KR102607260B1

KR102607260B1 - 덴탈 임플란트

Info

Publication number: KR102607260B1
Application number: KR1020177019290A
Authority: KR
Inventors: 마르첼로 메몰로; 홀 잔; 엠마누엘 데 할러
Original assignee: 노벨 바이오케어 서비시스 아게
Priority date: 2014-12-16
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2023-11-29
Also published as: AU2015366430A1; CA2970570C; US11918434B2; CN106999263B; US20180353268A1; KR20170097103A; CA2970570A1; EP3590463A1; ES2718179T3; EP3590463B1; JP2018504152A; BR112017011180A2; US11357600B2; AU2015366430B2; WO2016096734A1; JP6761801B2; US20220378554A1; EP3232981B1; CN106999263A; ES2881192T3

Abstract

본 발명은 임플란트될 때 턱뼈(jaw bone)의 홀에 삽입되고 그리고 골 티슈(bone tissue)에 적어도 부분적으로 위치되도록 구성되는 덴탈 임플란트(dental implant)를 개시하고, 그리고관상 영역, 첨단의 영역, 상기 덴탈 임플랜트의 상기 관상 영역으로부터 상기 덴탈 임플랜트의 상기 첨단의 영역까지 연장되는 종방향 축선; 상기 임플란트 재료와 상기 구강 환경/둘레 티슈 사이에 인터페이스를 형성하도록 구성되는 임플란트 표면 및 상기 임플란트 표면의 적어도 부분에 형성되는 표면 층을 포함하고, 상기 표면 층은 예추석 상에 있는 결정질 티타늄 산화물을 포함하고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공 사이즈 및 표면 영역 거칠기(Sa)가 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의상기 관상 영역으로부터 상기 첨단의 영역을 향해서 증가한다.

Description

덴탈 임플란트{DENTAL IMPLANT}

본 발명은 턱뼈(jaw bone)의 홀에 삽입되도록 구성된 덴탈 임플란트에 관한 것이다.

과거 50년 동안, 덴탈 임플란트는 잃어버린 또는 손실된 치아를 대체하기 위해서 성공적으로 사용되었다. 임플란트 치과의학에서 더 중요한 도전 중 하나는 양호한 구강 위생의 유지를 허여하고 박테리아 부착 및 바이오 필름 형성을 최소화함과 동시에 최적의 소프트-티슈 고정(soft-tissue adherence)을 촉진하는 소프트 티슈 고정 표면의 특징을 개량하는 것이다. 예를 들어, 스페이서 표면, 즉 소프트 티슈와 접촉하는 임플란트 또는 임의의 디바이스의 관상 영역(coronal region) 상에서 미생물 집락형성(colonization)의 위험을 감소시키기 위해서, 이 표면은 스무스(smooth)하며 박테리아의 성장을 한정하는 구조를 가져야 한다고 믿어지고 있다. 따라서, 서브(sub-) 또는 저(low) 마이크로미터 영역에서의 구조를 갖는 스무스 표면으로 귀결되는 기계가공, 예를 들어 밀링 및/또는 터닝에 의해서 관상 임플란트 시스템 부분을 제조하는 것이 일반적이다. 이러한 표면을 갖는 임플란트 및 스페이서 슬리브는 수십년 동안 성공적으로 사용되었다.

대부분의 경우에, 소프트 티슈 통합(integration)은 양호하고 박테리아 성장은 기계가공된 구조체 상에서 한정되고 그리고 페리-임플란트(peri-implant) 감염은 회피될 수 있다. 그러나, 이들이 발생되고, 그리고 덴탈 임플란트로 재활되는 모든 환자의 몇 %는 페리-임플란트 감염 때문에 합병증을 경험한다. 따라서, 양호한 소프트 티슈 유착을 유지하는 한편 계속 페리-임플란트의 위험을 감소시키는 것이 바람직하다.

페리-임플란트 감염을 방지하는 데 있어 중요하다고 생각되는 인자들 중 하나는 임플란트의 넥 둘레의 타이트(tight)한 소프트-티슈 시일의 형성이다.

턱뼈 안으로 임플란트의 배치 후, 점막(mucosa)을 통해서 돌출되는, 스페이서의 노출된 표면 및 어떤 경우에 임플란트의 넥 부분은 주위 환경으로부터 유도되는 단백질의 획득 피막(acquired pellicle)으로 덮혀지게 된다. 흡수된 단백질은 구강 박테리아가 부착되고 바이오필름의 진행을 시작하는 결합 부위(binding site)의 영역을 제공한다. 일단 집락형성이 시작되면, 주된 집락형성자는 부차적인 집락형성자의 고착을 위한 새로운 사이트를 제공하고, 그리고 이에 의해서 바이오필름 형성이 시작된다. 이러한 바이오필름의 계속적이고 방해받지 않은 성장은 대부분의 관상 임플란트 영역을 포함하는 전체 스페이서 표면의 점진적인 집락형성으로 귀결될 수 있다. 어떤 경우에, 광범위한 바이오필름 성장은, 티슈 브레이크다운(breakdown)으로 귀결되는 염증 숙주 반응(inflammatory host respons) 및 감염으로 귀결될 수도 있다. 이러한 상태는 일반적으로 "임플란트주위염(peri-implantitis)" 으로 지칭되고, 그리고 이것은 임플란트 파손(failure)으로 이어질 수도 있다.

임플란트 주위염은, 골융합 임플란트를 둘러싸는 소프트 티슈 및 하드 티슈에 영향을 줄 수 있는 염증성 프로세스이고, 그리고 이 프로세스는 페리-임플란트 포켓에서 식별되는 특정 병원(pathogenic) 미생물에 의해서 동반된다. 임플란트주위염의 병인은 다인성이고 현재까지 실제로 잘 이해되지 않는다. 이것은 구강 공동 내 미생물 조성물, 환자의 면역 상태 및/또는 유전적 기질(disposition), 시행된 구강 위생, 및 신체적 상태 및 나이에 의해서 영향을 받는다. 미생물 플라그 퇴적 및 심한 박테리아 감염은 결과로서 출혈 및 화농과 관련된 빠른 골 손실로 이어질 수도 있다. 이 상태는 골내 덴탈 임플란트를 둘러싸는 박테리아 감염으로부터 기인하는 염증에 대한 반응으로서 골 티슈의 브레이크다운으로서 설명되었다.

