KR20220113939A

KR20220113939A - 생체활성 골내 치과용 임플란트

Info

Publication number: KR20220113939A
Application number: KR1020227019129A
Authority: KR
Inventors: 바틀로미즈 와이소키; 아그니에슈카 치멜레프스카; 야로슬라프 미제라.; 피오트르 위초완스키; 보이치에흐 스위츠코프스키
Original assignee: 폴리텍니카 바르샤바
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2022-08-17
Also published as: US20220387143A1; WO2021091406A1; ES2971693T3; EP4054476B1; IL292726A; CA3160633A1; IL292726B1; EP4054476A1

Abstract

본 발명의 주제는 주변의 연조직과 골조직 및 그의 대체물에 직접 생물학적 활성제를 도포하고, 치과용 임플란트에 바로 인접하여 새로 형성되거나 손실된 골조직의 부피를 측정할 수 있게 하는 골내 치과용 임플란트와 관련이 있다. 골유착 성장의 역학을 증가시키면 전체 치료 프로토콜의 기간을 단축할 가능성을 직접적으로 가져온다. 이러한 효과는 치료의 수혜자인 환자들이 매우 기대하고 있다. 골내 치과용 임플란트에서 골유착 과정의 역학을 증가시키기 위해, 층상 구조의 형성 및 코팅 도포뿐만 아니라, 임플란트가 만들어지는 재료의 종류, 임플란트의 설계 특징, 및 표면 지형에 관한 연구가 진행 중이다. 성장 인자 및 기타 생물학적 활성 인자의 사용은 골내 치과용 임플란트에서 역학적 골유착 강도의 증가에 영향을 준다. 치유 동안 임플란트의 주변에 직접 이들 인자를 도입할 가능성은 중요하다. 본 발명에 따른 전체 임플란트 또는 임플란트의 다공성 부분은, 유리하게는 레이저 또는 전자 빔에 의한 생체적합성 금속, 세라믹 또는 금속-세라믹 복합 분말의 선택적 용융/소결을 통해 3D 프린팅에 의해 만들 수 있다.

Description

생체활성 골내 치과용 임플란트

본 발명의 주제는 주변의 연조직과 골조직 및 그의 대체물에 직접 생물학적 활성제를 도포하고, 치과용 임플란트에 바로 인접하여 새로 형성되거나 손실된 골조직의 부피를 측정할 수 있게 하는 골내 치과용 임플란트와 관련이 있다.

결손치의 뿌리를 다시 세우는데 사용하는 골내 치과용 이식재(임플란트)가 흔히 이용되는 것으로 공지되어 있다. 이러한 임플란트는 그의 축 상에 나사산 또는 홈을 지니며, 원추형, 롤러, 원통형 또는 사다리꼴 형상을 갖는다. 임플란트의 상부에는 향후 보철 상부구조용 지지체로서의 역할을 하는 커넥터가 부착된다. 임플란트는 골조직 면에서 생체적합성인 재료, 특히 티타늄 또는 지르코늄으로 제조된다. 골내 치과용 임플란트를 제조하는데 사용하는 재료는 환자의 수용 부위 내에 도입된 후, 골유착(osseointegration)이라 부르는 임플란트와 환자의 골조직 간의 긴밀한 연결을 보장한다. 골유착 현상으로 인해, 골내 치과용 임플란트는 그의 소켓에 고정된 보철 상부구조에 의해서, 교합 하중을 골에 전달할 수 있게 하고, 자신의 자연 치아가 부분적으로 또는 완전히 손실된 환자의 적절한 심미적 복원을 보장한다. 한편으로, 골유착 현상은 감염된 구강 환경에서 골조직 내로 깊숙하게 임플란트를 따라 감염이 퍼지는 것을 방지하며, 다른 한편으로는, 교합력의 전달을 가능케 한다. 골유착 현상은 골내 치과용 임플란트가 도입된 후에 생기며, 그의 표면에 새로 형성된 골조직이 배치됨에 따라 달라진다. 임상적인 관점에서, 골유착력의 축적률은 골내 치과용 임플란트를 안정시키기에 충분한 것이 중요하다. 높은 안정화 값은 골내 치과용 임플란트로의 보철 상부구조의 로딩 및 임플란트 보철 치료의 종료를 가능케 한다.

