마가 플라즈마 투과부(331)를 통해 임플란트 포장체(31) 내부로 진행하여 임플란트(31) 표면을 개질할 수 있다.

상기 플라즈마 차폐부(333)는 임플란트(31)의 다른 일부분을 둘러싸며 임플란트(31)의 포장을 구성한다. 플라즈마 차폐부(333)는 플라즈마가 통과할 수 없는 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 또는 PVC(폴리염화 비닐) 플라스틱 재질의 팩으로 구성된 블리스터 포장일 수 있다. 제2포장(333)은 제1포장(331)에 비해 상대적으로 경질로 구비되어 제1포장(33)의 전체적인 외관을 유지하도록 구비될 수 있다. 플라즈마 차폐부(333)는 비정형 형상을 가질 수도 있으며, 내부에 수용되는 임플란트(31)와 대략 상보적인 형상을 가질 수도 있다. 플라즈마 투과부(331)와 플라즈마 차폐부(333)는 적어도 일부분이 서로 탈착가능하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 투습지로 형성되는 플라즈마 투과부(331)는 프라스틱으로 형성되는 플라즈마 차폐부(333)로부터 제거될 수 있도록 구비됨으로써 임플란트의 표면 개질 후 임플란트(31)를 제1포장(33) 내에서 꺼낼 수 있도록 할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예를 참고하면, 상기 제1포장(33)은 도체 포스트(335)를 더 포함할 수 있다. 상기 도체 포스트(335)는 일단이 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비될 수 있다. 상기 도체 포스트(335)는 임플란트(31)와 임플란트(31)를 둘러싼 제1포장(33) 외부 사이에서 전류가 통하도록 제1포장(33)의 내부와 외부를 연결하는 매개체로 기능할 수 있다. 후술하겠으나, 상기 도체 포스트(335)는 제1포장(33) 외부로 노출된 타단이 접촉부(133)와 접촉함으로써 임플란트(31)와 접촉한 일단을 통해 접촉부(133)와 임플란트(31) 사이에 전류가 통하도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 상기 도체 포스트(335)의 타단이 제2포장(35)의 외부까지 연장되어 타단이 제2포장(35)의 외부로 노출되도록 구비될 수도 있다.

상기 고정부재(34)는 상술한 제1포장(33)과 임플란트(31) 사이에서 임플란트(31)를 고정하도록 구비될 수 있다. 고정부재(34)는 복수의 엘리먼트(element)로 구성될 수 있으나, 서로 연결된 단일의 엘리먼트로서 임플란트(31)와 임플란트(31)를 포장하는 제1포장(33) 사이에서 임플란트(31)를 고정할 수도 있다. 고정부재(34)는 충진재, 보강재와 같은 임플란트(31)의 이동이나 흔들림을 방지한다. 상기 임플란트(31)에는 적어도 일부의 표면에 다공성(porous) 구조가 형성될 수 있는데 임플란트(31)가 제1포장(33) 내에서 흔들리거나 제1포장(33)과 충돌함에 따라 표면에 집이 발생하거나 다공성 구조가 손상될 수 있다. 상기 고정부재(34)는 임플란트(31)를 제1포장(33) 내에서 고정함으로써 임플란트의 손상을 방지할 수 있다.

상기 고정부재(34)는 플라즈마가 통과할 수 있는 구조를 가지면서 형성될 수 있다. 도 5 내지 도 8에서 볼 수 있는 것과 같이, 고정부재(34)는 서로 이격된 복수의 엘리먼트의 집합으로 형성됨으로써 고정부재 사이의 공간으로 플라즈마가 유동할 수 있도록 구비될 수 있으며, 고정부재가 서로 연결된 일체로 형성되더라도 플라즈마가 고정부재 바깥으로부터 안쪽의 임플란트(31)까지 연통가능하도록 공극 및/또는 빈 공간을 가질 수 있다. 이렇게 형성된 플라즈마가 통과할 수 있는 구조는 바람직하게는 플라즈마 투과부(331)와 면하면서, 후술하는 플라즈마 투과부(331)를 통해 제1포장(33) 내로 유입되는 플라즈마가 임플란트 표면을 개질하도록 할 수 있다.

상기 제2포장(35)은 상기 제1포장(33)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제2포장(35)은 제1포장(33)의 경우와 같이 임플란트(31)의 오염을 막기 위해 제공될 수 있다. 수술실에서는 환자의 신체가 오염되지 않도록 하는 것이 중요한데, 이를 위하여 제2포장(35) 내에 제1포장(33)과 임플란트(31)가 수용된 채로 수술실 내로 제공될 수 있으며, 수술실 내에서 제2포장(35)이 제거된 후 제1포장(33)과 임플란트(31)가 플라즈마 방전장비(10)에 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 제1포장(33)과 임플란트(31)를 포장하는 제2포장(35)도 함께 플라즈마 방전장비(10)에 제공될 수도 있다. 상기 제2포장(35)은 플라즈마 투과부(351)와 플라즈마 차폐부(353)를 포함할 수 있다.