고정구, 스페이서 및 보철 구성요소의 다양한 임플란트 구조체는 수년에 걸쳐 제공되었다. 또한, 예를 들어 임플란트 표면을 형성하기 위해 기재 상의 코팅으로서 사용되기 위한 다양한 물질 및 조성이 제안되었다. 그러나, 본원의 기술적 배경을 읽은 후 인식되는 바와 같이, 인체는 고도로 진화된 복잡한 환경이고, 그리고 설명된 이슈를 극복하도록 임플란트 구조체를 어떻게 구성할지는 명백한 일이 아니다.

골에서 골유착을 위해 사용되었고 그리고 골 유착을 위한 뛰어난 결과를 보여 준 임플란트를 처리하는 한 가지 방법은 TiUnite® 표면이다. 표면 처리는, 스웨덴 특허99019474-7 (tbd) 및 0001202-1 (P1158)에 따른 알려진 방법에 기초하여, 양극 산화의 수단에 의해서 얻어진다. 그러나, 이 산화 방법은 상기 특허의 결정질 범위에서 기능하도록 제안되지 않았다. 이 방법을 이 결정질 범위에서 기능하도록 적용하는 것은 WO2005055860에 제안된다. 그러나, 스웨덴 특허 99019474-7, 0001202-1 및 WO 2005055860는 다공성이고 거친 표면을 얻기 위해서 사용되는 방법을 개시한다. 결정질 범위에서 사용될 수 있는 골 임플란트 재료와 관련된 JP 2000116673 및 JP 11033106가 또한 참조된다. 전기화학적 산화 프로세스에 의해서 생산되는 티타늄 임플란트 상의 두꺼운 산화 층의 형성 및 형태학(morphologies)은 WO 00/72776 A1 및 WO 00/72777 A1에서 더 설명된다.

WO 01/76653 A1은 임플란트 치수를 따라서 표면 특성, 예를 들어 표면 마감(finishing), 거칠기(roughness) 및/또는 공극율을 계속적으로 변경하는 단계를 갖도록 전기화학적 기계 산화 프로세스에 의해서 개량된 임플란트 표면을 갖는 임플란트를 설명한다.

본 발명은, 우수한 티슈 유착 성질, 소프트-티슈 시일 형성 및 동시에, 특히 유해한 바이오필름 형성으로부터 발생되는 포스트-임플랜테이션(post-implantation) 합병증의 감소된 위험을 보이는, 턱뼈 홀에 삽입되도록 구성되는 덴탈 임플란트를 제공하고자 한다.

본 발명은 또한, 임플란트된 후, 임플란트의 부분, 특히 소프트 티슈에 인접하고, 페리-임플란트 열구전색액(PICF) 환경에 노출되고 그리고 해로운 바이오필름 형성 경향이 있는 부분의 더욱 용이하고 그리고 양호한 청소를 가능하게 하고, 이로써 덴탈 질병예방, 구강 위생 및 잇몸 건강을 향상시키는, 턱뼈의 홀에 삽입되도록 구성되는 덴탈 임플란트를 제공하는 것을 추구한다.

또한, 특히 임플란트주위염을 예방할 수 있는 덴탈 임플란트가 제공되고, 그리고 덴탈 임플란트의 장기간 지속되는 생존율 및 더 높은 성공 예측가능성에 대한강한 요구를 수용한다.

청구항 1에 따른 덴탈 임플란트에 의해서 상기 문제는 해결되고 그리고 목적은 달성된다. 청구항 1에 따른 덴탈 임플란트의 추가적인 실시형태는 각각의 종속 청구항 2 내지 종속 청구항 14에서 설명된다.

다음 설명에서 사용되는 용어는 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 아래에 제공되는 도면은 예시적인 비-제한적인 개략적 도면이다.

본 발명에 따른 덴탈 임플란트는 임플란트될 때 턱뼈의 홀에 삽입되고 그리고 골 티슈(bone tissue)에 적어도 부분적으로 위치되도록 구성되고, 그리고 관상 영역, 첨단의 영역, 상기 덴탈 임플랜트의 상기 관상 영역으로부터 상기 덴탈 임플랜트의 상기 첨단의 영역까지 연장되는 종방향 축선; 상기 임플란트 재료와 상기 구강 환경/둘레 티슈 사이에 인터페이스를 형성하도록 구성되는 임플란트 표면 및 상기 임플란트 표면의 적어도 부분에 형성되는 표면 층을 포함하고, 상기 표면 층은 예추석 상에 있는 결정질 티타늄 산화물을 포함하고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공 사이즈 및 표면 영역 거칠기(Sa)가 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의상기 관상 영역으로부터 상기 첨단의 영역을 향해서 증가한다.

표현 "덴탈 임플란트"는 인간 또는 동물 치과의학에서 사용되도록 구성되는 엔티티(entity)로서 넓게 해석되어야 한다. 또한, 이 발명에 따른 덴탈 임플란트는 턱뼈에 형성되는 홀 안에 적어도 부분적으로 위치되도록 구성되어 이 덴탈 임플란트에 배치되고 그리고/또는 고정되는 추가적인 임플란트 구성 성분을 위한 기초를 제공한다. 비-배타적인 예시로서, 본 발명의 덴탈 임플란트는, 나중에 "덴탈 스크류"로 지칭될 수 있는, 턱뼈와 나사 결합될 수 있고 그리고 하드 골 티슈로부터 소프트 티슈 안으로 연장되는, 나사선이 형성된 인공의 덴탈 루트일 수도 있다. 이해의 목적을 위해서 그리고 순수하게 도해적인 목적을 위해서, 다음 설명은 덴탈 임플란트의 실시예로서 "덴탈 스크류"를 때때로 채용할 것이나, 이 것은 본 발명에 따른 덴탈 임플란트가 여기에 한정된다는 점을 결코 의미하지 않는다. 비-나사선식 임플란트는, 예를 들어, 본 발명의 범위 내에 있다. 또한, 몇개의 개별 물리적 엔티티에 의해서 조립되는 복수-부품 덴탈 임플란트는 본 발명의 범위 내에 있다.

