KR20100034447A

KR20100034447A - 정밀유도 식립을 위한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리

Info

Publication number: KR20100034447A
Application number: KR1020080093588A
Authority: KR
Inventors: 이태경
Original assignee: 이태경
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-04-01
Also published as: KR100993666B1; WO2010036045A3; WO2010036045A2

Abstract

본 발명은 정밀유도 식립을 위한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리에 관한 것으로서, 상기 고정핀 어셈블리는 나사결합에 의하여 상호 조립 및 분리가 자유로운 앵커와 스크류 핀, 그리고 플러그 헤드 및 상기 스크류 핀과 플러그 헤드 사이에 고정되는 유도부싱을 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 고정핀 어셈블리는, 치조골을 천공하는 드릴의 방향과 깊이를 정밀하게 유도하는 보조기구인 임플란트용 스텐트의 제작에 사용되는 것은 물론 임플란트용 스텐트의 제작에 사용된 석고모델이 임플란트용 지대치와 인공치관을 피시술자에게 직접 식립하기 이전에 미리 시뮬레이션 또는 조정작업을 할 수 있는 베이스로 활용될 수 있도록 하는 장점을 가진다.

임플란트, 임플란트용 스텐트, 유도부싱, 드릴, 천공, 고정핀 어셈블리

Description

정밀유도 식립을 위한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리{Fixation pin assembly using in manufacturing an implant-stent for accurate guided insertion}

본 발명은 정밀유도 식립을 위한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 임플란트 식립 작업시 치조골을 천공하는 드릴의 방향과 깊이를 정밀하게 유도하는 유도부싱이 임플란트 스텐트 내부에 정확하게 위치되도록 가이드하는 보조기구로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 임플란트용 스텐트의 제작이 완료된 후에는 임플란트용 지대치(abutment)와 인공치관을 피시술자에게 직접 식립하기 이전에 미리 시뮬레이션 또는 조정작업을 할 수 있는 베이스로 활용될 수 있는 임플란트 식립용 보조기구로서의 고정핀 어셈블리에 관한 것이다.

임플란트(implant)란 심하게 손상된 치아를 대신하기 위하여 사용되는 보철물로서, 치아가 빠진 부분에 특수금속(주로 티타늄이나 티타늄합금)으로 만들어진 인공치근을 턱뼈에 이식하고 뼈와 엉겨붙게 하여 고정시킨 후, 이것을 이용하여 인 공 치아를 형성함으로써 본래 자신의 치아와 거의 같은 감각을 가지고 일상 생활을 영위할 수 있도록 하는 치과적인 시술방법을 통칭하는 것이다.

이러한 임플란트는 틀니, 브릿지 등을 이용한 시술 방법과 비교할 때, 시술이 필요한 치아를 제외한 주변의 치아에 손상을 주지 않고, 수명이 길며, 자연 치아에 매우 유사하다는 등의 장점이 있어서 최근 크게 각광받고 있는 시술방법이다.

상기와 같은 임플란트는 먼저, 임플란트를 시술할 환자의 치은(잇몸)을 절개하여 치조골을 노출시킨다. 이어서, 노출된 치조골 중 임플란트를 삽입할 위치를 결정하고, 상기 위치에 드릴과 같은 천공 도구를 사용하여 치조골의 소정 위치를 천공하여 임플란트의 기초가 되는 픽스츄어(fixture)가 식립될 천공을 형성한다.

이후 식립된 픽스츄어가 치조골과 완전히 결합되면, 상기 픽스츄어에 지대치(abutment)를 연결하고 상기 지대치에 인공치관을 결합시킨 후, 치은을 덮음으로써 임플란트 설치가 완료된다.

이러한 임플란트의 시술에 있어서, 임플란트의 성공적인 식립을 좌우하는 작업은 치조골에 픽스츄어가 매식될 홈을 드릴링하는 작업이라고 할 수 있다. 이는 환자의 치아의 전체적인 상태나 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골의 상태 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정해야 성공적인 임플란트 시술을 기대할 수 있는데, 임플란트 시술의 첫 단계라 할 수 있는 치조골 천공이 만족스럽지 못하다면 애초에 계획하였던 임플란트의 식립 위치와 방향 및 깊이가 충족될 수 없기 때문이다.

불행하게도 이와 같은 치조골 천공을 위한 드릴링 작업은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 작업 과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있다. 특히 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우, 시술 도중 별도의 특별한 측정 단계 없이 드릴링된 깊이를 가늠한다는 것은 매우 어려운 것이다.

또한, 픽스츄어를 식립하기 위한 홈을 치조골에 드릴링할 때에, 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 용이하지 않은 관계로 소정의 깊이를 넘어서서 드릴링 하게 되면 드릴이 치조골에 분포되어 있는 신경을 손상시킬 우려가 있다.

그 반대로 소정의 드릴링 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴링된 홈의 깊이가 얕아서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요될 뿐만 아니라, 이로 인해 홈 주위의 나사산이 손상되거나 홈에 고정될 픽스츄어(fixture)가 완벽하게 고정되지 못하게 되어 추후 재시술을 하게 되는 문제가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 임플란트 시술시 치은을 절개하여 치조골을 노출시킨 후 그 위에 직접 드릴 등을 이용하여 천공을 하는 경우, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 정확하게 파악할 수 있도록 스텐트(stent)라고 하는 보조 기구를 사용하게 된다.

종래에 통상적으로 사용한 스텐트의 제작 과정과 사용 방법은 다음과 같다.

