KR100769601B1 - 금속 코어를 구비한 세라믹제 치과용 접합부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 임플란트와 함께 사용되며 세라믹 부분, 나사 및 금속 부분으로 구성되는 지지 포스트에 관한 것이다. 세라믹 부분은 그 위에 보철물을 지지하도록 되어 있다. 세라믹 부분은 치은을 넘어서 돌출하는 치은연상 영역과 치은으로 연장하는 치은연하 단부를 구비한다. 세라믹 부분에는 그것을 관통하여 연장하는 통로가 마련되어 있다. 일 실시예에 따르면, 통로는 전체적으로 세라믹으로 제조되는 쇼울더를 형성하도록 좁아진다. 나사는 임플란트의 암나사가 형성된 구멍과 결합되고, 통로를 통하여 삽입될 수 있도록 되어 있다. 나사는 헤드와 나사 형성 섹션으로 구성된다. 나사의 헤드는 전체적으로 쇼울더 상에 안착된다. 금속 부분은 통로로 연장하는 상부 섹션과 하부 섹션으로 구성된다. 금속 부분은 세라믹 부분의 치은연하 단부와 접한다. 하부 섹션은 치과용 임플란트의 대응 보스를 수용하고 그 보스에 결합되도록 되어 있다. 금속 부분에는 나사에 접근하기 위한 개구가 마련되어 있다.

Description

금속 코어를 구비한 세라믹제 치과용 접합부{CERAMIC DENTAL ABUTMENTS WITH A METALLIC CORE}

본 발명은 치과용 임플란트(dental implant)와 함께 사용되어 그 위에 보철물을 지지하도록 되어 있는 지지 포스트에 관한 것이다. 구체적으로 말하면, 지지 포스트는 세라믹 부분과 금속 부분으로 구성된다.

뼈에 매립된 금속제의 인공 치근 고정물(root fixture)에 의하여 치과 보철물을 지지하는 수술 기법은 이미 공지되어 있다. 임의의 종래 기술에 따르면, 뼈에 매립된 티타늄제의 임플란트 고정물이 금속제의 접합 포스트와 결합되며, 이 포스트에는 보철물과 같은 상부 구조물이 지지된다. 포스트에는 내측의 어깨부에 접근 구멍이 마련되며, 이 접근 구멍을 통하여 나사가 삽입되어 임플란트와 포스트를 조립 상태로 유지한다. 그러나, 상부 구조물을 상기 접합 포스트에 부착하고 유지하는 데에는 많은 문제와 제한이 존재한다.

구체적으로, 이러한 포스트와 함께 사용되는 통상의 구조물은 도재(陶材)로 구성된다. 일반적으로, 티타늄 포스트를 이용하면, 특히 밝은 빛에 노출되는 경우에 중앙에 어두운 막대형 그림자가 발생되는데, 이는 보철물의 외관을 그다지 매력적이지 않게 하는데, 그 이유는 보철물이 자연 치아와 구별되기 때문이다. 또한, 재료가 상이하므로, 보철물을 지지 포스트에 고정하는 데에 종종 문제가 발생한다.

시각적인 미려함과 고정 문제를 해결하기 위한 한가지 방법은 지지 포스트를 전체적으로 세라믹 재료, 구체적으로는 산화 알루미늄으로 제조하는 것을 포함한다. 이러한 접근 방법은 지지 포스트에 대한 도재 코핑(porcelain coping) 및/또는 보철물과 지지 포스트의 상호 작용에 의하여 직접 표면 결합을 가능하게 하여, 보철물과 지지 포스트 사이에 견고하고 거의 이음매가 없는 접합이 형성된다. 티타늄 지지 포스트의 이용이 선택적인 장점을 제공하기는 하지만, 제안된 해결책에는 많은 문제가 존재한다.

일반적으로, 세라믹 재료는 티타늄보다 훨씬 큰 경도를 갖는다. 세라믹 지지 포스트가 사용되는 경우, 예컨대 씹는 것 등에 기인한 지지 포스트의 불가피한 요동으로 인하여 금속 임플란트와 세라믹 재료의 포스트 사이에 큰 응력에 의한 상호 작용이 야기된다. 세라믹 지지 포스트는 티타늄 임플란트보다 경도가 크므로, 세라믹 지지 포스트가 티타늄 임플란트를 손상시킬 수도 있다. 상당한 손상이 야기된 경우, 티타늄 임플란트를 제거하고 교체하는 궁극적인 수술 개입이 요구된다. 추가로, 세라믹 재료는 통상적으로 방사선 불투과성을 갖지 않는다. 그에 따라, 종래의 치과용 x선 영상을 이용하여 지지 포스트와 티타늄 임플란트 사이의 접합부를 검사할 때, 두 요소 사이의 경계면을 쉽게 볼 수 없으며, 그에 따라 적절한 x선 검사를 수행할 수 없다.

