KR20080052045A - 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가형성된 블록체 및 그 제조방법 - Google Patents

치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가형성된 블록체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 치과 임플란트용 지대주 및 상부구조물을 제작하는데 있어 지대주 및 상부구조물을 미리 형상화하지 않고 픽스츄어, 기타 치과 보철물의 연결부위가 형성된 블록체를 제조하여 CAD 프로그램을 이용하여 CAD/CAM 가공하거나 또는 왁스 업(wax up) 또는 레진 업(resin up) 성형을 스캔하여 도면화한 후 상기 블록체를 CAM가공을 통하여 지대주 또는 상부 구조물의 치관부위 형태를 가공하며, 고강도와 고인성을 위하여 상기 블록체는 안정화지르코니아(TZP, Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline)계열 물질 또는 지르코니아/산화물 복합재를 이용하여 성형된다. 이를 위하여, 본 발명에 의한 블록체의 제조방법은 블록체를 위한 출발물질을 이용하여 가압성형하는 단계; 상기 성형체를 기계 가공하는 단계; 상기 가공된 성형체를 소결하는 단계를 포함한다.
지대주, 상부구조물, 블록체, 임플란트, 안정화지르코니아, CAD/CAM

Description

치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법{Block having joining structure of dental implant abutment and upper structure and manufacturing method of the same}
도 1은 본 발명에 의한 블록체의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 블록체의 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 블록체의 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 도 2의 블록체에 형성된 회전방지 연결부가 다수 형성된 블록체의 구성을 나타내는 사시도.
**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**
100 : 블록체 110 : 회전방지 연결부
112 : 삽입홈
본 발명은 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 치과 임플란트용 지대주 및 상부구조물을 제작하는데 있어 지대주 및 상부구조물을 미리 형상화하지 않고 픽스츄어, 기타 치과 보철물의 연결부위가 형성된 블록체를 제조하여 CAD 프로그램을 이용하여 CAD/CAM 가공하거나 또는 왁스 업(wax up) 또는 레진 업(resin up) 성형을 스캔하여 도면화한 후 상기 블록체를 CAM가공을 통하여 지대주 또는 상부 구조물의 치관부위 형태를 가공하며, 고강도와 고인성을 위하여 상기 블록체는 안정화지르코니아(TZP, Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline)계열 물질 또는 지르코니아/산화물 복합재를 이용하여 성형된다. 이를 위하여, 본 발명에 의한 블록체의 제조방법은 블록체를 위한 출발물질을 이용하여 가압성형하는 단계; 상기 성형체를 기계 가공하는 단계; 상기 가공된 성형체를 소결하는 단계를 포함하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법을 제공한다.
통상 치과용 임플란트(dental implant)는 부분적 또는 전체적으로 치아가 상실된 부위에 인공 치근인 픽스츄어(fixture)을 심어 치조골에 유착시키고, 그 인공 치근에 치아 보철물(prosthesis)을 고정하여 형성된 인공 치아 구조를 의미한다. 임플란트라는 용어는 넓게는 이러한 치과 시술 방법을 포함하는 포괄적 개념으로 사용될 수 있으며, 좁게는 픽스츄어와 동일한 의미로 사용될 수도 있다. 다만, 본 명세서에서 임플란트는 주로 일반적인 인공 치아 구조로 해석될 수 있다.
일반적으로 임플란트는 티타늄으로 구성된 픽스츄어(fixture), 픽스츄어 상에 고정되는 지대주(abutment), 지대주를 픽스츄어에 고정하는 지대주 스크류(abutment screw) 및 지대주에 고정되는 인공 치아 최외곽 상부의 크라운(crown)으로 구성된다.
임플란트는 손실된 치아 주변의 인접 치아 또는 주위의 조직(tissue)을 손상시키지 않고 손실된 부분에만 시술이 가능하며, 골조직을 지지하여 골조직의 흡수 속도를 지연시키고, 자연 치아와 동일한 저작력을 제공할 수 있고, 외관상 자연 치아와 거의 동일한 심미감을 형성할 수 있다.