덴탈 임플란트는 상기 종방향 축선을 더 보이며, 덴탈 스크류 또는 핀-형상인 경우에, 이 종방향 축선이, 실질적으로 원통형 임플란트가 중심 대칭 축선, 예를 들어, 관상 및 첨단의 영역이 따라서 위치되는, 덴탈 임플란트의 메이저 축선(길이방향 축선)을 따라서 연장되는 덴탈 스크류의 샤프트 축선일 수 있다. 덴탈 임플란트가 폭(직경)보다 확연하게 더 큰 길이에 대응하는 종횡비를 갖는다고 가정하면, 종방향 축선은 길이 축선이다. 표현 "관상" 및 "첨단의" 뿐만 아니라 이 출원에서 찾아지는 다른 유사한 용어는 치과의학의 맥락에서 이들이 소유하는 일반적인 의미와 일치하여 해석되어야 한다. 따라서, 덴탈 임플란트의 관상 영역은, 일반적으로 매입(implantation)의 사이트에서 치아의 크라운 영역이 위치될 자리에 위치되고, 그리고 덴탈 임플란트의 첨단의 영역은 턱뼈를 향하는 방향으로 상기 관상 영역으로부터 멀어지도록 이격되고, 매입의 사이트에서 치아의 루트 영역이 위치될 자리에 위치된다. 또한, 이와 같이 설명된 관상 영역 및 첨단 영역은 아래에 더 특정되는 임플란트 표면 특징(거칠기, 기공 사이즈)의 변화에 대해서 각각 "시작 지점" 및 "종료 지점"을 나타내는 것으로 해석될 것이다.

임플란트 표면은 기본적으로 임플란트에 관련된 재료, 예를 들어 임플란트 베이스 /벌크 재료 또는 임플란트 코팅과 가장 넓은 의미에서 구강 환경 사이에 전이 인터페이스를 형성한다. 구강 환경은 점막/잇몸 소프트 티슈와 같은 특정 티슈 또는 다양한 타입의 골 티슈를 포함할 수 있으나, 특정 타입에 한정되지 않는다. 인터페이스는 또한 임플란트와 PICF 사이, 즉 기본적으로 임플란트와 PICF, 예를 들어 침 또는 장액에서 만나는 임의의 착상가능한 생리적 물질 사이의 인터페이스이도록 될 수 있다. 만나는 환경은, 매입 후에 임플란트의 관상 영역/부분이 위치되는 상태, 예를 들어 액내, 동일 평면 그리고 돌출에 의존된다. 용어 "임플란트 표면"은 바람직하게는, 위에서 설명된 바와 같이, 환경에 대해서 임플란트를 경계짓는 임플란트의 외측 표면을 가리킨다.

덴탈 임플란트의 표면 층은 임플란트 표면의 적어도 부분 상에 형성되며, 이것은 임플란트 표면의 단지 하나의 구별되는 영역 또는 복수의 영역이 위에 형성된 표면 층을 갖는 옵션 또는 심지어 전체 임플란트 표면이 완전히 상기 표면 층으로 덮히는 옵션을 포함한다. 상기 표면 층의 일반적 특징은 특별히 한정되지 않으나, 그러나, "형성된"은, 표면 층이, 목적을 가지고 그리고 의도적으로 임플란트 표면에 형성된 비-네이티브(non-native)/인공적 층이도록 해석되어야 한다. 임플란트 표면 재료의 변환에 의해서, 예를 들어, 임플란트 표면 상에서 상(phase) 전이 또는 환원을 통해서 형성되는 층이 착상가능하다. 이러한 층의 타입은 일반적으로 임플란트 표면 상에 추가적인 재료의 적용을 포함하지 않고, 대신 임플란트 베이스 재료 자체가 임의의 알려진 절차에 의해서 변환/변형되는 것으로부터 고유하게 기원된다. 다른 착상가능한 타입의 층은 코팅 프로세스를 통해서 임플란트 표면에 적용되는 층을 포함하며, 여기서 종래에 추가적인 재료가 크게 변경되지 않은/네이티브 임플란트 표면에 적용된다. 본 발명의 표면 층은 예추석 상에 있는 결정질 티타늄 산화물을 포함하며, 이것은 상기 표면 층의 적어도 부분이 예추석을 보인다는 것을 의미한다.

임플란트 표면은, 표면 영역 거칠기(Sa) 및 기공 사이즈가 기본적으로 종방향 축선을 따라서, 덴탈 임플란트의 관상 영역으로부터 첨단의 영역을 향해서 증가하는 점을 특징으로 한다. 이 특징은, 표면 층이 형성되는 임플란트 표면이 거칠기 및 기공 사이즈에서 종방향 축선을 따라서 기울기(gradient)를 소유한다는 점이 이해되도록 할 수 있다. 따라서, 양 표면 특징은 관상 단부(영역)로부터 첨단의 단부까지의 종방향 축선을 따라서 관찰됨에 따라 증가된다. 표면 거칠기(Sa) 및 기공 사이즈는 관상 영역에서 바람직하게는 최소일 수 있고 그리고 첨단의 영역을 향해서 증가되어, 바람직하게는 여기서 최대로 된다. 관상 영역은 따라서 작은 기공 사이즈의 공극(기공)을 갖는, 편평하고, 스무스한 표면에 의해서 구별될 수도 있고, 반면 첨단의 영역에서 표면은 더 큰 기공 사이즈의 공극으로 확연하게 편평하지 않을 수 있다. 바람직하게는, 기공 사이즈는, 원형으로 가정되어, 측정된 기공 영역으로부터 계산되는 평균 기공 직경이다. 첨단의 영역을 향해서 종방향 축선을 따른 기공 사이즈의 증가는 다음으로 관상 영역에서 작은 직경을 갖는 기공으로부터 첨단의 영역에서 상당히 더 큰 직경을 갖는 기공까지의 평균 기공 사이즈 변화에 의해서 주로 유발될 수 있다.