본 발명은 치과용 임플란트와 함께 사용되는 지지 포스트를 제공한다. 지지 포스트는 세라믹 부분, 나사 및 금속 부분으로 구성된다. 세라믹 부분은 그 위에 보철물을 지지하도록 되어 있다. 세라믹 부분은 치은(齒齪)을 넘어서 돌출하는 치은연상 영역과 치은으로 연장하는 치은연하 단부를 포함한다. 세라믹 부분에는 관통 연장하는 통로가 마련되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통로는 좁아져 전체적으로 세라믹으로 제조되는 쇼울더를 형성한다.

나사는 임플란트의 암나사 형성 구멍의 나사부와 결합되고 상기 통로를 통하여 삽입될 수 있도록 되어 있다. 나사는 헤드와 나사 형성 섹션으로 구성된다. 나사의 헤드는 주로 쇼울더 상에 배치된다.

금속 부분은 통로로 연장되는 상부 섹션과 하부 섹션으로 구성된다. 금속 부분은 세라믹 부분의 치은연하 단부와 접한다. 하부 섹션은 치과용 임플란트의 대응 보스를 수용하고 그에 결합하도록 되어 있다. 금속 부분에는 나사에 접근할 수 있도록 개구가 마련된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 금속 부분과 세라믹 부분으로 구성되는 지지 포스트의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 지지 포스트의 측단면도.

도 3은 도 2의 지지 포스트와, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 및 접합 나사의 단면도.

도 4는 도 1의 금속 부분의 측단면도.

도 5는 도 4의 금속 부분의 평면도.

도 6은 도 4의 금속 부분의 저면도.

도 7은 도 1의 세라믹 부분의 측단면도.

도 8은 도 7의 세라믹 부분의 평면도.

도 9는 도 7의 세라믹 부분의 저면도.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 금속 부분과 세라믹 부분으로 구성되는 지지 포스트의 분해 사시도.

도 11은 도 10의 지지 포스트의 측단면도.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 금속 부분과 세라믹 부분으로 구성되는 지지 포스트의 분해 사시도.

도 13은 도 12의 지지 포스트의 측단면도.

도 14는 도 12의 금속 부분의 측단면도.

도 15는 도 14의 금속 부분의 평면도.

도 16은 도 14의 금속 부분의 저면도.

도 17은 도 12의 세라믹 부분의 측단면도.

도 18은 도 17의 세라믹 부분의 평면도.

도 19는 도 17의 세라믹 부분의 저면도.

도 20은 주로 세라믹 재료로 제조된 관형 접합부의 종단면도.

도 21은 주로 세라믹 재료로 제조된 접합부의 종단면도.

도 22는 주로 세라믹 재료로 제조되는 다른 변형 접합부를 도시한 도면.

도 23은 주로 세라믹 재료로 제조되는 또 다른 변형 접합부를 도시한 도면.

본 발명의 기타의 목적과 장점은 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 상세한 설명을 통하여 명백해질 것이다.

본 발명에는 다양한 변형 및 수정 형태가 있을 수 있으며, 본 발명의 특정 실시예가 도면에 예로서 도시되어 있고, 이하에서 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명을 개시된 특정 형태로 한정하기 위한 것은 아니며, 그와 달리 본 발명은 첨부된 청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 등가물을 포함한다는 것을 이해해야 한다.

도면에 대하여 상세하게 설명하면, 도 1은 치과용 임플란트와 함께 사용하도록 되어 있는 지지 포스트(10)의 분해 사시도를 도시한다. 지지 포스트(10)는 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)으로 구성된다. 도 2는 함께 결합되어 있는 상태의 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)의 단면도를 도시한다. 금속 부분(12)은 도 3의 치과용 임플란트(50)와 같은 치과용 임플란트를 수용하고 그에 결합하도록 되어 있다. 도 1 내지 도 3의 금속 부분(12)은 도 4 내지 도 6에 보다 상세하게 도시되어 있다. 세라믹 부분(14)은 그 위에 보철물(도시 생략)을 지지하도록 되어 있다. 도 1 내지 도 3의 세라믹 부분(14)은 도 7 내지 도 9에 보다 상세하게 도시되어 있다.

도 4 내지 도 6에 있어서, 금속 부분(12)은 하부 섹션과 상부 섹션으로 구성되어 있다. 금속 부분(12)의 하부 섹션은 다각형(예컨대, 육각형) 소켓(16)과 이 다각형 소켓(16)으로부터 연장하는 외측 연장 플랜지(18)를 포함한다. 금속 부분(12)의 상부 섹션은 다각형 소켓(16)으로부터 연장하는 내측 연장 섹션(20)을 포함한다, 다각형 소켓(16)은 치과용 임플란트(50)의 치은 단부에서 대응 보스(54)를 수용하고 그 보스에 결합하도록 되어 있다(도 3 참조). 다각형 소켓(16)과 대응 다각형 보스(54)의 형상으로 인하여, 치과용 임플란트에 대한 지지 포스트(10)의 상대 회전이 방지된다. 도 3 및 도 4에 있어서, 플랜지(18)에는 치과용 임플란트(50)를 향하여 내측으로 테이퍼진 외면이 마련되어 있다. 세라믹 부분(14)의 치은연하 단부에는 플랜지(18)의 외면 윤곽과 대략 일치하는 외면이 마련되어 있다.

