KR20160145473A

KR20160145473A - 지르코니아 세라믹-융합-생체활성 유리 세라믹 인공 골분으로 제조된 치과용 임플란트

Info

Publication number: KR20160145473A
Application number: KR1020157036137A
Authority: KR
Inventors: 유유안 왕; 위판 왕
Original assignee: 난닝 웨양 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-12-20
Also published as: CN103892930A; KR101942620B1; WO2015158098A1; CN103892930B

Abstract

본 발명은 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합된 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트 및 이를 위한 준비 방법을 제공한다. 치과용 임플란트는 비-잠수형 구조물을 이용하며, 임플란트 및 어버트먼트는 일체형이고, 상기 어버트먼트는 그 상부에 어버트먼트 로드, 그 하부 부분에 어버트먼트 파일, 및 상기 어버트먼트 로드와 상기 어버트먼트 파일 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트를 포함한다. 치과용 임플란트가 전치부 치과용 임플란트일 때, 어버트먼트 파일의 치은 부분은 확장 대나무 조인트형 파일 조인트를 더 갖는다. 임플란트 몸체 및 임플란트 뿌리부에는 나사가 제공될 때, 상기 임플란트 몸체는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지고; 임플란트 뿌리부에는 더 깊은 삼각형 나사를 가지며, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분은 임플란트 목부 아래 영역에 융합되며, 상기 부분은 치조골에 이식된다. 본 발명의 치과용 임플란트는 적당한 구조적 설계를 가지며, 파괴하기가 어렵고, 순수 티타늄 임플란트의 생체적합성보다 더 우수한 생체적합성을 보유하고, 또한 수산화인회석-코팅 임플란트의 골유착 세기보다 더 큰 골유착 세기를 보유하는 생체의학적 임플란트이다.

Description

지르코니아 세라믹-융합-생체활성 유리 세라믹 인공 골분으로 제조된 치과용 임플란트{DENTAL IMPLANT MADE OF ZIRCONIA CERAMIC-FUSED-BIOACTIVE GLASS CERAMIC ARTIFICIAL BONE DUST}

본 발명은 치과 의료 장치들의 기술적 분야에 속하는, 무금속, 지르코니아 전-세라믹 인공 치과용 임플란트, 특히 지르코니아 세라믹 표면을 손상시키지 않는 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합된 인공 치과용 임플란트에 관한 것이다.

최근 30년 동안, 티타늄 임플란트는 치과용 임플란트의 분야를 지배하였지만, 티타늄 임플란트의 금속 색상은 더 얇은 잇몸을 통하여 시각적으로 인지할 수 있으며, 이에 따라 외관에 영향을 미치고, 또한 CT 및 NMRI(Nuclear Magnetic Resonance Imaging; 핵 자기 공명 영상) 검사에 영향을 미친다. 무시될 수 없는 다른 문제점, 즉 외국의 구강 의학 리포트에 따라, 티타늄 입자가 가능하게는 감작원이 되는 티타늄 임플란트 주위의 림프샘에 축적되는 것이 발견되는 다른 문제점이 있다. 더욱이, 티타늄은 용이하게 산화되고; 국립 자연 과학 펀드 프로젝트 31200756 하에서, 산동성의 고등 기관들에 대한 과학 및 기술 기획 프로젝트 J12K54, 및 난징 의과 대학과의 협동으로, TiO₂-Nps의 동물 실험이 수행되었으며, 그 결과들은 티타늄 산화물 나노입자들이 골 세포들의 활성을 느리게 하고, 세포의 산화 응력 반응을 자극하고, 동시에 세포 자멸을 유도하고, 이에 의해 TiO₂-Nps에 의해 유발된 골 세포의 독성 반응 메커니즘이 이식 분야에서 티타늄 임플란트의 안전한 적용을 위한 이론적 기반을 제공하는 것을 보여주었다. 광동성의 의료 과학 연구 펀드 프로젝트의 펀딩 프로젝트 B2011036, 광동성의 구강 의학, 남방 의과 대학의 구강 의학, 및 난징 의과 대학의 구강 의학에 의해 공동 연구된 "파골 세포 골의 흡수 기능에 대한 티타늄 입자의 영향(The Influence of the Titanium Particles on the Absorption Function of Osteoclastic Bones)"의 다른 연구에 따라, 결과는 티타늄 입자가 임플란트 주위의 파골 세포 골의 흡수 활성을 증가시키고 이는 불가피하게 임플란트 주위의 스클로틴의 추가 흡수를 유발하고 임플란트 주위의 뼈가 용해되고, 임플란트의 안정성이 더 손상되는 것을 보여주었다. 따라서, 높은 미적 기대를 갖는 사람 및 임플란트 재료의 높은 생체적합성을 요구하는 사람은 치과 이식을 위해 사용될 생체활성 재료의 무 금속 임플란트를 선택할 것이다.

현재, 최상 세라믹 재료 임플란트는 지르코니아 세라믹 임플란트이다. 국외 연구자 Depprich 및 Park 등에 의해 수행된 동물의 이식 실험을 통한 지르코니아 세라믹 임플란트와 순수 티타늄 임플란트 사이의 비교에 따라, 전자 현미경적 관찰은: 이식된 후 일주일 내에, 콜라겐 부화 골 기질이 지르코니아 세라믹 임플란트와 밀접하게 접착되는 반면, 콜라겐 부화 골 기질은 순수 티타늄 임플란트의 표면 공동에만 부착되었으며; 이식된 후 4주 내에, 지르코니아 세라믹 임플란트와 뼈사이의 BIC(뼈-임플란트-접촉부)와 지르코니아 세라믹 임플란트의 BTQ(제거 토크)는 순수 티타늄 임플란트의 BIC 및 BTQ보다 현저하게 더 높다. 시안 교통 대학(710004)의 구강 의학 연구소에 의해 수행된 다른 연구에 따라, 생체외 배양된 조골 세포 및 지르코니아는 우수한 생체적합성을 가지지만, 어떠한 생물학적 활동, 뼈 유도, 뼈 전도 또는 뼈 화학 본드로 본딩된 구조물도 보여주지 않는 반면, 임플란트 재료로서 작용하는 순수 지르코니아의 생물학적 활성은 충분히 우수하지는 않으며, CaOP₂O₅의 구조물이 도입되어야 한다. 중국 특허 문헌 CN201110326532.0은 "지르코니아 임플란트의 표면 처리(Surface Treatment of Zirconia Implants)"는 뼈 화학적 본드와 접합된 CaOP₂O₅ 구조를 포함하지 않는 이러한 유형의 임플란트에 속하며, 뼈 구조를 갖는 접합 강도는 저급한 활성을 갖는 표면상에 다공성 구조들을 준비하는 것에 의해서만 개선될 수 있을 것이다.

