KR20160033143A - 관상 홈 구조를 갖는 치아 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트 몸체를 포함하는 치과용 임플란트에 관한 것으로서, 상기 임플란트 몸체는 정단 단부로부터 관상 단부까지 길이 방향으로 연장하고 정단 단부로부터 정단 단부와 관상 단부 사이에 놓인 전이 부분으로 연장하는 제1 뼈 고정 표면과, 상기 전이 부분으로부터 관상 단부로 연장하는 제2 뼈 고정 표면을 가지고, 상기 제2 뼈 고정 표면은 제2 뼈 고정 표면의 원주 방향으로 연장하는 적어도 한 개의 홈을 가지고, 상기 홈은 반경 방향으로 내향하는 방향에서는 홈 바닥 표면에 의해 그리고 축방향으로 양측 상에서는 홈 바닥 표면으로부터 외부 표면으로 연장하는 홈 플랭크 표면에 의해 형성된다.

Description

관상 홈 구조를 갖는 치아 임플란트{TOOTH IMPLANT WITH CORONAL GROOVE STRUCTURE}

본 발명은 임플란트 몸체를 포함하는 치과용 임플란트에 관한 것으로서, 상기 임플란트 몸체는 정단 단부로부터 관상 단부까지 길이 방향으로 연장하고 정단 단부로부터 정단 단부와 관상 단부 사이에 놓인 전이 부분으로 연장하는 제1 뼈 고정 표면과, 상기 전이 부분으로부터 관상 단부로 연장하는 제2 뼈 고정 표면을 가지고, 상기 제2 뼈 고정 표면은 제2 뼈 고정 표면의 원주방향으로 연장하는 적어도 한 개의 홈을 가지고, 상기 홈은 반경 방향으로 내향하는 방향에서는 홈 바닥 표면에 의해 그리고 축방향으로 양측 상에서는 홈 바닥 표면으로부터 외부 표면으로 연장하는 홈 플랭크 표면에 의해 형성된다.

이러한 치과용 임플란트는 발치된 치아를 대체하기 위해 사용되는 치과용 임플란트 시스템의 일부이다. 치과용 임플란트는 턱뼈로 삽입되고 그리고 확고한 고정을 제공하는 것으로 여겨지는 치과용 임플란트 시스템의 일부이다. 치과용 임플란트에 더하여, 치과용 임플란트 시스템은 또한 치과용 임플란트에 접합되고 그리고 치아 대체 시스템의 가시적인 부분을 나타내는 상부구조를 포함한다. 이 상부구조는 통상적으로 치과용 임플란트에 접합되는 치아 접촉 부분을 포함하고, 그리고 이와 관련하여 치아 접촉 부분 내의 개방부를 통해 삽입되고 치과용 임플란트 내의 내부 나사산에 체결되는 나사가 통상적으로 사용된다. 또한 크라운이 치아 접촉 부분에 부착될 수 있고, 상기 크라운은 대체된 치아의 원 기하형상을 모방하고 그리고 환자의 다른 인접한 그리고 반대의 치아와 조합하여 우수한 기능 및 심미성을 제공하는 것을 목표로 한다.

이러한 치과용 임플란트 시스템 외에, 치아 접촉 부분 및 크라운이 치과용 임플란트의 일체형 구성요소로서 체결되는 치과용 임플란트 시스템 또한 공지되어 있다.

치과용 임플란트에 치아 접촉 부분을 체결하기 위한 다양한 구조들이 알려져있다. 하나의 널리퍼진 방법은 폼-피팅(form-fitting), 즉 회전-방지 연결에 의해 치과용 임플란트 내에서의 회전에 대항하여 치아 접촉 부분을 고정하고, 그리고 치과용 임플란트 내의 내부 나사산에 나사에 의해 치아 접촉 부분을 체결하는 것으로 구성된다. 하지만, 예를들어 나사 체결 없이 처리하고 그리고 원추형 플러그 연결로서 구현될 수 있는 교착식 부착과 같은 다른 부착 방법도 알려져있다.

치과용 임플란트 시스템에 의한 치료의 성공은 사용 기간 동안 이식된 시스템의 기능면에서 측정된다. 목표는, 가능한 한, 치과용 임플란트 시스템이 환자에게 평생 동안의 혜택이 되는 것이다. 치과용 임플란트 시스템의 성공 뒤의 하나의 중요한 요인은 턱뼈내에 치과용 임플란트의 성공적이고 그리고 신뢰성 있는 고정이다. 일반적으로 사용되는 치과용 임플란트의 구조는 셀프-태핑(self-tapping) 방식일 수 있는 외부 나사산을 치과용 임플란트에 제공하는 것을 포함한다. 이 외부 나사산은 턱뼈에 뚫린 준비된 구멍으로 나사 결합 그리고 따라서 이식 직후에 안정성을 제공할 수 있다. 이는 1차 안정성이라고 불린다. 나사산에 의해 형성된 거시적-거칠기에 의해 그리고 이 뼈 고정 부분내의 표면 거칠기에 의해 형성된 미세구조로의 뼈의 재구성 및 뼈의 성장으로 치과용 임플란트의 고정이 추가로 그리고 영구적으로 개선될 수 있고, 따라서 높은 수준의 영구적 고정(2차 안정성이라고 불림)을 초래한다.