통상적으로, 금속 부분(12)은 보철물이 미관상 수려하도록 치은연하 섹션(즉, 치은 표면 아래의 섹션)에 위치된다. 도 4의 길이 L1은 일반적으로 약 1.5㎜ 내지 약 3㎜이다. 길이 L1은 치은 표면 아래에 있도록 약 3㎜ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 금속 부분(12)에는 대략 평탄한 표면(28; 도 1 및 도 5 참고)이 마련되어 금속 부분(12)이 세라믹 부분(14)에 대하여 상대 회전하는 것을 방지하는 것을 돕는다. 금속 부분(12)은 보철물이 미관상 수려하도록 치은연하 섹션(즉, 치은 표면 아래의 섹션)에 위치되는 것이 바람직하다. 이것은 예컨대 도 3에 도시되어 있으며, 여기서 금속 부분(12)은 치은 표면(57) 아래에 있다.

치과용 임플란트의 내부 구멍의 나사부와 맞물리는 나사에 접근하도록, 금속 부분(12)에는 중앙 개구(22)가 마련되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 개구(22)는 세라믹 부분(14)의 중앙 통로(24)로 상방 연장한다. 특히 도 3에 있어서는, 나사(60)가 중앙 개구(22)를 통하여 연장하는 것으로 도시되어 있다. 나사(60)는 수나사 형성 하부 섹션(64)과 헤드(62)로 구성된다. 나사(60)는 치과용 임플란트(50)의 암나사 형성 구멍(52)에 나사 결합된다. 나사(60)는 지지 포스트(10)와 치과용 임플란트(50)를 고정한다. 또한, 치과용 임플란트(50)는 턱뼈(상악골과 하악골을 포함)와 결합되는 나사부(56)를 구비한다. 치과용 임플란트(50)는 실질적으로 치은 표면(57) 아래에 위치되어 턱뼈(도시 생략)와 접촉한다. 턱뼈는 뼈 조직 표면(59) 아래에 위치된다. 치은 표면(57)과 뼈 조직 표면(59) 사이의 길이 L3는 일반적으로 약 3㎜이다.

도 7 내지 도 9에 있어서, 세라믹 부분(14)은 치은을 넘어서 돌출하는 치은연상 섹션(70)과, 치은으로 연장하는 치은연하 섹션(72)으로 구성된다. 치은연상 섹션(70)은 대략 원통형의 섹션(30)을 포함한다. 세라믹 부분(14)의 대략 원통형의 섹션(30)은 보철물(도시 생략)과 결합하도록 되어 있다. 대략 원통형의 섹션(30)은 그 외의 형상으로 형성될 수도 있다.

대략 원통형의 섹션(30)에는 대략 평탄한 표면 부분(32)이 마련되어 있다. 평탄한 표면 부분(32)은 일반적으로 장방형이지만(도 1 참조), 예컨대 삼각형과 같은 그 외의 형상으로 형성될 수도 있다. 표면 부분(32)으로 인하여 보철물(도시 생략)이 지지 포스트(10)에 대하여 상대 회전하는 것이 방지된다. 구체적으로, 위치된 보철물을 세라믹 부분(14)에 고정하도록 접착제를 도포할 때 회전은 방지된다. 접착제는 보철물의 내면과 평탄한 표면 부분(32) 사이에서 형성된 공간에 도포된다.

대안으로, 도재(陶材)를 구성함으로써 보철물을 형성할 수 있다. 한 가지 공정에 따르면, 접합부는 소정 형상을 재현하는 버(bur; 이를 깎거나 뼈에 구멍을 뚫는 기계)를 준비함으로써 변경되고, 치아의 치은 윤곽이 변경될 수 있다. 이 공정은 적응 가능한 형태의 보철물을 접합부 상에 거친 형태로 구워서 마련함으로써 개시된다. 보철물은 모델 상의 인접 치아와 조화를 이루도록 윤곽 및 교합 구조(occlusal anatomy)를 연마함으로써 세련되게 된다. 모델의 해부학적 형상과 윤곽이 확인된다. 도재는 인접 치아의 색상과 조화를 이루도록 착색될 수 있고, 통상적으로 공급 전에 접착되고 연마된다.

추가로, 대략 원통형의 섹션(30)은 보철물을 지지 포스트(10)에 설치 및 고정하는 것을 돕도록 약간 테이퍼질 수 있다. 예컨대, 대략 원통형의 섹션(30)은 약 3°의 피치로 테이퍼질 수 있다. 대안으로, 대략 원통형의 섹션(30)은 보철물을 적소에 유지하는 데 이용된 설정용 나사를 고정하기 위한 홈(도시 생략) 또는 그 외의 수단을 포함할 수 있다.