세라믹의 치명적인 약점은 고 취약성 및 저 신뢰성에 있으며, 지르코니아 세라믹에 의해 제조된 치과용 임플란트는 작은 직경을 갖는 전치부 치과용 임플란트에서 또는 임플란트의 나사 조립 부분에서 종종 파손되며; 한편, 표면 미세-구멍뿐만 아니라 임플란트에 산-에칭 샌드블라스트의 임의의 표면 처리에 의해 유발된 결함 지점은 파손을 유발할 수 있다. 티타늄 임플란트는 또한 파손될 수 있고, 더 작은 직경을 갖는 전치부 치과용 임플란트에 또는 내부 연결 부분의 중심 나사 수용 위치에 약점이 존재하며, 일부는 일 년 내에 파손되고, 일부는 수년이 지난후 파손된다. 현재, 많은 나라들이 티타늄 임플란트의 파손의 문제점들을 중요하게 생각했으며, 그 해법들은 다음과 같다: 목부를 두껍게 하고, 작은 직경을 갖는 치과용 임플란트를 일체형 치과용 임플란트로 제조한다, 즉 어버트먼트가 임플란트와 일체화된다. 따라서, 지르코니아 세라믹 임플란트는 또한 파손을 방지하도록 티타늄 임플란트에 대한 이의 구조에서 개선될 수 있다. 중국 특허 문헌 CN200410029886.9호는 수산화알루미늄들이 나노-지르코니아 분말들 외측에 덮이고 무압력 소결을 통하여, 최고 15 내지 17Mpa·m^1/ ²까지의 고장력 파괴 인성을 가지는 세라믹이 얻어질 수 있으며; 그 안에 함유된 알루미늄에 의해, 알루미늄이 부가된 세포 배양은 뼈 조직 내의 고 함량의 알루미늄이 골아 세포를 감소시키고 뼈 복원을 억제하고, 뼈의 골연화증을 초래하고; 유사하게 순수 티타늄 내에 작은 양의 알루미늄을 부가하는 것은 또한 티타늄의 강도를 증가시킬 수 있으며, 이는 그 안에 함유된 알루미늄 요소에 의해 임플란트에 사용될 수 없으며, 표준화(ISO6474-2)를 위한 국제 기관에 의해 수행된 지르코니아 강화 고순도 알루미늄 산화물로 제조되어 이식된 고관절의 실험이 있으며, 이는 뼈 이식에도 적용되지 않을 수 있으며, 이는 고관절이 뼈 조직의 내성장 및 뼈 조직과의 단단한 본딩을 요구하지 않기 때문이다. 중국 과학원의 진보 기술의 광저우 협회와 쑨이센 대학의 구강 의학 학부 사이의 협동 하에, 국립 자연 과학 펀드 프로젝트 61204325호에 따라, "치과용 임플란트 및 주위 뼈 조직들의 응력 분포들 사이의 3차원 유한 요소 비교"의 결과는 임플란트 상의 나사의 영향은 명백하지 않고, 직선형 어버트먼트와 비-잠수형 임플란트 사이의 경계부 상의 응력이 최소이고, 직선형 어버트먼트와 비-잠수형 임플란트는 최적 조합을 구성한다. 따라서, 우리는 일체형 치과용 임플란트를 선택하고 여기서 임플란트 및 어버트먼트는 일체형이다. 과거에는, 몇몇 의사는 판매자의 광고에 의해 호도되어서, 임플란트의 다양한 나사가 특허되었다고 믿었다. 부실한 구강 위생에 의한 임플란트 주위의 염증에 의해 유발된 크레이터 골흡수(creator bone resorption)는 비-잠수형 임플란트에 의해 유발되었고, 실제로 모든 이러한 이해가 틀렸으며, 비-잠수형 임플란트가 이식되었을 때 구강 상태가 중요하게 되며 포스트-임플란트 위생(post-implant hygiene)이 악화된 경우, 매립된 임플란트가 또한 이식 주변 및 골 흡수를 유발한다. 실제로, 2-피스의 전치부 치과용 임플란트의 더 얇은 목부의 중심 연결홀과 어버트먼트 사이의 연결시 최고의 기계 가공 정밀도를 요구하고, 처리가 가장 어렵고, 위치는 또한 임플란트의 파손 및 임플란트 목부의 크레이터 골흡수가 매우 발생하기 쉬운 장소이다. 다른 특허 문헌 CN20091004273.0호, "지르코니아 치과용 임플란트"는 수산화인회석(HA) 코팅과 융합된 2-피스 치과용 임플란트의 기술적 해법을 개시하며, 2-피스 치과용 임플란트가 연결되고 중심 나사들에 의해 고정되고, 이의 구조는 지르코니아 분말 블록 또는 지르코니아 세라믹 로드(rod)로 처리되든지 간에, 재료는 고 경도 및 취약성을 가지며 특히 어버트먼트의 수형 나사와 맞물리도록 임플란트의 내부 구멍의 암형 나사를 처리할 때, 고 정밀도가 요구되고, 상기 피스들은 고 경도 및 취약성에 의해 처리하기가 어렵고, 이에 따라, 피스들은 클리닉에서 좀처럼 사용되지 않는다. 수산화인회석 인공 골분의 층과 융합된 표면을 가지는 치과용 임플란트에 대해, 파괴 인성은 수산화인회석의 저급한 강도에 의해 단지 0.7 내지 1.3Mpa·m^1/ ²이며; 수산화인회석이 열수 합성 방법을 통하여 직접 생성되고 지르코니아 세라믹 몸체에 직접 융합되는 경우, 수산화인회석은 용이하게 떨어져서 흡수되고, 이의 분해 속도는 신체 조직의 성장과 정합되기가 어려우며; 수산화인회석이 융합되거나 지르코니아 세라믹 본체 상에 직접 분무되는 경우, 둘다 1650℃ 이상의 융점을 가지며, 온도가 1200℃에 도달할 때, 수산화인회석이 수산기를 연소하게 되고, 비활성 옥시아파타이트로 되고, 따라서 융합 및 플라즈마 스프레잉은 작동하지 않으며, 웨스트 차이나 구강의학 칼리지는 20년전 이후로 HA와 융합된 임플란트를 사용하는 것을 중단하였으며, 따라서 임상에서는 수산화인회석이 좀처럼 사용되지 않았다.