그러한 치과용 임플란트의 뼈 고정 표면의 부위에 형성된 나사산 기하형상은 특정 요구사항을 만족해야 한다. 원래는 기계 나사 또는 목재 나사와 같은, 기계적 구조 요소의 공지된 나사산 기하형상들을 모방하는 나사산 기하형상이 치과용 임플란트에서 사용되었지만, 요즘에 사용되는 치과용 임플란트의 추세는 나사산이 고정되는 뼈 재료의 속성에 구체적으로 나사산 기하형상을 맞추는 것이다. 게다가, 요즘에 사용되는 바와 같이 치과용 임플란트에 대한 나사산 기하형상을 설계할 때, 치과용 임플란트가 노출되는 특정 응력 또한 고려되어야 한다. 이러한 응력은 치아 접촉 부분 상에서의 측방향 힘의 인가 및 굽힘 모멘트에 의해 야기된 반경 방향으로 작용력과 결합되는, 길이 방향으로의 치과용 임플란트 상의 강한 압축력을 특징으로 하고, 그러한 점에서 예를들어, 골접합용 나사에 작용하는 하중과 본질적으로 다르다. 그러한 골접합용 나사는 마찬가지로 뼈 재료 내에 고정되지만 이는 반경 방향의 전단력에 결합된, 길이 방향으로의 주요한 인장력인 힘을 흡수해야만 한다.

뼈 불균질성 및 골질의 변경도 뼈 고정 표면의 기하형상을 설계하는데 특별한 도전을 제기한다. 모든 턱뼈는 뼈 기질이 더 다공성인 턱뼈 내부에서보다 뼈의 표면쪽에 더 두꺼운 뼈 기질이 존재하는 것을 특징으로 하는 기본적인 불균질성을 갖는다. 하지만 이 불균질성은 임플란트와 같은 이물질 주위에서 골화 과정에 의해 변경될 수 있고, 이는 뼈 고정 표면의 기하형상을 설계할 때 반드시 고려되어야 한다. 이 불균질성 내에서 조밀하고 덜 조밀한 뼈 부분의 분포는 환자마다 다양할 수 있고 그리고 또한 턱뼈 내의 하나의 치아 위치와 다음 치아 위치에서 다를 수 있다. 마찬가지로 골질 자체가 환자마다 다양할 수 있고, 따라서 골유착에 의해 치과용 임플란트를 확실히 일체화하는 능력도 다양할 수 있다. 이러한 관점에서, 현대의 치과용 임플란트는 어린 외상 환자에서 치과용 보철물을 계획하고 있는 나이든 환자까지 모든 환자에 대해 양호한 1차 및 2차 안정성을 제공하도록 설계되어야만 한다.

뼈 고정 표면이 정단, 원통형 부분 및 관상, 원추형 부분으로 세분화되는 치과용 임플란트 시스템이 EP 0668751 B1호에서 알려져 있다. 마이크로나사산 또는 원주의 홈 형태로 미시적-거칠기가 원추형 부분에 제공된다. 이 치과용 임플란트의 정단 뼈 고정 표면내에, 종래의 셀프-태핑 방식 나사산이 제공된다.

다른 치과용 임플란트 기하형상은 EP 2145600 A1호에 공지되어 있다. 이 치과용 임플란트에는, 뼈 고정 표면상에 외부 나사산을 갖는 뼈 고정 표면이 제공되고, 상기 나사산은 셀프-태핑 방식이다. 나사산의 마루의 최대 외부 직경의 외부 테두리에 대해서뿐만 아니라, 나사산의 근부에 대해서 뼈 고정 표면의 기하형상은, 약간 원추형이다. 뼈 고정 표면의 이 나사산은, 더 다공성이고 더 깊은 뼈 부분에서뿐만 아니라 뼈의 더 조밀한 표면 부분에서도 고정기의 역할을 한다. 임플란트는 또한 뼈-임플란트 경계부에 박테리아가 침투하는 것을 방지하기 위해 연성 조직과 단단한 연결을 조성하도록 의도된 복수의 원주의 홈이 배치되는, 연성 조직 부분을 갖는다.

다른 나사-타입 임플란트는 EP 0646362 B1호에 공지되어 있다. 이 나사-타입 임플란트에서, 뼈 고정 표면은 정단 및 관상 부분으로 세분화된다. 더 큰 깊이의 나사산이 정단 부분에 제공되고, 그리고 더 낮은 깊이의 나사산이 관상 부분에 제공된다.

그러한 종래 기술 설계의 임플란트로 많은 경우에 양호한 1차 및 2차 안정성이 달성될 수 있지만, 임플란트의 부하-지지 능력은 아직도 개선될 수 있고, 그리고 특히, 비정상적인 골질 및 뼈 불균질성에 대한 충분한 1차 및 2차 안정성은 많은 경우에 이런 종류의 뼈 고정 표면을 갖는 임플란트에 의해 달성될 수 없다는 것이 발견되었다.

그러므로 본 발명의 목적은, 이식 영역내 열악한 골질 및 부적합한 턱뼈 불균질성의 경우에도 개선된 1차 및 2차 안정성을 제공하는 치과용 임플란트를 제공하는 것이다.

