KR20100108146A - 치과용 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외주면에 형성되는 나사산의 표면에 홈을 형성하여, 식립시 치조골과의 마찰을 줄이고, 골융합 이후에는 치조골과 접촉되는 표면적을 증대시켜 보다 강한 고정력을 얻을 수 있도록 한 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어로서, 상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산과; 상기 나사산의 표면에 오목하게 형성되는 홈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법이 제공된다.
임플란트, 픽스츄어, 나사산, 홈, 생체활성 물질, 치조골, 마찰력, 고정력
Description
본 발명은 환자의 상실된 치아를 회복하는데 사용되는 임플란트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외주면에 형성되는 나사산의 표면에 홈을 형성하여, 식립시 치조골과의 마찰을 줄이고, 골융합 이후에는 치조골과 접촉되는 표면적을 증대시켜 보다 강한 고정력을 얻을 수 있도록 한 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법에 관한 것이다.
임플란트란 상실된 인체 조직을 회복시켜 주는 대치물을 의미하는데, 치과에서는 일반적으로 상실된 치아의 치근(뿌리)을 대신할 수 있도록 자연치근이 빠져나간 치조골에 픽스츄어(Fixture)를 매식하여 유착시킨 후 인공치아를 고정시켜 치아의 원래 기능을 회복하도록 하는 대치물을 의미한다.
이와 같은 치과용 임플란트는 인공치아와 치근과의 결합방법에 따라서 다양하게 분류될 수 있다. 그 중에서 스크류의 결합력을 이용한 것으로서 스크류 타입 임플란트가 있는데, 종래의 스크류 타입 임플란트 시스템은 어버트먼트(Abutment)의 헤드부가 8각형으로 형성되어 있어서 옥타 어버트먼트(Octa Abutment) 시스템이 라 부른다.
종래의 스크류 타입 임플란트 시스템(임플란트 조립체)은, 픽스츄어, 지대주 및 보철물 등으로 구성된다.
픽스츄어는 치조골에 매식되어 전체 임플란트 시스템을 고정하는 역할을 하는데, 인체 골조직과의 융합을 위해서 생체적합성이 우수한 티타늄으로 제조된다. 지대주는 픽스츄어에 결합되어, 보철물을 고정하여 지지하는 역할을 한다. 보철물은 인상채득, 작업모형 제작, 납형제작, 매몰 및 소환 공정 등의 공정을 통해 치아의 형태로 제작된다.
이상 상술한 바와 같이 구성된 임플란트 시스템은 일반적으로, 임플란트 하부 구조물인 픽스츄어 매식단계와, 인상 채득 및 작업모형 완성단계와, 납형제작 및 내관주조단계와, 보철물 성형단계와, 보철물을 외관에 시멘트(cement)로 결합시키는 보철물 접착단계를 거쳐 시술된다.
임플란트 시술 시 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어는 일반적으로 외주면에 나사산이 형성된 스크류 타입으로서, 보철물을 수복하고자 하는 치조골에 드릴 등으로 구멍을 형성한 후에 이식된다.
치조골에 형성되는 구멍은 픽스츄어의 직경보다 약간 작게 드릴링되며, 픽스츄어에는 커팅 에지가 형성되어 있어 이 구멍의 내주면에 암나사산을 형성하면서 이식된다. 이때 픽스츄어와 치조골 사이에는 마찰에 의하여 열이 발생되는데, 과도한 열은 치조골의 괴사를 가져올 수 있다. 그러므로, 픽스츄어 식립시의 관점에서 볼 때에는, 픽스츄어의 외부표면과 치조골 사이의 접촉면적을 가능한 한 작게 하여 픽스츄어와 치조골 사이의 마찰력이 가능한 한 작아질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 식립 이후에는 픽스츄어의 표면과 치조골 사이에 골융합이 일어나면서, 보철물을 지지하고 저작력을 분산할 수 있는 고정력을 얻게 된다. 이때에는 픽스츄어 식립시와는 반대로, 픽스츄어와 치조골과의 사이의 접촉면적이 증대되어 보다 강한 고정력을 얻을 수 있도록 픽스츄어의 표면적을 넓게 하는 것이 바람직하다.
따라서, 픽스츄어의 식립시에는 치조골과의 마찰이 작아질 수 있으면서도 픽스츄어의 식립이 완료된 후에는 치조골과의 접촉면적이 증대될 수 있도록 픽스츄어의 외부 형상을 설계할 필요가 있다.