먼저, 임플란트 시술 전에 고무재질의 인상 재료를 이용하여 피시술자의 상 악(上顎) 및/또는 하악(下顎)의 음형을 획득한 후 상기 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 및/또는 하악의 형상과 동일한 석고모형을 제작한다.

이어서, 이를 인공 교합기에 결합시켜 피시술자의 것과 거의 유사한 턱관절 및 상·하악 치아를 구강 밖에서 재현한다.

이어서, 치아가 상실되어 임플란트를 시술할 위치에 투명한 재질의 가상의 치아 모형을 제작하며, 이것이 스텐트로 사용된다.

이와 같이 완성된 스텐트 중 드릴이 삽입될 위치에 소정의 마크를 하고, 스텐트의 외부에 천공할 방향을 지시하는 표시를 한 후 상기 마크와 표시를 참고로 시술자는 드릴 등의 천공 도구를 이용하여 천공작업을 수행하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 스텐트는 내측면과 접촉되는 유치악 또는 무치악 시술자에 대해 천공 작업시 수직 또는 수평 방향에 대한 안정성을 확보하는 것이 매우 불안정하게 된다.

이에 본 출원인은, 도 1에 도시된 것과 같이, 몸체부(1)에 스텐트 유도부(23)가 고정되어 있는 스텐트에 관한 발명을 2007년 10월 24일자로 특허출원 제2007-0107408호로 출원한 바 있으며, 상기 본 출원인의 발명인 스텐트에 사용되는 도 2에 도시된 임플란트 식립 가이드장치에 대하여도 2008년 4월 23일자로 특허출원 제2008-0037614호로 출원한 바 있다.

본 출원인이 발명한 스텐트에 고정되어 있는 스텐트 유도부(23) 내주면의 직경은 드릴에 구비된 원통형 유도부의 외경에 대응되며, 상기 스텐트 유도부(23) 내 주면 하면에 일체로 만들어져 있는 스토퍼에 의하여 드릴의 천공 깊이가 제한된다.

따라서 피술자의 치아상태, 예를 들면 임플란트 시술이 필요한 치아의 크기와 치조골 위에 덮여 있는 치은의 두께 및 치조골의 상태 등에 따라 치조골의 천공 방향(각도) 및 깊이가 결정되고, 이러한 계산 결과에 스텐트 유도부(23)가 고정됨으로써 드릴에 의하여 치조골이 정확한 방향 및 깊이로 천공된다.

이와 같이 본 출원인의 선행특허출원에 의하면, 임플란트 시술을 위하여 치조골에 천공되는 구멍의 각도 및 깊이의 정확도가 시술자의 숙련도에 크게 영향을 받지 않으면서도 종래의 보편적인 방법에 비하여 월등히 향상되나, 몇 가지 추가로 고려되어야 할 부분이 있음을 발견하였다.

첫째는, 본 출원인이 발명한 스텐트에 고정되어 있는 스텐트 유도부(23)는 드릴의 천공 깊이와 방향을 결정하는 중요한 역할을 담당하는데, 이러한 스텐트 유도부(23)의 기능이 충분히 발휘되기 위해서는 스텐트 내의 정확한 지점에 그리고 의도하였던 각도로 스텐트 유도부(23)가 위치되고 고정되어야 한다. 따라서 스텐트를 제작하는 기본틀이 되는 피시술자의 석고모형 상의 정확한 지점에 스텐트 유도부(23)를 위치시킴으로써 상기 스텐트 유도부(23)가 스텐트 내에 사전에 계획했던 바대로 정확히 매립되도록 도와주는 보조적인 기구가 필요하다.

둘째는, 상기 보조기구가, 임플란트 시술의 전체 과정을 고려하여, 단순히 치조골 천공에 필요한 임플란트용 스텐트의 제작에만 이용되는 것이 아니라, 픽스츄어와 지대치 및 인공치관으로 이루어지는 임플란트가 실제로 피시술자에게 정확히 식립되도록 사전에 조정하는 작업에도 이용될 수 있도록 그 용도를 확장하는 것이 보다 바람직하다는 것이다. 이는 임플란트 식립이 일회의 시술과정만으로도 성 공적으로 마무리될 확률을 크게 높임으로써 시술비용의 절감이라는 측면에서 바람직할 뿐만 아니라, 임플란트 시술에 두려움과 고통 등의 부정적인 감정을 느끼기 마련인 피시술자의 심리적인 부담을 크게 줄여줄 수 있다는 점에서도 바람직하기 때문이다.

셋째는, 상기 보조기구 자체에 관한 것은 아니나, 보조기구에 의하여 지지되는 스텐트 유도부(23)(이하에서는, 유도부싱이라는 용어를 사용함)도 넓게 본다면 보조기구에 연결되는 구성요소라는 점에서 개선될 사항을 고려할 수 있다. 상기 유도부싱의 역할은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 내주면의 직경이 드릴에 구비된 유도부의 외경에 대응되는 크기로 형성되어 있고, 상기 내주면 하면에 일체로 만들어져 있는 스토퍼가 드릴의 유도부 하면과 접촉하여 더 이상의 진입을 막음으로써 드릴의 천공 깊이를 제한하는 것이다.