이와 같이, 치과 임플란트를 악골내에 심고 일정 기간 뒤에 골내에 위치한 임플란트와 보철물을 연결하고, 상부보철물을 지지하기 위하여 지대주(abutment)가 필요한데, 상기한 지대주는 현재까지 금속(titanium, 또는 금합금) 및 세라믹(Al2O3, ZrO2)이 사용되고 있다.
그러나 금속이 사용되는 경우에는 주변 연조직의 두께가 얇거나 양이 적은 경우에 금속색이 비쳐 보이거나 그 주변이 회색으로 보이는 단점이 있어 심미적으로 중요한 부위인 상악전치부 등에서 치명적인 결함을 보이고 있다.
또한, 지대주는 일부 환자들의 심미적 욕구로 세라믹 재질로 사용되고 있으나, 우수한 물성과는 다른 작업의 효율성 및 색상발현 등의 문제가 제기되고 있다. 특히, 세라믹 제품은 기술력을 갖춘 몇몇 생체 세라믹 전문기업에서만 생산되고 있는 실정이나, 이 조차도 세라믹 전문 제조기술력이 부족한 문제점이 있으며, 세라믹 자체의 우수한 물성에도 불구하고 사용자의 불편함 등의 이유로 제품의 기술력을 인정받지 못하고 있는 상황이다.
한편, 이러한 임플란트 시술에 있어 시술 대상자의 치아 형태에 따라 보철물 을 제작하여 정확하게 위치시키는 것이 무엇보다 중요하며, 이를 위해 시술 대상자의 치아모양을 인상재로 떠서 정확한 치아모형을 제작하고, 이러한 모형을 가지고 가장 정확한 보철물을 제작하여 실제로 시술하게 되는 것으로, 기존 지대주 기성품은 그 모양이 의 일률적 단순성을 가지고 있어 개별 환자의 치아형태에 적합하게 재가공 또는 수정가공 등을 해야하기 때문에 제작시간이 지연되며, 공정상의 번거로움도 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 치과용 임플란트의 인공치아를 세라믹 또는 고분자 등으로 제작하는 경우에 있어서, 획일화된 기성품으로 제작된 지대주를 개별 환자에 맞게 재가공해야 하는 불편함 없이 블록체를 곧바로 가공함으로써 공정의 신속성, 편리성 및 개별환자에 맞춘 정확성을 제공하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 블록체의 일측에 픽스츄어 회전방지 연결부를 형성한 블록체를 미리 제조하고 위와 같이 연결부위를 미리 포함하는 블록체에서 인공치아 부위만을 필요에 따라 제작함으로써 단순 획일화된 기성제품을 개별맞춤을 위한 왁스 업 또는 레진 업 공정을 별도로 추가하여 전체 형상을 가공하는 기존 공정과 비교하여 맞춤제작을 보다 용이하게 하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 치과 임플란트 지대주 및 상부구조물을 고강도 및 고인성을 갖는 세라믹 재질로 성형하거나 가공성이 우수하고 단가면에서 도 유리한 수지계 재질로 성형하는 치과 임플란트용 세라믹 블록체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 치아가 상실된 부위에 픽스츄어를 인공 치근으로 심어 치조골에 유착시키고, 상기 픽스츄어에 보철을 고정하여 인공 치아를 형성하는 치과 임플란트에 있어서, 기계 가공을 통하여 지대주의 상부구조물로 되는 블록체로서 그 일면에 픽스츄어 또는 치과 보철물과 결합시 회전을 방지하는 회전방지 연결부가 더 형성된 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체를 제공한다.
여기서, 상기 회전방지 연결부는 다각형상, 입체형상 또는 곡면형상인 것이 바람직하다.
상기 기계 가공은 CAD/CAM 기계가공이며, 상기 CAD는 컴퓨터에 의해 설계되는 것이고, 상기 CAM은 컴퓨터에 의해 가공 제조되는 것이며, 상기 기계 가공은 CNC 밀링 머신에 의하여 가공된다.
상기 기계 가공은 왁스업(wax up) 또는 레진업(resin up) 성형 후 스캔하여 CAM에 의해 가공된다.
