KR101731542B1 - 임플란트용 픽스쳐 - Google Patents

Abstract

임플란트용 픽스쳐가 제공된다.
임플란트용 픽스쳐는 골조직에 식립시에 피질골에 상응하며, 나선 형상으로 형성되는 제 1 마루부와 제 1 저부가 중심축 방향으로 교대로 배치되는 복수의 제 1 나사부들과, 인접한 제 1 나사부들 사이에 제공되며, 일측의 제 1 나사부의 종결단에서 상기 제 1 저부의 상기 중심축에 대한 반경보다 작으며, 타측의 제 1 나사부의 시작단을 향하여 점진적으로 증가하는 반경으로 형성되도록 연속적인 면을 갖는 복수의 비나사부들을 포함하는 제 1 영역부(area portion); 및 상기 제 1 영역부의 하부에 위치되며, 상기 식립시에 상기 골조직의 해면골에 상응하는 2 영역부를 포함한다.

Description

임플란트용 픽스쳐{A fixture for implant}

본 발명은 보철물 치료시에 이용되는 임플란트용 픽스쳐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골조직의 경질 부분에서 스트레스를 최소화하여 골흡수 및 골압축을 방지하는 임플란트용 픽스쳐에 관한 것이다.

치과에서 사용되는 스크류 타입의 픽스쳐는 인공 치근을 형성하도록 골조직에 삽입되기 위해 이용된다. 픽스쳐가 골조직에 삽입되어 주변 골조직과 융합되면, 픽스쳐 상에 어버트먼트가 결합되고, 인공 치아인 보철물은 어버트먼트(abutment) 상에 연결된다. 이러한 픽스쳐는 주변 골조직과의 융합성을 갖는 금속 등으로 구성되고 상단으로부터 하단까지 픽스쳐의 바디부의 외주면에 나사산이 형성되고, 치과 뿐만 아니라 정형외과의 보철물 등을 뼈에 고정하기 위한 고정부재로 사용된다.

한편, 픽스쳐가 삽입되어 식립되는 골조직은 피질골과 해면골로 이루어진다. 해면골은 뼈의 비교적 연질의 골조직이며, 피질골은 해면골보다 경질이며 일반적으로 해면골을 둘러싸는 비교적 얇은 막으로 형성된다. 픽스쳐가 골조직에 삽입된 경우에는, 해면골에 접하는 부분의 길이가 피질골에 접하는 부분보다 길다.

치과 시술에 이용되는 종래의 임플란트용 픽스쳐(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 회전 공구가 삽입되는 홀이 형성되는 헤드부(12)와, 헤드부(12)의 하측에 테이퍼지도록 마련되며 외주면에 나사산(16)이 형성되는 바디부(14)로 이루어진다.

종래에 따른 임플란트용 픽스쳐(10)가 인체의 치조골에 삽입될 때에는 발생하는 문제점들 중 하나가 골흡수이다. 골흡수란 픽스쳐가 식립된 주위의 골조직의 양이 줄어들면서 퇴화하는 현상을 말한다. 이와 같은 골흡수는 픽스쳐의 고정력을 약화시켜 보철물의 안정성을 저해하고, 보철물의 파손을 초래할 수 있다.

골흡수의 생물학적인 원인은 아직 명확하게 규명되지 않고 있다. 다만, 픽스쳐의 인접 골조직에 작용하는 응력이 불균등하게 분포하여 응력 집중으로 인한 과자극 및 저자극 모두가 골흡수를 촉진시키는 것으로 인식되고 있다. 따라서 골흡수를 방지하고 픽스쳐와 골조직 간의 골융합을 촉진시키기 위해서는 응력 분포를 균등하게 할 필요가 있다.

즉, 임플란트용 픽스쳐(10)가 골조직의 경질 부분인 피질골에 상대적으로 더 많은 응력이 집중되어, 피질골에서 더 많은 골흡수가 발생한다. 그러나 나사산(16)의 피치(pitch) 및 나사산(16) 외경과 내경(나사 골의 외경)의 차이를 크게 할수록 픽스쳐의 고정력이 증가하는 대신, 개개의 나사산에 대한 부분적인 응력 집중이 증가한다.

종래의 임플란트용 픽스쳐(10)의 나사부(16)는 바디부(14) 전체에 걸쳐 삼각나사 또는 사다리꼴 나사 등으로 동일하게 형성되어 있으므로, 해면골에 비해 피질골에 상대적으로 응력이 집중되는 전체적인 응력의 불균형이 발생한다. 이와 같은 픽스쳐(10) 전체에 대한 응력의 불균형으로 인해 골흡수가 피질골에서 해면골보다 많이 유발되므로, 이러한 피질골에서의 골흡수는 보철물의 안정성은 물론 외관상 나쁜 영향을 미친다. 따라서 피질골에 집중되는 응력을 완화시키커나, 해면골로 분산시켜 피질골의 골흡수를 방지할 필요성이 제기되었다.