위에서 정의되는 덴탈 임플란트는 많은 기술적 장점을 소유하고 그리고 이들의 특정 유익한 조합을 실현시킨다. 먼저, 상대적으로 거칠고 기공인 예추석 표면을 갖는 턱뼈에 앵커링될 첨단의 영역 구성은 골유착을 강력하게 촉진한다. 첨단의 임플란트 표면은 고도로 생체에 적합하고 그리고 화학적으로 그리고 구조적으로 골 티슈에 적합하여, 임플란트가 골 내에서 잘 앵커링되도록 그리고 여기에 부여되는 상당한 로드를 견딜 수 있도록 고정되고 성장한다. 관상 영역을 위한 요건은 구별되게 상이하다. 여기서, 임플란트 표면은 PICF 및 생화학적 환경에 노출될 수도 있고, 그리고 또한 소프트 티슈로의 전이를 표시한다. 강한 소프트 티슈 시일이 형성되고 그리고 보전되고, 그리고 또한 임플란트 표면의 노출된 영역이 상기 합병증으로 이어질 수도 있는 눈에 띄는 바이오필름 형성을 보이지 않는 점이 바람직하다. 종래의 스무스 기계가공된 임플란트 표면에 대해서 관찰된 한정된 박테이라 성장은 상기 표면에 예추석 상인 결정질 티타늄 산화물 층을 추가함으로써 더욱 좋아질 수 있다는 점이 본 발명자에 의해서 발견되었다. 사실, 티타늄 임플란트에 대한 연구는 표면 층이 위에 형성된 상기 임플란트 표면에 대한 어떤 타입의 박테리아 고착이 네이티브 기계가공된 임플란트 표면에 비교하여 상당히 향상되었다는 점을 밝혔다. 따라서, 미생물 집락형성 및 바이오필름 형성은 감소될 수 있고 그리고 양호한 티슈 시일링이 보존될 수 있다. 부가하여, 위에 형성된 표면 층을 갖는 덴탈 임플란트의 스무스 표면은 또한 관상 영역에서 더욱 용이한 청소를 허여하고, 그리고 바이오필름 형성은 더욱 감소될 수 있고 억제될 수 있다. 잠재적으로 문제적인 미생물 소스가 크게 방지되고 그리고 관상 레벨에서 티슈 유착에 영향을 주는 감염 또는 염증 프로세스가 억제되기 때문에, 덴탈 임플란트는, 특별하게 구성된 임플란트 표면이 바이오필름의 형성을 감소시키고 그리고 관상 영역에서 강한 티슈 시일링을 성립키며, 이는 다시 턱 티슈에서 임플란트의 유착에 긍정적으로 영향을 준다는 점에서 눈에 띄는 상승적인 효과를 보인다. 결과적으로, 요컨대, 전체적으로 향상된 생존율 및 적합성을 갖는 덴탈 임플란트가 얻어진다. 관상 영역과 첨단의 영역의 공간적 크기에 관하여, 이 영역은 상기 장점이 실현될 수 있도록 제공되어야 한다는 점이 따른다. 달리 말하면, 골 티슈 안으로 위치되고 유착될 임플란트 영역이 첨단의 영역의 상기 특징을 보여야 한다. 관상 영역이 또한 덴탈 임플란트의 첨단의 팁까지 그리고, 실제로 양호한 고정이 요구되는 골 안으로 아래로 또한 연장될 수도 있는 것으로 본 발명을 이해하는 것은 의미가 없을 것이다. 다른 한편으로, 첨단 영역이 임플란트이 관상 영역까지 계속 연장되도록 본 발명을 해석하는 것 또한 기술적으로 의미 있지 않다. 왜냐하면, 이것은 감소된 표면 거칠기를 제공하는 목적, 즉 감소된 바이오필름 형성 및 양호한 청소 상태를 약화시키기 때문이다.

다음 문단에서, 종속항에 따른 본 발명의 바람직한 실시형태가 설명된다. 결과적으로 다음 바람직한 실시형태는 상술된 덴탈 임플란트를 진보시키고 그리고 또한 서로 간에 자유롭게 결합가능하다.

바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 표면 영역 거칠기(Sa)는 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 0.1, 바람직하게 0.2 μm 영역 표면 거칠기의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 첨단의 영역에서 적어도 1 μm 의 값으로 증가되고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈가 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 < 0.1 μm의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역에서 적어도 1 μm의 값으로 상기 종방향 축선을 따라서 증가한다.

위 바람직한 덴탈 임플란트에 대해서, 원하는 표면 특징은 더욱 구체화되고, 그리고 관상 영역이 낮은 표면 거칠기 및 비교적 작은 평균 기공 치수를 갖는 기공에 의해서 특징지워질 수도 있다는 점이 보여질 수 있다. 대조적으로, 첨단의 영역을 향해서, 표면 형태학은 평균 기공 사이즈가 상당히 증가되는 점에서 변한다. 결과적으로, 모든 상술된 기술적 효과가 이 바람직한 임플란트의 특별하게 구성된 표면에 의해서 예상되지 않는 정도로 더욱 촉진된다. 관상 영역에서 평균 기공 사이즈는 바람직하게는 박테리아가 기공 안으로 들어갈 수 없도록 작아야 하며, 전형적으로 < 0.2 μm이어야 한다. 또한, 관상 구역에서의 층에 예추석의 존재는 박테리아의 고정을 감소시킬 수도 있다.

상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공의 사이즈 및/또는 상기 표면 영역의 거칠기는 상기 관상 영역으로부터 상기 첨단의 영역으로 상기 종방향 축선을 따라서 계속적으로 증가되는 것이 더 바람직하다. 달리 말하면, 거칠기 및 기공 사이즈의 증가가, 분명한 전이 또는 "단계"가 존재하지 않고, 대신 임플란트 표면 영역이 부드럽게 병합되고 블렌드(blend)되는 첨단의 단부를 향하는 방향으로 종방향 축선을 따라서 발생되는 것이 바람직하다. 이것은 덴탈 임플란트의 사용상 유연성(flexibility)을 증가시키며, 이유는, 임플란트 표면 특징에서 공간적으로 구별되는 단계 변화가 발생하지 않기 때문이며, 이 단계 변화는 좀 더 정확한 매입을 요구할 것이다.

다른 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역과 상기 첨단의 영역 사이에서 전이 영역을 더 포함한다. 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.1 바람직하게는 0.2 μm 내지 0.5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 표면 층이 형성되는 상기 전체 임플란트 표면에 대해서 최소이고, 그리고상기 전이 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.5 내지 1.0 μm의 범위 내에 있고, 그리고 또한상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 1.0 내지 5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 전체 코팅된 표면에 대해서 최소이다. 천이 영역에서, 이 표면 특징은 따라서 관상 영역에서의 것으로부터 첨단의 영역에서의 것으로 천이된다. 천이 영역이 관상 영역 및/또는 첨단의 영역과 접촉되고 그리고 인접하는 것이 바람직하다.

덴탈 임플란트의 상기 구성은 천이 영역 및 임플랜트 표면의 특정 구성, 즉 기본적으로 3-영역 구성에 의해서 구별된다. 먼저, 표면 영역 거칠기(Sa)는 관상 영역에서 비교적 작은 값을 갖고 그리고 동일 영역에서 평균 기공 사이즈는 최소, 즉 상기 표면 층이 형성되는 전체 임플란트 표면 상에 찾아지는 가장 낮은 값이다. 이와 같이 구성된 관상 영역은 다음으로, 증가되는 표면 영역 거칠기(Sa)를 갖는 상기 천이 영역에 의해서 종방향 축선을 따라서 첨단의 단부를 향하는 방향으로 추종된다. 이 천이 영역은 다음으로, 아직 다시 증가되는 표면 영역 거칠기(Sa) 및 최대, 즉 상기 표면 층이 형성된 전체 임플란트 표면 상에서 찾아지는 가장 큰 값인 평균 기공 사이즈를 갖는 첨단의 영역에 있는 영역에 의해서 추종될 수도 있다. 상기 구성은 덴탈 임플란트에 표면 구성에서의 유연성을 제공하며, 관상 영역에서 스무스하고 조밀한 표면 및 첨단의 영역에서 거칠고 개방된 표면은 약간 고정되나, 이 2개의 극단 사이의 천이는 천이 영역, 즉 이것의 위치 및 종방향 축선을 따른 길이를 통해서 조절될 수 있다. 임플란트 표면은 따라서 특정 환자 그룹의 필요 및 특정 덴탈 지시에 적합하게 될 수 있다. 예를 들어, 천이 영역은, 골 흡수 및 위축 때문에 소프트 티슈 및 PICF에 노출되는 것이 예측되고/노출되기 쉬운 임플란트 영역을 천이 영역이 덮도록 위치되고 구성될 수 있다. 따라서, 노출된 영역은 감소된 바이오필름 형성을 경험할 것이다.

