KR19980078856A - 생체 매식용 의료기구 임플란트의 기능 향상방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체 매식용 의료기구 임플란트의 기능 향상방법에 관한 것으로, 생체내에 매식시 골전도성과 친수성의 특성을 가진 고분자 물질을 임플란트의 표면에 코팅한 후 매식함으로써 체내에서 수분을 흡수하여 그 부피가 증가하는 스웰링 현상이 일어나고, 이로 인해 임플란트에 인가되는 외력에 대한 응력 분산의 효과를 가져오고, 동시에 매식된 고분자 물질의 부피 증가로 인해 임플란트와 골과의 계면이 보다 긴밀한 접촉을 하여 임플란트의 생체내 매식후의 초기 안정성이 증대되도록 하며, 시간이 경과함에 따라 골과 결합되는 골결합력이 더욱 증진되는 효과를 얻는다.
Description
본 발명은 생체 매식용 의료기구 임플란트의 기능 향상방법에 관한 것으로, 특히 임플란트 표면에 고분자 물질을 도포하여 생체내에 매식함으로써, 임플란트 매식후 초기 안정성을 확보하고 시간의 경과에 따라 골결합력을 높일 수 있는 생체 매식용 의료기구 임플란트의 기능 향상방법에 관한 것이다.
일반적으로 의료용 기구 중 생체내에 매식되어 소기의 기능을 발휘하도록 하는 기구를 임플란트라 하면, 이 중 생체(인체)의 소정부위 예컨대, 코뼈나 치근 또는 기타 다른 부위의 골(뼈)내에 매식된 후 골과 임플란트 사이에 연조직이 재개되지 않고 완전한 골로만 채워져서 결합되는 방식을 골결합(Osseointergeration)이라 한다.
따라서 생체내 소정부위의 골내에 임플란트가 매식된 후, 임플란트와 주변골과의 계면이 골로 채워지는 비율이 높으면 높을수록 상기 임플란트를 삽입함에 따른 치료술의 성공률이 더욱 높아질 수 있다고 할 수 있다.
그러나 종래의 기술에서는 임플란트 매식후 임플란트와 골 계면에서의 골결합의 정도는 대략 60% 정도에 불과하여 완벽한 골결합이 이루어질 수 없게 되고, 이로 인해 임플란트 치료술에 있어서의 한계점을 가지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 생체내 이식되는 임플란트의 표면에 생체내 매식시 친수성과 골전도성의 특성을 구비한 고분자 물질을 임플란트 표면에 코팅한 후 생체내에 매식함에 의해 임플란트의 초기 안정성 및 골결합력 등의 기능을 향상시킬 수 있는 생체 매식용 의료기구 임플란트의 기능 향상방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은;
생체내의 뼈중에 매식되어 소정의 기능을 발휘하도록 하는 의료기구용 임플란트의 초기 안정성 및 골결합력 등의 기능을 향상시키기 위해;
상기 임플란트의 외측 표면에 생체내에 매식시 친수성과 골전도성의 특성을 구비한 고분자 물질을 코팅한 후 생체내에 매식하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 임플란트의 기능 향상방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 적합한 실시예에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
카이토산은 일반적으로 자연계에서 쉽게 얻을 수 있는 천연 고분자 화합물중의 하나로서, 골전도성과 친수성의 특성을 가진 고분자 물질이다. 즉 상기 카이토산과 같은 고분자 물질은 생체내에 매식될 경우 체내에서 수분을 흡수하여 그 부피가 증가하는 스웰링(swelling) 현상이 일어나고, 이로 인해 임플란트에 인가되는 외력에 대한 응력 분산의 효과를 가져온다.
즉 상기 생체내에 매식된 고분자 물질은 그 부피가 증가하게 되는데, 상기 부피 증가는 임플란트와 골과의 계면이 보다 긴밀한 접촉이 이뤄지도록 하여 임플란트의 생체내 매식후의 초기 안정성이 획기적으로 증대된다.
또한 상기 고분자 물질은 생체내 매식시 골세포를 형성하여 필요한 지역으로 옮겨주는 골전도성이 양호한 특성을 가지고 있어 시간이 경과함에 따라 생체내 매식된 임플란트는 골과 결합되는 골결합력이 더욱 증진된다.
하기에 기술된 본 발명의 실시예에서는, 현재 보편적으로 널리 사용되고 있는 브레네마크(Branemark) 임플란트 표면에 카이토산 고분자 물질을 코팅한 경우와 코팅하지 않은 경우에 있어서, 생체내 매식된 임플란트의 초기 고정성에 대한 비교실험을 시행하였다.
본 실시예에서의 실험 조건을 아래와 같다.
먼저, 본 발명의 방법에 따라 임플란트 표면에 카이토산 고분자 물질을 코팅한 것과 코팅하지 않은 임플란트의 시료를 만들고, 상기 각 시료들을 돼지의 무릎뼈에 각각 이식한 후, 3~4일 정도 경과 후 18개의 시료를 대상으로 각각 20N의 측방력을 가하였을 시, 임플란트 상단부위의 변위를 측정하고, 이로부터 뼈에 고정된 임플란트의 강성도(Stiffness)(㎏/㎟)을 측정한 것이다.