한편, 임플란트의 기능을 더욱 향상하기 위해서 골융합 기능을 촉진시키기 위한 다양한 생체활성 물질이 개발되고 있다. 픽스츄어의 외부표면에 도포된 생체활성 물질이 생물학적 기능을 발휘하기 위해서는 임플란트 픽스츄어가 식립될 때 픽스츄어의 외부표면으로부터 탈락되지 않고 남아 있어야, 식립 이후에 생체활성 물질이 주변 치조골에 지속적으로 전달되어 골융합 기능을 촉진시킬 수 있다. 그러나, 픽스츄어의 외부표면에 부착된 생체활성 물질이 픽스츄어의 식립 도중 탈락되는 문제로 인하여 생체활성 물질의 유효성에 문제점이 제기되고 있다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은, 외주면에 형성되는 나사산의 표면에 홈을 형성하여, 식립시 치조골과의 마찰을 줄이고, 골융합 이후에는 치조골과 접촉되는 표면적을 증대시켜 보다 강한 고정력을 얻을 수 있도록 한 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한 본 발명은, 나사산의 표면에 형성된 홈 내에 골융합 기능을 촉진할 수 있는 생체활성 물질을 탑재시켜, 픽스츄어의 식립 이후에 생체활성 물질을 일정기간 동안 주변 치조골에 지속적으로 전달할 수 있도록 한 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어로서, 상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산과; 상기 나사산의 표면에 오목하게 형성되는 홈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어가 제공된다.
상기 홈은 상기 나사산의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 홈의 내부에는 골융합 촉진을 위한 생체활성 물질이 탑재되어 있는 것이 바람직하다.
상기 생체활성 물질은 캐리어에 포함된 상태로 상기 홈의 내부에 탑재되는 것이 바람직하다.
상기 생체활성 물질은, BMP-2, BMP-7, TGF-β1, βFGF, VEGF, IGF-1, PDGF, PTH, MEPE, OGP, 합성펩타이드 및 이들 중 하나 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 캐리어는, Collagen, Gelatin, Fibrin, Heparin, PHAs, Pullulan, HA, DBM 및 이들 중 하나 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 하단에는 커팅 에지가 형성되며, 상기 커팅 에지가 형성된 부분의 나사산에는 상기 홈이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
상기 나사산의 상부면 또는 하부면과 평행한 방향으로 측정될 수 있는 상기 홈의 폭은 0.05 내지 0.35mm의 값을 가지는 것이 바람직하다.
상기 나사산의 상부면 또는 하부면에 수직인 방향으로 측정될 수 있는 상기 홈의 깊이는 0.005 내지 0.25mm의 값을 가지는 것이 바람직하다.
상기 홈의 단면 형상은, 반원 형상, 원호 형상, 삼각 형상, 사각 형상, 다각 형상, 타원 형상, 및 서로 다른 복수의 곡률을 가지는 원호 형상 중 어느 하나의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어로서, 상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산과; 골융합 촉진을 위해 상기 나사산과 나사산 사이의 골 부분에 도포되어 있는 생체활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어가 제공된다.
상기 생체활성 물질은 캐리어에 포함된 상태로 상기 골 부분에 도포되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어를 제조하는 방법으로서, 상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산의 표면에 오목한 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어의 제조방법이 제공된다.
상기 제조방법은, 상기 홈의 내부에 골융합 촉진을 위한 생체활성 물질을 탑재하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 외주면에 형성되는 나사산의 표면에 홈을 형성하여, 식립시 치조골과의 마찰을 줄이고, 골융합 이후에는 치조골과 접촉되는 표면적을 증대시켜 보다 강한 고정력을 얻을 수 있도록 한 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 임플란트 픽스츄어에 의하면, 픽스츄어의 식립시에는 치조골과의 마찰이 작아질 수 있으면서도 픽스츄어의 식립이 완료된 후에는 치조골과의 접촉면적이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 나사산의 표면에 형성된 홈 내에 골융합 기능을 촉진할 수 있는 생체활성 물질을 탑재시킨 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 임플란트 픽스츄어에 의하면, 픽스츄어를 식립하는 도중에 생체활성 물질이 탈락되지 않아, 픽스츄어의 식립 이후에 생체활성 물질을 일정기간 동안 주변 치조골에 지속적으로 전달할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어 및 그 제조방법을, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도가 도시되어 있다. 도 3에는 다양한 형상의 홈이 형성된 나사산의 변형예들이 도시되어 있다. 그리고, 도 4에는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어(이하, 간단히 '픽스츄어' 라고만 함)는, 픽스츄어 몸체(10)의 외주표면에 나사산(11)이 형성되어 이루어진다. 픽스츄어의 몸체(10) 하단에는 커팅 에지(cutting edge)(13)가 형성되어 픽스츄어의 식립시 치조골을 부분적으로 깎아내면서 암나사산을 형성할 수 있도록 되어 있다.