골유착 성장의 역학을 증가시키면 전체 치료 프로토콜의 기간을 단축할 가능성을 직접적으로 가져온다. 이러한 효과는 치료의 수혜자인 환자들이 매우 기대하고 있다. 골내 치과용 임플란트에서 골유착 과정의 역학을 증가시키기 위해, 층상 구조의 형성 및 코팅 도포뿐만 아니라, 임플란트가 만들어지는 재료의 종류, 임플란트의 설계 특징, 및 표면 지형에 관한 연구가 진행 중이다.

성장 인자 및 기타 생물학적 활성 인자의 사용은 골내 치과용 임플란트에서 역학적으로 골유착 강도의 증가에 영향을 준다. 이러한 효과를 지닌 물질이 임플란트의 표면에 도포되거나 중공 채널 시스템을 통해 임플란트의 중실 구조에 도포되었다 (Manzano, Vallet-Regi, 2012; Kammerer et al., 2016; Losic et al. 2015; Tuukkanen J, Nakamura M, 2017). 다양한 직경을 갖는 생리활성 인산 삼칼슘 입자로 임플란트 표면을 샌드블라스팅하는 방법이 공지되어 있으며, 이는 얻어진 다공성으로 인해 골과 임플란트의 융합 수준을 증가시킨다 (Albrektsson, Wennenberg, 2004). 표면 다공성은 공지된 산 에칭, 양극산화(anodizing) 등의 기술을 통해서도 얻을 수 있다 (Albrektsson, Wennenberg, Coelho, 2009). 나노 및 마이크로 수준의 표면 다공성은 이식 직후에 생물학적 유체의 침투를 극대화하고 골-임플란트 접촉 (Bone to Implant Contact, BIC)의 역학적 성장을 크게 증가시켜, 임플란트의 보다 빠른 로딩을 가능케 하고 그의 최대값을 증가시킴으로써, 골유착 과정이 종료된 후에 임플란트는 보다 큰 교합 하중을 전달할 수 있게 된다. (Kaluderovic et al., 2016).

그러나, 임플란트의 중실 구조에서 다공성 표면 및 근관을 형성하는 것은 불완전한 방법이다. 임플란트 표면에 성장 인자를 도포하는 것은 상당한 양적 제한을 받고, 장기적인 영향 (짧은 반감기 및 재도포 가능성)을 예방하며, 빠르면 골 안장(bone saddle) 내로 임플란트를 도입하는 단계에서, 임플란트 표면과 이들 물질의 마모로 인해, 종종 비효율적이다. 한편, 중공 채널 시스템을 통한 생물학적 제제의 도포는 단일 도포에 있어서 가능한 매우 제한된 부피와 관련이 있다. 또한, 골내 치과용 임플란트를 삽입하는 동안 응축된 골조직과 접촉할 경우, 이들 채널은 생물학적 제제가 주변 골조직으로 들어가는 것을 실질적으로 방지하며, 종종 근관 출구와 환자의 골조직 표면 간의 직접적인 접촉으로만 그의 상호 작용을 제한한다. 임플란트의 중공 채널은 종종 임플란트의 삽입 직후 또는 골 조직 성장의 초기 단계에서 매우 빠르게 폐쇄되어, 생물학적 활성제의 재도포를 방지한다.