또한, 강도 및 점착력을 개선하지만 생물학적 활동 및 생체적합성을 감소시키고 제조가 복잡한 수산화인회석/세라믹 복합물로 제조된 치과용 임플란트가 존재하며; 특허 문헌 CN200710045510.0호, "나노-지르코니아/수산화인회석 복합 분말의 시츄(situ) 준비 방법"은 이러한 유형에 속한다. 본 발명은 우수한 생체적합성을 보유하고 뼈 조직의 화학적 본드에 본딩될 수 있고 인체에 유해한 어떠한 구성성분도 포함하지 않을 수 있고 수산화인회석의 기계적 강도보다 더 높은 기계적 강도를 더 보유하고 용이하게 흡수되지 않을 수 있는 생체활성 유리 세라믹(BGC)을 이용한다. 보건성에 의해 국립 기관을 위한 12번째5년 계획 교본인, 《치과 재료 과학》의 229페이지에 기록된 내용에 따라, 생체활성 유리 세라믹은 180 내지 200Mpa의 굽힘 강도, 및 2 내지 2.5Mpa·m^1/2의 파괴 인성을 가지며; 뼈 내로 이식된 생체활성 유리 세라믹은 본딩된 화학적 본드를 형성하도록 뼈를 용이하게 하고, 뼈 수리를 촉진하고, 새로운 뼈는 이식된 후 10일 안에 재료의 표면 상에 보여질 수 있으며, 재료 및 뼈는 이식된 후 60일 안에 강한 본딩이 형성하였으며, 이에 따라 뼈와의 본딩 강도는 이식된 후 8주 내에 수산화인회석의 본딩 강도보다 20 % 더 높다. 생체활성 유리 세라믹의 연구는 중국에서 긴 역사를 가지며, 평가 회의는 의학의 웨스트 차이나 대학의 학장인 Hanzhang WANG에 의해 이미 1986년 9월 18일에 주최된 쓰촨 지방당 위원회에 의해 조직되었으며, 중국 과학원의 광학 및 전자공학의 기관에 의해 개발된 생체활성 유리 세라믹 인공 뼈 재료는 국제 진보 수준을 달성되었다. 동물 실험은 6개월 동안 개의 턱에 이식된 생체활성 유리 세라믹의 샘플에서, 입자들 중에서 새로운 뼈 및 하버스계의 형성이 보여질 수 있고 입자들 내로 성장하는 새로운 뼈가 있었다는 것을 증명하였다. 국립 자연 과학 펀드 프로젝트 50830101에 따라, 페킹 대학의 구강 의학의 학부는 인간 펄프 셀의 혈관 성장 인자에 대한 생체활성 유리의 기능의 연구가 수행되었으며, 그 결과는 생체활성 유리 세라믹이 인간 펄프 셀 뿐만 아니라 유전자 발현의 증식 및 혈관 내피 생성 인자(VEGF) 및 염기성 섬유 모세포 생성 인자(BFGF)의 단백질 분비를 증진할 수 있는 것을 보여준다. 또 다른 연구 "임플란트의 골유착 상의 마이크로/나노 표면의 영향"은 국립 자연 과학 펀드 프로젝트 30900284, 31100668, 및 산시성의 주제 200K-03-01, 제 4 군의 대학교 및 지린성의 기술 갤러리의 구강 의학 대학의 베툰 스페설 펀드 2009175, 및 지린 대학의 구강 의학 학부에 의해 이루어졌으며, 그 결과는 마이크로/나노 표면은 선천적인 뼈의 구조를 상당히 자극하며, 이는 뼈-임플란트 경계면의 치유 속도를 상당히 개선할 수 있는 것을 보여주었다. 이러한 결론은 임상 실무를 위한 이론적인 이유를 제공한다.

생체활성 유리 세라믹 분말을 지르코니아 세라믹 표면에 융합시키기 위하여, 지르코니아의 저 융점 및 팽창 계수와 유사한 저 융점 및 팽창 계수를 갖는 본딩 세라믹이 이용되며, 이 본딩 세라믹은 10.2 K의 열 팽창 계수 및 2.75Mpa·m^1/2의 파괴 인성을 갖는다. Ivoclar Vivadent 나노 인회석 유리 세라믹 IPS 이.맥스 시스템(e.max system)의 지르코니아-특정 본딩 세라믹 분말에 의해, 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 분말은 세척을 통하여 지르코니아 표면상에 융합될 수 있다. 독일 VITA 회사에 의해 생산된 다른 종류의 탄성 세라믹, VITA ENAMLC는 선천적인 치아의 탄성 모듈과 실질적으로 유사한 탄성 모듈을 가지며, 바람직하게는 임플란트 상의 충격을 감소시킬 수 있고, 크레이터형 흡수를 감소시킬 수 있는 치관(dental crown)으로서 작용한다.

현재, 지르코니아는 치과 분말 블록을 제조하고 모든 세라믹 크라운을 소결하는 공정에 산업적으로 그리고 상업적으로 적용되었지만, 지르코니아는 임플란트의 분야에 아직 성공적으로 적용되지 않았다. 복잡한 세라믹 강화 공정에 의해 6Mpa·m^1/2내지12Mpa·m^1/2로 개선되는 강화된 지르코니아 세라믹의 파괴 인성이 연속적으로 개선되고 실험실에서의 연구는 15Mpa·m^1/2（Maski)를 초과하고 심지어 20Mpa·m^1/2까지의 값을 얻었지만, 이러한 수준은 보통 실제 용례에서 도달될 수 있다. 폴리비닐 알콜, 파라핀 등과 같은 특정 양의 접착제는 공급자에 의해 밴버리되고(banburyed) 그라인딩된 후 이트리아 안정화 지르코니아 세라믹(Y-TZP) 분말 내로 부가되고, 블록 재료(block materials)는 평형 압력 하에서 사출 성형 또는 사전-소결(1000 내지 1200℃)을 통하여 얻어져서, 1520℃에서 소결을 통한 제품 성형에 의해 후속되는 컴퓨터 수치 제어 장비를 구비한 CAD/CAM에 의해 형상을 기계 가공하기 위한 치의학과로 보내진다. 유명한 가비 응력-유발 변형 강화에 따라, 지르코니아는 입방 상태 c-ZrO₂ 내지 정방 정계 t-ZrO₂로 이어서 단사 상(monoclinic phase) m-ZrO₂로 변환되고, 상 변환은 1170℃에서 가역적이고, 3% 내지 5% 만큼의 용적 변화가 발생하고, 이는 소위 마텐자이트 상 변환 강화이며, 상 변환의 시간 및 온도가 보장되어야 하며, 상 변환이 가역적이지만, 온도가 1200℃보다 높을 때 효과가 좋지 않다. 임상 치관의 투명도 및 아름다움의 요구를 충족하도록, 공급자는 안정제 산화이트륨 Y₂O₃의 투여량을증가시키고, 이는 세라믹의 강도의 감소를 유발할 것이고 나노 지르코니아-특정 응력-유발 변환 강화는 존재하지 않을 수 있고 예를 들면, 특허 문헌 US20070375001호 및 CN102023624B호의 개시는 투명한 지르코니아에 속한다.