이 목적은, 본 발명에 따라 반경 방향으로 홈의 깊이가 40 마이크로미터보다 더 크고 그리고 반경 방향에 대한 홈 플랭크 표면의 각은 30°보다 더 작은, 초기에 설명된 타입의 치과용 임플란트로 달성된다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트는 지금까지 사용된 치과용 임플란트의 나사산 기하형상이 특정 기하학적 특성이 관련되는 한 뼈에는 잘 적용되지 않는 방식으로, 목재 또는 금속 재료와 같은 다른 재료를 위해 사용되는 나사산 기하형상에 기초한다는 인식에 기초한다. 예를들어, 안정성을 감소시키는 목재 나사의 경우의 외부 반경과 플랭크 부분 사이의 예리한 가장자리에 의해 야기되는 절삭 및 노칭 효과를 피하기 위해, 그리고 금속이 사용될 때 외부 나사산과 내부 나사산 사이에 임의의 공차 오류를 균형잡기 위해서 그리고 나사가 재밍하는 것을 방지하기 위해서, 30° 초과의 플랭크 각, 특히 45° 이상의 플랭크 각이 제공되는 경우, 목재 또는 금속에 적합한 나사산 기하형상을 갖는 그러한 나사가 일반적으로 유리하지만, 이는 뼈에 필요하지도 유리하지도 않은 기하형상이다. 본 발명자는, 뼈가 치과용 임플란트에 부착되는 부위에서는 뼈가 미시적 수준에서 상당한 탄성 속성을 갖기 때문에 30° 초과의 그리고 특히 45° 초과의 그러한 플랭크 각을 제공함으로써, 축방향 힘에 대항하는 치과용 임플란트의 복원력이 임플란트-뼈-경계부에서 실질적으로 감소된다는 것을 인식하였다. 이 탄성 속성으로 인하여, 뼈는 축방향 압력이 가해질 때 쐐기 효과에 의해 홈 영역으로부터 압출될 수 있다. 이 과정은 30° 초과의 플랭크 각에 의해 그리고 특히 심지어 더 큰 플랭크 각에 의해 이루어질 수 있으며 상당하고 해로운 정도로 심화된다.

이와 관련하여 본 발명은 뼈 내의 피크 응력이 큰 플랭크 각을 가짐에 의해 줄어들 수 없다는 것에 기초한다. 본 발명에 의해 달성되는, 뼈 내의 피크 응력의 감소는, 작은 플랭크 각이 제공될 때, 뼈와 비교하여 높은 탄성계수를 갖는 임플란트 사이의 기계적인 상호작용시에 힘이 플랭크를 통해 나사산 홈에서 뼈로 전달될 수 있다는 사실에 주로 기초한다. 그러므로 홈에서 뼈는 응력이 완화된다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트에서, 관상의 제2 뼈 고정 표면은 이러한 실패 메커니즘을 방지하기 위해 설계된다. 그 목적을 달성하기 위해, 40㎛ 초과의 미리결정된 깊이를 가지고 그리고 30° 미만의 반경 방향에 대한 홈 플랭크 표면의 각을 갖는 홈이 제2 뼈 고정 표면에 제공된다. 홈 플랭크 표면은 종래 기술 치과용 임플란트에서의 경우보다 본원에서 더 가파르고, 그 결과로 임플란트와 뼈 사이의 힘 전달에서의 응력-완화 효과에 더하여, 전술한 바와 같이, 압력이 축방향으로 치과용 임플란트에 적용될 때 발생하는 임의의 쐐기 효과의 감소와 그에 따른 홈 외부로의 골융합된 뼈 부분의 임의의 압착의 감소 또한 존재한다.

본 발명의 한 가지 유리한 특징은 마이크로나사산 또는 홈은 골융합 동안 그리고 그 후에 뼈에서 기계적인 응력을 최소화할 수 있다는 것이고, 마이크로나사산이 없거나 또는 더 큰 치수(홈 깊이 및 폭)를 갖는 나사산 및 홈을 갖는 임플란트와 비교하여, 뼈가 기계적 응력의 감소를 겪는 부위가 (나사산)홈에서 생성된다는 점이다. 마이크로나사산 또는 홈은, 최소의 응력이 연성 및 경성 뼈에 대해 생성되는 방식으로 생체역학적으로 설계된다. 이를 달성하기 위해 홈 및 플랭크의 기하형상은 (뼈가 처음 홈과 접촉할 때) 임플란트가 처음 뼈와 접촉할 때의 피크 응력이 나사산 플랭크(플랭크 각 < 30°)를 통한 힘의 전달로 인하여 낮게 유지되는 방식으로 설계된다. 이는 나사산 플랭크에서의 응력이 나사산 플랭크에서의 라운딩에 의해 유사하게 감소될 때도 유리하다.

홈의 플랭크 표면이 직선이고, 그리고 홈의 플랭크 표면이 적어도 외부 영역에서 홈 깊이의 절반에 걸쳐 직선인 것이 기본적으로 바람직하다. 따라서, 홈 플랭크 표면의 각(이하에 플랭크 각이라고도 불림)은 이 직선 영역과 치과용 임플란트의 길이방향 축인 축방향에 수직인 반경 방향으로 외향하는 방향 사이의 각으로 규정된다. 하지만, 대안적으로, 홈 플랭크 표면은 또한 전체적으로 만곡되거나, 또한 만곡된 부분을 가질 수 있다. 그러한 나사산 기하형상으로, 본 발명의 나사산 기하형상에 따른 플랭크 각은 그 가장 바깥쪽 지점에서 그리고 홈 깊이의 절반 지점에서 홈 플랭크 표면을 교차하는 할선과, 그리고 길이방향 축인, 축방향에 수직인 반경 방향 사이의 각으로 규정된다. 홈이 바깥쪽에서 뿐만 아니라 홈 근부 부분에서도 라운딩된 플랭크 표면을 가질 때, 홈 플랭크 표면의 각은 길이방향 축에 수직인 반경 방향과 홈의 근부에서 홈의 라운딩과 홈 플랭크의 외부 라운딩 사이의 전환점에서의 접선 사이의 각으로 규정된다.

