KR20060035112A - 골유착 촉진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골유착 촉진 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 골유착 촉진 장치는 치조골에 삽입된 임플란트의 주변골에 전류를 공급하기 위한 골유착 촉진 장치로서, 정전류를 생성하기 위한 정전류 생성부, 임플란트에 삽입되어 정전류 생성부를 고정하기 위한 고정부, 고정부를 관통하여 정전류를 임플란트 주변골로 전달하는 전류 전달부를 포함한다. 본 발명에 따른 골유착 촉진 장치는 구강 내에 자체 배터리를 장착함으로써 소형화된 크기 및 전선 사용의 최소화로 인하여 구강 내에 간단히 장착이 가능하여 종래의 기술에서 실질적으로 구현이 어려웠던 것과 달리 실용화가 가능하며, 골유착 소요시간의 감소로 인한 인공치아 매식 수술 기간을 크게 단축시키는 효과를 갖는다.

골유착, 정전류, 임플란트

Description

골유착 촉진 장치{Apparatus for Accelerating Osseointergration}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 골유착 촉진 장치를 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 골유착 촉진 장치의 내부 구성을 보다 구체적으로 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 골유착 촉진 장치를 도시한 것이다.

도 4는 도 3 의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명은 골유착을 촉진시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치조골과 임플란트 간에 전류를 흘려줌으로써 골유착을 촉진시키는 골유착 촉진 장치에 관한 것이다.

골유착 촉진 장치는 골이 유착되는 시간을 상당히 감소시키는 역할을 한다.

골유착 촉진 장치에 대한 종래 기술로서, 미합중국 특허 제5,738,521호에 개시된 것이 있다. 미합중국 특허 제5,738,521호에 개시된 골유착 촉진 장치는 9V의 전지에 의해 작동되는 정전류 발생장치에 의해 40~100KHz의 주파수 범위내에서 10~100μA 세기의 교류전류를 발생시키는 장치에 관한 것이다.

그러나 상기 정전류 발생 장치는 구강 내에 삽입될 수 없는 부적합한 크기이며, 상기 정전류 발생 장치가 구강 외에 위치함으로 인해, 전선이 구강 외에서 구강 내로 들어가야 하므로 환자의 불편감이 매우 크고, 또한 구강외에 전류 공급원이 배치되는 경우 구강 외부에서 구강 내에 전선의 삽입을 통한 환자의 환부에 지속적인 전류의 공급이 거의 불가능 하여 실제 임상에는 거의 적용할 수 없는 문제가 있었다. 또한 상기 장치가 사용하는 교류에 의한 전류 흐름으로서는 치료에 소요되는 기간을 효과적으로 줄일 수 있는 골유착을 기대하기는 어려운 문제점이 있었다.

골유착 촉진 장치에 대한 다른 종래 기술로서 임플란트 내부에 갈바닉 전지를 만들어 전류를 통하게 하는 것이 있다. 그러나 상기 장치에 있어서 갈바닉 전지의 기전력은 염화은(AgCl)과 알루미늄(Al)을 전극으로 사용시 이론상 약 1.9V의 전압을 나타내나 실제 기전력은 1.9V 이하로 나오게 되어 효과적인 골유착 증진을 기대하기에는 전압이 낮은 문제점이 있었다. 또한 전류가 통과하면서 AgCl 이 있는 전극에서 Ag가 석출되고 한편 전해질에서는 Al 이온이 녹아 들어가면서 점차적으로 전해질이 포화상태가 되므로 시간이 지남에 따라 전류가 감소하게 되어 골이 유착 되기　위해 필요한 기간 동안 일정 전류를 지속적으로 흘려주기 어려워 골유착의 촉진을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 골유착을 촉진시킬 수 있는 소형의 골유착 촉진 장치를 제 공하기 위한 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치는 치조골에 삽입된 임플란트 주변골에 전류를 공급하기 위한 골유착 촉진 장치로서, 정전류를 생성하기 위한 정전류 생성부, 임플란트에 삽입되어 정전류 생성부를 고정하기 위한 고정부, 및 고정부를 관통하여 정전류를 임플란트 주변골로 전달하는 제1 전류 전달부 및 제 2 전달부를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 정전류 생성부는 전원과 전원을 둘러싸는 절연체를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 전원은 5μA 내지 20μA의 직류 전류를 공급한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 정전류 생성부는 정전류 회로를 더 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 정전류 생성부는 높이가 6mm 이하이며, 반경은 6mm 미만이다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 정전류 생성부는 치유지대부의 형태로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 정전류 생성부는 치아의 형태로 형성되는 임시 보철물 또는 영구 보철물에 장착되어 전류를 공급한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 있어서, 제 1 전류 전달부의 일단은 전원의 양극에 연결되고, 타단은 임플란트 이외의 주위 조직에 삽입되거나 또는 치유지대주를 둘러싸는 환의 형태로 노출되며, 제 2 전류 전달부의 일단은 전원의 음극에 연결되고, 타단은 고정부를 관통하여 임플란트에 접속된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 골유착 촉진 장치를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치는 치조골에 삽입되는 임플란트(fixture, 50)에 장착되며, 정전류 생성부(10), 고정부(20), 제1 전류 전달부(30; 도시 안됨) 및 제2 전류 전달부(40)를 포함한다.