골내 치과용 임플란트를 사용하는 동안 임플란트 주변에는 종종 염증이 생긴다. 임플란트 주위염(periimplantitis)이라 부르는 현상은 골내 치과용 임플란트의 사용 기간을 단축시키는 가장 흔한 원인 중 하나이면서, 융합된 임플란트를 손실시키는 가장 흔한 원인이 된다. 이러한 현상을 치료하는 것은 힘들며, 예후가 의심스럽다. 임플란트 주위염 치료에서는, 재감염된 임플란트의 표면을 청소하기 위해 광역학 요법 및 레이저뿐만 아니라 외과적 시술을 이용한다. 이들은 고도의 침습적인 기술이다. 약물 요법 역시 이러한 상태에 대한 인정된 치료 방법이다. 약물과 생물학적 활성제는 임플란트를 둘러싸고 있는 잇몸 주머니에 직접 도포된다. 이 방법은 정확도가 낮으며, 침과 함께 제제가 환자의 구강 내로 직접 침출되는 결과로 인해 비효율적이다 (Paolantonio et al., 2008). 천공 채널 시스템을 사용하여 임플란트 축을 통해 생물학적 활성 제제를 투여하려는 시도는 임플란트의 1차 골유착의 결과로 발생하는 그들의 폐쇄에 대해 효과적이지 않다.

골내 치과용 임플란트의 정확한 안정성은 이를 기반으로 하는 보철 상부구조에서 교합력의 적절한 전달을 가능케 하는 핵심적인 현상이다. 골 내에서 임플란트를 안정화하는 힘과, 이 파라미터의 역학적 변화에 대한 정확한 평가는 보철 임플란트 치료에 대한 효과 및 안정성의 평가를 가능케 하며, 임플란트의 수명을 예측하는 중요한 지표가 된다. 골내 치과용 임플란트의 안정화는 전용 안장에 삽입한 직후 임플란트 골에서의 기계적 고정에 따른 1차 안정화, 및 임플란트 골유착의 발달 현상으로 인한 2차 안정화로 나눌 수 있다. 후자의 측정은 생체내 기준으로 간접적으로만 가능하며, 기계적으로 활성화된 임플란트의 기울기 분석 또는 진동 공명 분석 기술에 의해 수행된다 (Chatvaratthana et al., 2017). 그러나, 두 기술 모두 임플란트 주변에서 성장하거나 흡수되는 골의 양을 나타내지는 못한다.

임상적 관점에서, 제시된 종래 기술은 본 발명에 의해 해결되는 3가지 중요한 기술적 문제를 나타낸다. 첫 번째 문제는 환자와 조직의 관점에서, 골내 치과용 임플란트를 직접 둘러싸고 있는 조직과 생체 재료에 생물학적 활성제를 반복해서 비외상적으로 도포하는 것에 대한 가능성이다. 두 번째 문제는 주변 골의 부피 변화를 정확하게 측정한 다음, 임플란트의 개별 구조적 구성요소 또는 그 주변에 흡수된 조직의 과도한 성장에 대한 능력이다. 세 번째 문제는 불안정한 코팅이나 층의 도포, 또는 심지어 치과용 티타늄 임플란트 표면에서의 이식 셀의 집락화에 대한 가능성이다.

본 발명에 따른 골내 치과용 임플란트는 중실축과, 가변적 높이 및 피치를 지닌 중실 나사산을 가지며, 중간 부분에서 축은 상부 및 하부에서의 축의 직경에 비해 감소된 직경을 갖는 것을 특징으로 한다. 축의 직경이 감소된 영역에서 임플란트의 일부는 0.1% 내지 90%의 개방 다공률(open porosity), 및 0.3㎛ 내지 1000㎛ 범위의 기공 직경을 지닌 재료로 제조된다. 또한, 임플란트는 적어도 2개의 내부 채널을 가지며, 그 중 적어도 하나의 채널은 임플란트 소켓에서 시작하고 임플란트의 하부에 출구를 가지며, 다른 적어도 하나의 채널은 임플란트 소켓에서 시작하는 채널에 연결되고, 임플란트의 다공성 부분에 출구를 갖는다.