대략 원통형 섹션의 외면에는 둥근 쇼울더(36)가 마련되어 있다. 둥근 쇼울더(36)는 치과용 임플란트를 향하여 대략 하방으로 연장하는 대략 원통형의 외면(37)에 연결되어 있다. 대략 원통형의 외면은 치과용 임플란트를 향하여 내측 하방으로 연장하는 테이퍼진 표면(38)에 연결된다.

특히 도 7에 있어서, 세라믹 부분(14)은 그것을 관통하는 중앙 통로(24)가 마련되어 있다. 세라믹 부분(14)의 말단에는 나사가 지지 포스트(10)로 들어갈 수 있도록 개방 단부가 마련되어 있다. 중앙 통로(24)는 쇼울더(26)를 형성하도록 좁아지며, 이 쇼울더는 도 3에 도시된 바와 같이 나사(60)의 헤드(62)에 안착부를 제 공한다. 구체적으로, 중앙 통로(24)는 쇼울더(26)를 형성하는 대략 수평면을 포함한다. 도 7의 쇼울더(26)는 전체적으로 세라믹으로 제조된다.

도 7의 길이 L4는 여러 환자의 다양한 해부학적 구조에 적합하도록 변경될 수 있다. 예컨대, 환자의 치은 높이가 보다 높은 경우, 길이 L4는 증가할 수 있다. 길이 L4는 약 2.0㎜ 내지 약 4.0㎜ 이다. 그러나, 길이 L4는 2.0㎜보다 작거나, 4.0㎜보다 클 수도 있다. 길이 L4는 약 2㎜ 내지 약 3㎜ 사이에 있는 것이 바람직하다. 길이 L4는 치은 표면 아래에 유지되어 미려한 외관을 될 수 있도록 약 3㎜보다 작은 것이 바람직하다.

도 7의 폭 W1은 여러 환자의 다양한 해부학적 구조에 적합하도록 변경될 수 있다. 지지 포스트에 개량된 지지 기능을 제공하기 위하여, 폭 W1은 일반적으로 금속 부분(12)의 플랜지(18)에 대응하도록 선택된다. 폭 W1은 일반적으로 약 3㎜ 내지 약 6㎜ 사이에 있다. 그러나, 폭 W1은 3㎜ 이하 또는 6㎜ 이상일 수도 있다. 폭 W2는 일반적으로 보철물의 크기와 치아 사이의 공간에 대응하도록 선택된다. 폭 W2는 통상적으로 폭 W1보다 크다. 폭 W2는 일반적으로 약 5㎜ 내지 약 7㎜ 사이에 있다. 그러나, 폭 W2는 5㎜ 이하 또는 7㎜ 이상일 수도 있다.

금속 부분(12)은 세라믹 부분(14)에 맞물린다. 다시 도 1 및 도 2에 있어서, 금속 부분(12)의 외면은 세라믹 부분(14)의 치은연하 단부에서 세라믹 부분(14)의 대응 내면과 접한다. 세라믹 부분(14)은 치과용 임플란트와 접하지 않는 것이 바람직하다(도 3 참조).

금속 부분(12)은 여러 다양한 방법에 의하여 세라믹 부분(14)에 결합될 수 있다. 예컨대, 금속 부분(12)은 접착제에 의하여 세라믹 부분(14)에 고정될 수 있다. 사용 가능한 임의의 접착제 형태는 세라믹 밀봉 유리와 같은 세라믹 밀봉제 또는 통상의 시멘트이다. 선택된 접착제는 도재를 구성함으로써 보철물을 형성하는 것과 관련한 온도의 영향을 받지 않는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2의 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)은 나사를 이용하여 결합될 수도 있다. 나사가 금속 부분 상에 전체적으로 안착되는 경우, 뒤이어 금속 부분과 세라믹 부분은 예컨대 단지 접착제에 의해서만 적소에 유지된다.

그 외의 치과용 접착제를 이용하여 금속 부분(12)을 세라믹 부분(14)에 고정하는 것도 고려할 수 있다. 접착을 위한 개량된 표면을 형성하기 위하여, 금속 부분(12)은 예컨대 공압에 의하여 그립 블라스트(grip-blasted)될 수 있다. 대안으로, 금속 부분(12)은 세라믹 부분(14)에 억지 끼워맞춤되도록 제조될 수 있다.

금속 부분(12)을 세라믹 부분(14)에 고정하기 위한 한 공정에 따르면, 세라믹 밀봉 유리가 금속 부분(12)의 외면, 세라믹 부분(14)의 내면, 또는 이들 모두에 도포된다. 금속 부분(12)은 세라믹 부분(14)의 내면에 배치된다. 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)은 세라믹 밀봉 유리를 용융하기에 충분한 온도로 가열된다. 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)은 금속 부분(12)을 세라믹 부분(14)에 고정하기에 충분한 온도로 냉각된다.