바람직하게는 홈 플랭크 표면은 홈의 가장 바깥쪽 지점에서 홈 깊이의 적어도 절반 지점까지, 특히 홈 깊이의 3분의 2 초과의 지점 또는 홈 바닥 표면까지 연장하는 직선의 플랭크 부분을 가지며, 이와 관련하여 그리고 쐐기 효과를 방지하기 위해 홈 바닥 표면과 홈 플랭크 표면 사이의 전이부에 제공되고 홈 깊이의 5분의 1 미만의 반경을 갖는 라운딩은 본 발명의 의미 내에서 홈 플랭크 표면의 만곡된 부분으로 이해되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다.

홈들 사이에, 제2 뼈 고정 표면은 축방향으로 연장하는 직선의 표면 부분을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이 표면 부분은 바람직하게는 원통형이지만, 원추형이거나 라운딩 처리될 수도 있다. 바람직하게는, 제2 뼈 고정 표면은 치과용 임플란트의 중심 길이방향 축에 대해 회전 대칭형이다. 그것의 외부 원주방향 부분에서, 바람직하게는, 제2 뼈 고정 표면은 홈들 사이에서 연장하고 그리고 만곡 부분을 갖지 않는 직선, 원통형 또는 원추형 외부 테두리 표면을 갖는다.

본 발명에 따르면, 30° 또는 30° 미만의 플랭크 각은 임플란트 재료 자체에서 어떠한 강한 쐐기효과도 야기하지 않고, 따라서 홈의 부위에서의 치과용 임플란트의 임의의 설계-관련 약화를 방지함과 동시에 축방향으로의 압축력에 대항하는 치과용 임플란트의 양호한 복원력을 생성한다는 것이 발견되었다. 하지만, 훨씬 더 작은 플랭크 각은 특정 변형에 대해 유리할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따르면, 치과용 임플란트는 20° 미만, 10° 미만, 5° 미만 또는 0°의 홈 플랭크 표면과 반경 방향 사이의 각을 만듦으로 발전될 수 있다.

따라서 축방향 압축력에 대한 치과용 임플란트의 복원력을 증가시키기 위해서 플랭크 각을 감소시키는 것이 기본적으로 유리하다. 하지만, 그러한 감소는 결과로서 점점 더 예리한 각이 제2 뼈 고정 표면에서의 플랭크 표면 및 외부 표면 사이에 생성된다는 사실에 의해 제한되고, 또한 점점 더 예리한 각이 홈 바닥 표면 및 홈 플랭크 표면 사이에서 발생하기 때문에로 제한된다. 그러한 예리한 각은 재료의 설계-관련 약화를 의미하는 치과용 임플란트 내의 노칭 효과를 초래할 수 있고, 이는 특히 그 부위에서 끊임없이 변화하는 응력이 치과용 임플란트에 가해진다는 점에서 불리하다. 따라서 이러한 불리함을 피하기 위해, 0° 초과, 5° 초과, 10° 초과 및 특히 20° 초과인 플랭크 각이 선택되는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 따르면 최적화된 치과용 임플란트는 앞서 말한 상한 및 하한에 의해 제한되는 범위의 플랭크 각을 갖는다,

홈 깊이는 외부 테두리와 홈 바닥 사이의 거리로써 이해되어야만 한다. 본 발명에 따르면, 이 거리는 40마이크로미터 초과이고 홈 깊이는 특히, 50, 60, 70 또는 80마이크로미터 초과이다. 본 발명에 따르면, 홈 깊이는 바람직하게는 80마이크로미터, 90, 100, 120, 150, 200, 250, 300, 400 또는 500마이크로미터의 값을 초과해서는 안된다.

한 실시예에, 따르면 제2 뼈 고정 표면은 상기 제2 뼈 고정 표면의 원주방향으로 연장하는 적어도 3개의 축방향으로 이격된 홈, 또는 상기 제2 뼈 고정 표면 주위를 원주방향으로 연장하며 적어도 3개의 회전(turn)을 포함하는 나사산 홈을 갖는다. 나사산의 3개의 회전 또는 적어도 3개의 원주방향 홈의 배열로 인하여, 치과용 임플란트의 관상부에서의 골내 고정(intraosseal anchoring)이 개선되고, 이는 홈의 깊어짐 또는 나사산 깊이의 증가를 필요로 하지 않는다. 따라서 그 위치에서 치과용 임플란트의 임의의 구조적 약화는 방지된다. 기본적 원리로써, 나사산의 회전들은 제2 뼈 고정 표면에서 나선의 형태로 발견되는 반면에, 원주 방향 홈들은 독립적이라는 것이 이해되어야한다. 나사산의 회전은 나사산 피치가 리드와 동일한(피치는 하나의 권선과 동일 권선의 두 개의 축방향 피크 사이의 거리로 규정되고, 리드는 두 개의 인접한 정점 사이의 거리로 규정됨) 단일-시작 나사산에 의해 제공될 수 있다. 하지만, 나사산 피치가 리드의 두 배와 동일한 이중-시작 나사산 또는 피치가 리드의 각각의 배수인 3개 이상의 시작부를 갖는 나사산으로 제공될 수 있다.

