KR20030068927A - 인공치아 시스템의 인공치근 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공치아 시스템의 인공치근(Implant)과, 이와 결합하는 상부구조와의 구성에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 인공치근의 속에 구멍을 가지지 않고, 오히려 여기에 상대되는 지대치쪽의 구멍에 끼울 수 있는 포스트부를 형성하여 같은 직경이라도 충분한 강도가 보장될 수 있도록 하는데 있으며, 역으로 같은 강도를 갖도록 하되, 직경을 더 작게 할 수 있도록 하고자 하는데 있으며, 구강액 혹은 출혈로 인한 피가 종래와 같이 지대치 결합용 구멍에 남아 결합능력을 저하시키는 일이 미연에 방지되도록 하는데 있으며, 더 나가서 상기 포스트부를 임의의 각도로 꺾인 형태의 인공치근을 제공하여 시술가능한 범위를 더 넓힐 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서, 상기한 인공치근(10)은 원통형으로 형성하되, 상부는 외주면을 따라 형성한 환테홈(13)과, 그 아래로 제1테이퍼부(14)와, 제2테이퍼부(15)로 이루어지는 포스트부(11)로 하고, 하부는 상기 포스트부(11)의 아래로 다단의 원판핀(16)들을 돌출시킨 식립부(12)를 가지는 것으로 하는데 있다.

Description

인공치아 시스템의 인공치근{Implant}

본 발명은 인공치아 시스템의 인공치근(Implant)에 대한 것으로, 더 상세하게는 지대치(Abutment)와의 결합부분과의 결합구조를 개선하여 인공치아의 강도를 높이고, 시술이 편리할 뿐만 아니라 기존의 스크류방식의 결합을 배제하고, 또 기존의 접착제(Cement)에 의한 보철물과 지대치의 결합방법을 배제할 수도 있는 형태로 환자의 치아 여건에 따라 선택할 수 있는 폭이 넓어지도록 하고자 하는데 특징이 있는 것이다.

인공치아 시스템이라 하면, 치조골에 인공치근을 삽입하여 뼈에 골융합시킨 뒤, 이 인공치근에 인공치아의 지지물이 되는 지대치를 결합하고, 이 지대치에 보철물을 씌워 완성하는 것이며, 이러한 인공치아는 치아 하나를 독립적으로 식립하는 것이 가능하고, 또 그렇게 식립된 인공치아는 독립적으로 지지력을 발휘할 수 있기 때문에 손상(또는 발치)된 치아를 위해 그 옆의 온전한 자연치아를 깍아내지 않아도 되고, 경우에 따라서 틀니도 안정적으로 고정할 수 있으며, 수명이 오래 간다는 것 외에도 심미감이 월등한 점 등 여러 가지 많은 장점을 가진다.

현재까지 알려진 인공치아는 스크류 방식 중에서 익스터널 커넥션(External Connection)방법과 인터날 커넥션(Internal Connection)방법이 있고, 비스크류방식중에서 록킹 테이퍼(Locking Taper)형식으로 전혀 스크류가 들어가지 않는 인터날 커넥션(Internal Connection)방법으로 대별될 수 있다.

스크류 방식의 임플란트 시스템은 소요 부품의 수가 매우 많아 제조 및 유지 원가가 비싸고, 시술이 복잡하고, 그로 인해 많은 합병증을 유발하며, 환자에게 전가 되는 비용이 너무 비싸지는 단점이 있다.

그러나 무엇보다도 여하한 환경하에서 스크류 풀림이 발생할 수 있기 때문에 근래에는 스크류가 잘 풀리지 않는 깊은 형태의 인터날 커넥션(Internal Connection)방법을 이용하는 경향이 있고, 더욱 안전한 방법으로 스크류를 배제하는 비스크류 방식이 선호되는 실정이다.

특히, 이 시스템은 부품간의 결합이 나사의 결합력에 의해 이루어지므로 교합력 등 지지 가능한 최대 외력은 결국 나사산의 외경(width)의 크기 및 인공치근의 폭(width)과 길이(length)에 달려있어 그 지지력이 작으며, 지지력이 견디지 못할 경우에는 스크류 풀림과 파절 등의 발생 원인이 된다.