그러나 상기 스토퍼의 구성만으로는 드릴의 길이방향 움직임을 제한할 수 있을 뿐이고, 이와 마찬가지로, 상기 유도부싱에 가이드되어 상기 천공된 구멍에 나사산을 형성하는 탭이나 또는 상기 구멍에 나사산을 형성하는 동시에 나사결합되는 픽스츄어의 길이방향 움직임을 제한할 수 있을 뿐이다. 이는 드릴의 천공 작업시에는 별다른 문제가 되지 않으나, 나사를 형성하기 위한 또는 나사결합을 시키기 위한 회전운동의 경우에 이를 적절히 제한하지 못하는 것은 나사산 구조가 망가질 수 있다는 점에서 치명적인 문제를 야기할 수 있다. 다시 말하면, 나사산 구조의 건전성이 유지되지 못한다는 것은, 임플란트가 치조골에 견고히 고정되지 못한다는 것 을 의미하기 때문이다. 따라서 유도부싱에는 탭 또는 픽스츄어의 회전을 적절히 제한할 수 있는 구조가 스토퍼와 함께 구비되어야 한다.

마지막으로, 임플란트가 식립될 피시술자의 치은의 오목한 부분이 전후방향으로 협소한 경우가 많은데, 이런 경우에는 치은과의 간섭에 의하여 상기 보조기구와 유도부싱이 충분한 깊이로 삽입되지 못할 수 있다. 따라서 상기 보조기구와 유도부싱의 외형이, 치은의 오목한 부분이 협소한 경우에도, 충분히 삽입될 수 있는 구조를 갖도록 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 의한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리는, 원통형상체로서 그 내측 중심 부분에 제1 암나사부가 형성된 앵커;와 원통형상체의 몸통과, 상기 몸통의 일단에 형성된 제1 수나사부와, 상기 몸통의 타단에 형성된 제2 수나사부 및 상기 몸통과 상기 제2 수나사부 사이에 형성된 판상의 단턱부를 구비하되, 상기 제1 수나사부가 상기 앵커의 제1 암나사부에 나사결합될 수 있는 스크류 핀; 및 원통형상체의 몸체와, 상기 몸체 하단의 중심 부분에 형성된 제2 암나사부 및 상기 몸체의 외경보다 크도록 상기 몸체의 상단에 단턱지게 형성된 머리부를 구비하되, 상기 제2 암나사부가 상기 스크류 핀의 제2 수나사부에 나사결합될 수 있는 플러그 헤드;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기와 같은 구성을 가지는 고정핀 어셈블리는, 타원기둥체 형상을 가지는 몸체로 이루어지되 상기 타원기둥체의 길이방향을 따라 원형단면을 갖는 관통구멍이 형성되어 있는 유도부싱;을 더 포함하는데, 이때 상기 유도부싱에 형성된 관통구멍의 직경은 상기 플러그 헤드 몸체의 외경에 대응하고, 상기 유도부싱이 상기 제2 수나사부에 삽입되어 그 저면이 상기 스크류 핀의 단턱부에 지지되고 또한 상기 유도부싱의 관통구멍에 삽입되면서 상기 제2 수나사부에 나사결합된 상기 플러그 헤드의 머리부에 의하여 상기 유도부싱의 상면이 압박됨으로써 상기 유도부싱이 상기 스크류 핀과 상기 플러그 헤드 사이에 고정된다. 바람직하게는 상기 스크류 핀의 단턱부의 평면 형상을 상기 유도부싱의 타원면 형상에 대응하도록 한다.

상기 앵커의 하부에는 그 둘레를 따라 그루브가 형성될 수 있으며, 또한 상기 앵커의 외주면에는 적어도 하나 이상의 평탄면이 형성될 수도 있다. 이때 상기 앵커의 외경과 상기 스크류 핀 원통의 외경이 동일하도록 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 플러그 헤드의 몸체의 길이는 상기 유도부싱의 높이와 동일하도록 할 수 있는데, 이때 상기 몸체의 하단에는 내측으로 단차진 축경부가 형성되고, 상기 축경부의 길이는 상기 유도부싱에 있어서 그 저면으로부터 상기 스토퍼가 형성된 지점까지의 길이보다 길도록 한다.

또한 상기 플러그 헤드의 몸체의 길이는 상기 유도부싱의 높이와 다르게 형 성되는 것도 가능한데, 이때 상기 플러그 헤드의 몸체의 길이는 상기 유도부싱에 있어서 그 상면으로부터 상기 스토퍼가 형성된 지점까지의 길이와 동일하거나 짧도록 한다.

그리고 상기 플러그 헤드의 머리부의 중심에는 육각렌치가 끼워질 수 있는 육각기둥 형상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유도부싱의 관통구멍의 저면에는 단차진 모서리로 이루어진 스토퍼가 구비될 수 있으며, 또한 상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 중 타원면 장축 방향의 양측면 중 적어도 어느 한 측면의 일부분에 평면부가 형성될 수 있으며, 또한 상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 중 타원면 장축 방향의 양측면 중 적어도 어느 한 측면에는 냉각수홀이 형성될 수 있다.

특히 상기 유도부싱에 형성된 관통구멍의 상단 내주면에는 적어도 하나 이상의 보조나사산이 형성될 수 있는데, 상기 보조나사산의 피치는 상기 관통구멍에 의하여 가이드 되는 기구, 예를 들면 탭이나 임플란트용 픽스츄어의 표면에 형성된 수나사산의 피치와 동일하도록 한다.

상기 보조나사산은 120°의 등간격으로 세 개가 형성되는 것이 적절한데, 이때 상기 다수개의 보조나사산들은 각각 1회전씩 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 상면의 타원면 장 축 방향의 양측에는 오목한 고정부가 형성되고, 상기 유도부싱의 관통구멍과 동일한 직경의 구멍이 관통 형성되고 상기 고정부에 결합되는 돌출부가 하면에 형성된 연장부싱을 더 포함할 수도 있다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 출원인이 발명한 임플란트용 스텐트 내부에 고정되는 유도부싱은 고정핀 어셈블리에 의하여 스텐트 내의 정확한 지점에 위치될 수 있다. 이는 본 발명의 고정핀 어셈블리가 스텐트를 제작하는 기본틀이 되는 피시술자의 석고모형 상의 정확한 지점에 유도부싱를 위치시킬 수 있기 때문이다.