다른 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 표면 층에 포함되는 상기 결정질 티타늄 산화물은 70-100 % 범위의 예추석(상분율)을 포함하고, 상기 층의 나머지 부분은 금홍석(rutile), 판티탄석(brookite) 및 비결정질 티타늄 산화물을 포함하고; 그리고/또는 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 바람직하게는 인산 형태의 인을 포함하고; 그리고/또는 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 골-성장-발현(bone-growth-initiating) 물질 및 골-성장-촉진 물질 중 적어도 하나, 바람직하게는 상과(superfamily) TGF-beta 중 하나와 결합되고; 그리고/또는 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은 항-박테리아 효과를 갖는다.

상기 바람직한 덴탈 임플란트는 전부가 자유롭게 결합되거나 또는 개별적으로 채용될 수 있는 임플란트 표면을 구성하기 위한 많은 옵션을 정의한다. 하나의 옵션은 표면 층이 대부분 예추석 변경/상/형태로 대부분 티타늄 산화물(TiO₂)을 포함하는 것이다. 바람직한 예추석 분율은 일반적으로 임플란트의 양호한 골유착에 기여하고, 그리고 상술된 원하는 효과, 예를 들어 상기 관상 영역에서 감소된 바이오필름 형성 및 첨단의 영역에서 눈에 띄는 티슈 유착을 촉진한다. 선택적으로, 바람직하게는 인산염의 형태로 인을 갖는 것은, 표면 층이 형성되는 임플란트 표면에서, 임플란트 표면을 수용하는 예추석의 상기 유익한 효과를 향상시킨다. 또한 골 인회석(apatite)의 구성요소인 인의 존재가 특히 첨단의 영역에서 덴탈 임플란트의 골 티슈 유착을 더욱 자극하는 것이 착상가능하다. 유사한 고려가 표면 층에 포함되는 골-성장-발현 물질 및/또는 골-성장-자극-물질을 갖는 옵션에 적용된다. 여기서, 골 티슈 유착은 골 세포의 증식 및 인-그로스(in-growth)를 자극함으로써 의도적으로 그리고 능동적으로 향상될 수 있다. 마지막 옵션은 임플란트 표면에 항-박테리아 효과를 부여하는 것이고, 이것은, 예를 들어 은과 같은 귀금속(noble metal) 이온을 표면에, 구리(Cu) 및/또는 알려진 항균성 효과를 갖는 임의의 에이전트(agent)를 구강 공동 바이오플로라(bioflora)를 향해서 부여함으로써 행해질 수 있다. 특히, 덴탈 임플란트의 관상 영역에서 이러한 항-박테리아 효과는 바이오필름 형성 및 미생물 집락형성의 억제를 더욱 촉진할 수 있다. 상기 옵션이 실현되는 가능한 방법 및 순열은 한정되지 않는다. 예를 들어, 덴탈 임플란트의 종방향 축선을 따른 원하는 기능에 의존하여, 상기 옵션은 공간적으로 자유롭게 그리고 의도적으로 결합되거나 생략될 수 있다.

임플란트 표면 상에 형성된 표면 층의 전체적인 구성은 1) 예추석이 주된 티타니아 상(titania phase)인 상기와 같이 바람직하게 구성되는 티타늄 옥사이드 그리고 또한 2) 선택적으로 상기 구성요소, 즉: 인/인산염, 골-성장-발현 물질 및/또는 골-성장-자극 물질 및 항박테이아 에이전트 중 적어도 하나로 구성되는 것으로 설명될 수 있다.

다른 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 임플란트 표면 상의 적어도 부분에 형성되는 상기 표면 층은 상기 관상 영역에서 50과 500 nm 사이, 그리고 상기 첨단의 영역에서 1 과 20 μm 사이의 두께를 갖는다. 바람직한 층 두께는 상기 임플란트 부분을 위해서 의도된 메인 기능에 따라서 의도적으로 선택된다. 첨단의 영역에서 더 큰 층 두께는 거칠고 개방된 구조체를 높은 공극율로 임플란트 표면 상에 형성하기에 충분한 재료가 있다는 점을 보장한다. 골 티슈 유착이 또한 유착 프로세스 동안에 표면 층의 흡수에 의존하는 경우에, 이것을 위한 충분한 재료가 제공되는 점이 또한 보장된다. 관상 영역에서 더 얇은 표면 층은 이것이 아래에 있는 네이티브 임플란트 표면을 덜 마스킹(mask)하고 그리고 이것의 잠재적인 유익한 구조체가 임플란트 표면에서 여전히 유효하다는 점에서 유리할 수 있다. 이것은 특히 종래의 기계가공된 표면을 갖는 덴탈 임플란트에 대해서 적용가능하며, 이것은 아래에 더욱 설명될 것이다. 상이한 층 두께가 실현되는 방식은 특별히 한정되지 않는다. 덴탈 임플란트의 종방향을 따라서 연속적인 두께 기울기가 착상가능하나, 층 두께에서 구별되는 단차(step)가 또한 가능하다. 따라서 덴탈 임플란트는, 거칠기 및 기공 사이즈를 증가시키는 것에 부가하여, 또한 증가하는 표면 층 두께를 가질 수 있으며, 이는 종방향 축선을 따라서 관상으로부터 첨단의 영역으로 증가하고, 그리고 선택적으로 관상에서 최소이고 첨단의 영역에서 최대이다.