[표]
상기 표에 나타난 바와 같이, 임플란트에 측방향으로 20N의 힘이 작용할 때, 임플란트의 강성도가 클수록 임플란트의 변위되는 양은 작게 된다. 즉 상기 각 임플란트 시료에 대한 수치가 높이 나오는 경우는 동일한 힘으로 임플란트를 밀었을 경우 측방으로 변위되는 양은 작은 것이다.
따라서 상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 임플란트의 외측 표면에 카이토산 고분자 물질을 코팅한 경우의 수치가 동일한 임플란트 시료에 대해 큰 수치로 나오므로 결국 코팅을 한 경우의 임플란트가 초기 안정성이 좋음을 알 수 있다.
상기 실험이체 의하면, 코팅을 하지 않은 경우보다 코팅을 한 경우가 초기 안정성에 있어서 약 36% 정도 증가함을 알 수 있다.
한편, 상기 본 발명에서 적용되는 고분자 물질은 상기 카이토산 외에, 천연 고분자 물질(Natural Polymer)로서, 셀룰로오즈(Cellulose), 초산염셀룰로오즈(Cellulose acetate), 질산염셀룰로오즈(Cellulose nitrate), 에틸셀룰로오즈(Ethyl Cellulose) 등의 셀룰로오즈계 고분자 물질과;
젤라틴(Gelatin), 콜라젠(Collagen) 등의 단백질계 고분자 물질과;
구아검(Guar gum), 셀룰로오즈아세테이트 부틸레이트(Cellulose acetate butyrate) 중 어느 하나를 사용할 수 있으며;
합성 고분자 물질로서, 폴리-L-락타이드(lactide), 폴리-D-L-락타이드, 폴리글라이코라이드-락타이드(glycolide-lactide) 등의 폴리에스트계 고분자 물질과;
폴리아크리로나이트릴(Poly acrylonitrile), 폴리비닐아세테이트(Poly vinyl acetate), 폴리비닐알코올, 폴리감마벤질-L-글루타메이트(Poly γ-benzyl L-glutarmate), 폴리포스파진(Poly phosphazene)계 고분자 물질, 폴리알킬렌옥살레이트(Poly alkylene oxalate), 폴리디메틸실록산(Poly dimethyl siloxane), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에틸우레탄아마이드(Poly ether urethane amide), 폴리에스터우레탄(Poly ester urethane) 중 어느 하나를 사용할 수도 있으며, 아울러 상기 열거된 고분자 물질들 중 둘 이상의 고분자 물질을 혼합하여 얻어진 고분자 물질의 사용도 가능하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 생체내에 매식되는 임플란트의 표면에 골전도성과 친수성의 특성을 가진 고분자 물질을 코팅한 후 매식함으로써, 체내에서 수분을 흡수하여 그 부피가 증가하는 스웰링 현상이 일어나고, 이로 인해 임플란트에 인가되는 외력에 대한 응력 분산의 효과를 가져오고, 동시에 매식된 고분자 물질의 부피 증가로 인해 임플란트와 골과의 계면이 보다 긴밀한 접촉을 하여 임플란트의 생체내 매식후의 초기 안정성이 획기적으로 증대되도록 하며, 시간이 경과함에 따라 생체내 매식된 임플란트는 골과 결합되는 골결합력이 더욱 증진된다.
Claims (3)
- 생체내의 뼈중에 매식되어 소정의 기능을 발휘하도록 하는 의료기구용 임플란트의 초기 안정성 및 골결합력 등의 기능을 향상시키기 위해,상기 임플란트의 외측 표면에 생체내에 매식시 친수성과 골전도성의 특성을 구비한 고분자 물질을 코팅한 후 생체내에 매식하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 임플란트의 기능 향상방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 고분자 물질은천연 고분자 물질로서,셀룰로오즈, 초산염셀룰로오즈, 질산염셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈 등의 셀룰로오즈계 고분자 물질과,젤라틴, 구아검, 콜라젠 등의 단백질계 고분자 물질과,셀룰로오즈아세테이트 부틸레이트 중 어느 하나이고,합성 고분자 물질로서,폴리-L-락타이드, 폴리-D-L-락타이드, 폴리글라이코라이드-락타이드 등의 폴리에스트계 고분자 물질과,폴리아크리로나이트릴, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리감마벤질-L-글루타메이트, 폴리포스파진계 고분자 물질, 폴리알킬렌옥살레이트, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄, 폴리에틸우레탄아마이드, 폴리에스터우레탄 중 어느 하나이거나,또한 상기 열거된 고분자 물질들 중 둘 이상의 고분자 물질을 혼합하여 얻어지는 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 의료기구용 임플란트의 기능 향상방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 임플란트는 치근에 삽입되는 인공치아인 것을 특징으로 하는 의료기구용 임플란트의 기능 향상방법.
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