둘째, 본 발명의 고정핀 어셈블리는 피시술자의 석고모형 안에 앵커만을 남겨둔 상태에서 스크류 핀을 분리할 수 있도록 되어 있기 때문에, 앵커가 박혀 있는 석고모형을 픽스츄어와 지대치 및 인공치관으로 이루어지는 임플란트가 실제로 피시술자에게 정확히 식립되도록 사전에 조정하도록 하는 베이스로서 활용할 수 있도록 한다. 따라서 따라서 치조골의 천공으로부터 시작하여 임플란트를 식립하기까지의 모든 과정이 하나의 석고모델을 통하여 이루어지기 때문에, 임플란트가 피시술자에게 성공적으로 식립될 가능성이 비약적으로 향상되고, 또한 피시술자에게 직접 임플란트를 식립하기 전에 석고모델을 통하여 예비적으로 시술과정이 테스트될 수 있기 때문에 피시술자의 심리적, 육체적 부담을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 시술에 소요되는 전체 시간 역시 단축될 수 있게 된다.

셋째, 본 발명에 채택된 유도부싱은 그 관통구멍의 내주면 상면에 적어도 하나 이상의 보조나사산을 구비하고 있어, 상기 유도부싱에 가이드되어 치조골에 천공된 구멍에 나사산을 형성하는 탭 또는 상기 구멍에 나사산을 형성하면서 결합되는 픽스츄어의 회전량을 효과적으로 제한할 수 있도록 한다. 따라서 이러한 본 발명의 유도부싱은 치조골에 형성되는 나사산 구조의 건전성을 담보할 수 있다는 효과를 가진다.

마지막으로, 본 발명의 유도부싱은 타원기둥체 형상을 가지는 몸체로 이루어져 있기 때문에, 임플란트용 스텐트의 유도부싱이 드릴의 고속회전에 따라 같이 회전하려는 현상을 효과적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 타원기둥체 형상의 몸체는 치은의 오목한 부분이 협소한 경우에도 유도부싱이 충분히 삽입될 수 있도록 한다는 점에서도 뛰어난 효과를 갖는다.

이하 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 정밀유도 식립을 위한 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리(10)에 대한 실시예를 설 명한다.

도 2는 본 발명에 따른 고정핀 어셈블리(10)에 대한 사시도 및 부분투시도로서, 특히 치조골에 천공되는 구멍의 각도(방향) 및 깊이를 정밀하게 가이드하기 위한 유도부싱(400)이 결합된 상태를 도시하고 있다.

도 3은 상기 고정핀 어셈블리(10)를 이루는 각 부품이 분해된 상태를 도시하고 있는데, 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)는 피시술자의 구강을 본뜬 석고모델에 삽입되어 고정핀 어셈블리(10) 전체를 지탱하게 되는 앵커(100)와, 상기 앵커(100)에 착탈가능하게 형성된 스크류 핀(200)과, 역시 상기 스크류 핀(200)에 착탈가능하게 만들어진 플러그 헤드(300)로 이루어진다. 다시 말하면, 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)는 상호 착탈가능한 세 개의 부품인 앵커(100)와 스크류 핀(200) 및 플러그 헤드(300)로 구성되는 것이며, 이들의 구성을 보다 상세히 설명한다면 다음과 같다.

도 4는 상기 앵커(100)를 상세히 도시한 도면으로서, 상기 앵커(100)는 원통형상체로서 그 내측 중심 부분에 제1 암나사부(102)가 형성되어 있다. 상기 제1 암나사부(102)는 후술할 스크류 핀(200)의 제1 수나사부(204)와 나사결합함으로써 탈착이 자유롭게 이루어진다.

상기 앵커(100)의 하부에는 그 둘레를 따라 원형의 그루브(104)가 형성되는데, 상기 그루브(104)는 석고모델에 준비된 구멍에 접착물질이 도포된 앵커(100)가 삽입되어 상기 접착물질이 경화된 후에, 상기 앵커(100)가 상하방향, 즉 삽입된 구멍의 길이방향을 따라 움직이는 것을 방지하기 위하여 만들어진 것이다.

또한 상기 앵커(100)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 평탄면(106)이 형성되는데, 이는 상기 그루브(104)와 유사하게, 앵커(100)에 도포된 접착물질이 경화된 후에 상기 앵커(100)가 원주방향을 따라 회전하는 것을 방지하기 위하여 만들어진 것이다. 바람직하게는 상기 평탄면(106)은 앵커(100) 외주면의 대향하는 양측에 하나씩, 즉 두 개로 형성되는 것이 적절하다.

그리고 상기 앵커(100)의 폐쇄된 단부(108)(상기 제1 암나사부가 형성되지 않은 단부)는 원추 또는 절두원추(截頭圓錐, 원뿔대) 형상을 가지는 것이 바람직한데, 이는 석고모델에 형성된 구멍의 좌면 형상에 맞춰서 충분한 접촉면적을 확보하기 위함이다.