도 1 및 도 4에 있어서, 금속 부분(12)의 대략 평탄한 표면(28)은 금속 부분(12)이 세라믹 부분(14)에 대하여 상대 회전하는 것을 방지하는 것을 돕는다. 구체적으로, 세라믹 부분(14)과 금속 부분(12)의 평탄한 표면(28) 사이에 공간(29)이 형성되고, 그 공간에 접착제가 수용되어 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14) 사이의 상대 회전을 방지한다. 금속 부분(12)과 세라믹 부분(14)이 억지 끼워맞춤되는 경우, 금속 부분(12)의 평탄한 표면(28)은 제2의 대응하는 대략 평탄한 표면(도시 생략)이 세라믹 부분(14)의 내면에 형성되어야 상대 회전을 방지한다.

금속 부분(12)은 일반적으로 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구성된다. 금 합금, 코발트 크롬 등과 같은 그 외의 생체 적합성 재료가 금속 부분의 형성에 사용될 수 있다. 금속 부분(12)은 치과용 임플란트의 형성에 사용된 재료의 경도와 유사한 경도를 갖는 그 외의 의학적으로 적합한 어떠한 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대, 금속 부분(12)은 Ti-6Al-4V(90 중량%의 티타늄, 6 중량%의 알루미늄 및 4 중량%의 바나듐)로 구성될 수 있으며, 치과용 임플란트는 상업적으로 입수 가능한 순수 티타늄 또는 Ti-6Al-4V로 구성될 수 있다. 금속 부분(12)을 형성하는 데 이용된 재료는 금속 부분(12)과 치과용 임플란트 사이의 경계면을 검사할 수 있도록 방사선 불투과성(즉, x선 불투과성)인 것이 바람직하다.

세라믹 부분(14)은 주로 산화 알루미늄(알루미나)과 같은 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 대안으로, 세라믹 부분은 산화 지르코늄(지르코니아)으로 구성될 수 있다. 세라믹 재료는 치아의 자연색과 같은 색상을 가질 수 있다. 세라믹 재료를 안정화시키는 것을 돕도록, 산화 하프늄 및/또는 산화 이트륨(이트리아)과 같은 재료가 첨가될 수 있다. 추가의 산화물을 이용하여 세라믹 부분(14)을 형성하는 것을 고려할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 세라믹 부분(14)은 약 92 중량% 내지 약 99 중량% 사이의 산화 지르코늄, 약 4.5 중량% 내지 약 5.4 중량% 사이의 산화 이트륨, 약 0 내지 0.5 중량% 사이의 산화 하프늄, 약 0 내지 약 0.5 중량% 사이의 삼산화 알루미늄, 약 0 내지 약 0.5 중량%의 기타 산화물로 구성된다. 세라믹 부분은 방사선 불투과성 재료로 제조될 수 있다. 세라믹 부분의 형성에 이용된 물질의 경도는 치과용 임플란트를 형성하는 데 이용된 물질의 경도보다 크다.

이트리아 안정화 지르코늄 산화물로 제조된 세라믹 부분은 일반적으로 산화 알루미늄으로 제조된 세라믹 부분보다 큰 파괴 인성 및 굽힘 강도를 갖는다. 보다 큰 파괴 인성과 굽힘 강도를 갖는 것이 바람직한데, 그 이유는 세라믹 부분이 보다 강하고, 보다 인성이 크고, 보다 내구성이 커야 하기 때문이다. 또한, 보다 큰 파괴 인성 및 굽힘 강도를 갖는 재료를 이용함으로써, 성형 공정이 고온에서 발생할 때 지지 포스트를 보다 빠르게 마련할 수 있는데, 이는 재료가 깨지거나 균열되지 않기 때문이다.

전술한 바와 같이, 지지 포스트(10)의 폭(W1, W2)은 변경될 수 있다. 이는 예컨대 도 10 및 도 11에 도시되어 있으며, 이들 도면에서 다른 실시예의 지지 포스트(110)의 폭 W3는 도 7에 도시된 폭 W1에 비하여 크다. 유사하게, 도 10의 폭 W4는 도 7에 도시된 폭 W2보다 크다. 지지 포스트(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 지지 포스트(10)와 유사하다. 지지 포스트(110)는 금속 부분(112)과 세라믹 부분(114)으로 구성된다. 세라믹 부분(114)은 절두 삼각형 형상의 표면 부분(132)을 포함한다.

도 12 내지 도 19는 임플란트에 결합되고 그 위에 보철물을 지지하도록 되어 있는 또 다른 실시예의 지지 포스트(210)를 도시한다. 지지 포스트(210)는 대략 관형의 섹션(220)이 금속 부분(12)의 대응 길이(L2; 도 4참조)보다 큰 길이(L5)를 갖는다는 것을 제외하고는 도 1 및 도 2에 도시된 지지 포스트(10)와 유사하다. 도 12 및 도 13의 지지 포스트(210)는 금속 부분(212)과 세라믹 부분(214)을 포함한다.