또 다른 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 덴탈 임플란트의 상기 임플란트 표면은 상기 관상으로부터 상기 첨단의 영역까지 그리고 역으로, 상기 임플란트 표면의 어느 것도 덮히지 않고 남아 있지 않도록 상기 표면 층으로 완전히 덮혀 있다. 이 특정 덴탈 임플란트는, 네이티브 임플란트 베이스/벌크 재료가 구강 환경/티슈에 노출되는 임플란트 표면을 갖지 않도록 의도된다. 이 임플란트는 특히 또한 임플란트의 기계가공된 칼라(collar) 영역에서 완전히 표면 층으로 덮혀있고, 이 칼라 영역은 종래에 종종 코팅되지 않은/덮히지 않은 상태로 남겨진다. 여기서, "계속 상향(all-the-way-up)"(AWU) 또는 "계속 하향(all-the-way-down)"(AWD) 구성이 실현되며, 표면 층은 덴탈 임플란트의 (관상) 상측 및 (첨단의) 바닥으로 계속 연장된다. > 1 μm의 표면 거칠기를 갖는 AWU 층은 전체 임플란트가 골에 내장되는 경우에 바람직하고, < 0.2 μm인 표면 거칠기를 갖는 AWD 층은 임플란트의 큰 구간이 소프트 티슈에 노출되는 경우에 바람직하다.

추가적인 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 임플란트 표면은 적어도 부분적으로 기계가공된 표면이고 그리고/또는 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 임플란트 표면의 영역은 기계가공되고, 그리고 적어도 부분적으로, 상기 표면 층이 중첩될 때 상기 기계가공에 의해서 형성되는 바와 같은 상기 임플란트 표면의 특징이 유지/보존되도록 구성된다. "기계가공된 표면"으로서, 터닝(turning) 및 밀링(milling)과 같은 기계가공으로부터 기인하는 덴탈 임플란트의 표면이 의미된다. 특히, 덴탈 임플란트가 덴탈 스크류인 경우이면, 나사선이 종래에 터닝에 의해서 생성되고 그리고 칼라 영역이 부가적으로 고정밀/품질 터닝 또는 그라인딩에 의해서 기계가공될 수도 있다. 이러한 기계가공된 표면은 소프트 티슈 유착을 위해서 최적-표준으로 인정되며, 그 이유는 이 표면이 양호한 소프트 티슈 유착을 생성하는 것이 발견되었기 때문이다. 따라서, 특징, 예를 들어 상기 기계가공된 표면의 표면 거칠기 및 표면 프로파일을 보존하고 그리고 이들을 결정질 예추석 표면 층의 유익한 효과와 결합하는 것이 바람직할 수도 있다. 사실, 본 발명자는, 기계가공된 표면의 아래에 놓이는 구조체가 위의 층에 의해서 취소되지(완전히 마스킹 되지) 않을 때 만약 기계가공된 표면이 얇은 결정질, 예추석-포함 표면 층으로 덮힌다면, 미생물 집락형성 및 바이오필름 형성에 대해서 특히 높은 성능이 달성되는 점을 발견하였다.

위 영역에서, 기계가공된 표면 특징이 유지되는 경우, 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.1 내지 0.5 μm의 범위에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면을 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 <0.1 μm 이고, 이에 의해서 상기 설명된 효과가 더욱 향상되는 점이 더욱 바람직하다.

또한, 임플란트 표면은 적어도 부분적으로 로링된 표면인 점이 바람직할 수도 있다. 특히, 덴탈 임플란트가 덴탈 스크류인 경우에, 스크류 나사선은 터닝 또는 커팅에 의해서 생성되지 않고 대신 롤링 프로세스에 의해서 생성될 수도 있다. 후자의 프로세스는 임플란트 표면에 대한 충격에 관해서 상이하다. 롤링은 실제로 임플란트 표면을 따라서 지협적으로 더욱 변하는 정도의 변형 및 치밀화(densification)로 귀결될 수도 있으며, 이는 이어서, 형성될 표면 층의 특징 및 이러한 덴탈 임플란트에 대한 생물학적 반응에 영향을 줄 수 있다. 적어도 상기 2개의 기술은 결합되는 점, 예를 들어 나사선이 크게 롤링에 의해서 생성되나, 임플란트의 어떤 부분, 예를 들어 넥은 기계가공 방법에 의해서 (표면-) 마무리되는 점이 또한 본 발명의 범위 내에 있다.

다른 바람직한 덴탈 임플란트에 있어서, 상기 임플란트 재료는 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하거나 또는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구성된다. 달리 말하면, 덴탈 임플란트의 베이스/벌크 재료는 적어도 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하나, 상기 재료로 완전히 형성될 수도 있다. 티타늄 및 티타늄-계(titanium-based) 재료는 모든 타입의 임플란트에 대한 이상적 재료로 증명되었고 그리고 뛰어난 기계적 그리고 화학적(부식) 특징과 높은 생체적합성을 결합한다. 이 장점은 임플란트의 표면 특징을 구성하기 위해 신뢰가능하고 그리고 내구적인 아래에 놓인 기초를 갖기 위해서 본 발명에 대해 또한 채용된다. 베이스 재료로서 티타늄 재료는 또한 이로부터 바람직한 결정질 예추석 표면 층을 생성하기 위해서 특히 적합하다.

위에서와 같이 티타늄을 포함하는 덴탈 임플란트에 대해서 표면 층을 양극 산화 프로세스에 의해서 부분적으로 생성한다. 상기 프로세스는 아래 참조되는 공개공보에서와 같이 채용되고, 그리고 변형 표면 층이 생성되도록 임플란트 베이스/벌크 재료의 산화로 이어지는 전기화학적 방법이다. 양극 산화는 높은 유선성을 프로세스하고 그리고 매우 다기능의 표면 형태학이, 본 발명에 따른 덴탈 임플란트의 표면 상에서 찾아지는 바와 같이 낮은 공극율을 갖는 얇고, 스무스한 결정질 산화물 표면으로부터 두껍고, 거칠고 그리고 높은 다공성 층까지의 범위로 생성되어 질 수 있다.

본 발명의 다양한 양태, 특징 및 장점은 또한 다음의 수반된 도면과 조합하여 본 발명을 실시하는 방법의 다음 설명으로부터 명확해질 것이다:
도 1은, 종방향 축선을 따라서 임플란트의 표면 상에서 접하게 되는 표면 형태학의 도해를 갖는, 스크류-타입 덴탈 임플란트의 개략적인 도면이다.

본 발명을 실행하는 특정 방법이 이제 상세하게 설명될 것이며, 첨부된 도면을 참조한다. 특정 실시형태가 본 발명을 부적절하게 한정하는 것은 의도되지 않고, 이보다는, 본 개시가 철저하고, 완전하고, 그리고 당업자에게 본 발명의 범위를 완전하게 전달하도록 제공된다.

