KR20060025136A - 치과 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과 임플란트(1)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나사 구간(2);과 치관을 장착하는데 이용되는 핀(4);을 구비하는 본체로 이루어져 있되, 이 본체는 일체형으로 설계되어 있는 상기 치과 임플란트(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라 상기 일체형 본체는 적어도 대부분이 산화 지르코늄이나 혹은 산화 지르코늄/알루미늄 혼합물로 구성된다.

치과 임플란트

Description

치과 임플란트{DENTAL IMPLANT}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 치과 임플란트에 관한 것이다.

치과 임플란트는 치아 손실 후의 치근 대체물로서, 예컨대 탈착 가능한 치과 보철물을 고정하기 위해 견고하게 결합되는 치관 및 가공 의치뿐 아니라 상부 구조를 장착하기 위해 이용된다.

독일 실용신안 G 93 06 758.5로부터 치근 대체용으로 유리 세라믹 소재의 치과 임플란트가 공지되어 있다. 상기 치과 임플란트는 4개의 구간으로 이루어진 본체를 포함하고 있다. 2개의 구간은 뼈 내 고정을 위해 제공되되, 이 두 구간들 중 한 구간에는 나사산이 형성되어 있다. 이에 이어지는 제3 구간은 구강 점막 내의 전환 영역을 나타낸다. 제4 구간은 이식된 상태에서 턱뼈의 외부에 배치되어 치관을 장착하거나 의치용 치과 구조물을 장착하는데 이용된다.

유리 세라믹은 티타늄 임플란트와 비교하여 이식 후의 유착성이 보다 더욱 좋다는 장점이 있다. 또한, 유리 세라믹은 치아 색상으로 제작될 수 있으며, 그럼으로써 치관 및 잇몸 하부의 치과 임플란트는 어두운 색으로 비쳐 보이지 않게 된다. 일체형 설계를 바탕으로, 잇몸 위로 돌출되어 치관을 장착하기 위한 부분은 치과 임플란트의 정착 후에 회전에 대항하여 비교적 더욱 안정적이다. 또한, 유리 세라믹은 추후 이식되고 정착된 상태에서 가공될 수도 있는데, 예를 들면 연마될 수 있다. 그에 따라 개별적인 절두체(frustum) 형상이 실현된다.

그러나 유리 세라믹의 경우 바람직하지 못하게는 파괴 안정성이 충분하지 않다.

본 발명의 목적은 유리 세라믹의 전술한 장점과 더불어 특히 향상된 안정성을 갖는 치과 임플란트를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징부에 의해 달성된다.

종속항들에는 본 발명의 바람직하면서도 목적에 적합한 개선예들이 기술되어 있다.

본 발명은 본체를 포함하는 치과 임플란트로부터 개시된다. 본 발명에 따라 상기 본체는 턱뼈 내에 나사 체결 및 정착시키기 위한 나사 구간뿐만 아니라 턱뼈 내 정착 후에 잇몸으로부터 돌출되는 핀을 구비하고 있다. 상기 핀은 이차 구조물, 더욱 상세하게는 치관, 보철물 혹은 가공 의치 조인트를 장착하는데 이용되되, 상기 본체는 일체형이다. 본 발명의 핵심은 상기 일체형 본체가 적어도 대부분이, 경우에 따라 완전하게 산화 지르코늄이나 혹은 산화지르코늄/산화알루미늄 혼합물로 이루어져 있다는 점에 있다. 산화 지르코늄이나 혹은 산화 지르코늄/산화 알루미늄으로 이루어진 혼합물은 치아 색상의 제조성과 연마성의 장점과 더불어 비교적 높은 강도를 갖는다. 그 외에도 확인된 점에서, 상기 물질로 이루어진 치과 임플란트는 유리 세라믹이나 티타늄에 적어도 필적하는 우수한 정착 거동을 보인다. 산화 지르코늄(예: ZrO₂) 및 산화 알루미늄(예: Al₂O₃)을 혼합할 시에, 산화 지르코늄의 비율은 바람직하게는 약 75%이며, 산화 알루미늄의 비율은 예컨대 약 20%이다. 그 외에도 주로 산화 지르코늄으로 이루어진 상기 혼합물에서뿐만 아니라 임플란트에서 바람직하게는 약 5% 비율의 추가 산화물, 예컨대 산화 이트륨(Y₂O₂)이 첨가된다.