상기 플라즈마 투과부(351)는 제1포장(33)의 적어도 일부분을 둘러싸며 임플란트(31)의 외부 포장을 구성하도록 구비된다. 플라즈마 투과부(351)는 플라즈마가 통과할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 상기 플라즈마 투과부(351)는 투습지로 구비될 수 있다. 플라즈마 투과부(351)는 플라즈마 투과부(331)와 면하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 플라즈마 투과부(351)가 임플란트의 한쪽 방향에서 구비되는 것이 아니라 양쪽에서 구비될 수도 있다.

상기 플라즈마 차폐부(353)는 제1포장(33)의 다른 일부분을 둘러싸며 임플란트(31)의 외부 포장을 구성한다. 플라즈마 차폐부(353)는 플라즈마가 통과할 수 없는 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 또는 PVC(폴리염화 비닐) 플라스틱 재질의 팩으로 구성된 블리스터 포장일 수 있다. 제1포장(33)의 경우와 마찬가지로, 플라즈마 투과부(351)와 플라즈마 차폐부(353)는 적어도 일부분이 서로 탈착가능하도록 구비될 수 있다.

다시 도 2를 참고하면, 상기 임플란트제공단계(S1)는 임플란트 포장체(30)를 플라즈마 방전장비(10) 내에 제공하는 단계로, 상술한 바와 같이 적어도 하나 이상의 임플란트(31)가 플라즈마 방전장비(10) 내에서 친수성 표면개질될 수 있다. 이때, 상기 플라즈마 투과부(331)는 챔버(12)에서 도체전극(131) 또는 접촉부(133)와 면하도록 제공될 수 있다. 플라즈마 투과부(331)는 임플란트제공단계(S1)에서 상측을 향하도록 챔버(12)에 제공되어 방전된 플라즈마가 플라즈마 투과부(331)를 통하여 제1포장(33) 내로 진행할 수 있도록 함이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 임플란트제공단계(S1)는 적어도 일부가 플라즈마가 통과할 수 있도록 구비되며 임플란트(31)를 둘러싸는 제1포장(33)을 더 포함하는 상기 임플란트 포장체(30)를 상기 플라즈마 방전장비(10) 내에 제공할 수 있다. 또한, 상기 임플란트제공단계(S1)는 제1포장(33)의 플라즈마 투과부(331)를 플라즈마 방전장비의 내부공간에서 도체전극(131)과 면하도록 제공할 수 있다.

도 9를 참고하면, 상기 임플란트제공단계(S1)는 상술한 바와 같이 임플란트 포장체에서 제2포장을 제거하는 단계(S11), 제1포장과 내부의 임플란트를 플라즈마 방전장비 내로 제공하는 단계(S13)를 포함하여 제2포장(35)을 제거한 후 제1포장(33) 내의 임플란트(31)의 표면이 개질되도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 제2포장을 제거하는 단계(S11)를 거치지 않고 제2포장(35)을 제1포장(33) 및 임플란트(31)와 함께 플라즈마 방전장비(10) 내에 제공할 수도 있다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 컨택단계(S2)는 상술한 접촉부(133)와 임플란트(31)를 전류가 통하도록 연결시키는 단계이다. 이때, 도 10에서 도시되는 바와 같이 탐침 형상의 접촉부(133)가 제1포장(33)을 뚫고 들어와 제1포장을 외부에서 내부로 관통함으로써 임플란트(31)와 전류가 통하도록 접촉할 수 있다. 이를 위해서 상기 접촉부(133)는 챔버의 일측에서 챔버 내측으로 연장형성될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서는 도 11에 도시된 바와 같이 제1포장(33)에 형성된 도체 포스트(335)의 단부에 접촉부(133)가 접촉함으로써 전류가 임플란트(31)로 통할 수 있도록 할 수도 있다. 본 발명에 따른 컨택단계(S2)에서는 수용된 임플란트 포장체(30)의 제1포장(33)에 도체 포스트(335)가 구비되었는지 여부에 따라 상기 접촉부(133)가 교체될 수 있다. 따라서, 상기 컨택단계(S2)는 접촉부가 접촉되기 전에 접촉부(133)를 교체하는 단계(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 기압하강단계(S3)는 플라즈마 방전장비(10)의 챔버에 연결된 공기인출부(15)를 통해 챔버(12)으로부터 공기를 빼내는 과정으로, 챔버(12)이 진공과 가까운 기압을 가지도록 공기를 제거하여 플라즈마의 발생이 용이하도록 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 공기인출부(15)를 통해 챔버(12)이 3torr 내외의 기압을 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에서는, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 컨택단계(S2)는 기압하강단계(S3) 이후에 수행될 수도 있다. 공기인출부(15)를 통해 챔버(12) 내의 기압을 하강시킨 후, 접촉부(133)가 임플란트(31)와 접촉하거나 도체 포스트(335)를 통해 연결되어 접촉부(133)와 임플란트(31) 사이에 전류가 통하도록 연결될 수 있다.