본 제1 실시형태에 따르면, 나사산(11)의 표면에 홈(12)이 형성되며, 이 홈(12)은 나사산(11)과 함께 픽스츄어의 몸체(10) 외부표면에 나선형으로 형성된다. 도면에는 나사산(11)의 상부면 및 하부면 양쪽 모두에 홈(12)이 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 나사산(11)의 상부면 및 하부면 중 어느 한 쪽에만 형성될 수 있음은 물론이다. 또한, 도면에는 나사산(11)과 몸체(10)가 만나는 부분에 홈(12)이 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 홈(12)의 위치가 도시된 것만으로 한정되는 것은 아니다.
도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 나사산의 상부면 또는 하부면과 평행한 방향으로 측정될 수 있는 홈의 폭(W)은 대략 0.05 내지 0.35mm의 값을 가지는 것이 바람직하며, 대략 0.1 내지 0.3mm의 값을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 나사산의 상부면 또는 하부면에 수직인 방향으로 측정될 수 있는 홈의 깊이(D)는 대략 0.005 내지 0.25mm의 값을 가지는 것이 바람직하며, 대략 0.01 내지 0.2mm의 값을 가지는 것이 더욱 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시형태에 따르면, 나사산(11)에 형성된 홈(12)의 내부에 생체활성 물질(14)이 탑재되어 있다는 점에서 상술한 제1 실시형태와 차이를 갖는다. 홈(12)의 내부에 생체활성 물질(14)이 탑재되어 있다는 점을 제외하고는 제1 및 제2 실시형태는 모두 동일하므로, 동일한 부재에는 동일한 부재번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
홈(12)의 내부에는 생체활성 물질(14)이 단독으로 홈(12) 내에 탑재될 수도 있고, 이 생체활성 물질(14)을 포함하는 캐리어가 홈(12) 내에 탑재되도록 구체화될 수도 있다. 생체활성 물질(14)로서는, 치과용 임플란트 분야에서 공지되어 있는 어떠한 물질이라도 사용될 수 있으며, 예를 들어 B MP-2, BMP-7, TGF-β1, βFGF, VEGF, IGF-1, PDGF, PTH, MEPE, OGP, 합성펩타이드 등이 단독으로 혹은 하나 이상이 서로 혼합되어 사용될 수 있다.
캐리어로서는, Collagen, Gelatin, Fibrin, Heparin, PHAs, Pullulan, HA, DBM 등이 단독으로 혹은 하나 이상이 서로 혼합되어 사용될 수 있다.
한편, 픽스츄어의 식립시 홈(12)의 내부에 탑재된 생체활성 물질(14)이 치조골과의 마찰에 의해 탈락되는 것을 방지하기 위해서, 커팅 에지(13)가 형성된 부분에는 홈(12)이 형성되지 않거나, 홈(12)이 형성되더라도 생체활성 물질(14)이 탑재되지 않는 것이 바람직하다.
도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 홈(12)의 형상은 단면에서 볼 때 (a) 반원 또는 원호 형상, (b) 사각형 또는 사다리꼴 등의 다각 형상, 그리고 (c) 타원형 등의 서로 다른 복수의 곡률을 가지는 원호 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 픽스츄어의 몸체(10) 외주면에 형성되는 나사산(11)의 표면에 홈(12)을 형성하여, 픽스츄어와 치조골이 맞닿는 면적을 감소시킴으로써 식립시 픽스츄어와 치조골과의 마찰을 감소시킬 수 있다.
또한, 나사산(11)의 표면에 형성된 홈(12)으로 인하여 전체적인 픽스츄어의 표면적은 증가될 수 있으므로, 골융합 이후에는 치조골과 접촉되는 표면적이 증대될 수 있어 보다 강한 고정력을 얻을 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 임플란트 픽스츄어에 의하면, 픽스츄어의 식립시에는 치조골과의 마찰이 작아질 수 있으면서도 픽스츄어의 식립이 완료된 후에는 치조골과의 접촉면적이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 나사산(11)의 표면에 형성된 홈(12) 내에 골융합 기능을 촉진할 수 있는 생체활성 물질(14)을 탑재시킬 수 있다.