외국 연구자, Tsukuma 등은 상온에서 소결되고 1500℃의 온도 및 200Mpa의 압력 하에서 2시간 동안 열간 정수압(HIP)에 의해 소결되는 것에 후속되는 CeO₂ 안정화 지르코니아 세라믹 Ce-TZP를 사용하며, 파괴 인성은 30Mpa·m^1/2에 도달할 수 있었지만, HIP 장비는 너무 고가이고, 높은 기술적 요건을 가지며, 더욱이, Ce-TZP의 색상이 충분히 우수하지 않다. 실제 용례를 고려하여 재료를 선택할 수 있고, 너무 고가의 장비를 요구하고 너무 높은 기술적 요건을 가지는 제품은 민간 용례에 채택되지 않을 수 있고, 이에 따라 무압력 소결로 처리되는 Y-TZP 만을 채택할 수 있고, 소결 방법은 아래와 같다: (1) 분당 1℃만큼 느리게 따뜻하게 하고; (2) 950℃ 내지 1150℃의 온도 범위가 위상 감지 범위이며, 그 동안 온도는 6시간 동안 느리게 상승된다. 세라믹 강화는 복잡한 공정이고, 지르코니아의 인성이 6Mpa·m^1/2 내지 15Mpa·m^1/2및 그 이상으로 증가하는 것이 그렇게 쉽지 않으며(세라믹의 인성이 2배 이상 증가된다); 온도가 100℃ 내지 300℃의 범위 내에 있을 때, 불안정한 상태 변환이 강도가 감소하는 Y-TZP에서 발생하여 강도를 감소시키고, 이에 따라 처리가 수냉으로 구현되어야 하고, 실험실 데이터는 제조 동안 달성되지 않을 수 있고, 실제 파괴 인성은 제품이 생산된 후 측정되어야 하다. 일 예로서 비-잠수형 임플란트의 부분을 취하기 때문에, 전방 치아의 응력은 1.5Mpa이고, 치은 부분(transgingival part)(의 직경(임플란트 목부)가 φ4mm일 때 파괴 인성은 12Mpa·m^1/ ² 를 달성하여야 하고 파괴 인성이 15Mpa·m^1/2 또는 그 이상을 달성할 때만 φ3.5mm의 작은 직경을 가진 임플란트가 생산될 수 있고 지르코니아 세라믹의 저 신뢰성이 또한 고려되어야 한다. 임상에서, 어금니는 수직 응력인 6Mpa의 최대 응력이 가해지고, 전방 앞니가 순음-구개음 측으로부터 측면 및 구부리진 힘인 1.5Mpa의 응력이 가해진다. 임상의의 해법은 아래와 같다: (1) 전방 치아의 치조골은 얇고, 상기 골을 분리하는 것에 의해 더 큰 직경을 갖는 임플란트를 이식하고, (2) 임플란트의 각도가 너무 클 때, 응력 각도를 조정하도록 뼈를 방향에 따라 분리하고; (3) 임플란트가 다른 치아와 밀접하게 접촉하는 것을 방지하도록 턱을 조정한다. (4) 치아를 보호하기 위해 너무 어려운 몇몇 음식을 환자가 먹는 것이 금지된다.

본 발명은 적당한 구조적 설계를 갖고 파괴시키기가 어려운 금속 없는 치과용 임플란트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 치과용 임플란트는 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합되는 부분(section)을 가지며, 상기 부분은 치조골 내에 이식되고 치과용 임플란트는 파손하기가 어렵고, 순수 티타늄 임플란트의 생체적합성보다 더 우수한 생체적합성을 처리하는 것과 같은 특성들을 가지며 또한 수산화인회석-코팅 임플란트에 비해 더 활성이고 더 높은 골 유착 강도를 갖는 생체의학적 임플란트이다.

본 발명의 특별한 기술적 구성은 아래와 같다:

임플란트 및 어버트먼트를 포함하는 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합된 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트에 있어서, 상기 치과용 임플란트는 전치부 치과용 임플란트이고, φ4.0mm 내지 φ4.5mm의 직경을 가지고 비-잠수형 구조물을 이용하는 얇은 임플란트이고, 상기 임플란트 및 어버트먼트는 일체형이고, 상기 어버트먼트는 그 상부에 어버트먼트 로드, 그 하부 부분에서 어버트먼트 파일, 및 어버트먼트 로드와 어버트먼트 파일 사이의 확장형 어버트먼트 플레이트를 포함하고, 상기 어버트먼트 파일은 4mm 이상의 직경을 가지며, 어버트먼트 파일의 치은 부분은 확장 대나무-조인트형 파일 조인트를 가져서, 어버트먼트 파일이 용이하게 파손되는 것을 방지하고, 상기 임플란트 몸체 및 상기 임플란트 뿌리부에는 나사가 제공되고, 임플란트 몸체는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며, 임플란트 뿌리부는 더 깊은 삼각형 나사를 가지며, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분은 임플란트 목부 아래 영역에 융합되고, 상기 부분은 치조골 내에 이식되는 것을 특징으로 한다.

임플란트(1a) 및 어버트먼트를 포함하는 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합된 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트로서, 상기 치과용 임플란트는 구치부 치과용 임플란트(posterior dental implant)이고, 비-잠수형 구조를 이용하는 φ5mm 내지 φ6mm의 직경을 갖는 두꺼운 임플란트이고, 상기 임플란트 및 어버트먼트는 일체형이고, 상기 어버트먼트는 그 상부에 어버트먼트 로드, 그 하부에 어버트먼트 파일, 및 어버트먼트 로드와 어버트먼트 파일 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트를 포함하고, 상기 어버트먼트 파일은 임플란트의 직경보다 약간 더 작지만 4mm 초과의 직경을 가지며, 상기 임플란트 몸체 및 상기 임플란트 뿌리부에는 나사가 제공되며, 상기 임플란트 몸체는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며, 상기 임플란트 뿌리부는 더 깊은 삼각형 나사를 가지며, 꼬리 절개 홈(tail cut groove)이 임플란트 뿌리부의 나사 위에 배치되고 생체활성 유리 세라믹 인공 골분은 임플란트 목부 아래 영역에 융합되고, 상기 영역은 치조골에 이식되는 것을 특징으로 한다.

상기 전치부 치과용 임플란트 및 구치부 치과용 임플란트에서, 어버트먼트의 어버트먼트 로드는 1.5도의 테이퍼 각도 및 5mm 내지 7mm의 길이를 가지며, 어버트먼트 파일은 3mm 내지 4mm의 길이를 갖는다.

상기 전치부 치과용 임플란트 및 구치부 치과용 임플란트에서, 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트는 응력 유도 상 변환(stress-induced phase transformation)에 의해 강화된 3mol% Y₂O₃ 안정화 정방정계의 지르코니아 다결정(3Y-TZP) 세라믹으로 제조된다.