나사산 및/또는 나사산 홈까지, 치과용 임플란트는 길이 방향으로 연장하는 중심 길이방향 축에 대해 회전 대칭이고, 제1 및 제2 뼈 고정 표면은 바람직하게는 원통형 또는 원추형의 외부 테두리를 갖는 것이 더 바람직하다. 나사산 또는 나사산 홈을 제외한 그러한 회전 대칭 기하형상으로 인해, 치과용 임플란트에서의 나사 조임에 의한 나사 조임 동작에 의해 치과용 임플란트는 이식될 수 있으며, 이는 신뢰성 있는 이식 방법으로 판명된다. 제1 뼈 고정 표면은 원추형의 외부 테두리를 갖고 그리고 제2 뼈 고정 표면은 원통형의 외부 테두리를 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서 외부 테두리란, 각각의 표면 부분의 최대 외부 직경을 형성하는 표면으로 이해된다. 치과형 임플란트의 길이방향 또는 축방향 섹션에서, 외부 테두리는 각 뼈 고정 표면의 각 외부 경계 표면들 사이의 연결선으로 보여질 수 있다.

특히, 원통형 또는 원추형의 설계는 이 외부 테두리, 즉 임플란트의 최대 외부 치수와 관련될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 하지만, 특정 실시예에서, 뼈 고정 표면내로 절결된 나사산의 근부의 윤곽 또는 뼈 고정 표면내의 홈 바닥의 윤곽이 축방향으로 원추형 또는 원통형일 때에도 유리하다. 외부 테두리 또는 나사산 바닥/홈 바닥의 원추형 윤곽은 기본적으로, 뼈에 준비된 보어 구멍이 원통형이고 이 원추형 부위에서의 임플란트의 나사산 바닥 또는 홈 바닥 직경 및 최대 외부 직경보다 작을 때 뼈 재료의 변위와 그에 따른 뼈 재료의 압축을 유발한다. 외부 테두리 또는 나사산/홈 윤곽의 원추형 형상은 또한 뼈의 뚫린 보어 구멍이 원추형 형태로 준비될 수 있게 하고, 그 결과로 임플란트는 축방향으로 지향하는 병진운동으로 이 원추형의 보어 구멍에 삽입될 수 있고 그 안에서 다만 몇 번의 회전으로 체결될 수 있다. 이는 몇몇의 완전 회전을 포함하는 오랜 삽입 동작으로 인한 임플란트 부위에서의 뼈 경계부의 임의의 외상 충격을 방지하기 위해, 많은 경우에 유리하게 고려된다.

제2 뼈 고정 표면은 외부 원통형 테두리를 가질 때 특히 바람직하다. 제2 뼈 고정 표면에서의 그러한 원통형 외부 테두리는 제1 뼈 고정 표면이 원추형 외부 테두리를 가질 때 다만 몇 번의 회전을 수반하는 유리한 이식과 조합하여, 더 조밀한 뼈 조직 부위에서 특히 안정적이고 추출-저항적인 표면을 제공한다.

제1 뼈 고정 표면이 나사산, 특히 제2 뼈 고정 표면의 홈의 깊이보다 더 큰 깊이를 갖는 나사산을 갖는 것이 더 더욱 바람직하다. 그러한 나사산, 특히 제2 뼈 고정 표면의 홈의 깊이보다 더 큰 나사산 깊이를 갖는 나사산은, 뼈 조직이 덜 조밀한, 치과용 임플란트의 정단 부분의 부위에서도 효과적인 기계적 고정을 달성하는데 그리고 이식을 수행하는 사람에게 실용적이고 신뢰성 있는 이식 방법을 제공하는데 특히 유리하다.

제2 뼈 고정 표면이 적어도 2개의 원주방향 홈 또는 적어도 2개의 권선을 갖는 한 개의 나사산을 가질 때, 홈 폭이 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부들 사이에 형성될 때, 웹 폭을 갖는 웹은 인접한 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성될 때, 그리고 웹 폭이 적어도 홈 폭의 절반만큼 클 때 더 더욱 바람직하다. 본 발명의 이러한 발전에 있어서, 홈 폭의 기하형상과 제2 뼈 고정 표면에서 웹 폭의 기하형상 사이의 특정한 비율이 규정된다. 웹 폭은, 여기서 임플란트의 길이방향 단면에서 최외측에 놓이는 그 부분으로, 또는 나사산 또는 나사산 홈을 제외하고 회전 대칭인 임플란트의 경우에는 최대 외부 직경을 갖는 부분 또는 홈 플랭크 표면 또는 홈 바닥을 포함하지 않는 표면의 부분으로 이해되어야만 한다. 반면에, 홈 폭은 홈 플랭크 표면 및 홈 바닥을 포함한다. 홈 폭 및 웹 폭 양자 모두는 축방향으로 측정되는 치수이다. 치과용 임플란트의 이식 직후, 조밀화된 뼈 물질은 통상적으로 웹 폭의 부위, 즉, 제2 뼈 고정 표면의 외부 원주방향에 접촉하고, 따라서 1차 안정성을 보장하고, 반면에 홈은 하중을 지지할 수 있는 뼈 물질 재료와의 작용 후에 즉시 채워지지 않는다. 하지만, 치유의 과정에서, 뼈 물질은 홈 바닥에서 경화되거나 홈 바닥으로 성장하고, 따라서 축방향으로 치과용 임플란트에 작용하는 압축력에 대항하는, 폼-로킹 고정으로 인한, 특히 양호한 기계적 보호를 제공한다. 가파른 홈 플랭크 표면과의 상호작용에 의해 그러한 압축력을 효과적으로 흡수하기 위해서, 뼈 구조는 축방향으로 특정한 최대 폭을 가져야만 하거나, 또는 특정 폭 미만이 아닐 수 있다.