그에 따라, 오목한 홈 내에 탑재된 생체활성 물질(14)이 픽스츄어를 식립하는 도중에 치조골과 접촉되지 않을 수 있어, 생체활성 물질의 탈락을 효과적으로 방지할 수 있으며, 픽스츄어의 식립 이후에 생체활성 물질을 일정기간 동안 주변 치조골에 지속적으로 전달할 수 있게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시형태에 따르면, 픽스츄어 몸체(10)에 형성된 나사산(11)과 나사산(11) 사이의 오목한 골 부(15)에 생체활성 물질(14)이 도포되어 있다는 점에서 상술한 제1 실시형태와 차이를 갖는다. 본 제3 실시형태는, 골 부(15)의 표면에 생체활성 물질(14)이 도포되어 있다는 점을 제외하고는 상술한 제1 및 제2 실시형태와 모두 동일하므로, 동일한 부재에는 동일한 부재번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
픽스츄어의 식립을 위해 치조골에 형성되는 구멍의 직경은 픽스츄어의 나사산을 포함하는 전체 직경보다는 작기 때문에 나사산의 산 부, 즉 나사산의 말단 부분은 치조골과의 사이에서 직접적으로 접촉되지만, 나사산과 나사산 사이의 골 부(15)는 치조골에 형성되는 구멍의 직경보다 작거나 같아 직접적으로 접촉되지 않을 수 있다.
본 발명의 제3 실시형태에 따르면, 픽스츄어의 식립시 치조골과 직접적으로 맞닿지 않거나 혹은 직접적으로 맞닿지 않을 가능성이 높은 골 부(15)에 생체활성 물질(14)을 도포하므로, 홈(12)을 형성할 필요가 없어 픽스츄어의 제조에 소요되는 시간과 노력을 절감할 수 있다.
본 제3 실시형태에서 골 부(15)란, 나사산과 나사산 사이의 몸체(10) 표면만을 의미하는 것일 수도 있고, 이 몸체(10) 표면과 함께 나사산의 기초부분, 즉 밑둥 부분을 모두 포함할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 치과용 임플란트 픽스츄어를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도,
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도,
도 3은 다양한 형상의 홈이 형성된 나사산의 변형예들을 도시하는 일부 측면도, 그리고
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 임플란트 픽스츄어의 측면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 몸체 11 : 나사산
12 : 홈 13 : 커팅 에지
14 : 생체활성 물질 15 : 골 부
Claims (14)
- 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어로서,상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산과;상기 나사산의 표면에 오목하게 형성되는 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 홈은 상기 나사산의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나의 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 홈의 내부에는 골융합 촉진을 위한 생체활성 물질이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 3에 있어서,상기 생체활성 물질은 캐리어에 포함된 상태로 상기 홈의 내부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 3에 있어서,상기 생체활성 물질은, BMP-2, BMP-7, TGF-β1, βFGF, VEGF, IGF-1, PDGF, PTH, MEPE, OGP, 합성펩타이드 및 이들 중 하나 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 4에 있어서,상기 캐리어는, Collagen, Gelatin, Fibrin, Heparin, PHAs, Pullulan, HA, DBM 및 이들 중 하나 이상의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 하단에는 커팅 에지가 형성되며, 상기 커팅 에지가 형성된 부분의 나사산에는 상기 홈이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 나사산의 상부면 또는 하부면과 평행한 방향으로 측정될 수 있는 상기 홈의 폭은 0.05 내지 0.35mm의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 나사산의 상부면 또는 하부면에 수직인 방향으로 측정될 수 있는 상기 홈의 깊이는 0.005 내지 0.25mm의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 1에 있어서,상기 홈의 단면 형상은, 반원 형상, 원호 형상, 삼각 형상, 사각 형상, 다각 형상, 타원 형상, 및 서로 다른 복수의 곡률을 가지는 원호 형상 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어로서,상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산과;골융합 촉진을 위해 상기 나사산과 나사산 사이의 골 부분에 도포되어 있는 생체활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 청구항 11에 있어서,상기 생체활성 물질은 캐리어에 포함된 상태로 상기 골 부분에 도포되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어.
- 손상된 치아를 대체하고 기능을 회복하기 위하여 치조골에 식립되는 임플란트 픽스츄어를 제조하는 방법으로서,상기 임플란트 픽스츄어의 몸체 외주표면에 형성되어 있는 나사산의 표면에 오목한 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어의 제조방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 홈의 내부에 골융합 촉진을 위한 생체활성 물질을 탑재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 픽스츄어의 제조방법.
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