그리고 스크류 방식의 임플란트 시스템은 구강 내에서 기능적인 교합기능을 수행할 때 압축력에는 비교적 강하나 이를 당기는 인장력이 커지면 사용에 의한 스크류 풀림이 발생되기 쉽게 된다.

또한 인공치근/지대치 상호접속 상태가 불량해짐으로써 발생되는 틈새는 세균이 침입할 수 있는 통로가 되어 위생상의 문제이 야기되고, 주위 조직에 염증을 일으켜 치조골이 흡수되는 원인이 된다.

상기와 같은 스크류 방식의 임플란트 시스템이 갖는 단점을 보완하기 위해 발명된 것이 도 1에서 볼 수 있는 비-스크류 방식의 임플란트 시스템인데, 근본적으로 부품간의 결합을 표면 마찰력에 기초한 록킹 테이퍼(locking taper) 방식에 의하고 있다.

그러나 여기서 사용하는 인공치근(I)은 스크류 방식에 비교할 때, 결합력이 월등히 높고 풀림등의 문제는 없으나, 그 임플란트의 최대 강도가 결합 부위의 최소직경에 좌우되기 때문에 문제가 된다.

즉, 인공치근(I)에 지대치(A)를 조립하고자 할 때, 상기 인공치근(I)의 중앙에 형성한 구멍(I2) 속으로 지대치(A)의 포스트부(A3)를 끼워 넣는 구조이기 때문에 포스트부(A3)의 목치수(a)와, 이 목치수를 뺀 인공치근(I)의 테두리 치수(b)가 너무 작을 수 밖에 없다.

따라서 어금니 등 큰 교합력을 요구하는 치아의 경우는 적당한 굵기의 인공치아를 선택하고 그 포스트(Post)의 굵기를 일정폭 이상 굵게 가져가야 하는데 그렇지 못할 경우 파단이 발생되기 쉬우며, 이러한 지지 강도의 문제가 구강내 폭이 작은 부위에 심고자 하는 인공치아의 굵기를 3.5mm 보다 더 작게 형성할 경우, 지대치 포스트가 가늘어야 하거나 인공치아의 구멍의 크기를 줄여야 되므로 종래의 임플란트 시스템들의 가장 치명적인 문제로 시급한 개선이 요구되는 문제이다.

특히, 인공치아를 심고 난 후 인공치아 주위를 둘러 싸는 인공치아의 주변 골의 최소한의 직경은 약 2.0mm는 되어야 하는 바, 상기 도 1의 경우 최소 7.5mm는되어야 심을 수 있는 공간이 확보 된다. 그리고 공간이 좁은 부위는 더 작은 인공치아를 요구하게 되며, 아무리 작더라도 도 1의 포스트부(A3) 목치수는 2.0mm 이상이 되어야 잘 부러지지 않는데, 상기와 같은 종래의 구성으로는 더 치수를 줄일 수 없는 구조이기 때문에 사용 범위가 한정될 수 밖에 없고, 또 더 작은 치수로 만들면 부러지기 쉽기 때문에 사용이 꺼려지는 문제가 있다.

한편, 상기와 같은 임플란트는 상단부와 하단부가 임의의 각도로 꺾어진 형태를 갖출 수 없었다.

즉, 인공치근을 치조골에 식립할 때는 경우에 따라서 상악골 또는 하악골의 해부학적인 구조( 하 치조관, 이공, 상악동을 구성하는 피질골)들을 피해야 할 필요가 있을 수 있고, 이와 같이 해부학적인 구조를 피하기 위해서는 임의의 각도로 꺾인 형태의 인공치근을 치조골 내에 경사지게 심더라도 포스트(Post)를 치조골에 수직으로 올라오게 할 수 있으나, 종래의 인공치근은 중앙에 구멍이 존재하므로 꺾인 형태의 인공치근을 형성할 수 없었다.