본 발명의 특히 바람직한 형성예에 따라 나사 구간과 핀 사이에 튤립 모양으로 나사 직경 이상으로 돌출된 중간 구간이 배치되어 있다. 상기와 같이 튤립 모양으로 돌출된 목부에 의해 본원의 치과 임플란트는, 통상적인 임플란트와 같이, 잇몸 내에, 그리고 경우에 따라 턱뼈 내에 비교적 보다 넓은 표면에 걸쳐 적응될 수 있으며, 그럼으로써 임플란트의 직경은 잇몸-통과 영역에서 본질적으로 증가되어 있다. 그로 인해 이차 치관을 미학적이면서도 해부학적으로 정확하게 구성할 수 있는데, 왜냐하면 상기 이차 치관의 직경이 나사 구간의 직경에 걸쳐 넓게 위치하기 때문이다. 그 외에도, 나사 구간의 나사 조임 시에 목부 영역 내에 일종의 압착이 이루어지며, 이러한 압착은 완전한 밀봉을 가져오면서, 그리고 상피의 정착과 그에 따른 임플란트 및 뼈 사이 결합의 결함을 억제한다. 또한, 확장된 분포에 의해 임플란트 파괴의 위험은 감소된다.

현저한 지지 효과를 위해, 상기 돌출부의 지름은 나사산 영역에서 본체 직경보다 적어도 10% 큰 위치에, 더욱 바람직하게는 40% 큰 위치에 위치하게 된다. 예를 들면 상기 돌출부의 직경은 나사산 직경보다 약 50%가 더욱 크다.

본 발명의 특히 바람직한 형성예에 따라, 상기 핀은, 특히 상당한 부분에 걸쳐, 예컨대 자신의 길이의 50% 이상의 부분에 걸쳐 원뿔꼴 구간을 포함하고 있다. 그에 따라 바람직하게는 원뿔대 상에 치관을 장착할 시에 클램핑 효과를 통해 절두체 상에 치관은 보다 용이하게 안정적으로 고정된다. 이는 무엇보다 상기 핀이 중간 구간으로부터 원뿔꼴로 가늘어지면서 예컨대 오로지 단부 영역에만 나사 조임 도구의 수용을 허용하는 구조를 갖는 경우에 제공된다. 바람직하게는 상기 핀의 단부 영역에 있어 오로지 짧은 부분만이 6각형으로 설계되어 있다. 그러나 상기 핀의 단부에 다수의 추가 구조들이 가능할 수 있는데, 예컨대 역상의 홈 구조나 혹은 역상의 십자 구조도 가능할 수 있다.

상기 핀의 원뿔꼴 구간 혹은 가늘어지는 구간은 재차 추가로 중요한 장점을 갖는다. 치관 및 가공 의치용 형태는 규칙에 따라 환자에게서 사전 준비된 잔근(tooth stump) 혹은 임플란트의 치형을 통해 획득된다. 상기 치형을 기초로 하여 석고 모형이 제작되며, 이 석고 모형에 따라 적합한 치관 또는 가공 의치가 제조된다. 최근 이용되는 방법에서도 마찬가지로 환자에게서 치형이 제작된다. 그러나 이어서 골격형상을 측정하기 위한 레이저 주사가 개시된다. 그런 다음 그로부터 획득한 자료로부터 직접적으로 치관 혹은 가공 의치가 밀링 가공된다. 이러한 공정은 치과의사 혹은 치과공학의 전문 특수 용어로 CAD/CAM 방법으로 지칭된다. CAD는 "컴퓨터에 의한 설계"를 나타내며, CAM은 "컴퓨터에 의한 가공 제조"를 의미한다. 이러한 방법의 경우, 통상의 밀링머신을 이용하면 가공 의치 및 치관을 임의의 형태로 제조할 수 없다는 점을 고려하여야 한다. 핀이 적어도 광범위하게 원뿔꼴인 경우, 치관 혹은 가공 의치 내의 대응하는 공동부도 마찬가지로 원뿔꼴이다. 이러한 형태는 CAD/CAM 방법에서 무엇보다 플랭크가 4° 및 그 이상인 기울기 각도에 적합하게 확실히 실현될 수 있다.