1. 일본 공개특허공보 특개2015-006247호(2015.01.15.) 2. 한국 공개특허공보 제10-2015-0092238호(2015.08.12.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 골조직의 경질 부분, 예를 들면 피질골 등에서 스트레스를 최소화하여 골흡수 및 골압축을 방지함과 아울러서 고정력을 강화할 수 있는 임플란트용 픽스쳐를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 임플란트용 픽스쳐는, 골조직의 식립시에 피질골에 상응하며, 나선 형상으로 형성되는 제 1 마루부와 제 1 저부가 중심축 방향으로 교대로 배치되는 복수의 제 1 나사부들과, 인접한 제 1 나사부들 사이에 제공되며, 일측의 제 1 나사부의 종결단에서 상기 제 1 저부의 상기 중심축에 대한 반경보다 작으며, 타측의 제 1 나사부의 시작단을 향하여 점진적으로 증가하는 반경으로 형성되도록 연속적인 면을 갖는 복수의 비나사부들을 포함하는 제 1 영역부(area portion), 및 상기 제 1 영역부의 하부에 위치되며, 상기 식립시에 상기 골조직의 해면골에 상응하는 2 영역부를 포함한다.

다른 실시예에서, 상기 연속적인 면은 상기 일측의 제 1 나사부의 종결단에서 상기 제 1 나사부보다 큰 곡률로 시작하여 상기 타측의 제 1 나사부의 시작단을 향하여 점진적으로 감소하는 곡률을 가질 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 연속적인 면은 상기 타측의 제 1 나사부의 시작단에서 상기 제 1 나사부의 상기 중심축에 대한 반경 이하로 수렴되어 가공되며, 상기 시작단과 연속적으로 연결될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 연속적인 면으로부터 상기 타측의 제 1 나사부의 제 1 마루부의 종결단으로 갈수록 상기 중심축에 대해 점진적으로 증가하는 반경을 갖는 나선 형상으로 가공될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 영역부는 상기 제 1 나사부마다 최상부에 위치히는 제 1 마루부의 상부에 상응하여 위치됨과 아울러서, 상기 제 1 나사부의 시작단에 인접한 상기 비나사부로부터 상기 제 1 나사부의 종결단 상부로 연장되며, 상기 시작단에서 상기 비나사부보다 큰 반경으로 시작되어 상기 비나사부로부터 연속적으로 가공되며, 상기 종결단으로 갈수록 점진적으로 증가하는 반경을 갖는 연장부를 더 구비할 수 있다. 여기서, 상기 최상부에 위치하는 제 1 마루부들의 각각은 상기 시작단에서 상기 종결단으로 갈수록 상기 중심축에 대하여 점진적으로 증가함과 아울러서, 상기 종결단에서 상응하는 상기 연장부보다 큰 반경을 가질 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 연속적인 면은 곡면부이되, 상기 비나사부들의 각각은 상기 일측의 제 1 나사부의 종결단에 위치된 제 1 마루부와 상기 곡면부 사이에 상기 곡면부와 반대의 굴곡 방향으로 가공되며, 상기 종결단에 위치된 제 1 마루부의 상기 중심축에 대한 반경과 동일한 에지를 갖는 역곡면부를 더 포함할 수 있다.

이 경우에, 상기 곡면부와 상기 역곡면부는 변곡 사이트를 기점으로 서로 반대의 굴곡 방향을 가지며, 상기 중심축을 기점으로 상기 역곡면부의 에지와 상기 변곡 사이트 간의 각도는 5도 이상 10도 이하일 수 있으며, 상기 변곡 사이트의 상기 중심축에 대한 반경과 상기 일측의 제 1 나사부에서 최상부에 위치하는 제 1 마루부와 인접한 상기 역곡면부의 에지의 상기 중심축에 대한 반경 간의 비율은 0.85 이상 0.95이하일 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 제 1 마루부는 상기 중심축 방향을 따라 하부로 갈수록 상기 비나사부로 더 진입되도록 가공될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 비나사부들의 각각에 대한 최대 높이는 2.5mm 이상 3.0mm 이하이며, 상기 비나사부들은 동등한 각도로 서로 이격되어 배치될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 골조직의 경질 부분에 상응하는 픽스쳐의 영역부에서 더 많은 골(bone) 볼륨을 허용하도록, 식립시에 경질 부분에 대응하는 영역부에서 스트레스를 최소화하는 기계적 구조를 구현함으로써, 골흡수 및 골압축을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 임플란트용 픽스쳐의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 상부을 개략적으로 나타내는 모식도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 상부를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 임플란트용 픽스쳐가 골조직에 식립된 상태를 다양한 측면으로 나타낸 도면들이다.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 명세서에서 사용되는 위치 관계의 표현, 예컨대 상부, 하부, 좌측, 우측 등은 설명의 편의를 위해 기재된 것이고, 본 명세서에 도시된 도면을 역으로 보는 경우에는, 명세서에 기재된 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다.