본 발명을 실시하는 한 방법은 이 출원에 첨부된 도 1에 도시된다. 여기서, 스크류-타입 덴탈 임플란트(1)가 묘사된다. 상술된 바와 같이, 상기 스크류는 이해의 목적을 위해 본 발명에 따른 덴탈 임플란트의 단순한 도해적인 실시예로 고려되어야 하나, 한정하는 것으로 해석되는 것으로 고려되지 않아야 한다. 도 1에서, 덴탈 임플란트(1)는 브라켓(2)에 의해서 표시되는 관상 영역으로부터 브라켓(3)에 의해서 표시되는 바와 같은 임플란트의 첨단의 영역으로 콘-형의 임플란트의 회전 축선으로서 연장되는 종방향 축선(L) 및 골 티슈와 인게이지되기 위한 외측 나사선을 갖는 약간의 원뿔형 스크류이다. 이 영역들의 실제 크기는 브라켓들(2 및 3)에 의해서 궁극적으로 정의되도록 의도되지 않으며, 이 브라켓들은 주로 도해적이다. 그러나, 브라켓들의 사이즈 및 이들의 위치가 나타낼 수도 있는 것은 관상 영역 및 첨단의 영역이 서로 직접적으로 인접하는 것을 반드시 의도하지 않는다는 점이다. 따라서, 양 영역이 전이 영역(4)에 의해서 종방향 축선(L)을 따라서 "분리된"다는 점이 착상가능하다. 임플란트의 표면은 참조 번호 5에 의해서 그리고 이해를 위해서 표시되고, 그리고 영역(2)의 상기 표면은 한편으로 금속-유사 표면(관상 영역(2)의 상측 절반) 및 아래로 첨단의 영역(3)으로 쭉 연장되는 회색-그림자진/구조화된 영역에 의해서 도해된다. 후자는, 적어도 부분적으로 표면 층이 형성되는 임플란트 표면을 나타내도록 의도된다. 여기서 "부분적으로"는 임플란트의 최상측(관상) 부분이 기계가공된 바와(as-machined) 같다, 즉 상술된 바와 같이 완료된 금속 표면이라는 점을 의미한다. 그러나, 표면 층이 위로 계속 연장되고 따라서 표면 층이 없는 이러한 금속 표면이 더 이상 존재하지 않는 것도 발명의 범위 내에 있다. 표면 층이 위에 형성되는 임플란트 표면은 스크류의 회색, 구조화된 그리고 둔하게 작도된 부분에 의해서 도해된다. 이것은 임플란트의 표면 상에 형성된 표면 층을 수용하는 티타늄 산화물을 나타낸다. 구체적으로 여기서, 표면 층은 예추석 및 인산염을 포함한다. 삽입부(a) 내지 삽입부(d)는 축선(L)을 따라서 임플란트 표면(5)의 상이한 위치에서 찍은 실제 전자 현미경 사진이고, 그리고 위에 형성된 표면 층을 갖는 임플란트 표면(5)을 따른 형태학상의 변화를 도해한다. 삽입부(a)는 기본적으로 작은 전자 콘트레스트(electron contrast) 및 이미지 특징(image features)을 갖는 관상 영역(2)에서 형태학상의 "시작 지점"을 도시한다. 임플란트의 대응하는 영역은, 대부분 예추석을 포함하는 비교적 얇고, 스무스하고 그리고 조밀한 티타늄 산화 층이 형성되는 기계가공된 바와 같은(as-machined), 예를 들어 금속성 표면에 의해서 특징지워진다. 상기 영역에서 표면 거칠기 측정은 Ra 0.2 μm의 낮은 거칠기를 낳는다. 덴탈 임플란트(1)의 첨단의 영역(3)을 향해서 축선(L)을 따라 더 이동되면, 관찰가능하고 그리고 측정가능한 변화가 발생된다. 삽입부(b)는, Ra 0.5 μm의 더 높은 거칠기에 의해서 반영되는 표면의 어떤 "파형"을 이미 나타낸다. 동시에, 기공이 전자 현미경 사진에서 검고, 낮은 이미지 신호 일드(yield) 영역으로서 보여진다. 삽입부(C) 및 삽입부(d)는 다음으로, 파형이 "아일랜드(island)"-구조체로 약간 변형되고 그리고 측정된 거칠기가 따라서 Ra 0.8 μm로부터 Ra 1.5 μm로 증가되는 점을 최우선으로 기록한다. 삽입부(d)는 특히, 첨단의 영역(3)에서, 형태학상의 "단부 지점"이 도달되고, 여기서, 대응하는 최소치를 갖는 관상 영역(2)으로부터 시작되어, 거칠기, 기공 사이즈 및 층 두께가 최대에 다다른다는 점을 보인다. 비록 형태학상의 변화가 거칠기 값(Ra)에 의해서 기록되었지만, 동일한 관찰이 관련된 거칠기 값(Sa)에 적용된다. 이 2개의 극한 사이의 전이는 삽입부(b) 및 삽입부(c)가 도시되는 바와 같이 축선(L)을 따른 전이 영역(4)을 통해서 점진적으로 그리고 계속적으로 발생될 수 있다. 삽이부(a) 및 삽입부(d)로부터, 먼저 것은 청소의 용이성에 대해서 최적인 표면을 도시하고 박테리아를 갖는 집락형성에 대해 거의 얼마 없는 사이트/포켓/리트리트(retreat)를 제공하는 반면, 후자는 골 티슈가 아일랜드-구조체를 둘러싸고 그리고 임플란트 표면 상의 개방된 기공안으로 성장하여 임플란트에 대한 고체 기계적 링크를 형성하도록 자명하게 미리정해진 표면을 도시한다는 점이 이해될 수 있다. 형태학상 및 표면 측정에 의해서 기록된 이 임플란트 표면의 이 유리한 구조적 기능은, 골유착을 위해서 그리고 위에서 주장된 바와 같이 바이오필름 형성의 억제를 위해서 유리한 티타늄 산화물로부터 기인하는 (바이오) 화학적 기능과 어울린다.

표면 층, 표면 영역 거칠기(Sa) 및 기공 사이즈로 임플란트 표면의 특징을 평가하도록 채용되는 표면 특징은 표면 과학 및 계측학의 분야의 당업자가 이들에게 부여하는 의미를 갖는 것으로 이해되어야 한다.