도 14 내지 도 16에 있어서, 금속 부분(212)은 다각형 소켓(216), 이 다각형 소켓(216)으로부터 연장하는 외측 연장 플랜지(218) 및 상기 다각형 소켓(216) 위로 연장하는 대략 관형의 섹션(220)으로 구성된다. 대략 관형의 섹션(220)은 상면(221)을 포함한다. 상면(221)의 적어도 일부는 나사(도시 생략)의 헤드를 위한 안착부를 제공하는 쇼울더를 형성한다. 쇼울더를 형성하는 상면(221)의 부분은 전체적으로 금속으로 제조된다. 나사가 치과용 임플란트의 암나사에 접근할 수 있도록, 금속 부분(212)에는 중앙 개구(222)가 마련되어 있다. 금속 부분(212)은 보철물의 외관을 미려하게 하도록 치은연하 섹션(즉, 치은 표면 아래의 섹션)에 위치될 수 있다. 길이 L6은 일반적으로 약 1.5㎜ 내지 약 4㎜이고, 보다 구체적으로 약 2㎜ 내지 약 3㎜이다. 길이 L6은 치은 표면 아래에 남아 있도록 약 3㎜ 이하인 것이 바람직하다.

세라믹 부분의 다른 실시예가 도 17 내지 도 19에 도시되어 있다. 세라믹 부분(214)은 예컨대 나사가 안착되는 쇼울더가 형성되어 있지 않다는 점에서 세라믹 부분(14)과 상이하다. 도 17 내지 도 19의 세라믹 부분(214)은 금속 부분(212)에 결합하도록 되어 있다.

도 17 내지 도 19의 세라믹 부분(214)은 치은연상 섹션(270; 즉 치은 표면 위의 섹션)과 치은연하 섹션(272; 즉 치은 표면 아래의 섹션)을 포함한다. 세라믹 부분(214)은 중공이며, 그것을 관통하는 중앙 통로(224)가 마련되어 있다. 중앙 통로(224)는 대략 수직 방향으로 진행하기 전에 대략 수평 방향으로 내부의 둥근 쇼울더(225)에서 확대된다.

도 20 내지 도 23은 주로 세라믹으로 제조되는 다양한 변형 접합부를 도시한다. 도 20 내지 도 23의 접합부는 세라믹 재료가 치은 조직을 통하여 용이하게 보이지 않는 엷은 색상이므로 외관이 미려하다.

도 20에 있어서, 세라믹 접합부(300)는 금속 코어(304)를 둘러싸는 세라믹 외측 부분(302)을 포함한다. 금속 코어(304)는 임플란트의 육각형 보스에 결합되는 소켓(312)을 구비한다. 또한, 금속 코어(304)는 임플란트의 상부에 있는 육각형 보스를 둘러싸는 환형의 표면에 결합되는 하면(316)을 포함한다. 세라믹 외측 부분(302)은 하단부(316)로부터 멀어지게 상방으로 테이퍼지고 쇼울더(320)에서 종결되는 하부 섹션(314)을 포함한다. 쇼울더(320) 위에는 세라믹 외측 부분(302)의 상부 섹션(318)이 있으며, 이 섹션은 쇼울더(320)로부터 세라믹 접합부(300)의 최상단부를 향하여 진행함에 따라 단면이 감소한다.

세라믹 외측 부분(302)의 하면(317)은 금속 코어(304)의 하단(316)의 상면과 결합되는 것이 바람직하다. 결론적으로, 임플란트의 상면은 금속 코어(304)와만 결합되고, 세라믹 외측 부분(302)과는 결합되지 않는다. 이로 인하여, 일반적으로 티타늄 임플란트보다 경질인 세라믹 외측 부분(302)이 임플란트를 손상시키지 않는 것이 보장된다. 바람직한 일 실시예에 있어서, 금속 코어(304)는 티타늄으로 제조되는 반면, 세라믹 외부 부분(302)은 산화 알루미늄으로 제조된다. 산화 알루미늄 이외에, 세라믹 외부 부분(302)은 지르코늄으로도 제조될 수도 있다.

금속 코어(304)에는 도 21의 포스트(355)와 같은 포스트 상의 대응 테이퍼부와 결합하도록 테이퍼진 표면(322)이 마련되어 있다. 그에 따라, 도 21의 포스트(355)의 각도(α)는 도 20 및 도 21의 세라믹 접합부(300)의 테이퍼진 표면(322)의 각도(α)와 실질적으로 동일하다. 테이퍼진 표면(322)은 로킹 테이퍼부로 제조될 수 있다. 각도(α)는 일반적으로 약 5°내지 약 20° 사이에 있다. 포스트(355)는 일반적으로 금속(예컨대 티타늄)으로 제조되기 때문에, 로킹 테이퍼부(322)도 또한 금속으로 제조되는 것이 바람직하다. 로킹 테이퍼부가 경질 세라믹으로 제조되는 경우, 세라믹 로킹 테이퍼부와 포스트의 결합으로 인하여 마찰 계수가 높아질 수 있다. 그에 따라, 삽입 토크가 커질수록 포스트에 동일한 크기의 인장력〔즉, 세라믹 접합부(300)를 임플란트 상에 유지하는 힘〕이 발생할 것이 요구되는데, 이는 임플란트의 내부 구멍과 포스트의 하부 스템의 나사 결합을 통하여 발생된다. 추가로, 세라믹 로킹 테이퍼부의 경도는 티타늄 포스트의 표면에 손상을 야기할 수도 있다. 그러나, 세라믹 금속이 이용되는 경우 마찰을 감소시키도록 생체 적합성 윤활유를 제공하는 것이 가능하다.