이하, 도 2 내지 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 평면도이다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 상부를 개략적으로 나타내는 모식도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 상부를 개략적으로 나타내는 모식도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐의 단면도이다.

본 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐(100)는 피질골(도 6a의 참조부호 '22' 참조)과 해면골(도 6a의 참조부호 '24' 참조)로 이루어진 골조직(도 6a의 참조부호 '20' 참조)에 삽입되어 인공 치근을 형성한다. 이러한 임플란트용 픽스쳐(100)는 대략 원기둥의 형상을 이루고 있으며 그 외주면에 나선 형상의 마루부가 형성된다. 임플란트용 픽스쳐(100)가 중심축(C)을 따라 회전되면 피질골(22)과 해면골(24)에 삽입되면서, 미리 드릴에 의하여 골조직(20)에 마련된 식립홀의 내주면에 나사홈을 형성하면서 식립된다. 이때, 임플란트용 픽스쳐(100)로 사용되는 소재는 일반적으로 티타늄으로 이루어지나, 그 외에도 인체에 거부 반응이 없는 것이라면 다른 종류의 금속 소재가 사용되는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 픽스쳐(100)는 골조직(20)의 식립시에 피질골(22)에 상응하는 제 1 영역부(110), 식립시에 골조직(20)의 해면골(24)에 상응하는 제 2 영역부(120), 제 2 영역부(120)의 하측에 테이퍼지게 배치되는 제 3 영역부(130), 제 2 영역부(120)부터 제 3 영역부(130)까지 가로지르는 커팅부(140) 및 어버트먼트(미도시)의 하단과 체결 나사가 결합되는 결합부(150)를 포함할 수 있다.

제 1 영역부(110)는 임플란트용 픽스쳐(100)가 삽입되었을 때 대부분 피질골(22)에 삽입되는 부분으로서, 픽스쳐(100)의 상측을 형성하나, 제 1 영역부(110)의 하측 일부가 해면골(24)에 식립될 수 있다. 제 1 영역부(110)는 외주면에 나선 형상으로 가공되는 제 1 마루부(112a)와 제 1 저부(112b)를 구비하는 복수의 제 1 나사부들(112)을 구비하고, 제 1 마루부(112a)와 제 1 저부(112b)는 픽스쳐(100)의 중심축(C)의 방향을 따라 교대로 배치된다. 복수의 제 1 나사부들(112)은 외주면에서 중심축(C)의 회전 방향을 따라 소정의 각도, 예컨대 동등한 각도로 이격되어 배치될 수 있다.

제 1 영역부(110)는 외주면에서 중심축(C)의 회전 방향을 따라 인접한 제 1 나사부들(112) 사이에 제공되는 비나사부(114)를 포함한다. 비나사부(114)는 제 1 마루부(112a)와 제 1 저부(112b)가 전혀 형성되지 않도록 평탄하면서 연속적인 면으로서 곡면부(114a)를 구비할 수 있다. 비나사부(114)는 인접한 제 1 나사부들(112) 사이마다 위치되어 동등한 각도로 이격됨으로써, 복수로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4a에서와 같이, 비나사부(114)가 2개인 경우에, 비나사부(114)는 180도 간격으로 서로 대면하여 배치될 수 있으며, 도 4b에서와 같이, 비나사부(114)가 3개인 경우에, 비나사부(114)는 120도 간격으로 이격하여 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 비나사부(114)가 2~3개인 것으로 예시하고 있으나, 피질골(22)의 스트레스 완화와 픽스쳐(100)의 고정력 등을 전부 충족하는 조건이라면, 비나사부(114)가 예시된 개수보다 더 많이 제공될 수 있다.

비나사부(114)의 곡면부(114a)는 일측의 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에서 제 1 저부(112b)의 중심축(C)에 대한 반경보다 작으며, 타측의 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)을 향하여 점진적으로 증가하는 반경으로 형성된다. 이 경우에, 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)은 도 2에서와 같이, 비나사부(114)의 좌측에 위치된 제 1 나사부(112)의 절단되는 부분의 근방 단부이며, 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)은 비나사부(114)의 우측에 위치된 제 1 나사부(112)가 시작되는 부분의 근방 단부이다. 또한, 곡면부(114a)는 상술한 반경 조건을 충족하기 위해, 일측의 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에서 제 1 나사부(112)보다 큰 곡률로 시작하여 타측의 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)을 향하여 점진적으로 감소하는 곡률을 가질 수 있다. 비나사부(114) 및 제 1 나사부(112)에 관한 상세 설명은 후술하기로 한다.