또한, 특히 바람직하기로는, 상기 핀의 전환은 무엇보다 중간 구간으로부터 출발하여 중공홈을 통해 이루어진다. 모서리가 심한 모든 전환부를 회피함으로써, 일측에서는 하중이 가해질 시에 재료 파괴의 결과를 초래할 수도 있는 노치 효과가 회피되며, 타측에서는 통상의 CAD/CAM 방법을 통해 그에 적합한 치관 및 가공 의치를 가공기계로써 제조할 수 있다. 바람직하게는 상기 중공홈은 무엇보다 적어도 0.4mm의 반경을 갖는다. 상기 중공홈 및 핀 전방에는 예컨대 종축에 대해 수직으로 혹은 본질적으로 수직으로 연장되는 원형의 견부가 바람직하게 제공되어 있는데, 상기 견부는 약 0.4mm 혹은 그 이상의 폭을 갖는다. 또한, 상기와 같이 구성된 견부를 통해 복수의 임플란트를 적용할 시에 핀의 연마 없이도 칼럼(column)의 방향 일탈이 보상될 수 있다.

그 외에도, 상기 견부로써, 가능한 한 두꺼운 치관에 의해 이차 치관의 안정성도 분명하게 증가한다. 상기와 같은 견부는 CAD/CAM 방법에서 스캐너를 이용하여 목표되는 정밀도로써 검출될 수 있다. 중공홈 이후에 바람직하게는 상기 핀은 전환부 없이 더욱 바람직하게는 가늘어지는 방식으로 이어진다. 또한, 치과 임플란트를 지정된 방법에 따라 비교적 간단하게 이식하기 위해 제안되는 점에서, 본체에 있어 핀의 맞은편에 위치하는 그 단부에까지 상기 나사 구간이 연장된다. 이와 관련하여, 추가로 바람직한 점에서, 상기 나사 구간은 본체의 단부에서 가늘어지는데, 예를 들면 원뿔꼴로 가늘어진다. 그럼으로써 임플란트는 보어 내에 더욱 개선되어 삽입될 수 있다.

게다가 상기 임플란트의 삽입 과정을 추가로 개선하기 위해 제안되는 점에서, 본체의 단부에서는 상기 나사 구간의 나사산이 길이방향을 따라 연장되어 있는 리세스부에 의해 차단되어 있다. 바람직하게는, 횡단면에서 바라볼 때 나사산의 단부에 일종의 십자형 구조가 생성되는 방식으로, 상기 리세스부는 출발위치로부터 시작하여 나사 구간 측 상의 본체의 단부에까지 함몰되어 있다. 상기 리세스부 내에는 이식 시에 뼈가 수용될 수 있으며, 그럼으로써 상기 뼈는 나머지 나사산의 절삭 과정에 부정적인 영향을 미치지 않게 된다. 그로 인해 길이방향을 따라 연장되는 상기 리세스부는 통상적인 나사산 커터와 비교할 때 일종의 플루트(flute)의 기능을 갖는다. 그 외에도 뼈의 정착에 의한 임플란트의 유착 단계에서 이 영역에는 기계적 내중공성(hollow-proof)이 생성된다.