임플란트 축의 중간 부분은 적어도 2개의 상이한 치수의 감소된 직경을 가질 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 채널은 임플란트를 따라 축방향으로 위치되고, 축방향 채널에 대해 1 내지 179도의 각도로 위치된 다른 적어도 하나의 채널은 상기 채널에 연결된다. 바람직하게는, 상기 채널들은 0.3 내지 3000㎛ 범위의 직경을 갖는다.

바람직하게는, 임플란트는 원통형, 원추형 또는 원통-원추형 형상을 갖는다.

임플란트는, 임플란트를 따라 그리고 임플란트를 가로질러 기공의 형상 및 크기에 있어서 제어되거나 랜덤한 분포를 가질 수 있다. 기공은 구형이나 거의 구 형상 또는 기본 셀들 (elemental cells) (정육면체, 팔면체, 다이아몬드 셀 등)의 형상을 가질 수 있다.

바람직하게는, 임플란트는 하부 및/또는 다공성 부분에 나선형 오목부를 가질 수 있으며, 채널 출구는, 바람직하게는, 생물학적 활성제의 전달을 위해 제공된다. 바람직하게는, 오목부의 개수는 최대 5개일 수 있다.

바람직하게는, 임플란트는 그의 전체 또는 일부가 인산칼슘계의 생리활성층 또는 골유착 강화층으로 덮일 수 있다. 임플란트는 셀로 집락화되거나 도포된 약물 또는 활성 물질의 운반체를 가질 수도 있다.

바람직하게는, 중실 임플란트의 나사산은 단일 또는 이중일 수 있고, 0.1 내지 5㎜ 범위의 피치를 가질 수 있다. 나사산은 다공성 임플란트의 리빙 (ribbing) (보강)도 구성한다. 바람직하게는, 나사산의 높이는 0.01 내지 3㎜ 범위이다. 나사산 모서리 (thread edge)는 이중 및 단일 나사산 모두에 대해 전체 나사산 길이에 걸쳐 일정하거나 가변적일 수 있다. 나사산은 삼각형, 사다리꼴 대칭, 사다리꼴 비대칭, 관형 또는 둥근 형상을 가질 수 있다. 나사산의 개방 각도는 임플란트의 전체 길이에 걸쳐 일정하거나 가변적일 수 있으며, 1 내지 180°의 범위이다. 콤팩트한 골 플레이트(compacted bone plate)에서 임플란트의 안정성을 증가시키기 위해, 그의 상부는 동일하거나 상이한 높이 및 피치로 임플란트의 나머지 부분에서 나사산의 연속인 나사산, 또는 0 내지 2㎜의 깊이를 지닌 밀링 커터 셰이퍼와 유사한 오목부를 갖게 된다.

본 발명에 따른 전체 임플란트 또는 임플란트의 다공성 부분은, 유리하게는 레이저 또는 전자 빔에 의한 생체적합성 금속, 세라믹 또는 금속-세라믹 복합 분말의 선택적 용융/소결을 통해 3D 프린팅에 의해 만들 수 있다. 본 발명에 따른 임플란트의 재료는, 바람직하게는 티타늄 또는 그의 합금, 탄탈륨, 마그네슘, 알루미나 세라믹, Al₂O₃, ZrO₂ 또는 이들 재료의 조합, 즉 금속이 세라믹 입자용 매트릭스인 금속-세라믹 복합재이다. 제조 공정 후에, 임플란트 내의 채널 및 기공은 가령, 티타늄 및 그 합금으로 만드는 경우, 용해되지 않은 재료의 입자로부터 화학적으로 또는 전기화학적으로 세척/청소되며, HF/HNO₃ 산의 혼합물에서 후공정 정제를 수행할 수 있다. 또한, 임플란트에 화학적 양극산화 처리를 실시하여 TiO₂나노튜브 또는 기타 TiO_X 화학량(stoichiometry)을 생성할 수 있다.