상기 블록체는, 안정화지르코니아(Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline)계열 물질을 이용하여 성형된다.
상기 블록체는, 지르코니아/산화물 복합재를 이용하여 성형된다.
상기 세라믹 물질은, 일축가압성형(DIE Press), 냉간정수압성형(Cold Isostatic Press) 또는 열간정수압성형(Hot Isostatic Press)을 통해 이방수축 제어된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 치아가 상실된 부위에 인공 치근으로 심어지는 픽스츄어와, 상기 픽스츄어에 설치하기 위하여, 블록으로 성형되며, 블록체가 환자의 치아형태에 따라 기계 가공되는 인공 치아를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 치아가 상실된 부위에 인공 치근으로 심어지는 픽스츄어, 상기 픽스츄어에 고정되는 지대주, 상기 지대주를 상기 픽스츄어에 고정하는 스크류 및 상기 지대주에 고정되는 인공 치아로 구성되는 치과 임플란트에 있어서, 상기 지대주와 인공치아는 일체로 성형되도록, 블록체를 환자의 치아 형태에 따라 기계 가공하여 형성된다.
상기 블록체에서 상기 픽스츄어 또는 치과보철물과 결합되고 지대주가 형성되는 저면 일측에는 결합시 회전을 방지하는 다각형상, 입체형상 또는 곡면형상의 단면이 더 구비된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 치아가 상실된 부위에 인공 치근으로 심어지는 픽스츄어, 상기 픽스츄어에 고정되는 지대주, 상기 지대주를 상기 픽스츄어에 고정하는 스크류 및 상기 지대주에 고정되는 인공 치아로 구성되는 치과 임플란트에 있어서, 상기 지대주는 블럭 성형체를 기계 가공하여 형성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명은 세라믹 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계와, 상기 블록체의 가공 적합성을 위해 예비 소결하고, 수축률 을 제어하는 단계와, 상기 블록체를 기계 가공 방법으로 가공하여 치과 보철물을 제작하는 단계를 포함한다.
상기 치과 보철물은 픽스츄어에 고정되는 지대주이다.
상기 치과 보철물은 지대주에 고정되는 인공치아이다.
상기 치과 보철물은 지대주와 이에 고정되는 인공치아가 일체로 형성된다.
상기 세라믹 물질은 안정화지르코니아(Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline)계열 물질이다.
상기 세라믹 물질은 지르코니아/산화물 복합재이다.
상기 성형 단계는, 일축가압성형(DIE Press), 냉간정수압성형(Cold Isostatic Press) 또는 열간정수압성형(Hot Isotatic Press)을 통해 이방수축 제어된 블록체를 제조한다.
상기 일축가압성형 과정을 통해 탈형된 블록체는 100kgf/cm2 이상의 압력 범위 내에서 냉간정수압 성형(CIP)된다.
상기 기계 가공은 CAD/CAM 기계가공이며, 상기 CAD는 컴퓨터에 의해 설계되는 것이고, 상기 CAM은 컴퓨터에 의해 가공 제조되는 것이며, 상기 기계 가공은 CNC 밀링 머신에 의하여 가공된다.
상기 기계 가공은 왁스업(wax up) 또는 레진업(resin up) 성형 후 스캔하여 CAM에 의해 가공된다.
또한 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 세라믹 물질 또는 수지계 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계; 및 상기 블록을 기계 가공 방법으로 가공하여 치과 보철물을 제작하는 단계;를 포함하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 세라믹 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계; 상기 블록체를 본 소결하는 단계; 및 상기 소결된 블록체를 기계 가공하여 치과 보철물을 제작하는 단계;를 포함하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법을 제공한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법에 의하면 치관 성형이 용이한 이점이 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 고강도 및 고인성 재료인 지르코니아계열물질을 이용하여 블록체로 성형하고, 블록체를 기계 가공 방법에 의하여 지대주 혹은 지대주에 고정 설치되는 상부 인공치아 구조물을 가공하는 구성 및 방법에 관한 것이다.