정전류 생성부(10)는 정전류를 생성하는 역할을 하며, 내부에 전원(도시되지 않음)을 포함한다. 정전류 생성부(10)에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 정전류 생성부(10)는 음식물 섭취시의 불편함과 그로 인한 구내염들의 유발을 막기 위해 대합치를 고려하여 높이가 6mm를 초과되지 않는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 정전류 생성부(10)의 높이를 2mm 내지 4mm로 설정하고, 반경을 옆의 치아와의 간격 및 임플란트 삽입시 발생할 수 있는 오차를 감안하여, 6mm를 초과하지 않도록 형성한다.

또한 정전류 생성부(10)의 외부는 절연체로 형성되며, 강도 및 탄성(彈性)뿐만 아니라, 내충격성(耐衝擊性), 내마모성(耐磨耗性), 내열성(耐熱性), 내한성(耐寒性), 내약품성, 전기절연성(電氣絶緣性) 등이 뛰어난 절연 물질로서 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic) 소재를 이용하는 것이 바람직하며, 엔지니어링 플라스틱 절연체 외부를 생체 적합성이 있도록 코팅하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 정전류 생성부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 치유지대주(healing abutment) 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 정전류 생성부(10)의 특정 형태에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라서 치아의 형태를 갖도록 형성될 수 있고, 본 발명의 일실시예에 따른 골유착 장치가 적용되는 부위에따라 적합한 다양한 형태가 가능하다.

고정부(20)는 임플란트 내부에 삽입되며 정전류 생성부(10)를 임플란트 매식체에 고정한다. 고정부(20)의 형태는 각종 임플란트 매식체의 형태와 상부 구조물의 형태에 적합하게 제작된다. 본 발명의 제1 실시예의 경우, 도 1과 같은 임플란트 매식체와 치유지대주 형태의 상부 구조물이 사용되므로 고정부(20)는 나사 형태로 제작된다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 고정부(20)는 정전류 생성부(10)의 외부 절연체와 실질적으로 동일한 재질로 형성된다.

제1 및 제2 전류 전달부(30, 40)는 전류를 전달할 수 있는 피복 전선 등으로 형성된다. 제2 전류 전달부(40)의 일단은 전원의 양극에 연결되고, 타단은 임플란트 이외의 주위 조직(피부, 치은점막, 구강점막, 골막, 치밀골, 해면골 등)에 삽입되거나, 치유지대주를 둘러싸는 환의 형태로 노출된다. 제1 전류 전달부(30)의 일단은 전원의 음극에 연결되고, 타단은 고정부(20)를 관통하여 임플란트에 접속된다. 이로써, 정전류 생성부(10)의 출력 전류가 제 1 및 제 2 전류 전달부를 통해 또는 상기 노출된 환을 매체로 타액이나 점막에 의하여 흐르게 된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 골유착 촉진 장치의 내부 구성을 보다 구체적으로 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 정전류 생성부(10)는 내부에 전원(11)을 포함하며, 외부는 상술한 바와 같이 절연체로 구성된다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 전원의 기전압은 요구되는 전류의 세기, 약 0.1μA 내지 약 100μA 범위의 전류를, 보다 바람직하게 임플란트 시에 있어 골유착의 빠른 증가를 위해 5μA에서 20μA 범위의 전류를, 가장 바람직하게는 20 μA의 전류를 공급하는 등 다양한 구성이 가능하다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 상기 장치의 기능과 관련하여 실제 실험한 결과, 전류의 세기가 5μA인 일정한 크기의 직류 전류를 통하였을 경우 골유착율이 20~30% 증가 하였으며, 20μA인 일정한 크기의 직류전류를 통과 하였을 경우에는 골유착율이 50%~60% 증가 하였다.

전류의 흐름과 골유착율에 관한 실험 데이터로서 전류의 세기가 1μA 이하인 경우에 있어서는 골유착율 증가에 아무런 효과를 나타내지 못하고, 5μA 내지 20μA 사이에서는 전류의 세기가 증가할수록 골유착율이 증가하는 효과를 보이며, 20μA에서 50μA 사이에서는 골유착 증가율이 감소되는 효과를 나타내고, 50μA를 초과하는 경우 골밀도가 감소된다는 실험예가 있다. 즉 일정 범위 내에서 일정한 세기의 직류 전류를 흘려줌에 따라 임플란트 주위에 골유착이 촉진되어 기능 부하에 견딜 수 있어 1) 임플란트(fixture)를 치조골에 식립하고 2) 치유지대주(healing abutment)를 임플란트에 연결하는 과정 간의 치료기간을 사람에 따라 차이는 있으나, 일반적으로 종래의 3개월 내지 6개월 정도의 소요기간에서 6주 내지 16주 이내로 단축시키는 것으로 전류와 골유착 기간에 대한 관계가 알려져 있다.