그 이유로, 웹 폭 대 홈 폭의 비율을 규정할 때, 치과용 임플란트의 2차 안정성과 그에 상충하는 1차 안정성 사이의 신중한 절충이 필요하다. 더 큰 웹 폭이 1차 안정성에 유리한 반면에, 그 결과로써 작은 홈 폭은, 2차 안정성에 관한 한, 축방향의 강한 압축력을 부적합한 정도로만 흡수할 수 있다. 본 발명에 따르면 가파른 플랭크 각 및 전술한 홈 깊이는 웹 폭이 홈 폭의 절반만큼 클 때 특히 유리하다는 것이 발견되었다. 하지만, 특정 용례에서, 특히 제2 뼈 고정 표면 부위의 골질이 특히 양호하거나 특히 양호하지 않을 때, 다른 비율들은 본 발명에 따라 또한 구체화될 수 있다. 더 구체적으로는, 웹은 홈의 절반보다 더 넓을 수 있고, 예를들어 홈 폭의 적어도 60, 70 또는 80%인 폭을 가질 수 있다. 예를들어, 웹 폭은 또한 홈 폭의 적어도 100, 120, 또는 150%일 수 있다. 웹 폭과 홈 폭 사이의 이런 기하학적 관계를 갖는 치과용 임플란트가 더 큰 1차 안정성을 달성하기에 유리하다. 그에 반해서, 더 큰 2차 안정성을 갖는 것으로 여겨지는 치과용 임플란트는, 본 발명에 따르면, 웹 폭이 홈 폭의 최대 절반만큼 크도록 하는 방식으로 유리하게 설계되어야 한다. 특히, 웹 폭은 홈 폭의 최대 40, 30 또는 최대 20%에 달할 수 있다.

제2 뼈 고정 표면은 적어도 2개의 원주방향 홈 또는 적어도 2개의 권선을 갖는 한 개의 원주방향 나사산을 가지고 홈 폭은 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부들 사이에 형성되고, 그리고 웹 폭을 갖는 웹은 인접한 홈들에서의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성되고, 그리고 웹 폭 및 홈 폭의 합은 0.6mm보다 크지 않은 것이 더 바람직하다.

다음으로, 이 실시예에 있어서, 웹 폭 및 홈 폭 치수에 관한 유리한 기하형상은, 전술한 실시예에서와 동일한 웹 폭 및 홈 폭의 규정을 사용하여 규정된다. 이 실시예에 따르면, 홈 및 인접한 웹의 웹 폭 및 홈 폭은 0.6mm를 초과하지 않는 축방향 길이를 갖는다. 이러한 방식으로 인접한 홈-웹 쌍의 웹 폭 및 홈 폭의 합이 가질 수 있는 최대 치수를 제한하여, 제2 뼈 고정 표면의 홈은 구체적으로 세밀한 방식으로 설계된다. 그러한 세밀한 홈 기하형상은 축방향 압축력에 대항하여 특히 탄력성이 있는 것이 판명되었다. 특정 골질에 대한 치과용 임플란트의 경우에, 웹 폭 및 홈 폭의 합이 0.2mm보다 크지 않거나, 0.3mm보다 크지 않거나, 0.4mm보다 크지 않거나, 0.5mm보다 크지 않거나 또는 0.6mm보다 크지 않을 때 유리할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

웹 폭 및 홈 폭의 합이, 적어도, 0.1mm보다 더 크거나, 또는 웹 폭 및 홈 폭의 합이 0.2mm, 0.3mm 또는 0.4mm보다 작지 않을 때 유리하다는 것이 또한 이해되어야 한다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 치과용 임플란트는 관상 단부 면에 의해 경계가 결정되고, 그리고 상기 관상 단부 면은 상기 관상 단부 면에 가장 가까운 반경 방향 외측 홈 플랭크 표면의 단부로부터 2mm 미만의 거리에 있다. 치과용 임플란트의 관상 단부 면은 관상으로 치과용 임플란트의 경계를 결정하고 임플란트 접촉부에 대해 지지 면으로써 통상적으로 쓰인다. 이는 또한 치과용 임플란트가 뼈로 나사 조임되는 한계를 규정할 수 있고, 즉, 관상 단부 면이 뼈 표면을 형성한다. 조밀한 뼈 조직 부위의 제2 뼈 고정 표면 내의 홈의 신뢰성 있는 고정을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 치과용 임플란트 디자인을 이식할 때에는, 상기 홈이 상기 관상 단부 면 또는 뼈 경계 표면으로부터 2mm의 미리결정된 거리를 초과하지 않을 때, 즉, 관상 단부 면에 가능한 가까울 때가 유리하다. 상기 거리는 관상으로 가장 멀리 떨어진 홈 플랭크 표면의 개시부까지, 또는 홈을 나타내는 나사산의 단부까지로 측정되는 그러한 방식으로 규정되는데, 여기서 상기 단부는 최대 나사산 깊이를 갖고 감소하는 나사산 깊이와 함께 점점 줄어드는 나사산의 일부분은 갖지 않는 나사산의 부위로써 이해된다. 또한 기본적으로는 상기 간극이 2mm 미만인 실시예가 유리할 수 있고, 특히, 거리가 1.8mm 미만, 1.6mm 미만, 1.4mm 미만, 1.2mm 미만, 1.0mm 미만, 0.8mm 미만, 0.6mm 미만, 0.5mm 미만, 0.4mm 미만, 0.3mm 미만 또는 0.25mm 미만인 실시예도 유리하다. 특정 종류의 이식, 특히 이식 방향으로 깊숙히 연장하는 확연하고 조밀한 뼈 조직 부분을 갖는 턱뼈 영역에서의 이식에 대해 더 큰 거리는 또한 유리할 수 있고, 그러한 경우에 상기 거리는 2.2mm보다 작지 않고, 2.4mm 보다 작지 않고 또는 3mm보다 작지 않도록 특정하게 선택될 수 있다.