도 20은 접합부(300)의 최상단부로 연장하는 금속 코어를 도시하며, 이 금속 코어는 테이퍼진 표면이 최상단부 아래에 있는 지점까지 연장할 수 있다. 그러나, 포스트와 로킹 기능을 수행하도록 충분한 재료가 존재해야 한다.

일 실시예에 있어서, 금속 코어(304)는 세라믹 외측 부분(302)에 억지 끼워맞춤된다. 이러한 억지 끼워맞춤 결합을 달성하는 한가지 방법은 코어의 열팽창 계수에 기인하여 코어의 단면 크기가 감소하도록 금속 코어(304)를 냉각하고, 다음에 금속 코어를 실온으로 가열하여 세라믹 외측 부분(302)과 긴밀하게 결합되도록 금속 코어를 팽창시키는 것이다. 추가로, 금속 코어(304)는 접착제에 의해 세라믹 외측 부분(302)에 부착될 수 있다.

도 21은 세라믹 외측 부분(332)과 금속 코어(334)를 포함하는 대안의 세라믹 접합부(330)를 도시한다. 금속 코어(334)가 전체적으로 세라믹 접합부(330)의 최상면으로 연장하는 대신에, 금속 코어(334)는 비원형(예컨대 육각형) 소켓을 형성하도록 하단부에서 세라믹 외측 부분(302)의 내측에만 배치되어 있다. 포스트(355)의 테이퍼진 섹션이 세라믹 표면 대신에 금속 표면과 결합하는 것이 바람직하므로, 포스트의 삽입 전에 세라믹 외측 부분(332)에 금속 포일(340)이 배치된다. 금속 포일(340)은 세라믹 외측 부분(332)의 테이퍼진 홈 내에 끼워지도록 절두 원추 형상(frustoconical shape)을 갖는다. 그에 따라, 포스트(355)가 세라믹 접합부(330)에 나사 결합됨에 따라, 포스트의 테이퍼진 섹션은 금속 포일(340)과 결합되고, 이는 로킹 테이퍼 표면에서의 마찰 결합을 극복하는 데 요구되는 토크를 감소시킨다. 포일(340)은 금 또는 금 합금으로 제조될 수 있다.

도 22는 도 21과 매우 유사하며, 세라믹 접합부(350)는 세라믹 외측 부분(352)과 하부의 금속 코어(354)를 포함한다. 추가로, 도 22의 세라믹 접합부(350)는 세라믹 외측 부분(352)에 끼워져 세라믹 접합부(350)를 위한 금속 테이퍼 표면을 형성하는 상부의 금속 코어(356)를 포함하며, 이는 포스트의 대응하는 테이퍼진 섹션과 결합된다. 단일의 금속 코어(304)를 구비하는 도 20과 비교하면, 도 22는 동일한 목적을 달성하기 위하여 2개의 금속 코어를 채용한다. 금속 코어를 두 부분으로 분리함으로써, 세라믹 외측 부분(352)에 대하여 다양한 내부 구조가 이용될 수 있는데, 그 이유는 2개의 금속 부분(354,356)이 양단부로부터 삽입될 수 있기 때문이다. 이것은 도 20의 구조와는 상이한데, 여기서 금속 코어의 유연한 연속 표면을 수용하도록 세라믹 부분은 유연한 연속 개구를 구비한다. 하부의 금속 코어(354)와 상부의 금속 코어(356)는 다시 세라믹 외측 부분(352)과 억지 끼워맞춤되거나 접착제에 의해 단부에 부착될 수 있다.

도 23의 세라믹 접합부(360)는 세라믹 외측 부분(362)과, 상부의 금속 코어(364) 및 하부의 금속 코어(366)로 구성된다. 그에 따라, 금속 코어(364, 366)는 도 22에 도시된 금속 코어와 매우 유사하다. 도 23의 세라믹 접합부(360)와 도 22의 세라믹 접합부(350) 사이의 주요 차이점은 세라믹 접합부(360)가 세라믹 외측 부분(362)의 구성을 통하여 제공되는 외부 구조가 상이하다는 것이다. 세라믹 외측 부분(362)은 단면 형상이 원형이며, 세라믹 외측 부분(362)은 고무 조직(gum tissue)을 통하여 합체될 때 자연 치아의 윤곽과 긴밀하게 조화를 이루도록 비원형 단면을 갖도록 제조될 수 있다.