상기 블록체를 이용하여 지대주 혹은 지대주에 고정 설치되는 상부 인공치아 구조물을 각각 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 지대주와 상부 인공치아 구조물을 일체로 성형할 수 있다.
여기서, 상부 인공치아 구조물은 실린더, 인공치아 등으로서 지대주상에 설 치될 수 있는 인공치아 관련된 구조물을 총칭하는 의미로 표현된다.
본 발명의 블록체는 그 형상이나 크기에는 제한이 없으나, 가공의 편의를 위하여 육면체 형상으로 성형되며, 블록체를 이용하여 인공 치아만을 가공하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 블록체(100)의 저면 일측으로 지대주의 회전방지 연결부(110)가 노출되도록 성형된다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 픽스츄어는 그 상측 내부에 지대주와 결합시 회전을 방지하는 6각, 8각 혹은 12각의 다각홈이 회전방지 연결부로서 형성되고, 상기 지대주의 하측 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전방지 연결부에 대응되는 다각형상의 단면이 형성되어 있다. 물론, 지대주의 반대 측에는 지대주를 픽스츄어에 고정하기 위한 스크류가 삽입되는 삽입홈(112)이 더 형성될 수 있다.
여기서 상기 홈은 다각형상으로 한정되는 것은 아니며, 픽스츄어와 지대주의 회전을 방지하기 위하여서는 타원형상, 곡률이 일정하지 않은 곡면형상, 톱니형상과 같은 입체형상도 가능하다.
또한, 지대주상에 결합되는 실린더의 저면에 형성된 연결부로서 위와 같은 연결부위를 포함하도록 블록체를 제조할 수도 있다. 따라서, 위 연결부는 지대주와 픽스츄어간의 연결부만으로 한정하여 해석되어서는 아니된다.
상기 블록체(110)는 안정화지르코니아(Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline) 또는 지르코니아/산화물 복합재를 이용하여 성형된다. 상기 안 정화지르코니아에는 이트리아(Y2O3)가 첨가될 수 있으며, 상기 복합재는 복합분말로서 유동도가 우수한 과립일 수 있다.
또한, 상기 산화물은 알루미나 기타 세라믹 산화물이 될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법은, 본 발명에 의한 일 실시예로서 (a) 안정화지르코니아(Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline) 또는 지르코니아/알루미나 복합재를 이용하여 일축가압성형(DIE Press), 냉간정수압성형(Cold Isostatic Press) 또는 열간정수압성형(Hot Isostatic Press) 등을 통해 이방수축제어가 된 블록체를 제조하는 단계; (b)성형된 블록체의 가공 효율성을 위해 예비 소결 및 이를 통해 수축률을 제어하는 단계; (C)상기 성형체를 기계적으로 가공하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계에서, 일축가압성형(DIE Press)후, 상기 탈형된 성형체는 냉간정수압 성형(CIP)을 위해 고무 몰드로 밀봉하여 진공상태로 유지하는 것이 바람직하며, 정수압 성형압력(kgf/cm2)을 100kgf/cm2 이상으로 하여 종횡수축의 이방성을 제어하는 것이 바람직하다. 상기 (b) 단계에서, 예비소결온도는 800℃∼1300℃ 사이에서 설정되는 것이 바람직하고, 완전한 번 아웃(burn-out)을 위하여 200℃~400℃의 범위에서는 10시간 이상 가열하는 것이 바람직하며, 예비소결에 의한 가공 효율성을 부여하기 위해 1차 소결점에서 수시간 유지시키는 것이 더 바람직하다.
상기 (c) 단계에서, 다이아몬드로 코팅된 절삭기(bur)를 사용하여 가공하는 것이 바람직하며, 공구 마모에 의해 치핑(chiping)이 일어날 경우 교체해 주는 것이 바람직하다. 또한 기계가공에 적합한 예비 소결체의 경도(Hv) 및 밀도 값(g/cm3)은 가공 툴(tool condition)에 따라 1차 소결 조건으로 조절하는 것이 바람직하다. 이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 치과 임플란트용 블록체 제조방법을 실시예별로 좀 더 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 의한 블록체의 제조에 있어 아래 실시예로 든 것은 세라믹 물질을 분말형태로 사용한 것에 관한 것이나, 분말 이외의 형태 또는 수지계 물질을 사용할 수도 있다.