도 5는 상기 스크류 핀(200)을 상세히 도시한 도면으로서, 상기 스크류 핀(200)은 원통형상체의 몸통(202)과, 상기 몸통(202)의 일단에 형성된 제1 수나사부(204)와, 상기 몸통(202)의 타단에 형성된 제2 수나사부(206) 및 상기 몸통(202)과 상기 제2 수나사부(206) 사이에 형성된 판상의 단턱부(208)를 구비하고 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 스크류 핀(200)의 일단에 형성된 제1 수나사부(204)는 상기 앵커(100)의 제1 암나사부(102)에 나사결합되어 탈착이 가능하게 된다. 또한, 상기 제2 수나사부(206)에는 후술할 바와 같이, 상기 플러그 헤드(300)의 제2 암나사부(304)에 나사결합된다. 따라서 본 발명의 스크류 핀(200)은 고정핀 어셈블 리(10)의 양단부에 배치되는 앵커(100)와 플러그 헤드(300)를 연결하는 가교 역할을 하게 되고, 특히 스크류 핀(200)이 앵커(100)로부터 탈착이 가능하기 때문에 석고모델에 앵커(100)가 박혀 있는 상태를 유지하면서 스크류 핀(200) 및 그 상부구조물만을 빼낼 수 있다는 점에 주목해야 한다(이러한 구성의 중요성에 대해서는 이하의 해당부분에서 상세히 설명한다). 그리고 상기 앵커(100)의 외경과 상기 스크류 핀(200) 몸통(202)의 외경이 동일하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 석고모델에 형성된 구멍에 고정핀 어셈블리(10)를 고정시킬 때 앵커(100) 전체와 스크류 핀(200)의 몸통(202)의 일부가 석고에 박히기 때문에, 스크류 핀(200)의 용이한 탈거를 위해서는 앵커(100)의 외경과 스크류 핀(200) 몸통(202)의 외경이 동일한 것이 좋기 때문이다.

도 6은 상기 플러그 헤드(300)를 상세히 도시한 도면으로서, 상기 플러그 헤드(300)는 원통형상체의 몸체(302)와, 상기 몸체(302) 하단의 중심 부분에 형성된 제2 암나사부(304) 및 상기 몸체(302)의 외경보다 크도록 상기 몸체(302)의 상단에 단턱지게 형성된 머리부(306)를 구비하고 있다. 여기에서 상기 제2 암나사부(304)는 상기 스크류 핀(200)의 제2 수나사부(206)에 나사결합될 수 있는데, 상기 플러그 헤드(300)의 머리부(306)의 중심에는 육각렌치가 끼워질 수 있는 육각기둥 형상의 홈(308)이 형성되어 있기 때문에 플러그 헤드(300)의 탈착이 용이하다.

상기 플러그 헤드(300)가 스크류 핀(200)에 결합된 상태를 보면, 상기 플러그 헤드(300)의 머리부(306)와 상기 스크류 핀(200)의 단턱부(208) 사이를 플러그 헤드(300)의 원통형상체의 몸체(302)가 연결하고 있는 모양을 가지게 된다. 이때 상기 플러그 헤드(300)의 몸체(302)의 외경은 상기 머리부(306)의 외경 및 단턱부(208)의 길이보다 작기 때문에, 상기 머리부와 단턱부에 의하여 한정되는 환형의 공간이 상기 몸체(302)의 외측으로 형성된다. 바로 상기의 환형 공간에 유도부싱(400)이 배치된다.

도 7은 상기 머리부(306)와 단턱부(208)에 의하여 한정되는 환형의 공간에 삽입 및 고정되는 유도부싱(400)을 상세히 나타낸 도면이다.

상기 유도부싱(400)은 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402)로 이루어지고, 상기 타원기둥체의 길이방향을 따라 원형단면을 갖는 관통구멍(404)이 형성되어 있으며, 상기 관통구멍(404)의 하면에는 단차진 모서리로 이루어진 스토퍼(405)가 구비되어 있다. 이때 상기 유도부싱(400)에 형성된 관통구멍(404)의 직경은 상기 플러그 헤드(300) 몸체(302)의 외경에 대응하며, 상기 유도부싱(400)이 상기 제2 수나사부(206)와 유격을 가지면서 삽입되면, 상기 유격 사이로 플러그 헤드(300)가 들어가면서 상기 플러그 헤드(300)의 제2 암나사부(304)와 상기 스크류 핀(200)의 제2 수나사부(206)가 나사결합된다.

상기 결합이 완성되면, 유도부싱(400)의 저면(406)은 상기 스크류 핀(200)의 단턱부(208)에 지지되고, 또한 상기 유도부싱(400)의 상면(408)은 유도부싱(400)의 관통구멍(404)을 따라 삽입되면서 상기 제2 수나사부(206)에 나사결합된 플러그 헤드(300)의 머리부(306)에 의하여 압박되기 때문에, 상기 유도부싱(400)이 상기 스 크류 핀(200)과 상기 플러그 헤드(300) 사이에 견고하게 고정될 수 있다.

상기 플러그 헤드(300)의 몸체(302)의 길이는 다양하게 선정될 수 있는데, 플러그 헤드(300) 몸체(302)의 길이가 상기 유도부싱(400)의 높이와 동일한 경우에는, 상기 유도부싱(400)의 스토퍼(405)를 고려하여, 플러그 헤드(300) 몸체(302)의 하단에 그 내측으로 단차진 축경부(310)를 형성하고, 상기 축경부(310)의 길이를 상기 유도부싱(400)에 있어서 그 저면(406)으로부터 상기 스토퍼(405)가 형성된 지점까지의 길이보다 길도록 해야 한다. 즉 유도부싱(400)의 스토퍼(405)에 의하여 플러그 헤드(300)의 몸체(302)가 충분히 삽입될 수 없게 되는 상태를 피해야 한다. 간단하게는 상기 플러그 헤드(300)의 몸체(302)의 길이를, 상기 유도부싱(400)에 있어서 그 상면(408)으로부터 상기 스토퍼(405)가 형성된 지점까지의 길이와 동일하거나 짧도록 함으로써 스토퍼(405)에 의한 간섭을 피할 수도 있다.