본 발명에 따른 골내 임플란트는 중간 부분에서 감소된 축 직경을 지닌, 수직 방향으로 삼중 구역 구조를 갖는다. 축 직경의 감소는 제어된 개방 다공률을 갖는 임플란트의 다공성 부분용 공간을 남긴다. 임플란트 소켓의 입구에서 시작하고 바람직하게는 임플란트의 개별 표면, 또는 적어도 다공성 부분의 표면에 출구를 갖는 임플란트 내부의 연결된 채널 시스템은 외과적으로 수술할 필요 없이 임플란트 소켓까지 생물학적 활성제의 반복된 비외상적 투여를 가능케 한다. 이를 위해, 흉터 나사(scar-screw), 치유 나사(healing screw) 또는 지대주(abutment)를 풀어 임플란트 소켓의 잠금 해제만 하면 된다. 특히, 생물학적 활성제의 도포는 임플란트의 다공성 중간 부분에 포함된 공간의 부피로 인해 가능하다. 이러한 설계로 인해, 임플란트를 그의 안장에 삽입할 경우, 응축된 골로 인해 임플란트 축 시스템의 출구 개구가 막힐 수 없게 된다. 생물학적 활성제의 도포는 임플란트 치유 단계에서 발생하는 골형성 단계와 임플란트 주위염 현상의 과정 동안 발생하는 골용해 단계 모두에서 가능하다.

본 발명에 따른 임플란트에서, 임플란트의 다공성 부분 및 채널의 내부면에 코팅, 층 또는 셀을 도포하여, 임플란트를 골 안장에 삽입하는 동안 이들이 손상되거나 마찰되어 벗겨지지 않도록 할 수 있고, 골유착 과정을 조절하고 그들에 의해 생성되거나 그들에 함유된 약물 또는 생리활성제를 분비하는 그들의 역할을 할 수 있다.

본 발명의 중요한 특징은 임플란트 축 시스템 및 그의 다공성 부분을 채우는 데 필요한 유체의 부피를 측정함으로써, 임플란트 주변에서 안쪽으로 파고들거나 흡수되는 골의 부피를 측정하는 능력에 있다. 골유착 과정에서 임플란트 중간 부분의 다공성 공간 내로 성장하는 골은 체액이 채워질 수 있는 그의 자유 공간을 감소시키게 된다. 이 과정과 대조적으로, 골조직에서의 골 용해의 결과로서 임플란트 주위염 동안 생성된 자유 공간은 임플란트의 이 부분을 채우는 데 필요한 부피를 증가시키게 된다.

특히 임플란트 내부에 위치되어 연결된 세관(tubule) 시스템은:

- 골유착, 골형성, 임의 병변 (세균 오염, 임플란트 주변의 골 손실)의 경우 임플란트를 둘러싸고 있는 조직 영역의 치료 등을 촉진하기 위해, 외부에서 임플란트 주변 조직으로 다양한 제제, 가령 성장 인자, 및 항균제, 항종양제, 셀 치료제를 포함한 약물의 비침습적이고 표적화된 전달 (투여);

- 임플란트 주변에서 체액을 수집 및 분석함으로써, 임플란트 영역에서 생물학적 제제의 농도 및 활성에 대한 모니터링 및 측정;

- 세관으로 유입되는 유체의 양 및 압력을 측정함으로써, 임플란트 내로의 골 성장량 (간접 임플란트 골유착)에 대한 모니터링 및 측정;

- 임플란트 세관에 냉각수를 주입함으로써, 임플란트를 하악(mandible)에 나사 결합하는 동안 그에 대한 냉각을 가능케 한다.

본 발명에 따른 임플란트는 현재 사용하고 있는 치과용 임플란트의 모든 원하는 기계적 및 생물학적 특징을 동시에 유지한다.

본 발명의 실시예에 따른 임플란트가 도면에 도시되어 있다.

도 1은 임플란트를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 도면에 도시된 임플란트의 종단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 임플란트를 여러 단면으로 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 2에 따른 임플란트를 여러 단면으로 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 3에 따른 임플란트를 여러 단면으로 나타내는 도면이다.