또한 나사산 바닥이 라운딩 처리될 때 바람직하다.

나사산 바닥은 홈의 한 플랭크 표면으로부터 다른 플랭크 표면까지의 연속적으로 오목한 곡률에 의해 바람직하게 연장할 수 있다.

홈 플랭크 표면의 외부 에지가 라운딩 처리된 것이 더 더욱 바람직하다.

홈 바닥 및/또는 홈 플랭크 표면의 외부 에지에 라운딩을 갖는 본 발명의 이러한 발전은 임플란트에 비해 뼈의 더 낮은 탄성계수로 인하여, 뼈 응력에서 국소 피크를 감소시키고 응력이 줄어든 상태에서 뼈가 홈 내부에서 성장하고 성장 후에 스스로 고정하게 할 수 있는 임플란트의 생체 공학적인 디자인으로 귀결된다.

본 발명에 따르면 치과용 임플란트는 거친 표면을 구비할 수 있다. 그러한 표면 거칠기는 예를들어, 치과용 임플란트 표면의 에칭 또는 블라스팅에 의해 생산된다. 치과용 임플란트의 표면 거칠기는 뼈 조직이 치과용 임플란트에서 더 나은 보유력을 얻는다는 장점이 있다. 특히 에칭 또는 블라스팅에 의해, 표면 거칠기를 생성할 때, 치과용 임플란트의 에지는 동시에 둥글게 될 수도 있다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트의 바람직한 실시예가 이제 첨부된 도면을 참조로 하여 더 자세하게 설명될 것이다. 도면에서,
도 1은 표면 거칠기를 생성하기 전의 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 치과용 임플란트의 CAD 도면 일부의 개략도로서, 도 1의 치과용 임플란트에서 제2 뼈 고정 표면의 바람직한 홈의 디자인을 도시한다.

도 1에 도시된 치과용 임플란트는 정단 단부(1) 및 관상 단부(2)를 갖는다. 제1 뼈 고정 표면을 갖는 제1 뼈 고정 표면(10)은 정단 단부(1)로부터 연장한다. 이 뼈 고정 표면은 단일-시작 거친 나사산(12)에 의해 형성되고, 상기 단일-시작 나사산(12)의 홈 플랭크 표면, 홈 바닥, 그리고 웹 표면으로 규정된다.

상기 제1 뼈 고정 표면 영역의 외부 테두리(11)는, 정단에서 관상 방향으로 원추형으로 폭이 넓어지는, 원추형 형상을 갖는다. 이 원추형 윤곽은 균일하다, 다시 말해서, 제1 뼈 고정 표면(10)의 전체 길이에 걸쳐 윤곽의 경사는 변하지 않는다.

제1 뼈 고정 표면(10)은 전이 부분(20)까지 연장하고, 이 부분에서 제1 뼈 고정 표면에서의 나사산(12)이 점점 줄어든다. 상기 전이 부분(20)은 제1 뼈 고정 표면(10)과 제2 뼈 고정 표면을 갖는 제2 뼈 고정 부분(30) 사이에 놓인다. 제2 뼈 고정 표면은 축방향으로 서로 이격된 총 5개의 원주방향 홈(31a-e)을 갖는다. 이들 5개 홈(31a-e)의 홈 깊이는 모든 홈에서 동일하고 제1 뼈 고정 표면(10)에서 나사산(12)의 나사산 깊이 미만이다.

제2 뼈 고정 표면에서 홈(31a-e)의 기하학적 설계는 이제 도 2를 참조하여 더 자세하게 설명될 것이다.

도 2로부터 보여지는 것과 같이, 제2 뼈 고정 표면은 제2 뼈 고정 표면의 최대 외부 직경 및 그에 따라 외부 테두리(33)를 형성하는 원통형 외부 표면을 갖는 원주방향의 독립적 웹(32a-c)을 갖는다. 외부 테두리(33)는 원주방향 웹(32a-c)의 이들 표면을 포함하는 원통형 표면에 놓인다.

축방향에서, 웹은 도면에서 sb로 표시된 균일한 폭을 갖는다.

홈(31a,b)은 인접한 웹(32a-c)의 각 쌍 사이에 형성된다. 상기 홈(31a,b)은 2개의 홈 플랭크 표면(34a,b)에 의해 형성되고, 상기 홈 플랭크 표면 각각은 두 인접한 웹(32a-c) 각각으로부터 해당하는 다른 웹(32a-c)쪽으로 연장한다. 길이방향 단면도에서, 홈 플랭크 표면(34a,b)은 웹(32a-c)이 바로 인접하는 표면 부분에서 직선이다. 도시된 실시예에서, 상기 직선 부분과 치과용 임플란트의 중심 길이방향 축(3)에 수직인 반경 방향 외측 방향 사이의 각(α)은 20° 이다.