실시예 1: 이방 수축제어를 위한 분말 성형 기술
본 발명의 실시예에서는 그동안 확립된 성형조건을 토대로 최대 성형압 20,000psi의 일축가압성형기(DIE Press) 및 최대압력 4000bar인 냉간정수압성형기(Cold Isostatic Press)에서 아래 [표 1]의 조성을 갖는 소재를 통해 성형한다. 일축성형 시 양압 성형(pressing)을 위한 몰드설계 및 성형압력을 최적화하고, 이방수축제어를 위해 정수압성형에 따른 종횡 수축평가 실험을 수행한다.(아래 [표 2] 참조)
적용된 치과 임플란트용 블록체 재료의 조성
분 류 조 성
지르코니아 97.0 mol% ZrO2 -3.0 mol% Y2O3
지르코니아/알루미나 복합체 10~90 vol% ZrO2, 90~10 vol% Al2O3
치과 임플란트용 블록체의 성형 조건
공정분류 성형압 유지시간 및 압력 강하 이방수축제어
일축성형 (DIE-Press) 형상화 적용점 이상 10초 이상 양압 성형법
정수압성형 (Cold Isostatic Press) 100kgf/cm2이상 10초 이상 1200kgf/cm2- 종횡수축제어(0.02%이하)
본 실시예에서는 일축가압성형 및 냉간정수압성형기를 통해 이방수축제어 기술을 확립하였다. 구체적으로, 종횡 수축제어를 위해 일축프레스에 의해 1차로 성형된 블록체를 고무 몰드로 밀봉시킨 후 냉간 정수압성형기에서 100kgf/cm2 이상의 압력에서 그 압력을 변화시키면서 성형하여 압력별 이방 수축률 차이를 조사한다. 한편, 블록체가 적용되는 가공기 시스템에 따라 종횡 수축률을 각기 조절할 수 있도록 일축성형 또는 정수압성형을 개별적 또는 복합적으로 적용할 수도 있다.
실시예 2: 1차 소결에 의한 가공형상화 및 수축률 평가 기술
본 실시예에서는 예비소결을 통한 피삭재의 가공형상화 기술을 확립한다. 구체적으로 일축성형-냉간정수압성형으로 성형된 블록체를 다양한 온도에서 예비소결한 뒤 경도 및 밀도 값을 관찰하여 가공에 적합한 블록체를 제작한다. 또한 정수압성형(CIP) 압력에 따른 성형수축 및 가소결 수축을 조사하여 수축 평가기술을 확립한다. 가공효율성을 부여하기 먼저 1차 소결온도를 990℃에서 1020℃까지 변화시켜 가며 저온소성로에서 소결하고, 이들 가소결체의 경도를 마이크로 비커스 경도계에서 측정한다. 그리고 아르키메데스 법에 의한 밀도값을 관찰한 후 CAD/CAM Machining에서 툴 적용에 따른 가공 상태(Machining condition)을 관찰하였다.
블록체의 가공형상화 기술을 확립하기 위해서는 가공 중 다이아몬드 절삭기(bur)에 대한 저항성을 높여 가공 안정성의 부여해야 하며, 또한 공구 마모에 대한 가공 효율성을 위해서도 최적의 가공조건을 확립해야 하는데, 이는 1차 가공물이 너무 강해서도 안 되며 연해서도 안 됨을 뜻한다. 따라서 가공 툴에 적합한 피삭재를 각각의 공정(과립분말-1st.성형-2nd.성형-1st소결)을 제어함으로써 제작하는 것이 무엇보다도 중요하다.
실시예 3: 블록체의 신뢰성 평가
치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법의 장기신뢰성을 확인하고자 이축굴곡강도 실험을 실시한 후 Weibull 분석을 통해 안정성을 관찰하였다. 먼저 시편준비를 위해 블록체의 재료와 일치하는 φ16*1.2T디스크 시편 30개를 준비한 후 만능재료 시험기(Houns-field Test Equipment Ltd. U.K.)에서 이축굴곡강도 실험을 실시하였고 측정된 강도 값에 대한 Weibull 분석을 통해 장기안정성을 확인하였다.