실시예 1

도 1, 도 2 및 도 3의 실시예에 도시된 본 발명에 따른 임플란트는 11.5㎜의 길이를 지닌 원뿔 형상을 갖는다. 중실축(1)은 나사산(2)을 갖는다. 임플란트의 중실 상부(3)는 2㎜의 길이 및 3.75㎜의 상부 직경을 갖고, 중간 다공성 부분(4)은 5㎜의 길이를 가지며, 중실 하부(5)는 4.5㎜의 길이를 갖는다. 하부(5) 및 다공성 부분(4)에 위치된 나사산(2)은 1 내지 2㎜ 범위의 가변 피치 및 0.05 내지 0.15㎜의 가변 모서리 두께를 갖는다. 상부(3)에서, 나사산(2)은 0.2㎜의 일정한 피치, 및 0.01 내지 0.125㎜의 가변 나사산 높이를 갖는다. 다공성 부분(4)은 임플란트 축을 향해서 보면 임플란트의 외부 모서리에서 0.5㎜부터 0.2㎜까지의 구배 크기를 지닌 기공을 갖는다. 다공률은 각각 52% 및 89%이다. 중간 다공성 부분(4)에서 중실축(1)은, 임플란트 소켓(7)용으로 만들어져, 하부에서 1.5㎜ 및 상부에서 2.5㎜의 직경을 갖는다. 임플란트의 하부는 2개의 나선형 오목부(6)를 갖는다. 임플란트 소켓(7)에서부터 임플란트의 최하부면까지 임플란트의 주축을 따라, 출구(10)를 가지며 0.4㎜의 직경을 지닌 주 공급 채널(8)이 있다. 측면 공급 채널들(9)이 주 공급 채널(8)로부터 연장된다. 이들 채널 중에서 3개는 중간 부분(4)에 위치되며 임플란트의 주축에 대해 60°의 각도로 경사지고, 횡축에 대해 240° (B-B 단면), 120° (C-C 단면), 및 0° (D-D 단면)의 각도로 배열되며, 다공성 영역(4)으로 개구된 단부(11)를 갖는다. 2개의 측면 채널은 하부(5)에 위치되며 임플란트 축에 대해 60°의 각도로 지향되고, 나선형 오목부(6)에 (각 1개씩)의 단부(11)를 가지며, 횡축에 대해 0° 및 180° (E-E 횡단면)의 각도로 배열된다. 임플란트는 Ti6Al4V 합금 분말 (5등급)로 3D 프린팅에 의해 제조된다.

실시예 2

도 4의 실시예에 도시된 본 발명에 따른 임플란트는 16㎜ 길이의 원추 형상을 갖는다. 중실축(1)은 나사산(2)을 갖는다. 임플란트의 중실 상부(3)는 2㎜의 길이 및 5㎜의 상부 직경을 갖고, 중간 다공성 부분(4)은 8㎜의 길이를 가지며, 중실 하부(5)는 6㎜의 길이를 갖는다. 하부(5) 및 다공성 부분(4)은 1㎜의 일정한 피치 및 0.03㎜의 일정한 모서리 두께를 지닌 나사산(2)을 갖는다. 상부(3)에는, 0 내지 0.2㎜의 깊이를 지닌 사다리꼴 형상의 오목부(12)가 있다. 다공성 부분(4)은 임플란트 축을 향해서 보면 임플란트의 외부 모서리에서 0.7㎜부터 0.5㎜까지의 구배 크기를 지닌 기공을 갖는다. 다공률은 각각 69% 및 75%이다. 중간 다공성 부분(4)에서 중실축(1)은, 임플란트 소켓(7)용으로 만들어져, 하부에서 1.5㎜ 및 상부에서 2.5㎜의 직경을 갖는다. 하부(5)와 다공성 부분(4)에는 2개의 나선형 오목부(6)가 있다. 임플란트 소켓(7)에서부터 임플란트의 최하부면까지 임플란트의 주축을 따라, 출구(10)를 가지며 0.4㎜의 직경을 지닌 주 공급 채널(8)이 있다. 측면 공급 채널(9)이 주 공급 채널에서 분기된다. 이들 채널 중에서 4개는 중간 부분(4)에 위치되며 임플란트의 주축에 대해 60°의 각도로 경사지고, 횡축에 대해 240° (B-B 단면), 120° (C-C 단면), 0° (D-D 단면), 및 240° (F-F 단면)의 각도로 배열된다. 이들 채널 중에서 2개는 하부에 있으며, 임플란트의 주축에 대해 60°의 각도로 지향되고, 나선형 오목부(6)에 (각 1개씩)의 단부(11)를 가지며, 횡축에 대해 0° 및 180° (E-E 횡단면)의 각도로 배열된다. 임플란트는 2등급 티타늄 분말로 3D 프린팅에 의해 제조된다.