제 2 영역부(120)는 제 1 영역부(110)의 하측에 일체로 결합되어 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 및 제 2 영역부들(110, 120) 사이에 다른 구조가 배치되는 것이 가능하다. 제 2 영역부(120)는 대부분 해면골(24)에 삽입되는 부분이나, 제 2 영역부(120)의 상측 일부가 피질골(22)에 식립될 수 있다. 제 2 영역부(120)는 외주면에 나선 형상으로 가공되는 제 2 마루부(122a)와 제 2 저부(122b)를 구비하는 제 2 나사부(122)를 구비하고, 제 2 마루부(122a)와 제 2 저부(122b)는 픽스쳐(100)의 중심축(C)의 방향을 따라 교대로 배치된다.

제 2 나사부(122)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 나사부(112)에 서로 연속적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 식립 토크의 급격한 증가없이 원활하게 임플란트용 픽스쳐(100)가 골조직(20)에 삽입될 수 있다.

제 3 영역부(130)는 제 2 영역부(120)의 하측에 배치되어 픽스쳐(100)의 최하단을 이루며, 초기에 골조직(20)에 삽입되어 골조직(20) 내부에 암나사산을 형성하기 위한 진입 부분이다. 제 3 영역부(130)는 외주면에 나선 형상으로 가공되는 제 3 마루부(132a)와 제 3 저부(132b)를 구비하는 제 3 나사부(132)를 구비하고, 제 3 마루부(132a)와 제 3 저부(132b)는 픽스쳐(100)의 중심축(C)의 방향을 따라 교대로 배치된다.

제 2 나사부(122)로부터 제 3 나사부(132)까지 가로지르는 커팅부(140)가 가공되어, 외주면을 따라 등간격으로 제공될 수 있다. 제 2 나사부(122)를 상부로 가로지는 커팅부(140)는 중심축(C)과 평행하지 않도록 상부로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 구체적으로 나선형으로 감기면서 상측으로 경사진 형태를 가질 수 있다. 제 2 나사부(122)를 가로지는 커팅부(140)에 의해, 제 3 영역부(130)에서 제 2 영역부(120)로 용이한 삽입이 가능하다.

구체적으로, 제 2 나사부(122)에 형성된 커팅부(140)의 깊이는 제 2 마루부(122a)의 높이(도 5의 't4 ' 참조)보다 작게 형성될 수 있으며, 이보다 큰 경우에 골조직(20)을 매끄럽게 하지 못할 수 있다.

또한, 제 3 나사부(132)를 가로지르는 커팅부(140)는 제 3 영역부(130)를 골조직(20)에 용이하게 삽입시키는데 기여하고, 하단으로부터 수직 상방으로 연장되어 제 2 나사부(122)의 커팅부(140)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 제 3 나사부(132)에 가공된 커팅부(140)는 중심축(C)과 평행하게 상측으로 연장되며, 제 3 저부(132b)보다 깊게 가공될 수 있다. 이와 같이 가공되는 이유는 픽스쳐(100)의 최하단에 위치한 커팅부(140)가 이미 마련된 골조직(20)의 식립홀의 주변 골을 용이하게 절삭하도록 하기 위함이다.

제 2 나사부(122)와 제 3 나사부(132)에 형성된 커팅부(140)의 형태를 서로 상이하게 함으로써, 제 3 나사부(132)에 상응하는 커팅부(140)에 의해 거칠게 절삭된 주변 골조직을 나선 형상의 제 2 나사부(122)의 커팅부(140)로 미세 절삭을 할 수 있어, 주변골의 표면 거칠기를 개선할 수 있다. 즉, 제 2 나사부(122)의 커팅부(140)가 회전함에 따라, 제 3 나사부(132)의 커팅부(140)에 의해 거칠어진 주변 골조직이 매끄럽게 가공될 수 있다.

결합부(150)는 도 5에서 알 수 있듯이, 어버트먼트(미도시)의 하단을 수용하는 다각 형상의 홀(152) 및 홀(152) 하부에 배치되어 어버트먼트의 체결 나사와 결합되도록 암나사 가공된 체결부를 구비할 수 있다. 홀(152)이 다각 형상으로 형성됨으로써, 어버트먼트의 결합 방향을 용이하게 파악함과 동시에, 어버트먼트의 하단을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 또한, 홀(152)의 측벽이 상측을 항하여 넓어지는 폭을 가짐으로써, 어버트먼트를 용이하게 체결부로 안내시키며, 이를 위해, 홀(152)의 측벽은 중심축(C)에 대하여 약 8도 내지 15도의 각도로 형성되도록, 상방을 향해 중심축으로부터 멀어지도록 가공될 수 있다.