상기 전치부 치과용 임플란트 및 구치부 치과용 임플란트에서, 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 인공 골분의 혼합물은 생체활성 유리 세라믹 인공골분으로서 이용된다.

본 발명의 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트를 위한 준비 방법은 아래 절차를 포함한다:

1) 원료 준비: 주 원료로서 나노 3Y-TZP 분말을 취하고, 이어서 유기 비클(organic vehicle), 폴리에틸렌 및 파라핀이 밴버리되고 충분히 그라인드된 후 부가되고, 블록 재료 또는 바 재료(bar materials)가 300Mpa의 평형 압력하에서 얻어지고, 이어서 유기 비클이 느린 사전 소결에 의해 제거되고, 원료는 사용 준비가 된다:

2) 블랭크 제조: 지르코니아 임플란트 블랭크 코어는 컴퓨터 수치 제어 장비를 구비한 CAD/CAM에 의한 처리를 통하여 얻어진다.

3) 상 변환 강화 및 소결 : 무압력 소결을 위한 컴퓨터 수치 제어 소결 노 내로 지르코니아 임플란트 블랭크 코어를 배치, 온도는 분당 1℃ 만틈 상승되고, 소결이 단계화되고, 여기서 950℃ 내지 1150℃의 온도 범위는 상 감지 범위이고, 그 동안 온도는 분당 0.5℃ 만큼 상승되거나 낮추어지고; 상 변환에 의해 강화된 지르코니아 세라믹 임플란트가 소결 후 얻어진다.

4) 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과의 융합: 회전 테이블 및 초음파에 의해 지르코니아 세라믹 임플란트의 부분에 유기 점착성 수용액의 일 층을 스프레잉하고, 상기 부분은 치조골에 임플란트되어야 하고, Ivoclar Vivadent 나노 인회석 세라믹 IPS 이.맥스 시스템의 지르코니아-특정 본딩 세라믹 분말의 일 층을 더 분무하고, 상기 층은 0.02mm 내지 0.04mm의 두께를 가지며, 750℃에서 소결되고 지르코니아 세라믹 임플란트의 표면상에 융합되고, 본딩된 자기 층(bonded porcelain layer)을 형성하고, 부가적으로, 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 분말로 이루어진 하나의 층이 위와 동일한 방법에 의해 본딩된 자기 층의 표면상으로 스프레이되고, 650℃ 내지 700℃하에서 소결되어 융합되고, 이러한 방식으로, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분들이 본딩된 자기 층을 통해 지르코니아 세라믹 임플란트 상에 융합된다.

본 발명의 치과용 임플란트는 아래의 장점을 갖는다: 적절한 구조적 설계를 가지며, 분리하기가 어렵고, 치조골에 이식될 이의 세션에 융합되는 생체활성 유리 세라믹 인공 골분에 의해, 순수 티타늄 임플란트의 생체적합성 및 순수 지르코니아 임플란트의 생체적합성보다 더 우수한 생체적합성을 보유하고, 수산화인회석-코팅 임플란트의 골유착능 강도보다 더 높은 골유착능 강도를 보유한다.

도 1은 본 발명에 따른 전치부 치과용 임플란트의 개략적 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구치부 치과용 임플란트의 개략적 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 2-피스(piece) 치과용 임플란트의 개략적 구조도이며, 상기 임플란트는 뼈에 매립되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 2-피스 치과용 임플란트의 개략적 구조도이며, 상기 임플란트는 잇몸에 매립되는 것이다.
도 5는 2-피스 임플란트의 직선형 플러그-인 방식 어버트먼트이다.
도 6은 2-피스 임플란트의 구부러진 플러그-인 방식 어버트먼트이다.
도 1에서: 1 - 임플란트, 1.1 - 임플란트 목부, 1.2 - 임플란트 몸체, 1.3 - 임플란트 뿌리부, 2 - 어버트먼트, 2.1 - 어버트먼트 로드, 2.2 - 어버트먼트 플레이트, 2.3 - 어버트먼트 파일, 2.4 - 어버트먼트 파일 지점, 3 - 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합하는 부분
도 2에서: 1a - 임플란트, 1.1a - 임플란트 목부, 1.2a - 임플란트 몸체, 1.3a - 임플란트 뿌리부, 1.4a - 꼬리 절개 홈, 2a - 어버트먼트, 2.1a - 어버트먼트 로드, 2.2a - 어버트먼트 플레이트, 2.3a - 어버트먼트 파일, 3a - 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합하는 부분.

본 발명은 첨부된 도면과 조합하여 아래 내용에 의해 추가로 예시된다.

도 1은 임플란트(1)와 어버트먼트(2)를 포함하는 본 발명의 전치부 치과용 임플란트를 보여주며, 전치부 치과용 임플란트는 비-잠수형 구조를 이용하는 φ4.0 내지 φ4.5mm의 직경을 가지는 얇은 임플란트이다. 임플란트(1) 및 어버트먼트(2)는 일체형이고, 어버트먼트(2)는 어버트먼트 상부에 어버트먼트 로드(2.1), 어버트먼트 하부에 어버트먼트 파일(2.3), 및 어버트먼트 로드(2.1)와 어버트먼트 파일(2.3) 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트(2.2)를 포함한다. 어버트먼트 로드(2.1)는 치관(detal crown)을 플러그-인하고 고정하기 위하여 5mm 내지 7mm의 길이 및 1.5도의 테이퍼 각도를 갖는다. 전치부 치과용 임플란트는 φ4mm 이상의 직경을 가지며, 어버트먼트(2)의 어버트먼트 파일(2.3)은 취성 파괴를 방지하기 위해, 4mm 이상의 솔리드 직경(solid diameter)을 갖는다. 더욱이, 어버트먼트 파일(2.3)의 강도를 증가시키기 위해서, 어버트먼트 파일(2.3)의 치은 부분이 어버트먼트 파일(2.3)의 더 얇은 부분의 길이를 줄이고, 조인트의 직경을 늘리고 응력 중심을 이동하기 위해서 확장 대나무형 조인트 파일 조인트(2.4)를 더 가지며; 더욱이, 파일 조인트는 일반 임플란트 플랫폼을 대체할 수 있고 세균이 치료 절개로부터 임플란트에 들어오는 것을 방지할 수 있다. 임플란트 목부(1.1)는 파손(breaking)을 방지하기 위해서 어떠한 나사도 갖지 않는다. 임플란트 몸체(1.2) 및 임플란트 뿌리부(1.3)에는 나사가 제공되며, 임플란트 몸체(1.2)가 부서지는 것을 방지하기 위해서 임플란트 몸체(1.2)가 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며; 임플란트 뿌리부(1.3)는 임플란트 뿌리부(1.3)를 이식하는 것을 용이하게 하기 위한 더 깊은 삼각형 나사를 갖는다. 임플란트의 생체적합성을 증가시키기 위하여, 그리고 골유착능을 가속화하기 위하여, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분이 임플란트 목부 아래 부분에 융합되며, 상기 부분은 치조골에 이식된다.