종래의 또 다른 문제점중 하나는 스크류방식이든, 비 스크류방식이든 모두 인공치근에 구멍이 형성되어 있기 때문에 시술을 하는 과정에서 구강액 또는 출혈로 인한 피 등이 내부에 고이게 되는 바, 이는 지대치 결합시 결합능력을 크게 반감시키는 것이 문제가 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 인공치근이 갖는 문제점을 해결보완하여 새로운 구조의 인공치근을 제공하고자 하는 것으로, 발명의 주된 목적은 인공치근의 속에 구멍을 가지지 않고, 오히려 여기에 상대되는 지대치쪽의 구멍에 끼울 수 있는 포스트부를 형성하여 같은 직경이라도 충분한 강도가 보장될 수 있도록 하는데 있으며, 역으로 같은 강도를 갖도록 하되, 직경을 더 작게 할 수 있도록 하고자 하는데 있으며, 구강액 혹은 출혈로 인한 피가 종래와 같이 지대치 결합용 구멍에 남아 결합능력을 저하시키는 일이 미연에 방지되도록 하는데 있으며, 더 나가서 상기 포스트부를 임의의 각도로 꺾인 형태의 인공치근을 제공하여 시술가능한 범위를 더 넓힐 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 치조골에 식립하는 인공치근과, 이 인공치근에 조립하는 지대치와, 이 지대치에 조립하는 보철물로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서, 상기한 인공치근은 원통형으로 형성하되, 상부는 외주면을 따라 형성한 환테홈과, 그 아래로 제1테이퍼부와, 제2테이퍼부로 이루어지는 포스트부로 하고, 하부는 상기 포스트부의 아래로 다단의 원판핀들을 돌출시킨 식립부를 가지도록 한 것이다.

도 1은 종래의 인공치근을 보인 예시도

도 2는 본 발명의 인공치근을 보인 정면도

도 3은 본 발명의 인공치근을 사용한 상태의 단면도

도 4는 본 발명의 또 다른 형태의 인공치근을 보인 정면도

도 5는 본 발명의 또 다른 형태의 인공치근을 보인 정면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 인공치근11 : 포스트부

12 : 식립부13 : 환테홈

14 : 테이퍼부16 : 원판핀

17 : 융기부18 : 요철홈

19 : 육각확장부 20 : 지대치

30 : 보철물

이하 본 발명의 구성 및 작용을 각각의 실시예와 그에 따른 첨부 도면을 통해 상세히 설명한다.

인공치아 시스템은 주지된 바와 같이 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어 진다.

여기서 본 발명의 인공치근이 갖는 주요 특징은 내부에 지대치 결합용 구멍(Well)을 형성하지 않는 다는 것이다.

즉, 원통형으로 형성하되, 하부를 식립부로 하고, 그 상부에 포스트부를 형성하여 이 포스트부가 지대치쪽에 형성된 구멍(23)에 조립되도록 하는데 있다.

이는 도 2에서 볼 수 있는 가장 기본적인 형태의 실시예 1과, 도 4에서 볼 수 있는 실시예 2, 도 5에서 볼 수 있는 실시예 3이 있다.

실시예 1(기본형)

상기한 인공치근(10)은 상부를 포스트부(11)로 하고, 하부를 식립부(12)로 하되, 상부의 포스트부(11)는 상단 외주면을 따라 형성한 환테홈(13)과, 그 아래로 형성한 제1테이퍼부(14)와, 그 아래의 제2테이퍼부(15)로 이루어 진다. 그리고 치조골에 묻힐 식립부(12)는 다단의 원판핀(16)들을 돌출시킨 것으로 한다.

먼저, 포스트부(11)에서 환테홈(13)은 상단면으로부터 0.5mm 내려간 위치에서 약 0.3mm의 폭과 약 0.3mm의 깊이로 형성되며, 그 위로 지대치를 조립하였을 때, 어느정도의 마찰력이 생겨 쉽게 빠지지 않도록 하는데 도움을 주는 것이다.

또, 제1테이퍼부(14)는 기울기를 약 1.5°를 유지한다. 즉, 환테홈(13)이 있는 최상단의 직경을 가장 작은 치수로 하여 그 아래로 갈수록 굵어지므로, 최상단의 최소 직경이 약 2mm일 때, 제2테이퍼부(15) 직전의 직경은 약 2.183mm가 된다.