또한 본 발명의 일실시예에서 전원(11)의 크기와 관련하여, 상기 정전류 생성부(10) 내부의 삽입의 용이 및 장치의 소형화를 위해 반경 6mm 그리고 높이 6mm 이하일 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 따르면 전원(11)의 종류는 구강 내의 환경에서 위험성을 발생시키는 전지(예를 들어, 습기에 쉽게 폭파 위험이 있는 리튬전지와 같은)를 제외한 소형화 내지 집적화가 가능한 1차 전지 및 2차 전지의 이용이 모두 가능하며, 차세대 전지로 개발 중인 박막형 마이크로 전지 등 다양한 전원을 이용하여 정전류 생성부(10)를 형성할 수 있으며, 전원의 특정 종류에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

다만, 사람마다 골의 치밀도와 골의 양에 따라 다양한 저항이 발생하므로, 흐르는 전류가 20μA를 초과하는 경우 자동적으로 20μA이상의 전류를 흐르지 못하게 하는 정전류 장치(12)를 전류 생성부(10)에 더 포함시키는 것이 바람직하다.

정전류 장치(12)는 일반적으로 패키지(package)형태, die 또는 wafer 형태의 부품 내지 ASIC 공정을 이용한 전용 chip 등을 정전류 생성부(10) 내부에 삽입 가능한 소형 크기의 다양한 형태로 제작할 수 있으며, 본 발명의 범위가 특정 정전류 장치에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 정전류 생성부(10) 내부에 반경이 5mm 이하이고 높이가 약 2mm 정도인 기전압 1.55 V 의 수은전지 두 개를 직렬 연결한 후 이를 정전류 회로와 함께 삽입하여 직류전류를 5μA~20μA 흐르도록 할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 골유착 촉진 장치를 사용하는 경우 소형화된 크기 및 전선의 사용의 최소화로 인하여 종래의 기술에서는 구현하지 못했던 구강 내 간단한 장착이 가능하여 실용화가 가능하며, 골유착에 필요한 소요시간의 감소로 인한 인공치아 매식 수술 기간을 크게 단축할 수 있고 실패율의 감소로 인해 인공치아 매식 수술의 성공률을 크게 높일 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 골유착 촉진 장치를 도시한 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 전류 전달부(40)가 전선으로 형성되지 않고, 정전류 생성부(10)의 외부를 둘러싸는 도체의 원형체 또는 점(또는 점들)(300)로 형성된다는 점에서 본 발명의 일실시예와 차이점을 갖는다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 정전류 생성부(10)에 간단한 구멍 형태를 형성하여 타액이나 점막을 통해 전류가 흐르는 방식 등으로 형성될 수도 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 따른 골유착 촉진 장치에 대하여 설명하였다. 상기 설명된 실시예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 여러 가지 변형된 실시예를 형성할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

본 발명에 따르면, 소형화된 크기 및 전선 사용의 최소화로 인하여 구강 내에 간단히 장착할 수 있는 골유착 촉진 장치를 제공할 수 있다.

따라서, 골유착 장치의 실용화가 가능하며, 골유착 소요 시간을 감소시켜 인공치아 매식 수술 기간을 크게 단축시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 치조골에 삽입된 임플란트(50)의 주변골에 전류를 공급하기 위한 골유착 촉진 장치에 있어서,

   정전류를 생성하기 위한 정전류 생성부(10);

   상기 정전류 생성부에 일체로 고정되어 상기 임플란트에 삽입되는 고정부(20);

   상기 정전류 생성부 일단으로부터 상기 고정부를 관통하여 임플란트 내부로 전류를 전달하는 제1 전류 전달부(30); 및

   상기 정전류 생성부의 타단에 연결되어 상기 정전류를 상기 임플란트 주변골로 전달하는 제 2 전류 전달부;

   를 포함하는 골유착 촉진 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정전류 생성부는 전원과 상기 전원을 둘러싸는 절연체를 포함하는 골유착 촉진 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전원은 5μA 내지 20μA의 직류 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 골유착 촉진 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 정전류 생성부는 정전류 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골유착 촉진 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 정전류 생성부는 높이가 6mm 이하이며, 반경은 6mm 미만인 것을 특징으로 하는 골유착 촉진 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 정전류 생성부는 치유지대주의 형태로 형성되는 골유착 촉진 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 정전류 생성부는 치아의 형태로 형성되는 임시 보철물 또는 영구 보철물에 장착되어 전류를 공급하는 골유착 촉진 장치.
8. 제2항에 있어서,

   상기 전류 전달부는,

   상기 고정부를 관통하여 상기 전원의 일전극과 상기 임플란트의 내부를 전기적으로 연결시키는 제1 전류 전달부, 및

   상기 전원의 타전극과 상기 임플란트의 주위 조직을 전기적으로 연결시키는 제2 전류 전달부를 포함하는 골유착 촉진 장치.
9. 제2항에 있어서,

   상기 전류 전달부는,

   상기 고정부를 관통하여 상기 전원의 일전극과 상기 임플란트의 내부를 전기적으로 연결시키는 제1 전류 전달부, 및

   상기 전원의 타전극에 연결되고, 상기 정전류 생성부의 외부를 둘러싸는 도체의 원형체 또는 점에 연결되는 제2 전류 전달부를 포함하는 골유착 촉진 장치.

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