도 2는 본 발명의 구치부 치과용 임플란트를 보여주며 구치부 치과용 임플란트는 φ5mm 내지 φ6mm의 직경을 갖는 두꺼운 임플란트이며, 또한 전치부 치과용 임플란트의 구조와 같은 비-잠수형 구조를 이용한다. 임플란트(1a) 및 어버트먼트(2a)는 일체형이고 어버트먼트(2a)는 어버트먼트 상부에 어버트먼트 로드(2.1a), 어버트먼트 하부에 어버트먼트 파일(2.3a), 및 어버트먼트 로드(2.1a)와 어버트먼트 파일(2.3a) 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트(2.2a)를 포함한다. 어버트먼트 로드(2.1a)는 전치부 치과용 임플란트의 각도와 동일한 테이퍼 각도를 가진다. 구치부 치과용 임플란트는 전치부 치과용 임플란트보다 두껍고, 더 큰 교합력과 전단력을 견딜 수 있고, 따라서 어버트먼트 파일(2.3a)이 임플란트의 직경보다 약간 작지만 4mm 보다는 더 큰 직경을 가지고, 결과적으로 중량-지지 임플란트의 변연골 흡수가 제어될 수 있고, 임플란트가 쉽게 부서지지 않으며, 따라서 전치부 치과용 임플란트와는 어버트먼트 파일 조인트(2.4a)를 가지는 어버트먼트 파일(2.3a)을 장착할 필요가 없다는 점에서 다르다. 또한 임플란트 몸체(1.2a) 및 임플란트 뿌리부(1.3a)에는 나사가 제공되고, 임플란트 몸체(1.2a)는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며, 임플란트 뿌리부(1.3a)는 더 깊은 삼각형 나사를 가지고, 및 꼬리 절단 홈(1.4a)은 임플란트 뿌리부(1.3a)의 나사 위에 배치된다. 또한, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분은 임플란트 목부(1.1a) 아래 부분에서 융합되고, 상기 부분은 치조골 내에 이식된다.

상기 전치부 치과용 임플란트 및 구치부 치과용 임플란트 내에, 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트가 응력 유도 상 변환에 의해 강화되고 안정된 정방 지르코니아 다결정체(3Y-TZP) 세라믹 3mol% Y₂O₃로 이루어지며, 전치부 치과용 임플란트의 변형 잇몸 부분의 직경이 φ4mm일때, 12MPa·m^1/ ² 보다 높은 파괴 인성값을 가진 3Y-TZP 세라믹이 사용될 것이다. 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 인공 골분의 혼합물이 임플란트 목부 아래 부분에 융합되며, 상기 부분이 치조골 내에 이식되는 것이다.

본 발명에서는, 일부 의사들의 수술 습관에 맞추기 위해서, 일체형(one-piece)의 임플란트가 2-피스의 임플란트에 의해 대체될 수 있다. 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 2-피스의 치과용 임플란트의 개략적 구조도를 도시하며, 상기 임플란트는 각각 뼈 내에 매립되고 잇몸 내에 매립되며, 대응하는 직선형 플러그-인 어버트먼트 또는 각진 플러그-인 어버트먼트가 도 5 및 도 6에 도시된다. 임플란트의 목부 내의 나사를 구비한 뼈 내에 매립된 임플란트는 φ5.5mm 이상의 직경을 가지며, 임플란트의 목부 내에 나사 없이 잇몸 내에 매립된 임플란트는 5mm 이상의 직경을 가지며, 바람직하게는, 이러한 임플란트가 15MPa·m^1/ ² 보다 높은 파괴 인성을 가지는 지르코니아 세라믹 로드로 제조된다. 2-피스의 치과용 임플란트의 임플란트와 매칭되는 어버트먼트 파일은 적합한 크기를 가져야 하며, 어버트먼트 파일은 플러그-인 및 접착 본딩에 의한 2-피스의 치과용 임플란트와 맞물릴 수 있고, 및 어버트먼트 파일은 1.5°내지 1.9° 또는 6°내지 8°범위의 테이퍼 각도를 갖는다.

지르코니아 세라믹 치과용 임플란트를 위한 준비 방법은 다음의 과정을 포함한다:

1) 원료를 준비하는 단계: 주요 원료로서 나노 3Y-TZP 분말을 취하고, 이어서 폴리에틸렌 및 파라핀과 같은 유기 비클이 밴버리되고 충분히 그라인딩된 후 부가되고, 균일하게 분산되어 집합물이 제거되며, 이어서 높은 강도와 높은 밀도를 가지는 블록 재료 또는 바 재료가 300MPa 지각 균형 압력 아래서 얻어지며, 그 다음에, 유기 비클이 느린 사전 소결에 의해 제거되고, 및 원료가 사용을 위해 준비된다.

2) 블랭크(blank)를 제조하는 단계: 지르코니아 임플란트 블랭크 중심부는 컴퓨터 수치 제어 장비를 구비한 CAD/CAM에 의한 프로세싱을 통해 획득된다.

3) 상 변환 인성 및 소결: 지르코니아 임플란트 블랭크 중심부를 무압력 소결을 위한 컴퓨터 수치 제어 소결 노 내로 배치되며, 온도는 분당 1℃ 만큼 올라가고, 및 소결은 단계적으로 생기며, 950℃ 내지 1150℃ 범위의 온도가 분당 0.5℃ 만큼 상승되거나 낮춰지는 동안 상 감지 범위이다. 소결 프로세스는 다음과 같이 명시된다: 가열에 의해 상온으로부터 300℃ 까지 분당 1℃ 만큼 온도가 상승하는 단계, 및 3시간 동안 온도가 유지되는 단계, 그 다음에 900℃ 까지 분당 1℃ 만큼 온도가 상승하는 단계, 및 3시간 동안 온도가 유지되는 단계, 또한 1150℃ 까지 분당 0.5℃ 만큼 온도가 상승하는 단계, 및 3시간 동안 온도가 유지되는 단계, 또한 1520℃ 까지 분당 1℃ 만큼 온도가 상승하는 단계, 및 3시간 동안 온도가 유지되는 단계, 그 다음에 950℃ 까지 분당 1℃ 만큼 서서히 온도를 낮추는 단계, 및 3시간 동안 온도가 유지되는 단계, 마침내 상온까지 분당 2℃ 만큼 서서히 온도를 낮추는 단계가 명시된다. 상 변환에 의해 강화된 지르코니아 세라믹 임플란트가 소결 이후 얻어진다.