이하에서는, 제 1 내지 제 3 영역부(130)에 대해 더 상세히 서술하기로 하며, 비나사부(114)에 대해서는 도 2에 도시된 일 부분을 위주로 설명하나, 이러한 설명은 도 4a 및 도 4b에 도시된 모든 비나사부들(114)에 동일하게 적용된다.

도 2를 참조하면, 제 1 영역부(110)의 제 1 마루부(112a)와 제 1 저부(112b)는 피질골(22)의 상측에서의 스트레스의 완화와 함께, 해면골(24)의 부근의 피질골(22)에서의 고정력을 확보하기 위해, 중심축(C)의 방향을 기준으로 하부로 갈수록 비나사부(114)로 더 진입되도록 가공될 수 있다.

또한, 제 1 영역부(110)의 하부로 갈수록 더 진입되는 제 1 마루부(112a)가 식립 토크의 급격한 증가없이 원활하게 피질골(22)에 삽입되도록, 곡면부(114a)는 타측의 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)에 있어서, 제 1 나사부(112), 예컨대 제 1 마루부(112a)의 중심축(C)에 대한 반경으로 수렴되어 가공되며, 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)과 연속적으로 단차없이 연결될 수 있다.

이에 더하여, 곡면부(114a)와 이에 연속적으로 연결된 제 1 마루부들(112a) 간의 반경과 관련하여, 피질골(22)에서의 스트레스의 완화, 원활한 식립 및 고정력 등을 위해, 곡면부(114a) 및 최상부의 제 1 마루부(112a)를 연결한 형태를 개략적으로 나타내는 도 4a에서와 같이, 곡면부(114a)로부터 역곡면부(114c)의 반대측에 위치된 제 1 마루부(112a)의 종결단(116a)으로 갈수록 중심축(C)에 대해 점진적으로 증가하는 반경으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도 4b에서도 마찬가지로, 역곡면부(214c)의 반대측에 위치된 곡면부(214a)로부터 제 1 나사부의 제 1 마루부(222a)의 종결단으로 갈수록 중심축(C')에 대해 점진적으로 증가하는 반경으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서는, 제 1 나사부(112)가 곡면부(114a)의 하부로 갈수록 더 진입되며, 제 1 마루부(112a)의 시작단(116b)과 인접한 곡면부(114a)가 해당 위치의 제 1 마루부(112a)의 반경과 동일한 것으로 구성되고 있으나, 반드시 이에 제한되지 않고, 스트레스의 완화, 고정력의 확보 및 피질골(22)의 원활한 삽입 등을 만족할 수 있으면, 제 1 마루부들(112a)의 각각이 비나사부(114)에 진입하는 위치가 중심축(C)을 따라 평행하도록 동일할 수 있다. 또한, 곡면부(114a)가 시작단(116b)의 제 1 마루부(112a)와 완만한 곡면으로 연결되면, 시작단(116b)의 제 1 마루부(112a)의 반경보다 작을 수 있다.

한편, 비나사부들(114)의 각각은 도 3 및 도 4a에서와 같이, 곡면부(114a), 및 변곡 사이트(114b)를 기점으로 곡면부(114a)와 상이한 굴곡 방향으로 형성되며 일측의 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에 해당하는 에지(114d)를 구비하는 역곡면부(114c)를 포함할 수 있다. 서로 대향하는 곡면부들(114a) 및 역곡면부들(114c)는 중심축(C)을 기준으로 원점 대칭되도록 배열될 수 있다.

전술한 바와 같이, 비나사부(114)의 곡면부(114a)는 일측의 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에서, 제 1 저부(112b)의 중심축(C)에 대한 반경보다 작음과 동시에, 제 1 나사부(112)보다 큰 곡률로 시작되도록 형성된다. 또한, 곡면부(114a)는 타측의 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)을 향하여, 점진적으로 증가하는 반경으로 가공됨과 동시에, 점차적으로 감소하는 곡률을 가질 수 있다.

역곡면부(114c)는 곡면부(114a)와 함께 피질골(22)과의 충분한 이격 및 원활한 식립을 위해, 일측의 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에 위치된 제 1 마루부(112a)와 곡면부(114a) 사이에 곡면부(114a)와 반대의 굴곡 방향으로 가공되며, 종결단(116a)에 위치된 제 1 마루부(112a)의 중심축(C)에 대한 반경(r1)과 동일한 에지(114d)를 가질 수 있다. 반드시 이에 제한되지 않으며, 역곡면부(114c)는 생략되어 종결단(116a)에 위치된 제 1 마루부(112a)로부터 중심축(C)을 향해 수직 등의 급격한 경사로 절삭됨으로써, 종결단(116a)의 제 1 마루부(112a)가 곡면부(114a)로 연결될 수 있다.