상기 전류인가단계(S5)는 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 과정이다. 도체전극(131) 및 접촉부(133)에 전류를 인가함으로써 진공에 가까운 상태의 챔버(12) 내의 기체가 플라즈마로 이온화되도록 한다. 직류를 통한 DC 글로우 방전이나 교류전압 인가를 통한 AC 또는 RF 글로우 방전이 수행될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 도체전극(131)과 접촉부(133)에 고압의 전류를 교류로 인가함으로써 진공에 가까운 상태의 챔버(12)에서 플라즈마가 방전될 수 있도록 한다.

상기 개질단계(S7)는 방전된 플라즈마가 임플란트(31)의 표면을 친수성으로 개질하는 과정이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 챔버(12) 내의 산소가 이온화되어 오존을 포함한 플라즈마가 생성될 수 있다. 제1포장(33) 내의 임플란트(31)가 전극으로 기능함에 따라, 임플란트가 제1포장(33)에 의해 외부와 차단되어 있더라도 임플란트(31)와 도체전극(131) 사이에서 강한 전압이 걸림에 따라 제1포장(33) 내부의 기체가 이온화되어 플라즈마가 생성될 수 있다. 플라즈마는 제1포장(33)의 내부에서 티타늄 표면의 탄소를 제거함으로써 임플란트의 표면이 친수성으로 개질될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에서, 임플란트 포장체(30)의 제1포장(33)이 플라즈마가 통과할 수 있는 플라즈마 투과부(331) 및 플라즈마가 통과할 수 없는 플라즈마 차폐부(333)로 구성되는 경우, 도 13에서와 같이 챔버(12) 및/또는 제1포장(33) 내의 기체가 이온화되어 형성된 플라즈마는 도체전극(131)과 접촉부(133) 사이에서 전기장에 의해 유동하게 되는데, 이 과정에서 제1포장(33)의 플라즈마 투과부(331)는 플라즈마가 통과할 수 있기 때문에 플라즈마가 제1포장(33)의 내부로 진행할 수 있다. 나아가, 플라즈마 차폐부(333)는 플라즈마가 통과할 수 없는 재질로 형성됨으로써, 플라즈마 차폐부(333)와 충돌한 후 되돌아나오는 플라즈마에 의해 임플란트의 표면이 더욱 개질될 수 있다.

이에 따라 임플란트 주변에서 성장하는 골 및 주변 조직이 더욱 빨리 임플란트와 유합될 수 있도록 함으로써 임플란트의 초기 안정성이 확보될 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명의 효과를 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

기계가공된 티타늄 표면을 가진 임플란트(31)를 제1포장(33) 내에 수용된 채로 플라즈마 방전장비(10) 내로 제공하고, 접촉부(133)를 임플란트(31)와 접촉시켜 전류가 통하도록 한 후 챔버(12)이 3torr의 압력을 가지도록 하고, 전류를 120초 동안 인가하여 임플란트의 표면을 개질하였다. 상기 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법(S)을 통해 표면처리한 임플란트와 표면처리하지 않은 임플란트의 탄소 함량과 임플란트 표면에서 물이 퍼지는 정도, 즉 임플란트 표면의 친수성을 비교하였다. 표면처리된 임플란트와 표면처리되지 않은 임플란트의 표면 탄소 함량은 하기의 표 1과 같으며, 임플란트 표면에서 물이 퍼지는 정도는 도 14에 나타난 바와 같다. 표 1 및 도 14에서 볼 수 있듯이 표면의 탄소 함량은 약 50% 정도가 감소하였고, 임플란트 표면과 접촉한 물은 넓게 퍼져 친수성이 향상되었다.