상기 유도부싱(400)은 원통형상을 가질 수도 있으나, 본 발명에서는 그 전체적인 형상이 타원기둥체라는 것을 특징으로 한다. 즉 본 발명의 유도부싱(400)은, 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402)로 이루어져 있어, 드릴(500)의 유도부(510)가 상기 관통구멍(404)을 따라 가이드되면서 고속으로 회전하여도, 스텐트에 고정된 유도부싱(400)은 드릴(500)의 천공방향에 대해 수직한 방향의 단면형상이 타원형이기 때문에 드릴(500)의 회전에 따라 유도부싱(400)이 같이 회전하려는 현상을 억제할 수 있게 된다(도 8 참조).

또한 상기 유도부싱(400)은 그 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402) 중 타원 면 장축 방향의 양측면(410,410')이 피시술자의 협설측을 향하도록 스텐트에 고정되고, 따라서 임플란트가 식립될 공간이 협소한 경우에도 유도부싱(400)의 몸체(402) 중 타원면 단축 방향의 양측면이 치아 사이에 위치하기 때문에 유도부싱(400)의 설치상의 자유도가 높아진다.

부수적으로는 이러한 타원기둥 형상은, 원통형상에 비하여 작은 사이즈를 갖는 유도부싱(400)의 취급을 보다 쉽게 할 수 있도록 하는 장점도 가진다.

그리고 상기 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402) 중 타원면 장축 방향의 양측면(410,410') 중 적어도 어느 한 측면의 일부분에 평면부(412)가 형성되도록 할 수 있다. 이는 상기 유도부싱(400)의 상하방향 고정성을 향상시키기 위한 것이다. 물론 타원면 장축 방향의 양측면(410,410') 모두의 일부분에 각각 평면부(412)가 형성되는 것이 보다 바람직하다.

아울러 상기 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402) 중 타원면 장축 방향의 양측면(410,410') 중 적어도 어느 한 측면에는 냉각수홀(414)이 형성된다. 상기 냉각수홀(414)은 치조골의 천공 작업 중에 유도부싱(400)의 관통구멍(404)과의 마찰에 의하여 뜨거워지는 드릴(500)을 냉각시키기 위한 냉각수 또는 윤활기능을 수행하는 냉각유를 공급하는 구멍이다. 냉각수홀(414)은 상기 몸체(402)의 저면(406)으로부터 전체 높이의 1/2 또는 1/3 위치에 형성되는 것이 바람직한데, 이는 냉각수홀(414)로 유입되는 냉각수 또는 냉각유가 드릴(500)의 유도부(510) 전체에 잘 퍼지도록 하기 위함이다. 필요에 따라서는 냉각효율을 높이기 위하여, 냉각수홀(414)을 복수개로 마련할 수도 있다.

그리고 상기 유도부싱(400)의 타원면 형상에 대응하여 상기 스크류 핀(200)의 단턱부(208)의 평면 형상 역시 유도부싱(400)의 타원면 형상으로 만드는 것이 바람직하며, 이는 고정핀 어셈블리(10) 전체의 방향성, 즉 유도부싱(400)과 스크류 핀(200)의 타원면 장축 방향의 양측면(410,410')이 피시술자의 협설측을 향하도록 하는 방향을 결정하는데에 유리하기 때문이다.

본 발명에 따른 고정핀 어셈블리(10)의 유도부싱(400)의 또 다른 특징은, 상기 유도부싱(400)에 형성된 관통구멍(404)의 상단 내주면에 적어도 두 개 이상의 보조나사산(416)이 원주방향으로 등간격을 이루며 형성되어 있다는 것이다. 이는 앞서 언급한 바와 같이, 유도부싱(400)에 구비된 스토퍼(405)는 상기 유도부싱(400)에 가이드되는 탭 또는 픽스츄어의 길이방향 움직임을 제한할 수 있을 뿐이기 때문에, 이러한 기구들의 회전량을 제한하는 새로운 구성이 필요하며, 이를 실현하기 위한 새로운 구성이 바로 상기 보조나사산(416)인 것이다.

상기 보조나사산(416)의 피치는 상기 관통구멍(404)에 의하여 가이드 되는 기구의 표면에 형성된 수나사산의 피치와 동일하도록 형성되는데, 이러한 보조나사산(416)은 하나 이상의 적절한 갯수로 원주방향을 따라 배치되며, 만일 상기 보조나사산(416)이 두 개 이상의 복수개로 형성되는 경우에는 원주방향을 따라 등간격을 이루도록 하는 것이 바람직하다.

상기 보조나사산(416)의 역할은 수나사산이 형성된 탭 또는 픽스츄어와 같은 기구의 회전량을 확률적으로 일정한 오차 내에 있도록 제한하는 것이다. 만일 보조 나사산(416)이 두 개가 형성되어 있는 경우를 예로서 설명한다면, 탭 또는 픽스츄어가 목표로 한 회전량을 초과하여 회전하더라도 보조나사산(416)에 걸린 후에는 보조나사산(416)의 회전수만큼만 더 돌아갈 뿐이고, 더욱이 보조나사산(416)이 두 개라면 확률적으로 그 최대한의 회전범위는 보조나사산(416)의 회전수의 1/2 만큼의 범위에서 목표량보다 더 또는 덜 돌아갈 뿐이기 때문에 상기 기구의 회전량을 확률적으로 일정한 오차 내에 있도록 제한할 수 있게 된다.