도 4a에서와 같이, 중심축(C)를 기점으로 역곡면부(114c)의 에지(114d)와 변곡 사이트(114b) 간의 각도(p)는 5도 이상 10도 이하로 형성될 수 있다. 각도(p)가 5도보다 작으면, 피질골(22)과 충분한 이격을 확보할 수 없으며, 10도보다 크게 형성되면, 식립이 원활하지 않으며 고정력이 불충분할 수 있다.

또한, 도 5에서와 같이 제 1 마루부들(112a)을 연결한 일점 쇄선과 중심축(C) 간의 경사 각도를 가짐으로써 최상부에 위치하는 제 1 마루부(112a)가 하부의 제 1 마루부(112a)에 비해 큰 경우에, 변곡 사이트(114b)의 중심축(C)에 대한 반경(r2)과 일측의 제 1 나사부(112)에서 최상부에 위치하는 제 1 마루부(112a)와 인접한 역곡면부(114c)의 에지(114d)의 중심축(C)에 대한 반경(r1) 간의 비율은 0.85 이상 0.95이하일 수 있다. 비율(r2/r1)이 0.95보다 크면, 피질골(22)과 충분한 이격을 확보할 수 없으며, 0.85보다 작게 가공되면, 식립이 원활하지 않으며 고정력이 불충분할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도 4b에서도 마찬가지로, 역곡면부(214c)의 에지(214d)와 변곡 사이트(214b) 간의 각도(q)는 5도 이상 10도 이하로 형성되며, 변곡 사이트(214b)의 반경(s1)과 최상부에 위치하는 제 1 마루부(222a)와 인접한 역곡면부(214c)의 에지(214d)의 반경(s2) 간의 비율(s1/s2)은 0.85 이상 0.95이하일 수 있다.

도 2를 재참조하면, 제 1 영역부(110)는 제 1 나사부(112)마다 최상부에 위치하는 제 1 마루부(112a)의 상부에 상응하여 위치됨과 아울러서, 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)에 인접한 비나사부(114)로부터 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)으로 연장되는 연장부(118)를 더 포함할 수 있다. 임플란트 시술 후에 잇몸이 픽스쳐(100) 상부에 원활하게 성장하여 양호하게 덮이기 위해, 연장부(118)는 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)에서 비나사부(114)보다 큰 반경으로 시작되어 비나사부(114)로부터 연속적으로 가공되며, 종결단(116a)으로 갈수록 점진적으로 증가하는 반경을 가질 수 있다. 이 경우에, 최상부에 위치하는 제 1 마루부들(112a)의 각각은 상술한 바와 같이, 곡면부(114a)로부터, 역곡면부(114c)의 반대측에 위치한 종결단(116a)으로 갈수록 점진적으로 증가되며, 종결단(116a)에서 상응하는 연장부(118)보다 큰 반경을 가진다. 즉, 연장부(118)가 제 1 나사부(112)의 종결단(116a)에서의 반경보다 작음으로 인해, 제 1 나사부(112)가 피질골(22)에 강하게 고정되며, 잇몸의 양호한 성장 및 피복이 가능하다.

도 5를 참조하여, 제 1 영역부 내지 제 3 영역부의 사이즈 및 상대적 각도 등에 대해 설명한다.

도 2에서와 같이 제 1 마루부들(112a)이 하부로 갈수록 비나사부(114)로 더 진입하는 경우, 비나사부들(114)의 각각에서 역곡면부(114c)에 인접한 곡면부(114a)의 최대 높이(t1)는 피질골(22)에 충분히 상응하도록, 2.5mm 이상 3.0mm 이하일 수 있다. 제 1 영역부(110)의 높이는 비나사부(114)의 최대 높이(t1)와 실질적으로 동일하며, 제 1 마루부들(112a)이 비나사부(114)에 동일한 위치로 진입하면, 곡면부(114a)의 높이는 변곡 사이트(114b)부터 제 1 나사부(112)의 시작단(116b)까지 균일하게 2.5mm 이상 3.0 mm 이하일 수 있다.