	XPS(Carbon Ratio)(%)	Decreased Ratio(%)
표면처리하지 않음	32.28	-
120초동안 표면처리	16.28	50%

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

S: 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법
S1: 임플란트제공단계 S2: 컨택단계
S3: 기압하강단계 S5: 전류인가단계
S7: 개질단계
10: 플라즈마 방전장비 11: 하우징
12: 챔버 13: 방전부
131: 도체전극 133: 접촉부
15: 공기인출부
30: 임플란트 포장체 31: 임플란트
33: 제1포장 331: 플라즈마 투과부
333: 플라즈마 차폐부 335: 도체 포스트
34: 고정부재 35: 제2포장
351: 플라즈마 투과부 353: 플라즈마 차폐부

Claims

내부에 챔버와 전류가 통하도록 구비되는 도체전극 및 접촉부를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트 제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 접촉부를 임플란트와 전류가 통하도록 연결시키는 컨택단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고,
상기 임플란트 포장체는 적어도 하나의 임플란트와 상기 임플란트를 둘러싸는 제1포장을 포함하되, 상기 임플란트는 플라즈마 방전장비와 전류가 통하도록 연결되어 표면이 개질되며,
상기 컨택단계는 제1포장 내의 임플란트와 접촉부를 전류가 통하도록 연결시키되, 챔버의 일측에서 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부를 상기 제1포장의 외부에서 내부로 관통하여 상기 임플란트와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법.
제1항에 있어서,
상기 전류인가단계는 상기 도체전극 및 접촉부에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법.
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제1항에 있어서, 상기 컨택단계는 상기 접촉부를 일단이 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트의 타단과 접촉하도록 접근시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법.
제1항에 있어서, 상기 임플란트 제공단계는 상기 제1포장에 형성되는 플라즈마가 통과할 수 있는 플라즈마 투과부를 플라즈마 방전장비의 도체전극과 면하도록 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법.
내부에 챔버와 전류가 통하도록 구비되는 도체전극 및 접촉부를 가지며 상기 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킬 수 있도록 구비되는 플라즈마 방전장비 내에 임플란트 포장체를 제공하는 임플란트 제공단계, 상기 챔버에 연결된 공기인출부를 통해 챔버으로부터 공기를 빼내는 기압하강단계, 상기 플라즈마 방전장비에 전류를 인가하여 플라즈마를 발생시키는 전류인가단계 및 방전된 플라즈마가 임플란트의 표면을 친수성으로 개질하는 개질단계를 포함하고,
상기 임플란트 제공단계는, 적어도 하나의 임플란트와 상기 임플란트를 둘러싸는 제1포장, 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸는 제2포장을 포함하는 임플란트 포장체를 플라즈마 방전장비 내로 제공하되, 상기 임플란트 제공단계는 상기 임플란트 포장체에서 제2포장을 제거하는 단계, 제1포장과 내부의 임플란트를 플라즈마 방전장비 내로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 통한 임플란트 표면개질 방법.
제1항, 제2항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 표면이 친수성으로 개질된 임플란트.
내부에 수용되는 적어도 하나의 임플란트, 상기 임플란트를 둘러싸며 내부를 폐색하는 제1포장 및 상기 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸며 내부를 폐색하는 제2포장을 포함하고,
상기 제1포장은 일단이 상기 제1포장 내의 임플란트와 접촉하고 타단은 상기 제1포장의 외부로 노출되도록 구비되는 도체 포스트, 상기 임플란트의 적어도 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 있도록 구비되는 플라즈마 투과부, 상기 임플란트의 적어도 다른 일부분을 둘러싸며 플라즈마가 통과할 수 없도록 구비되는 플라즈마 차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 포장체.
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제9항에 있어서, 상기 플라즈마 투과부는 가요성의 멤브레인으로 형성되고, 상기 플라즈마 차폐부는 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 임플란트 포장체.
제9항 또는 제12항의 임플란트 포장체,
상기 임플란트 포장체를 내부에 형성되는 챔버에 수용하며 상기 챔버에 플라즈마를 방전시켜 상기 임플란트 포장체 내의 임플란트의 표면을 개질하는 플라즈마 방전장비를 포함하는 포장된 임플란트 표면개질 시스템.
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내부에 수용되는 적어도 하나의 임플란트, 상기 임플란트를 둘러싸며 내부를 폐색하는 제1포장 및 상기 제1포장의 외부에서 제1포장을 둘러싸며 내부를 폐색하는 제2포장을 포함하는 임플란트 포장체,
상기 임플란트 포장체를 내부에 형성되는 챔버에 수용하며 상기 챔버에 플라즈마를 방전시켜 상기 임플란트 포장체 내의 임플란트의 표면을 개질하는 플라즈마 방전장비를 포함하고,
상기 플라즈마 방전장비는 내부 일측면에서 챔버 내측을 면하도록 구비되는 도체전극, 챔버의 일측으로부터 챔버 내측으로 연장형성되는 접촉부를 포함하며,
상기 접촉부는 제1포장을 외부에서 내부로 관통하여 상기 제1포장 내부의 임플란트와 접촉하여 상기 임플란트에 전류가 통하도록 하는 것을 특징으로 하는 포장된 임플란트 표면개질 시스템.
삭제
제15항에 있어서, 상기 접촉부는 상기 플라즈마 방전장비의 내부에서 탈착가능하도록 구비되어 형상이 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 포장된 임플란트 표면개질 시스템.