바람직하게는 상기 보조나사산(416)이 120°의 등간격으로 세 개가 형성되고, 상기 다수개의 보조나사산(416)들이 각각 1회전씩 형성되도록 하는 것이 적절하다. 이러한 경우 상기 기구와 보조나사산(416)의 리드가 1.5㎜라면, ±0.5㎜ 이내의 오차범위로 회전량이 제한되고, 이러한 정도의 오차는 임플란트 시술시 충분히 허용될 만한 수준이라고 평가된다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 유도부싱(400)의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체(402) 상면(408)의 타원면 장축 방향의 양측(410,410')에는 오목한 고정부(418)가 형성되고, 상기 관통 구멍(404)과 동일한 직경의 구멍(610)이 관통 형성되고 상기 고정부(418)에 결합되는 돌출부(612)가 하면에 형성된 연장부싱(600)을 상기 유도부싱(400)에 추가로 연결함으로써, 임플란트 정밀식립용 드릴(500)을 유도하는 길이를 연장시키는 것도 가능하다. 이때 유도부싱(400)에 연장부싱(600)이 결합된 상태로 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)가 조립되는 경우에는, 플러그 헤드(300) 몸체(302)의 길이 역시 연장부싱(600)의 길이에 대응하여 그만큼 더 길어 져야 한다.

그리고, 도 9에는 상기 유도부싱(400)의 보조나사산(416)이 도시되어 있지는 않으나, 오목한 고정부(418)가 형성됨으로써 연장부싱(600)이 연결될 수 있는 유도부싱(400)에도 보조나사산(416)이 형성될 수 있음은 물론이다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)를 이용하여 임플란트용 스텐트(1)를 제작하는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 임플란트 시술 전에 고무재질의 인상 재료를 이용하여 피시술자의 상악 및/또는 하악의 음형을 획득한 후 상기 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 및/또는 하악의 형상과 동일한 석고모형을 제작한다.

이어서, 이를 인공 교합기에 결합시켜 피시술자의 것과 거의 유사한 턱관절 및 상·하악 치아를 구강 밖에서 재현하고, 치아가 상실되어 임플란트를 시술할 위치에 상기 고정핀 어셈블리(10)가 삽입될 구멍을 천공한다. 이때 상기 구멍의 깊이와 각도(방향)은, 사전에 영상진단을 통하여 결정된 치조골의 천공 깊이와 각도에 대응하도록 만들어진다.

석고모델에 천공된 구멍에는, 유도부싱(400)이 끼워짐으로써 그 조립이 완성된 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)가 삽입되는데, 상기 고정핀 어셈블리(10)의 앵커(100) 외주면 또는 상기 구멍 안에는 접착물질이 도포된다. 이때 상기 고정핀 어셈블리(10)의 방향은 상기 유도부싱(400)의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 중 타원면 장축 방향의 양측면(410,410')이 피시술자의 협설측을 향하도록 한다.

이후 접착물질이 경화되어 석고모델에 끼워진 고정핀 어셈블리(10)가 단단히 고정되면, 상기 고정핀 어셈블리(10), 특히 유도부싱(400)이 내부에 포함되도록 석고모델의 표면에 투명한 재질을 도포한다.

그리고 상기 투명한 재질의 경화가 완료되면, 고정핀 어셈블리(10)를 분해하게 되는데, 우선 고정핀 어셈블리(10)의 플러그 헤드(300)를 탈거한 후 유도부싱(400)이 내재된 투명한 재질을 석고모형의 틀로부터 빼낸다. 이렇게 하여 완성된 투명한 재질의 제품이 바로 임플란트용 스텐트(1)로 사용되며, 상기 임플란트용 스텐트(1)에는 정확한 위치에서 정확한 깊이와 각도로 고정된 유도부싱(400)이 포함되어 있게 된다.

이러한 과정을 거치게 되면, 석고모델에는 앵커(100)와 스크류 핀(200)만이 박혀 있게 되는데, 상기 앵커(100)와 스크류 핀(200)은 나사결합(제1 암나사부 및 제1 수나사부의 나사결합)되어 있기 때문에, 이러한 상태의 석고모델에서 스크류 핀(200)만을 분리해내는 것이 가능하다.

스크류 핀(200)이 분리되면 석고모델에는 앵커(100)만이 남아있게 되는데, 이것이 본 발명의 고정핀 어셈블리(10)가 가지는 또 하나의 중요한 측면이다. 즉 앵커(100)만이 남아 있는 석고모델은 임플란트용 픽스츄어(fixture)와 지대치(abutment) 및 인공치관의 조립을 시뮬레이션하거나 조정할 수 있는 베이스 역할로 사용될 수 있게 된다는 점이 중요하다. 따라서 치조골의 천공으로부터 시작하여 임플란트를 식립하기까지의 모든 과정이 하나의 석고모델을 통하여 이루어지기 때문에, 임플란트가 피시술자에게 성공적으로 식립될 가능성이 비약적으로 향상된다. 또한 피시술자에게 직접 임플란트를 식립하기 전에 석고모델을 통하여 예비적으로 시술과정이 테스트될 수 있으므로, 피시술자의 부담을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 시술에 소요되는 전체 시간 역시 단축될 수 있게 된다.