제2테이퍼부(15)는 상기 제1테이퍼부로부터 약 0.5mm의 높이 구간이며, 기울기는 약 3°내외로 하며, 다음에 설명할 지대치(20)의 구멍(23)에 끼워 졌을 때 꼭 맞게 끼워질 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

참고로 이와 같은 인공치근은 비교적 작은 것부터 큰 것까지 약 7∼8가지가 호칭치수별로 준비될 것이다.

상기 식립부(12)에서의 원판핀(16)은 약 7개가 형성 되는데, 최상층의 제1원판핀(16a)은 높이 1.3mm, 직경 4mm가 되고, 그 아래의 제2원판핀(16b)으로부터 제7원판핀(16g)까지의 간격은 각각 1.1mm가 된다.

그리고 제1원판핀(16a)으로부터 제4원판핀(16d)까지는 최대 직경이 같고, 그 아래의 제5원판핀(16e) 내지 제7원판핀(16g)은 내려 갈수록 직경이 작아지는데, 이와 같이 직경이 작아지도록 하는 이유는 자연치아의 외형을 따르도록 준수하고자 하는데 이유가 있으며, 최하단의 제7원판핀(16)의 직경은 약 3mm가 된다.

제1원판핀(16a)의 그 상면이 약 45°의 경사면으로 되어 있어 우산모양을 하고 있고, 그 외의 제2원판핀(16b) 내지 제7원판핀(16g)도 우산모양으로 하되, 그 상면이 약 20°의 경사면으로 이루어져 있다.

또, 최하단의 제7원판핀(16g) 저면에는 볼록한 융기부(17)를 갖는데, 이는 치조골에 인공치근용 구멍을 뚫을 때 사용하는 리머(Reamer)의 끝단 날 부분과 일치하도록 하여 필요없는 치조골 삭제 작업을 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 원판핀(16)의 외주면에는 치조골과의 접촉면적을 넓히기 위해 사방에서 축의 길이 방향으로, 그리고 원통면에 접하는 깊이로 수직 요철홈(18)을 형성할수 있고, 이때는 제7원판핀(16g)으로부터 제2원판핀(16b)까지 모두 형성하는 것이 가능하며, 그 이유는 종래의 인공치근(도 1참조) 과 달리 내부에 구멍이 없기 때문에 모두 다 형성해도 강도가 약해지지 않기 때문이다.

도 3의 미설명 부호 24는 결합구멍, 31은 지대치 포스트이다.

실시예 2 (기울임형)

이는 식립부(12)의 형태를 앞서의 실시예 1 과 동일하게 하고, 그 상부의 포스트부(11)를 임의의 각도로 기울어지게 형성하는 것이다.

기울어지게 형성하는데 있어서, 기울어지기 전의 중심선과 기울어진 상태의 중심선은 도 4에서 보는 바와 같이 가장 상측의 제1원판핀과 테이퍼부의 사이에서 교차하도록 한다.

종래의 인공치근(도 1 참조)은 내부에 구멍을 가지고 있기 때문에 임의의 각도로 기울여 형성할 수 없었다.

이는 포스트부(11)를 식립부(12)에 대해 약 10°∼ 20°로 기울어지게 하는 것이며, 구강내의 주요 해부학적인 구조, 즉, 하 치조관, 이공, 사악동을 구성하는 피질골을 피하여 식립부(12)가 경사진 상태로 식립하여도 포스트부(11)가 치조골 외부에서 수직을 유지하도록 하는데 유용하다.

그리고 식립부가 묻힌 상태에서도 기울어진 방향을 알 수 있도록 하기 위해 어느 일측에 표시부(11a)를 형성한다.

실시예 3 (마이크로형)

이는 도 5에서 보듯이 하측의 식립부(12)와 상측의 포스트부(11) 사이에 육각확장부(19)를 형성한 것이며, 상측 포스트부(11)는 앞서의 형태와 같고, 하측 식립부(12)는 나선형 돌조(16h)를 가지는 것이다.

나선형 돌조(16h)의 단면 모양은 사다리꼴 모양으로서 경사각이 약 20°일때가 적당하다.

이와 같은 마이크로형은 전체적으로 치수를 작게 하는데 특징이 있으며, 작게할 수 있는 이유는 역시 내부에 구멍을 형성하는 것이 아니라 상부에 포스트부(11)를 형성하기 때문인데, 도 5에서 실제의 치수로 설명한다.