전술한 도 20 내지 도 23에 도시된 세라믹 접합부는 금속 코어를 세라믹 외측 부분에 기계적으로 부착함으로써 형성되지만, 동일 구조를 갖기 위한 그 외의 다른 가능성이 존재한다. 예컨대, 세라믹 재료(예컨대, 산화 알루미늄)는 금속 코어 상에서 성장할 수 있다. 그러한 한 가지 공정은 세라믹을 기화시키고 물리적 기상 합성법으로 공지되어 있는 공정을 통하여 금속 코어에 증착시키는 것을 수반한다. 이러한 공정은 Scientific American 이라는 잡지의 1996년 12월호의 275권의 No.6의 74 내지 79 페이지에 있는 "Creating Nanophase Material" 이라는 제목의 시겔(Siegel)의 논문에 개시되어 있으며, 이 논문은 전적으로 본원 명세서에 참고로 인용된다. 이러한 공정의 결과로 인하여, 금속 코어 상에 내구성이 매우 우수한 세라믹이 형성된다.

본 발명을 하나 이상의 특정 실시예를 참고로 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 그러한 특정 실시예에 많은 변형이 가해질 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 각각의 실시예와 이것의 명백한 변형은 이하의 청구범위에 설명되는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 것으로 고려된다.

Claims (25)

1. 치과용 임플란트와 함께 사용되는 지지 포스트로서, 상기 임플란트는 암나사 형성 구멍과 그것의 치은 단부에 위치되는 비원형 장착부(fitting)를 구비하고, 실질적으로 치은의 외면 아래에 위치하여 턱뼈와 접촉하며, 상기 지지 포스트는

   상기 치은을 넘어서 돌출하는 치은연상 영역과 이 치은연상 영역 아래의 치은연하 단부를 포함하고, 관통 연장되는 통로가 마련되어 있으며, 보철물이 지지되게 되어 있는 세라믹 부분으로서, 상기 통로는 쇼울더를 형성하기 위해 좁아지며, 상기 쇼울더는 전체적으로 세라믹으로 제작되는 것인 세라믹 부분과,

   상기 임플란트의 암나사 형성 구멍의 나사부와 결합하도록 되어 있고 상기 통로를 통하여 삽입될 수 있으며, 헤드와 나사 형성 섹션으로 구성되는 나사로서, 상기 헤드가 상기 쇼울더 상에 전체적으로 안착되는 것인 나사와,

   상기 통로 내로 연장되어 상기 세라믹 부분의 치은연하 단부와 맞물리며, 상기 치과용 임플란트의 대응하는 비원형 장착부와 맞물리는 하부 섹션과, 상기 나사에 접근할 수 있게 하는 개구를 포함하는 금속 부분

   을 구비하는 것인 지지 포스트.
2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 부분은 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것인 지지 포스트.
3. 제1항에 있어서, 상기 금속 부분은 티타늄, 티타늄 합금, 금 합금 또는 코발트 크롬으로 이루어지는 것인 지지 포스트.
4. 제1항에 있어서, 상기 통로는 상기 쇼울더를 형성하는 대략 수평한 표면을 포함하는 것인 지지 포스트.
5. 제1항에 있어서, 상기 금속 부분의 하부는 플랜지를 포함하는 것인 지지 포스트.
6. 제 1항에 있어서,

   금속과 세라믹 부분을 접합시키기 위해 세라믹 밀봉재를 더 포함하는 지지 포스트.
7. 치과용 임플란트와 함께 사용되는 지지 포스트로서, 상기 임플란트는 암나사 형성 구멍과 그것의 치은 단부에 위치되는 비원형 장착부(fitting)를 구비하고, 실질적으로 치은의 외면 아래에 위치하여 턱뼈와 접촉하며, 상기 지지 포스트는

   상기 치은을 넘어서 돌출하는 치은연상 영역과 이 치은연상 영역 아래의 치은연하 단부를 포함하고, 관통 연장되는 통로가 마련되어 있으며, 보철물을 지지하는 세라믹 부분과,

   하부 섹션과, 상기 통로 내로 연장되는 상부 섹션과, 개구를 구비하며, 상기 세라믹 부분의 치은연하 단부와 맞물리는 금속 부분으로서, 상기 하부 섹션은 상기 치과용 임플란트의 대응하는 비원형 장착부를 수용하여 그 장착부에 맞물리도록 되어 있으며, 상기 상부 섹션은 쇼울더를 형성하는 최상측 표면을 갖는 것인 금속 부분과,

   상기 임플란트의 암나사에 결합하도록 되어 있고 상기 개구를 관통하며, 전체적으로 상기 금속 부분의 상부 섹션 상의 최상측 표면에 안착되는 나사

   를 구비하는 것인 지지 포스트.
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