이상 본 발명의 기술적 특징을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였으나, 본 발명은 예시된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들 역시 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 출원인의 선행특허출원 제2007-0107408호의 임플란트용 스텐트에 대한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리의 조립사시도 및 이의 부분투시도.

도 3은 본 발명에 따른 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리의 분해사시도.

도 4는 도 3의 앵커를 상세히 도시한 도면.

도 5는 도 3의 스크류 핀을 상세히 도시한 도면.

도 6은 도 3의 플러그 헤드를 상세히 도시한 도면.

도 7은 도 3의 유도부싱을 상세히 도시한 도면.

도 8은 도 3의 유도부싱에 의하여 치조골 천공용 드릴이 유도되는 모습을 간략히 도시한 도면.

도 9는 도 3의 유도부싱에 연장부싱이 결합되는 모습을 간략히 도시한 도면.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 고정핀 어셈블리 100 : 앵커

102 : 제1 암나사부 104 : 그루브

106 : 평탄면 108 : 단부

200 : 스크류 핀 202 : 몸통

204 : 제1 수나사부 206 : 제2 수나사부

208 : 단턱부 300 : 플러그 헤드

302 : 몸체 304 : 제2 암나사부

306 : 머리부 308 : 홈

310 : 축경부 400 : 유도부싱

402 : 몸체 404 : 관통구멍

405 : 스토퍼 406 : 저면

408 : 상면

410, 410' : 유도부싱의 타원면 장축방향의 측면

412 : 평면부 414 : 냉각수홀

416 : 보조나사산 500 : 드릴

510 : 유도부 600 : 연장부싱

610 : 구멍 612 : 돌출부

Claims

원통형상체로서 그 내측 중심 부분에 제1 암나사부가 형성된 앵커;

원통형상체의 몸통과, 상기 몸통의 일단에 형성된 제1 수나사부와, 상기 몸통의 타단에 형성된 제2 수나사부 및 상기 몸통과 상기 제2 수나사부 사이에 형성된 판상의 단턱부를 구비하되, 상기 제1 수나사부가 상기 앵커의 제1 암나사부에 나사결합될 수 있는 스크류 핀; 및

원통형상체의 몸체와, 상기 몸체 하단의 중심 부분에 형성된 제2 암나사부 및 상기 몸체의 외경보다 크도록 상기 몸체의 상단에 단턱지게 형성된 머리부를 구비하되, 상기 제2 암나사부가 상기 스크류 핀의 제2 수나사부에 나사결합될 수 있는 플러그 헤드;

를 포함하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 1에 있어서,

타원기둥체 형상을 가지는 몸체로 이루어지되 상기 타원기둥체의 길이방향을 따라 원형단면을 갖는 관통구멍이 형성되어 있는 유도부싱;

을 더 포함하되, 상기 유도부싱에 형성된 관통구멍의 직경은 상기 플러그 헤드 몸체의 외경에 대응하고, 상기 유도부싱이 상기 제2 수나사부에 삽입되어 그 저면이 상기 스크류 핀의 단턱부에 지지되고 또한 상기 유도부싱의 관통구멍에 삽입 되면서 상기 제2 수나사부에 나사결합된 상기 플러그 헤드의 머리부에 의하여 상기 유도부싱의 상면이 압박됨으로써 상기 유도부싱이 상기 스크류 핀과 상기 플러그 헤드 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 앵커의 하부에 그 둘레를 따라 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 3에 있어서,

상기 앵커의 외주면에 적어도 하나 이상의 평탄면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 앵커의 외경과 상기 스크류 핀 몸통의 외경이 동일한 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 플러그 헤드의 몸체의 길이는 상기 유도부싱의 높이와 동일하되, 상기 몸체의 하단에는 내측으로 단차진 축경부가 형성되고, 상기 축경부의 길이가 상기 유도부싱에 있어서 그 저면으로부터 상기 스토퍼가 형성된 지점까지의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 플러그 헤드의 몸체의 길이는 상기 유도부싱에 있어서 그 상면으로부터 상기 스토퍼가 형성된 지점까지의 길이와 동일하거나 짧은 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 플러그 헤드의 머리부의 중심에 육각기둥 형상의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 스크류 핀의 단턱부의 평면 형상이 상기 유도부싱의 타원면 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 유도부싱의 관통구멍의 하면에는 단차진 모서리로 이루어진 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 중 타원면 장축 방향의 양측면 중 적어도 어느 한 측면의 일부분에 평면부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 중 타원면 장축 방향의 양측면 중 적어도 어느 한 측면에 냉각수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2에 있어서,

상기 유도부싱에 형성된 관통구멍의 상단 내주면에는 적어도 하나 이상의 보조나사산이 형성되되, 상기 보조나사산의 피치는 상기 관통구멍에 의하여 가이드 되는 기구의 표면에 형성된 수나사산의 피치와 동일한 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 13에 있어서,

상기 보조나사산이 120°의 등간격으로 세 개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 13에 있어서,

상기 다수개의 보조나사산들이 각각 1회전씩 형성된 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.
청구항 2 또는 청구항 13에 있어서,

상기 유도부싱의 타원기둥체 형상을 가지는 몸체 상면의 타원면 장축 방향의 양측에는 오목한 고정부가 형성되고, 상기 유도부싱의 관통구멍과 동일한 직경의 구멍이 관통 형성되고 상기 고정부에 결합되는 돌출부가 하면에 형성된 연장부싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 스텐트 제작에 사용되는 고정핀 어셈블리.