여기서, 이축굴곡강도 값이 1000MPa이상으로 치과 지대주로서의 적정 강도 값인 600MPa에 비해 우수한 물성 값으로 관찰 되고, Weibull 계수 m=8.41로 안정성을 확인할 수 있었다.
또한 본 발명에 의하면, 치아용 임플란트 지대주 및 상부구조물의 회전방지 연결부를 구비하는 블록체에 있어서, 이러한 예비소결 단계를 거치기 이전에 이미 상기 블록체의 그린 성형체를 그대로 형상화하여 이를 소결하여 최종 제품을 제작할 수도 있다. 즉, 성형체를 지대주 또는 상부 인공치아 구조물로 형상화 한 후, 이를 직접 소결하여 치과용 보철물로 사용할 수도 있다.
이 경우, 수축성을 감안하여 최종 제품보다 크기를 크게하여 제작하여야 하며, 이러한 성형체를 제조하는 데 있어, 성형방법은 예를 들어 일축가압성형방법을 사용할 수 있으나, 성형방법은 위와 같은 방법에 한정되지는 아니한다.
아울러, 본 발명에 의하면, 위와 같은 예비소결 과정은 적용되는 기계가공 수준에 맞게 제작된 블록체 제조공정으로 전체적으로 공정추가로 인한 생산효율성에 배치되는 과정이라고 할 수도 있으므로, 예비소결후 본 소결의 과정에서 예비소결과정을 생략한 후 본 소결하여 치밀화된 블록체를 제조하고, 위 블록체를 지대주 또는 상부 인공치아 구조물로 형상화 하는 방법도 강구해 볼 수 있다.
다만, 위와 같은 치밀화된 블록체의 경우에는 높은 인성 및 강도를 가진 물질의 경우 가공이 매우 어렵기 때문에, 다이아몬드, SiC 등 특수 세라믹 절삭공구 및 난삭재 가공에 적합한 정밀 가공기를 이용하여 가공하여야 한다는 점에 특징이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 세라믹 재질의 지대주 및 상부 인공치아 구조물 대신 고분자로서 특히 합성수지 재질의 지대주 및 상부 인공치아 구조물을 제조하기 위하여 수지제 블록체를 제조할 수도 있다.
이 경우, 통상 소결과정은 생략되며, 가공의 용이성 측면에서 보아 상기 합성수지 재질의 치과용 보철물의 제조 또한 바람직하다고 할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 치과 임플란트 지대주와 상부구조물을 제작하는데 있어, 지대주와 상부구조물 전체 구조를 미리 형상화하지 않고 회전방지 연결부가 형성된 블록체를 제조하고, 상기 블록체를 CAD/CAM 기계 가공을 통해 치관 부위만 가공함으로써 환자에 따라 효율적으로 적용할 수 있는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 소결 수축제어(Near Net Sapping)를 통해 예비 소결된 지대주용 블록을 제조하고, CAD/CAM Machining에서 가공함으로써 용이하게 임플란트 상부구조물을 제작할 수 있는 방법을 제공하며, 이에 따른 치아 전부도재관을 위한 임플란트 지대주(Implant Abutment), 상부 인공치아 구조물 또는 지대주와 상부 인공치아 구조물의 일체형을 기계가공으로 제작하는데 있어 생산성, 효율성 및 작업성 개선의 우수한 제조 공법을 제시하고 있다.
또한, 본 발명에 의하면 치과 임플란트의 인공치아를 세라믹 또는 고분자 등으로 제작하는 경우에 있어서, 획일화된 기성품으로 제작된 지대주를 개별 환자에 맞게 재가공해야 하는 불편함 없이 블록체를 곧바로 가공함으로써 공정의 신속성 및 편리성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 블록체의 일측에 픽스츄어 회전방지 연결부를 형성한 블록체를 미리 제조하고 위와 같이 연결부위를 미리 포함하는 블록체에서 인공치아 부위만을 필요에 따라 제작함으로써 왁스 업 또는 레진 업 공정을 별도로 해야하는 기존 공정과 비교하여 맞춤제작을 보다 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물을 고강도 및 고인성을 갖는 세라믹 재질로 성형하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물을 합성수지제로 제조함으로써 가공의 용이성 및 치과용 재료 채택의 확장성을 기할 수 있다.