본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있으며, 추가의 장점 및 상세 내용의 제시 하에 보다 상세하게 설명된다.

도1은 치과 임플란트를 나타내는 측면도이다.

도2는 도1에 따른 치과 임플란트를 하부에서 바라보고 나타낸 개략도이다.

도3은 도1의 절결선(a_a)을 따라 도1의 치과 임플란트를 절결하여 나타낸 단면도이다.

도4는 도1에 따른 치과 임플란트의 나사 구간의 나사산을 나타낸 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 치과 임플란트 2: 나사 구간

3: 중간 구간 4: 핀

5: 전방 영역 6: 단부

7: 리세스부 8: 나사산

8a: 나사산 돌출부 9: 튤립 모양의 연장부

10: 종축 11: 원형 견부

12: 중공홈 13: 단부

14: 평탄부(flattening) 15: 단부

16: 육각 너트

도1 내지 도4에는 나사 구간(2), 중간 구간(3) 그리고 핀(4)을 포함하는 치과 임플란트(1)가 도시되어 있다. 상기 나사 구간(2), 상기 중간 구간(3) 및 상기 핀(4)은 상호간에 동심에 배치되어 있으면서 광범위하게 회전 대칭을 이룬다. 상기 나사 구간은 본원에서는 예컨대 10mm인 길이(l_g)를 갖는다. 전방 영역(5)에서는, 이식 시 나사 조임 과정을 양호하게 하기 위해, 상기 나사 구간은 점점 가늘어지는 방식으로 형성되어 있다.

도4에는 가늘어지는 방식으로 형성되어 있지 않은 영역의 바람직한 나사산(8)의 기하 구조가 확대되어 도시되어 있다. 상기 나사산은 실시예에 따라 0.6mm의 피치(h)를 갖는 우회전성 나사 프로파일을 구비하고 있다. 나사홈 깊이(t)는 0.34mm이며, 플랭크 각도(α)는 60°이다. 상기 나사산(8)의 나사홈은 사다리꼴로서 형성되어 있으며, 나사홈 기저부의 폭(b)은 0.18mm이다.

상기 나사 구간(2)의 단부(6)에 이르는 전방 영역(5)에서 나사 구간(2) 내에는 함몰된 리세스부(7)(도2 참조)가 제공되어 있다. 상기 리세스부(7)는 횡단면에서 보면 활꼴 모양을 갖는다. 실시예에 따라 3.3mm인 길이(l_a)에 걸쳐 상기 리세스부는 상기 나사산(8)의 외경에서 시작하여 종단면도(도1 참조)로 볼 때 본원에서는 5mm인 반경(r)을 가지면서 나사 구간(2)의 재료 내부에서 나사 구간(2)의 단부(6)에까지 이어진다. 상기 반경(r)은 상기 나사 구간(2)의 단부에서 예컨대 1.2mm의 깊이(t_a)를 갖는 리세스부를 형성한다.

이와 관련하여, 상기 리세스부는 상기 나사 구간의 완전한 직경(d_g, 예: 4mm)에 걸쳐 연장되어 있는 것이 아니라, 측면도에서 볼 때 상기 나사 구간(2)의 반경(예: 2.1mm)보다 약간 큰 폭(b_a)을 갖는다.

상기 나사 구간(2)은 튤립 모양의 연장부(9)를 구비한 중간 구간(3)을 통해 핀(4)으로 전환된다. 상기 튤립 모양 연장부(9)는 본원에서 실시예에 따라 나사산 돌출부(8a)에서 개시되어, 약간의 S자 곡선으로 실시예에서는 6mm인 직경(d_t)에 이 를 때까지 돌출되어 있다. 이어서, 상기 튤립 모양 연장부(9)는 본원의 임플란트(1)의 종축(10)에 대해 수직으로 연장되는 원형의 견부(11)에 의해 이전 위치로 복귀하고, 그런 다음 실시예에 따라 5.12mm인 직경(d_a)으로부터 개시되어 핀(4)의 중공홈(12)으로 전환된다. 상기 핀(4)은 길이(l_p)(본원의 실시예: 6.3mm)를 가지면서, 상기 중공홈(12)으로부터 출발하여 원뿔꼴로 핀 자신의 단부(13) 전방에서 간격(a)(예: 1mm)만큼 이격된 위치에서 약 3.4mm의 직경(d_p)을 가지게 될 때까지 연장된다. 상기 핀(4)의 원뿔각(β)은 예컨대 5°이다.