제 1 나사부(112)의 제 1 마루부(112a)의 높이(t2)는 제 2 나사부(122)의 제 2 마루부(t4)보다 작고, 인접한 제 1 마루부들(112a) 간의 거리인 피치(t6)는 인접한 제 2 마루부들(122a) 간의 거리인 피치(t7)보다 작게 형성될 수 있다. 이와 같이, 제 1 나사부(112)와 제 2 나사부(122)의 사이즈를 서로 상이하게 하는 것은 각 부분이 식립되는 골징의 차이에 기인한다. 예를 들어, 경질인 피질골(22)에 식립되는 제 1 나사부(112)는 피질골(22)과의 접촉 부분에서의 응력이 집중되는 것을 위하여 조밀한 나사산을 형성시킴으로써, 전체적인 응력이 주변 골조직(20)에 균일하게 분산시킬 수 있다. 또한, 비교적 연질인 해면골(24)에 삽입되는 제 2 나사부(122)는 주변에 포획하는 골조직(20)의 양을 증가시켜 고정력을 충분힐 확보할 수 있다.

또한, 제 1 저부(112b)의 폭(t3)은 제 2 저부(122b)의 폭(t5)보다 작게 형성될 수 있다. 이와는 달리 t3이 t5보다 크면, 제 1 나사부(112)가 주변 골조직(20)과의 충분한 지지력을 확보할 수 없음과 아울러서, 골조직(20)에 과도한 응력을 유발한다.

이에 더하여, 제 1 마루부들(112a)을 연결하는 일점 쇄선과 중심축(C) 간의 각도(m1)는 0.2도 내지 2도를 가지도록 제 1 마루부들(112a) 및 제 1 저부들(112b)은 상부로 갈수록 증가하는 외경을 가질 수 있다. 이와 같이 제 1 영역부(110)가 상측으로 갈수록 외경이 증가함에 따라, 임플란트용 픽스쳐(100)가 골조직의 식립시에 가하는 압력을 점차 증가시키며, 이에 따라 픽스쳐(100)가 골조직(20)에 확실하게 고정될 수 있다.

제 2 마루부들(122a)을 연결하는 일점 쇄선과 중심축(C)은 서로 평행하게 배치되도록 0도이며, 이에 의해, 양자 간의 각도(m2)는 과도한 식립 토크를 방지함과 아울러서 골조직의 파괴를 방지할 수 있다. 제 3 마루부들(132a)을 연결하는 일점 쇄선과 중심축(C) 간의 각도(m3)는 골조직(20)의 용이한 삽입을 위해, 제 1 마루부들(112a)과 중심축(C) 간의 각도에 비해 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 모든 제 2 저부(122b)의 외경(d2)는 모든 제 1 저부(112b)의 외경(d1)보다 작게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성됨으로써, 제 2 영역부(120)로부터 제 1 영역부(110)로 골조직(20)에 삽입될 때, 인접한 골조직(20)에 충분한 압력을 인가하게 되며, 초기 고정력이 충분히 확보될 수 있다.

한편, 제 1 나사부(112) 및 제 2 나사부(122)는 다줄로 구성될 수 있다. 즉, 2 줄 이상의 나사산이 형성된다. 여기서, n 줄 나사는 나사부의 마루부를 기준으로 하여 픽스쳐(100)를 한 바퀴 회전할 때 중심축(C) 방향으로 마루부가 이동하는 거리, 즉 리드 당 n 줄수를 의미한다.

도 6a 및 도 6b는 임플란트용 픽스쳐가 골조직에 식립된 상태를 다양한 측면에 나타낸 도면들이다.

임플란트용 픽스쳐(100)가 피질골(22)을 통과하여 해면골(24)에 삽입될 때, 피질골(22)에 상응하는 비나사부(114)가 에지(114d)에 인접한 제 1 나사부(112)의 제 1 저부(112b)보다 낮은 반경으로 형성되고, 변곡 사이트(114b)와 에지(114d) 간의 소정의 각도와 반경 비율로 역곡면부(114c)가 상이한 굴곡 방향을 가진 곡면부(114a)와 연결됨으로써, 도 6a에서와 같이, 픽스쳐(100)는 비나사부(114)와 피질골(22) 간의 갭(30)이 유지된 상태로 골조직(20)에 삽입된다.

도 6b에서 알 수 있듯이, 제 1 마루부들(112a)은 비나사부(114)와 연속하면서 증가하는 반경을 가지며, 변곡 사이트(114b)와 에지(114d) 간의 소정의 각도와 반경 비율로 역곡면부(114c)가 곡면부(114a)와 연결됨과 아울러서, 제 1 마루부들(112a)이 제 2 마루부들(122a)의 높이 및 피치 에 비해 작게 형성됨으로써, 제 1 마루부들(112a)은 피질골(22)에 원활하게 식립되어 양호하게 고정된다.