이는 전체 길이가 약 13mm ∼ 14mm 일때, 포스트부(11)는 약 3.5의 길이에 약 1.5mm ∼ 2.0mm 의 직경, 확장부(19)는 약 2mm의 길이에 약 2.5mm의 직경, 식립부(12)는 약 8mm의 길이에 1.4mm의 직경과 약 2mm의 나선형 돌조(16h)로 형성된 것이다.

이와 같은 마이크로형은 사실상 종래와 같이 내부에 구멍을 가지는 타입의 인공치근에서는 실현이 불가능한 것이었으며, 로킹 테이퍼(Locking Taper)방식을 채택하면서도 치경부가 작은 크기의 치아를 시술할 수 있다.

본 발명의 인공치근에 따르면, 인공치근에 구멍을 형성하는 종래와 달리 상단에 제1테이퍼부 및 제2테이퍼부를 가지는 포스트부를 형성하였기 때문에 같은 직경의 인공치근과 대비 하였을 때 지지강도가 월등히 커진다.

뿐만 아니라 지지강도가 크기 때문에 실시예 3의 마이크로형과 같이 인공치근의 최소직경을 더욱 더 작게 할 수 있다.

그리고 또, 실시예 2의 기울임형과 같이 식립부에 대하여 포스트부를 임의의 각도로 꺾어 형성할 수 있다.

그러므로 본 발명의 인공치근은 시술가능한 범위가 커지고, 보철물의 조립이 한층 더 용이해지는 것은 물론, 시술을 하는 과정에서 구강액 또는 출혈로 인한 피 등이 내부에 고이게 되는 일이 전혀 없으므로 지대치 결합시 결합능력을 반감시키는 일이 방지되고, 어려운 시술과정을 간단히 실시할 수 있게 되는 잇점이 있으며, 제작이 종래의 인공치근에 비해 쉽기 때문에 제조원가를 낮추 제공할 수 있는 장점을 가진다.

Claims (6)

1. 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서,

   상기한 인공치근(10)은 원통형으로 형성하되, 상부는 외주면을 따라 형성한 환테홈(13)과, 그 아래로 제1테이퍼부(14)와, 제2테이퍼부(15)로 이루어지는 포스트부(11)로 하고, 하부는 상기 포스트부(11)의 아래로 다단의 원판핀(16)들을 돌출시킨 식립부(12)를 가지는 것으로 하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 인공치근.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 식립부(12)의 원판핀(16)들 외경에는 치조골과의 접촉면적을 넓히기 위해 사방에서 축의 길이 방향으로 수직 요철홈(18)을 형성하되, 상, 하 모든 원판핀 전체에 걸쳐 형성한 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 인공치근.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 포스트부(11)는 그 축 중심이 식립부(12)의 축 중심에 대하여 약 10°∼20° 기울어진 상태로 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의인공치근.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기한 포스트부(11)의 일측에는 식립부(12)가 치조골에 묻힌 상태에서도 그 기울어진 방향을 알수 있도록 표시부(11a)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 인공치근.
5. 치조골에 식립하는 인공치근(10)과, 이 인공치근에 조립하는 지대치(20)와, 이 지대치에 조립하는 보철물(30)로 이루어지는 인공치아 시스템에 있어서,

   상기한 인공치근(10)은 원통형으로 형성하되, 상부는 외주면을 따라 형성한 환테홈(13)과, 그 아래로 제1테이퍼부(14)와, 제2테이퍼부(15)로 이루어지는 포스트부(11)로 하고, 그 아래의 중단부는 확장부(19)로 하고, 그 아래의 하부는 상기 나선형의 돌조(16)를 형성시킨 식립부(12)로 하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 인공치근.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기한 인공치근(10)은 상기 포스트부(11)의 직경이 1.5mm ∼ 2.0mm 의 치수를 가지고, 상기 확장부(19)는 최대 직경이 2.5mm 이하이고, 상기 식립부(12)는 나선형 돌조(16h)의 최대 직경이 2mm 이하인 것으로 하여서 된 것을 특징으로 하는 인공치아 시스템의 인공치근.