4) 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합하는 단계: 회전 테이블 및 초음파에 의한 지르코니아 세라믹 임플란트의 부분에 유기 점착성 수용액의 일 층을 분무하는 단계, 상기 부분은 치조골 내에 이식되는 것이다; Ivoclar Vivadent 나노 인회석 유리 세라믹 IPS 이.맥스 시스템의 지르고니아-특정 본딩 세라믹 분말의 일 층을 더 분무하는 단계, 상기 층은 0.02mm 내지 0.04mm의 두께를 가지며, 및 750℃ 에서 소결되며 및 지르코니아 세라믹 임플란트의 표면 상에 융합되며, 본딩된 자기 층을 형성하는 단계. 부가적으로, 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 분말의 혼합물의 일 층은 상기와 동일한 방법에 의해 본딩된 자기 층의 표면 상에 분무되며, 이러한 방식으로 650℃ 내지 700℃ 아래 소결되고 융합되며, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분이 본딩된 자기 층을 통하여 지르코니아 세라믹 임플란트 상에 융합된다. 본딩된 자기 층 및 생체활성 유리 세라믹 인공 골분 층을 융합하고 소결하는 프로세스 동안 분당 2℃ 만큼 온도가 상승되거나 낮춰진다.

본 발명의 임플란트는 주로 미용술 임플란트와 무금속 생체적합성 임플란트를 위해 사용된다. 치과용 이식을 시작하기 위하여, 미용을 위한 환자의 요구가 이해되어야 한다; 수술 전에, CBCT(콘-빔 CT) 조사가 행해지고, 환자가 모조 임플란트와 보철의 전체 프로세스를 보도록 하기 위하여, 임플란트 가이드가 임플란트를 소결하기 위해 만들어져야 하고, 임의의 염증 문제나 인접 치아 문제가 존재할 경우, 이러한 문제가 수술 전에 해결되어야 한다. 상세한 실시예가 아래와 같이 제공된다.

예로서, 임플란트는 가운데 치아가 추출된 이후 단지 세 달 안에 형성되며, 치수가 φ4 x 25mm인 일체형 임플란트가 채택된다.

1) 환자의 CBCT 검사를 행하는 단계, 그 다음에 모조 임플란트를 형성하기 위해 획득된 3D 이미지에 따라 대응하는 소프트웨어를 이용하는 단계, 그 다음에 결과를 보내는 단계, 전자 화일을 통한 보철부 또는 공장부로의 의사의 충고와 환자의 의견: 공장부 또는 보철부에 의해 임플란트 가이드, 회복 처리를 위해 사용되는 레진 치아와 생물학적 세라믹와 융합하는 지르코니아 세라믹 인공 치아가 만들어지는 단계; 모든 것이 제자리에 있을 때 수술을 시행하는 단계, 의사는 풍부한 임상적 지식을 가져야한다.

2) 리도카인으로 국부 마취를 시행하는 단계, 수술 가이드에 맞추는 단계, 및 드릴 바늘의 안내로 단계적으로 구멍을 준비하는 단계; 치조골이 충분히 넓지 않을 경우, 치조골이 납작하게 눌려진 후 임플란트 구멍이 뚫려질 수 있고, 절골도로 나뉘어지고 넓혀지며, 때때로, 치조골이 방향이 있게 나뉘어질 필요가 있고, 형성된 각도를 줄이기 위해서 적합한 방향으로 임플란트를 나사로 고정 시키는 것이 필요하다. 35Ncm 내지 45Ncm의 토크를 가지는 임플란트 구멍 내로 임플란트를 나사로 고정하는 단계, 임플란트 목부의 부분 전체를 치조골 내로 이식하는 단계, 상기 부분이 생체활성 유리 세라믹와 융합되는 단계, 잇몸 내부의 어버트먼트 파일의 확장 대나무형 조인트 파일 조인트가 되게 하는 단계, 그래서 어버트먼트 파일 조인트가 임플란트 플랫폼을 대체하고 어버트먼트 파일이 장차 분리되는 것을 방지하며; 그 다음에 보철을 위한 연조직에 필수적으로 유도 가능한 모양을 형성하는 단계, 및 즉시 레진 치관을 설치하는 단계; 턱을 조절하는 단계, 임플란트 응력에 의해 뒤따르는 단계, 및 메릴랜드 브리지(Maryland bridge)에 의해 일시적으로 인접 치아에 임플란트를 고정하는 단계.

3) 환자에 의해 관찰하는 단계, 내부 수술(intraoperation); 환자가 만족하지 못할 때마다, 환자가 최종적으로 만족할 때까지 연조직을 이식(transplanting)하거나 뼈를 더 이식하는 단계.

4) 환자가 수술 후에 너무 단단한 어떤 음식을 먹지 않도록 주의 사항을 가르치는 단계. 일주일, 한 달 또는 반년 안에 환자에게 재검사를 시행하는 단계, 및 아래와 같이 6개월 안에 VITA ENAMIC 탄성 지르코니아 세라믹의 전체 세라믹 치관으로 대체되는 단계: 15초 동안 세라믹-특정 실리콘-기반 커플링제 Z-prine^TM 으로 치료하는 단계, 접착 바인딩을 위한 Bis-GMA(비스페놀 A 이중 메틸 아크릴 글리실 에스테르) 유동 팩리스 광-경화성 레진을 적용하는 단계, 및 에틸 알콜로 과잉 레진을 세척하는 단계, 치관을 고정하기 위하여 40초 동안 광 경화에 의해 후속되는 단계. 광-경화성 레진 접착 본딩에 의해 고정되고 테이퍼 스트로크 플러그-인에 의하여 지르코니아 세라믹 임플란트가 치관 또는 어버트먼트 모두에 연결된다.