실시예 3

도 5의 실시예에 도시된 본 발명에 따른 임플란트는 13㎜의 길이를 지닌 원추형 형상을 갖는다. 중실축(1)은 나사산(2)을 갖는다. 임플란트의 중실 상부(3)는 2㎜의 길이 및 2.9㎜의 상부 직경을 갖는다. 중간 다공성 부분(4)은 6.5㎜의 길이를 갖는다. 중실 하부(5)는 4.5㎜의 길이를 갖는다. 하부(5) 및 다공성 부분(4)은 4 내지 2㎜ 범위의 가변 피치 및 0.04 내지 0.1㎜의 가변 모서리 두께를 지닌 이중 나사산을 갖는다. 상부(3)에는, 임플란트 축에 수직으로 배향된 0.05㎜ 깊이를 갖는 반원 형상의 밀링(13)이 있다. 다공성 부분(4)은 임플란트 축을 향해서 보면 임플란트의 외부 모서리에서 0.5㎜부터 0.2㎜까지의 구배 크기를 지닌 기공을 갖는다. 다공률은 각각 61% 및 83%이다. 중간 다공성 부분(4)에서 중실축(1)은 1㎜의 직경을 가지며, 임플란트 소켓(7)을 위해 두꺼워져 2.2㎜의 직경을 갖는다. 하부는 2개의 나선형 오목부(6)를 갖는다. 임플란트 소켓(7)에서부터 임플란트의 최하부면까지 임플란트의 주축을 따라, 출구(10)를 가지며 0.4㎜의 직경을 지닌 주 공급 채널(8)이 있다. 측면 공급 채널(9)이 주 공급 채널(8)에서 분기된다. 이들 채널 중에서 4개는 중간 부분(4)에 위치되며 임플란트의 주축에 대해 45°의 각도로 경사지고, 횡축에 대해 90° 및 270° (B-B 단면), 0° 및 180° (C-C 단면)의 각도로 배열되며, 다공성 영역(4)으로 개구된 단부(11)를 갖는다. 이들 채널 중에서 2개는 하부(5)에 있으며, 임플란트의 주축에 대해 45°의 각도로 지향되고, 나선형 오목부(6)에 (각 1개씩)의 단부(11)를 가지며, 횡축에 대해 90° 및 270° 각도 (D-D 단면)로 배열된다. 임플란트는 Al₂O₃ 커런덤 세라믹(corundum ceramic)으로 3D 프린팅에 의해 제조된다.

인용문헌 목록

NPL1: Manzano M, Vallet-Regi M.: Revisiting bioceramics: Bone regenerative and local drug delivery systems. Progress in Solid State Chemistry 40 17e30. (2012).

NPL2: Kammerer TA, Palarie V, Schiegnitz E, Topalo V, Schroter A, Al-Nawas B, Kδmmerer PW. A biphasic calcium phosphate coating for potential drug delivery affects earlyosseointegration of titanium implants. J Oral Pathol Med. 2017 Jan;46(1):61-66. doi: 10.1111/jop.12464. Epub 2016 Jun 7.