즉 본 실시예에 의하면, 골조직(20)의 경질 부분에 상응하는 픽스쳐(100)의 제 1 영역부(110)에서 더 많은 골(bone) 볼륨을 허용하도록, 식립시에 제 1 영역부(110)에서 스트레스를 최소화하는 기계적 구조를 구현함으로써, 골흡수 및 골압축을 방지함과 동시에, 골조직(20)에 충분한 고정력이 확보될 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

100: 임플란트용 픽스쳐 110: 제 1 영역부
112: 제 1 나사부 112a: 제 1 마루부
112b: 제 1 저부 114: 비나사부
120: 제 2 영역부 122a: 제 2 마루부
122b: 제 2 저부 130: 제 3 영역부
132a: 제 3 마루부 132b: 제 3 저부
140: 커팅부

Claims (10)

1. 골조직의 식립시에 피질골에 상응하며, 나선 형상으로 형성되는 제 1 마루부와 제 1 저부가 중심축 방향으로 교대로 배치되는 복수의 제 1 나사부들과, 인접한 제 1 나사부들 사이에 제공되며, 상기 피질골에서의 스트레스 완화와 골 볼륨의 확보를 위해 일측의 제 1 나사부의 종결단에서 상기 제 1 저부의 상기 중심축에 대한 반경보다 작게 형성됨과 아울러서, 상기 종결단으로부터 시작하여 타측의 제 1 나사부의 시작단을 향하여 점진적으로 증가하는 반경으로 형성되도록 연속적인 면을 갖는 복수의 비나사부들을 포함하는 제 1 영역부(area portion); 및
   상기 제 1 영역부의 하부에 위치되며, 상기 식립시에 상기 골조직의 해면골에 상응하는 제 2 영역부를 포함하고,
   상기 연속적인 면은 상기 일측의 제 1 나사부의 종결단에 있어서 상기 제 1 나사부와 동일한 굴곡 방향으로 상기 제 1 나사부보다 큰 곡률로 시작하여 상기 타측의 제 1 나사부의 시작단을 향하여 점진적으로 감소하는 곡률을 가지며,
   상기 제 1 나사부의 시작단에서 상기 제 1 마루부 및 상기 제 1 저부의 상기 중심축에 대한 반경은 동일하고,
   상기 연속적인 면은 상기 타측의 제 1 나사부의 시작단에서 단차없이 상기 제 1 나사부의 상기 중심축에 대한 반경으로 수렴되어 가공되며, 상기 시작단과 연속적으로 연결되고,
   상기 연속적인 면은 곡면부이되,
   상기 비나사부들의 각각은 상기 일측의 제 1 나사부의 종결단에 위치된 제 1 마루부와 상기 곡면부 사이에 상기 곡면부와 반대의 굴곡 방향으로 가공되며, 상기 종결단에 위치된 제 1 마루부의 상기 중심축에 대한 반경과 동일한 에지를 갖는 역곡면부를 포함하고,
   상기 곡면부와 상기 역곡면부는 변곡 사이트를 기점으로 서로 반대의 굴곡 방향을 가지며,
   상기 변곡 사이트의 상기 중심축에 대한 반경과 상기 일측의 제 1 나사부에서 최상부에 위치하는 제 1 마루부와 인접한 상기 역곡면부의 에지의 상기 중심축에 대한 반경 간의 비율은 0.85 이상 0.95이하인 임플란트용 픽스쳐.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 연속적인 면으로부터 상기 타측의 제 1 나사부의 제 1 마루부의 종결단으로 갈수록 상기 중심축에 대해 점진적으로 증가하는 반경을 갖는 나선 형상으로 가공되는 임플란트용 픽스쳐.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 영역부는 상기 제 1 나사부마다 최상부에 위치히는 제 1 마루부의 상부에 상응하여 위치됨과 아울러서, 상기 제 1 나사부의 시작단에 인접한 상기 비나사부로부터 상기 제 1 나사부의 종결단 상부로 연장되며, 상기 시작단에서 상기 비나사부보다 큰 반경으로 시작되어 상기 비나사부에서 연속적으로 가공되며, 상기 종결단으로 갈수록 점진적으로 증가하는 반경을 갖는 연장부를 더 구비하고,
   상기 최상부에 위치하는 제 1 마루부들의 각각은 상기 시작단에서 상기 종결단으로 갈수록 상기 중심축에 대하여 점진적으로 증가함과 아울러서, 상기 종결단에서 상응하는 상기 연장부보다 큰 반경을 갖도록 임플란트용 픽스쳐.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 중심축을 기점으로 상기 역곡면부의 에지와 상기 변곡 사이트 간의 각도는 5도 이상 10도 이하인 임플란트용 픽스쳐.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 마루부는 상기 중심축 방향을 따라 하부로 갈수록 상기 비나사부로 더 진입되도록 가공되는 임플란트용 픽스쳐.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 비나사부들의 각각에 대한 최대 높이는 2.5 mm 이상 3.0 mm 이하이며, 상기 비나사부들은 동등한 각도로 서로 이격되어 배치되는 임플란트용 픽스쳐.

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