Claims

임플란트(1) 및 어버트먼트(2)를 포함하는, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합되는 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트에 있어서,
상기 치과용 임플란트는 전치부 치과용 임플란트이고, 상기 치과용 임플란트는 Φ4.0mm 내지 Φ4.5mm의 직경을 가지며 비-잠수형 구조를 이용하는 얇은 임플란트이고, 상기 임플란트(1) 및 어버트먼트(2)는 일체형이고, 상기 어버트먼트(2)는 그 상부에 어버트먼트 로드(2.1), 그 하부에 어버트먼트 파일(2.3), 및 상기 어버트먼트 로드(2.1)와 상기 어버트먼트 파일(2.3) 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트(2.2)를 포함하며, 상기 어버트먼트 파일(2.3)은 4 mm 이상의 직경을 가지며, 상기 어버트먼트 파일(2.3)의 치은 부분(transgingival part)은 확장 대나무-조인트형 파일 조인트(2.4)를 더 가지며, 상기 임플란트 몸체(1.2) 및 상기 임플란트 뿌리부(1.3)에는 나사가 제공되고, 상기 임플란트 몸체(1.2)는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며, 상기 임플란트 뿌리부(1.3)는 더 깊은 삼각형 나사를 가지며, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분들이 임플란트 목부(1.1) 아래 영역에 융합되고, 상기 영역은 치조골에 이식되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 1 항에 있어서,
상기 어버트먼트(2)의 어버트먼트 로드(2.1)는 1.5도의 테이퍼 각도, 및 5 mm 내지 7 mm의 길이를 가지며, 상기 어버트먼트 파일(2.3)은 3mm 내지 4mm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 1 항에 있어서,
상기 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트는 응력 유도 상 변환(stress-induced phase transformation)에 의해 강화된 3Y-TZP 세라믹으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 1 항에 있어서,
마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 인공 골분의 혼합물이 생체활성 유리 세라믹 인공 골분으로서 이용되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
임플란트(1a) 및 어버트먼트(2a)를 포함하는, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분과 융합된 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트에 있어서,
상기 치과용 임플란트는 구치부 치과용 임플란트(posterior dental implant)이고, 상기 치과용 임플란트는 Φ5mm 내지 Φ6mm의 직경을 가지고 비-잠수형 구조물을 이용하는 두꺼운 임플란트이고, 상기 임플란트(1a) 및 어버트먼트(2a)는 일체형이고, 상기 어버트먼트(2a)는 그 상부에 어버트먼트 로드(2.1a), 그 하부 부분에 어버트먼트 파일(2,3a), 및 상기 어버트먼트 로드(2.1a)와 상기 어버트먼트 파일(2.3a) 사이에 확장형 어버트먼트 플레이트(2.2a)를 포함하며, 상기 어버트먼트 파일(2.3a)은 상기 임플란트의 직경보다 약간 더 작지만 4mm 이상인 직경을 가지며, 상기 임플란트 몸체(1.2a) 및 상기 임플란트 뿌리부(1.3a)에는 나사가 제공되고, 상기 임플란트 몸체(1.2a)는 더 얕은 사다리꼴 나사를 가지며, 상기 임플란트 뿌리부(1.3a)는 더 깊은 삼각형 나사를 가지며, 꼬리 절개 홈(1.4a)이 상기 임플란트 뿌리부(1.3a)의 나사 위에 배치되며, 생체활성 유리 세라믹 인공 골분이 상기 임플란트 목부(1.1a) 아래 영역에 융합되고, 상기 영역은 상기 치조골에 이식되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 5 항에 있어서,
상기 어버트먼트(2a)의 어버트먼트 로드(2.1a)는 1.5도의 테이퍼 각도, 및 5 mm 내지 7 mm의 길이를 가지며, 상기 어버트먼트(2.3a)는 3mm 내지 4mm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 5 항에 있어서,
상기 지르코니아 세라믹 치과용 임플란트는 응력 유도 상 변환에 의해 강화된 3Y-TZP 세라믹으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 5 항에 있어서,
마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 인공 골분의 혼합물이 생체활성 유리 세라믹 인공 골분으로서 이용되는 것을 특징으로 하는,
치과용 임플란트.
제 1 항 또는 제 5 항의 임플란트에 대한 준비 방법으로서 아래의 단계들을 포함하는 준비 방법.
(1) 원료를 준비하는 단계: 주요 원료로서 나노 3Y-TZP 분말을 취하고, 이어서 유기 비클(organic vehicles), 폴리에틸렌 및 파라핀이 밴버리되고(banburyed) 충분히 그라인딩된 후 부가되고, 블록 재료(block materials) 또는 바 재료(bar materials)가 300MPa의 평형 압력 하에서 얻어지고, 이어서 상기 유기 비클이 느린 사전-소결에 의해 제거되어, 원료들이 사용 준비됨
(2) 블랭크 제조 단계: 지르코니아 임플란트 블랭크 코어들이 컴퓨터 수치 제어 장비를 구비한 CAD/CAM에 의한 프로세싱을 통하여 얻어짐
(3) 상 변환 강화 및 소결 단계: 무압력 소결을 위해 컴퓨터 수치 제어 소결 노 내로 지르코니아 임플란트 블랭크 코어를 배치하고, 온도는 분당 1℃ 만큼 상승되고, 소결이 단계화되고, 950℃ 내지 1150℃의 온도 범위가 상 감지 범위이고, 이 동안 상기 온도는 분당 0.5℃만큼 상승되거나 낮아짐; 상 변환에 의해 강화된 지르코니아 세라믹 임플란트가 소결 후 얻어짐
(4) 생체활성 유리 세라믹 인공 골분들과 융합하는 단계; 회전 테이블 및 초음파에 의해 지르코니아 세라믹 임플란트의 부분에 유기 점착성 수용액의 일 층을 스프레이하고, 상기 부분이 치조골에 이식됨; Ivoclar Vivadent 나노 인회석 유리 세라믹 IPS 이.맥스 시스템(e.max system)의 지르코니아-특정 본딩 세라믹 분말로 이루어진 하나의 층을 추가로 스프레이하고, 상기 층은 0.02mm 내지 0.04mm의 두께를 가지고, 750℃에서 소결되고, 지르코니아 세라믹 임플란트의 표면 상에 융합되고, 본딩된 자기 층(bonded porcelain layer)을 형성함; 추가적으로, 마이크로 및 나노 생체활성 유리 세라믹 분말의 혼합물로 이루어진 하나의 층이 위와 동일한 방법에 의해 본딩된 자기 층의 표면 상으로 스프레이되고, 650℃ 내지 700℃ 하에서 소결되고 융합되고, 이러한 방식으로 생체활성 유리 세라믹 인공 골분이 본딩된 자기 층을 통해 지르코니아 세라믹 임플란트 상에 융합됨.
제 9 항에 있어서,
상기 단계 (3)에서의 소결 공정이 아래와 같이 특정되는 것을 특징으로 하는, 준비 방법.
가열에 의해 상온으로부터 300℃까지 분당 1℃만큼 온도를 상승시키고, 3시간 동안 상기 온도를 유지하고, 이어서 900℃까지 분당 1℃만큼 온도를 상승시키고, 3시간 동안 상기 온도를 유지하고, 1150℃까지 분당 0.5℃만큼 온도를 더 상승시키고, 3시간 동안 상기 온도를 유지하고, 1520℃까지 분당 1℃만큼 온도를 더 상승시키고, 이어서 950℃까지 분당 1℃만큼 온도를 서서히 낮추고, 상기 온도를 3시간 동안 유지하고, 최종적으로 상온까지 분당 2℃만큼 온도를 서서히 낮춤.
제 9 항에 있어서,
상기 단계 (4)에서, 상기 본딩 자기 층 및 상기 생체활성 유리 세라믹 인공 골분 층을 소결하고 융합하는 공정 동안, 상기 온도가 분당 2℃만큼 상승되거나 낮춰지는 것을 특징으로 하는, 준비 방법.