홈 플랭크 표면(34a,b)은 직선 부분으로부터 라운딩된 윤곽 내로 반경 방향 내측으로 연장하고, 그리고 원통형 표면 기하형상을 갖고 표면이 치과용 임플란트의 중심 길이방향 축에 평행하게 놓인 홈 바닥 표면(35)에서 종단된다.

도 2에서, 홈 폭은 치수 nb로 기재되고 2개의 홈 플랭크 표면(34a,b)의 폭 및 축방향의 홈 바닥(35)으로 구성된다.

홈은 또한 홈 깊이를 갖는다. 상기 홈 깊이는 치수 nt로 도 2에서 규정되고 웹 표면의 외부 직경의 절반에서 홈 바닥 표면의 외부 직경의 절반을 제외한 것으로 규정된다.

도 2로부터 또한 도시된 바와 같이, 웹 폭 sb 및 홈 폭 nb의 합은 치수 snb로 도면에 표시된다. 도시된 실시예에서, 상기 치수 snb는 0.3mm이다.

웹 폭 sb는 0.1mm이고, 기본적으로는 웹 폭 sb가 홈 깊이 nt와 대략적으로 동일할 때 유리하다. 도시된 실시예에서, 홈 폭 nb는 0.2mm이고, 그래서 홈 폭 대 웹 폭의 비율은 2 대 1이다.

치과용 임플란트의 관상 단부(2)에서, 치과용 임플란트는 치과용 임플란트의 중심 길이방향 축(3)에 수직으로 연장하는 관상 단부 면(37)을 갖는다.

도 2로부터 또한 도시된 바와 같이, 치과용 임플란트의 관상 단부 면(37)과 상기 관상 단부 면(37)에 가장 가까운 반경 방향 외측 홈 플랭크 표면(34a)의 단부 사이의 거리는 도시된 실시예에서 대략적으로 200㎛이고, 그리고 d로 표시된다.

Claims (12)

1. 임플란트 몸체를 포함하는 치과용 임플란트로서, 상기 임플란트 몸체는 정단 단부로부터 관상 단부까지 길이 방향으로 연장하고,
   -정단 단부로부터 정단 단부와 관상 단부 사이에 놓인 전이 부분까지 연장하는 제1 뼈 고정 표면과,
   -전이 부분으로부터 관상 단부까지 연장하는 제2 뼈 고정 표면을 가지고,
   상기 제2 뼈 고정 표면은 제2 뼈 고정 표면의 원주방향으로 연장하는 적어도 한 개의 홈을 가지고, 상기 홈은 반경 방향으로 내향하는 방향으로는 홈 바닥 표면에 의해 그리고 축방향으로 양측 상에서는 홈 바닥 표면으로부터 외부 표면으로 연장하는 홈 플랭크 표면에 의해 형성되는, 치과용 임플란트에 있어서,
   반경 방향으로 홈의 깊이는 40마이크로미터 보다 크고 그리고 반경 방향에 대한 홈 플랭크 표면의 각은 30° 미만인 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
2. 제1항에 있어서,
   제2 뼈 고정 표면은
   -상기 제2 뼈 고정 표면의 원주방향으로 연장하는 적어도 3개의 축방향으로 이격된 홈 또는
   -상기 제2 뼈 고정 표면 주위에 원주방향으로 연장하고 적어도 3개의 회전을 포함하는 나사산 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   나사산 및/또는 나사산 홈까지, 치과용 임플란트는 길이 방향으로 연장하는 중심 길이방향 축에 대해 회전 대칭이고, 그리고 제1 및 제2 뼈 고정 표면은 바람직하게는 원통형 또는 원추형 외부 테두리를 갖는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
4. 제3항에 있어서,
   제1 뼈 고정 표면은 외부 테두리를 가지며 이 상기 외부 테두리는 특히 원추형으로, 정단에서 관상 방향으로 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   제2 뼈 고정 표면은 외부 원통형 테두리를 갖는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 뼈 고정 표면은 나사산, 특히 제2 뼈 고정 표면의 홈의 깊이보다 더 큰 깊이를 가지는 나사산을 가지는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   제2 뼈 고정 표면은 적어도 2개의 원주방향 홈 또는 적어도 2개의 권선을 갖는 하나의 원주방향 나사산 홈을 가지고,
   -홈 폭이 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성되고,
   -웹 폭을 갖는 웹이 인접한 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성되고,
   그리고 웹은 적어도 홈의 절반만큼 넓은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   제2 뼈 고정 표면은 적어도 2개의 원주방향 홈 또는 적어도 2개의 권선을 갖는 하나의 원주방향 나사산 홈을 가지고 그리고
   -홈 폭이 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성되고,
   -웹 폭을 갖는 웹이 인접한 홈의 플랭크 표면의 반경 방향 외측 단부 사이에 형성되고,
   웹 폭 및 홈 폭의 합은 0.6mm 보다 더 크지 않은 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   치과용 임플란트는 관상 단부 면에 의해 경계가 형성되고 상기 관상 단부 면은 상기 관상 단부 면에 가장 가까운 반경 방향 외측 홈 플랭크 표면의 단부로부터 2mm 미만의 거리에 있는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    나사산 바닥이 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
11. 제10항에 있어서,
    나사산 바닥은 홈의 한 플랭크 표면으로부터 다른 플랭크 표면까지의 연속적인 오목한 곡률에 의해 연장하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    홈 플랭크 표면의 외부 에지는 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트.
    

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