도한, 본 발명에 의하면 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물을 그린성형상태, 예비소결후, 소결에 의한 치밀화 후 등 소결공정의 진행상황과 무관하게 가공되어 형성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 치아가 상실된 부위에 픽스츄어를 인공 치근으로 심어 치조골에 유착시키고, 상기 픽스츄어에 보철을 고정하여 인공 치아를 형성하는 치과 임플란트에 있어서,
    기계 가공을 통하여 지대주, 상부 인공치아 구조물 또는 지대주와 상부 인공치아 구조물의 복합체로 되는 블록체로서 그 일면에 픽스츄어 또는 치과 보철물과 결합시 회전을 방지하는 회전방지 연결부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전방지 연결부는 다각형상, 입체형상 또는 곡면형상인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기계가공은 CAD/CAM 기계가공에 의한 것이며,
    상기 CAD는 컴퓨터에 의해 설계되는 것이고,
    상기 CAM은 컴퓨터에 의해 가공 제조되는 것이며,
    상기 기계 가공은 CNC 밀링 머신에 의하여 가공되는 것임을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록체는,
    안정화지르코니아(TZP, Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline) 계열 물질을 이용하여 성형됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록체는,
    지르코니아/산화물 복합재를 이용하여 성형됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 세라믹 물질은, 일축가압성형(DIE Press), 냉간정수압성형(Cold Isostatic Press) 또는 열간정수압성형(Hot Isostatic Press)을 통해 성형된 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록체는,
    수지계 물질을 이용하여 성형됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기계가공은 왁스업(wax up) 또는 레진업(resin up) 성형 후 스캔하여 CAM 가공하는 것임을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  9. 세라믹 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계;
    상기 블록체의 가공 적합성을 위해 예비 소결하고, 수축률을 제어하는 단계;
    상기 블록을 기계 가공방법으로 하여 치과 보철물을 제작하는 단계; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 치과 보철물은 픽스츄어에 고정되는 지대주인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 치과 보철물은 지대주에 고정되는 상부 인공치아 구조물인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체 의 제조방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 치과 보철물은 지대주와 이에 고정되는 상부 인공치아 구조물이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹 물질은 안정화지르코니아(TZP, Stebilized Tetragonal Zirconia Polycrystalline) 계열 물질인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹 물질은 지르코니아/알루미나 복합재인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 성형 단계는, 일축가압성형(DIE Press), 냉간정수압성형(Cold Isostatic Press) 또는 열간정수압성형(Hot Isostatic Press)을 통해 이방수축 제어된 블록체를 제조하는 것임을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구 조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 일축가압성형 과정을 통해 탈형된 블록체는 100kgf/cm2 이상의 압력에서 냉간정수압 성형(CIP)되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 기계가공은 CAD/CAM 기계가공에 의한 것이며,
    상기 CAD는 컴퓨터에 의해 설계되는 것이고,
    상기 CAM은 컴퓨터에 의해 가공 제조되는 것이며,
    상기 기계 가공은 CNC 밀링 머신에 의하여 가공되는 것임을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 기계가공은 왁스업(wax up) 또는 레진업(resin up) 성형 후 스캔하여 CAM 가공하는 것임을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  19. 세라믹 물질 또는 수지계 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계; 및
    상기 블록을 기계 가공 방법으로 가공하여 치과 보철물을 제작하는 단계;
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
  20. 세라믹 물질을 이용하여 블록체를 성형하는 단계;
    상기 블록체 본 소결하는 단계; 및
    상기 소결된 블록체를 기계 가공 방법으로 가공하여 치과 보철물을 제작하는 단계;
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 치과용 임플란트 지대주 및 상부구조물에 있어 연결 구조가 형성된 블록체의 제조방법.
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