NPL3: Losic D, Aw MS, Santos A, Gulati K, Bariana M. Titania nanotube arrays for local drug delivery: recent advances and perspectives. Expert Opin Drug Deliv. 2015 Jan;12(1):103-27. doi: 10.1517/17425247.2014.945418. Epub 2014 Nov 7.

NPL4: Tuukkanen J, Nakamura M. Hydroxyapatite as a Nanomaterial for Advanced Tissue Engineering and Drug Therapy. Curr Pharm Des. 2017;23(26):3786-3793. doi: 10.2174/1381612823666170615105454.

NPL5: Albrektsson T, Wennerberg A. Oral implant surfaces: Part 2--review focusing on clinical knowledge of different surfaces. Int J Prosthodont. 2004 Sep-Oct;17(5):544-64.

NPL6: Albrektsson T, Wennerberg A. Oral implant surfaces: Part 1--review focusing on topographic and chemical properties of different surfaces and in vivo responses to them. Int J Prosthodont. 2004 Sep-Oct;17(5):536-43.

NPL7: Dohan Ehrenfest DM, Coelho PG, Kang BS, Sul YT, Albrektsson T. Classification of osseointegrated implant surfaces: materials, chemistry and topography. Trends Biotechnol

NPL8: Kaluderovic MR, Schreckenbach JP, Graf HL. Titanium dental implant surfaces obtained by anodic spark deposition - From the past to the future. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2016 Dec 1;69:1429-41. doi: 10.1016/j.msec.2016.07.068. Epub 2016 Jul 26.

NPL9: Paolantonio M., D'Angelo M., Grassi R.F., Perinetti G., Piccolomini R., Pizzo G., Annunziata M., D'Archivio D., D'Ercole S., Nardi G., Guida L.: Clinical and microbiologic effects of subgingival controlled-release delivery of chlorhexidine chip in the treatment of periodontitis: a multicenter study. J Periodontol.;79(2):271-82., Feb2008

NPL10: Chatvaratthana K, Thaworanunta S, Seriwatanachai D, Wongsirichat N. Correlation between the thickness of the crestal and buccolingual cortical bone at varying depths and implant stability quotients. PLoS One. 2017 Dec 27;12(12):e0190293. doi: 10.1371/journal.pone.0190293. eCollection 2017.

Claims

중실축과, 가변적 높이 및 피치를 지닌 중실 나사산을 갖는 골내 치과용 임플란트에 있어서,
중간 부분(4)에서 축(1)은 상부(3) 및 하부(5)에서의 축(1)의 직경에 비해 감소된 직경을 가지며,
축(1)의 감소된 직경을 갖는 영역(4)에서 임플란트의 일부는 0.1% 내지 90%의 개방 다공률(open porosity), 및 0.3㎛ 내지 1000㎛ 범위의 기공 직경을 지닌 재료로 제조되며,
임플란트는 적어도 2개의 내부 채널을 가지며, 그 중 적어도 하나의 채널(8)은 임플란트 소켓(7)에서 시작하고 임플란트 하부에 출구(10)를 가지며, 다른 적어도 하나의 채널(9)은 임플란트 소켓에서 시작하는 채널(8)에 연결되고, 임플란트의 다공성 부분(4)에 출구(11)를 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항에 있어서, 임플란트 축(1)의 중간 부분(4)은 적어도 2개의 상이한 치수의 감소된 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 하나의 채널(8)은 임플란트를 따라 축방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 채널(8)은, 축 방향 채널(8)에 대해 1 내지 179도의 각도로 위치되어 연결된 다른 적어도 하나의 채널(9)을 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항에 있어서, 상기 채널들은 0.3 내지 3000㎛ 범위의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항에 있어서, 임플란트는 원통형, 원추형 또는 원통-원추형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.
제 1항에 있어서, 하부(5) 및/또는 다공성 부분(4)은 나선형 오목부(6)를 갖는 것을 특징으로 하는 임플란트.