본원의 임플란트(1)의 보다 나은 취급을 위해, 그리고 무엇보다 치관의 비틀림을 고려할 때 치관의 더욱 신뢰되는 고정을 위해, 상기 핀(4)은 평탄부(14)(도3 참조)를 구비하고 있다. 상기 평탄부는 원뿔대의 본질적인 부분에 걸쳐 연장되어 있는데, 예컨대 원뿔대의 단부(15)로부터 튤립 모양 연장부(9)의 방향으로 상기 핀(4)의 길이(l_p) 지점에까지 연장되어 있다. 이때 상기 평탄부는 예컨대 2mm의 폭(b_f)을 갖는다.

실시예에 따라 상기 핀(4)의 원뿔꼴 구간의 단부(15)에는, 대응하는 나사 조임 도구(래칫 스패너)를 이용하여 턱뼈에 사전 준비된 보어 내로 본원의 임플란트(1)를 나사 조임 방식으로 삽입할 수 있도록 6각 너트(16)가 안착되어 있다.

상기 나사 조임 과정은 영역(5) 내 나사산(8)의 감소하는 직경뿐만 아니라 일종의 "플루트"를 형성하는 상기 리세스부(7)에 의해 보다 향상되며, 그럼으로써 닳아 떨어진 재료는 보어와 임플란트(1) 사이에 기밀하게 고착될 수 있다. 전방 단부(6)에서 본원의 임플란트(1)는 상기 리세스부(7)에 의해 일종의 십자 형상(도2 참조)을 갖는다. 그럼으로써 턱뼈에 사전 준비된 보어 내 삽입 과정은 보다 용이하게 이루어진다. 본원의 임플란트(1)의 단부로부터 간격(l_a)만큼 이격된 지점에서부터 비로소 상기 나사산(8)은 완전한 형태를 이루게 된다.

Claims (10)

1. 치과 임플란트(1)로서,

   턱뼈 내 나사 체결 및 정착을 위한 나사 구간(2)뿐만 아니라 턱뼈 내 정착 후 잇몸으로부터 돌출되어 치관을 장착하기 위해 이용되는 핀(4)을 구비한 본체로 이루어져 있되, 상기 본체는 일체형이며,

   상기 일체형 본체는 적어도 대부분이 산화 지르코늄 혹은 산화 지르코늄/알루미늄 혼합물로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
2. 제1항에 있어서, 본체(2)와 핀(4) 사이에 돌출된, 특히 튤립 모양으로 돌출된 중간 구간(3)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌출된 중간 구간의 직경(d_t)은 상기 나사 구간(2)의 외경(d_g)보다 적어도 10%만큼 더욱 큰 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(4)은 원뿔꼴 구간을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(4)으로의 전환은 중공홈(12)에 의해 실현되어 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(4)은 중간 구간(3)으로부터 출발하여 원뿔꼴 구간을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 핀(4)은 나사 조임 도구의 수용을 허용하는 구조(16)로서 종결되어 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사 구간(2)은 본체에 있어 상기 핀(4)의 맞은편에 위치하는 그 단부(6)에까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사 구간(2)은 본체의 단부(6)에서 가늘어지는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 본체의 단부(6)에서 상기 나사 구간(2)의 나사산(8)은 길이방향에 따라 연장되어 있는 리세스부(7)에 의해 차단되어 있는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트.

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