평균 거칠기(Sa)는 WYKO NT9100 광학 프로파일링 시스템을 사용하여 630 x 470 mm을 커버링하는 포인트들에서 측정된다. 데이타는, "데드 픽셀(dead pixel)"의 외삽법, 즉 5x5 메디안 필터(median filter)를 갖는 기울기 보정 및 평활화에 의한 데이타 프로세싱을 제공하는 WYKO software Vision 4.10에서 평가된다. 표면 거칠기에 관해서, 상기 표면 층이 형성되는 임플란트의 표면이 실제로 개별 거칠기 성분의 중첩에 의해서 유발된다는 점이 이해되어야 한다. 다른 한편으로, 원래의/고유의 임플란트 표면은 벌크(bulk) 임플란트 자체가 제조되는 방식 및 마무리된 표면에 의해서 크게 결정되는 고유 거칠기를 소유할 것이다. 덴탈 임플란트의 경우, 기계가공된 임플란트 표면은 양호한 골유착 및 소프트 티슈 유착 성능을 보인다. 다른 한편으로, 상기 임플란트 표면 상에 적어도 부분적으로 형성되는 표면 층은 또한 내재된 거칠기를 소유한다. 결과적으로, 전체적 표면 거칠기는, 예를 들어, 기계가공된 바와 같은/완료된 임플란트 표면의 마이크로스케일 진폭, 저주파수 거칠기 및 그 위에 형성된 표면 층의 나노스케일 진폭, 고주파수 거칠기의 중첩으로서 고려될 수 있다.

본원에서 임플란트 표면의 기공성은 바람직하게는, 표면적으로 검출가능한, 즉 임플란트 표면 평면(들)에 의해서 교차되는 공극만을 의미하는, "개방 기공성(open porosity)"이다. 벌크의 임플란트 재료에 또는 표면 층의 내부에, 그러나 임플란트 표면에 연장되어 이와 교차되지 않는 기공 또는 공극은, 임플란트 표면의 공극율에 기여하지 않는다. 상기 후자 공극율 자체는 임플란트 표면의 기공 사이즈에 의해서 또한 결정된다. 공극율은 일반적으로 재료에 의해서 형성되는 표면 영역에 대한 공극에 의해서 형성되는 표면 면적의 분율로서 결정될 수 있다. 당업자는 상기 공극율을 측정하기 위해서 잘-알려진 표준 방식 및 장치를 용이하게 선택할 것이다. 본 발명에서 희망되는 바와 같이, 표면의 공극율을 측정하기 위해 널리 사용되는 방법은 관심 표면으로부터 취해진 현미경사진의 이미지 분석이다. 이 방법은 표면 상의 기공과 재료를 갖는 표면 영역 사이의 이미지 신호 차이에 근거한다. 표면 상의 기공은 일반적으로 대응하는 현미경사진에서 검게 보이고 낮은 신호 일드(yield)를 갖는다. 현대 이미지 분석 기술은 다음으로 이미지당 이 낮은 콘트레스트 영역의 분율을 평가할 수 있고, 그리고 이로부터 공극율이 추론될 수 있다. 상기 현미경사진은, 기공의 사이즈에 따라서, 전자 현미경관찰 또는 (반사-) 광 현미경관찰을 통해서 기록될 수 있으며, 이미지 분석 절차는 기본적으로 어느 한 방법에 대해서 동일하다. 기공 사이즈는 현미경사진에서 직접적으로 개별 기공의 사이즈를 간단하게 측정함으로써 결정되며, 이것은 종래의 이미지 분석 소프트웨어에 포함된 소프트웨어 툴로 전자적으로 행해질 수 있다. 상기 방법에 부가하여, 요구되는 스케일 상에서 3차원 표면 정보를 생성할 수 있는, 촉각(tactile)의 또는 비-촉각의 스캐닝 방법, 예를 들어 AFM, 간섭 또는 레이저-스캐닝 기술을 통해서 표면 거칠기 및 공극율을 결정하는 것이 또한 착상될 수 있다.

상술된 임플란트 표면을 생성하는 방법에 관하여, 공개공보 WO 00/72777 A1 및 Wo 01/76653 A1에서의 임플란트의 표면을 개량하는 방법이 참조되고, 이 공개공보는 본 발명에 따른 덴탈 임플란트를 제조하기 위해서 또한 채용되었고, 특히 이 덴탈 임플란트는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구성된다.

삽입부(a)에 표시되는 스케일은 2 μm.

삽입부(b)에 표시되는 스케일은 10 μm.

Claims

임플란트될 때 턱뼈(jaw bone)의 홀에 삽입되고 그리고 골 티슈(bone tissue)에 적어도 부분적으로 위치되도록 구성되는 덴탈 임플란트(dental implant)에 있어서,
관상 영역;
첨단의 영역;
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역까지 연장되는 종방향 축선;
임플란트 재료와 구강 환경 사이에 인터페이스를 형성하도록 구성되는 임플란트 표면; 및
상기 임플란트 표면의 적어도 부분 상에 형성된 표면 층을 포함하고,
상기 표면 층의 적어도 일부는 예추석 상(anatase phase)에 있는 결정질 티타늄 산화물을 포함하며,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공 사이즈 및 표면 영역 거칠기(Sa)가 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역으로부터 상기 첨단의 영역을 향해서 증가되는, 덴탈 임플란트.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 상기 표면 영역 거칠기(Sa)는 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 0.1 μm의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역에서 적어도 1 μm 의 값으로 증가되고, 그리고
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈가 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 < 0.1 μm의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역에서 적어도 1 μm의 값으로 상기 종방향 축선을 따라서 증가하는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공의 사이즈 및/또는 표면 영역의 거칠기(Sa)는 상기 관상 영역으로부터 상기 첨단의 영역으로 상기 종방향 축선을 따라서 계속적으로 증가되는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역과 상기 첨단의 영역 사이에서 전이 영역을 더 포함하고, 그리고
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.1 μm 내지 0.5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 표면 층이 형성되는 전체 임플란트 표면에 대해서 최소이고, 그리고
상기 전이 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.5 내지 1.0 μm의 범위 내에 있고, 그리고
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 1.0 내지 5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 전체 임플란트 표면에 대해서 최대인, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층에 포함되는 상기 결정질 티타늄 산화물은 70-100 % 범위의 예추석을 포함하고, 상기 층의 나머지 부분은 금홍석(rutile) 및 비결정질 티타늄 산화물을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 인(phosphorus)을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 골-성장-발현(bone-growth-initiating) 물질 및 골-성장-촉진 물질 중 적어도 하나를 포함하는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 임플란트 표면 상에 적어도 부분적으로 형성되는 상기 표면 층은 상기 관상 영역에서 50과 500 nm 사이, 그리고 상기 첨단의 영역에서 1 과 20 μm 사이의 두께를 갖는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 덴탈 임플란트의 상기 임플란트 표면은 상기 관상으로부터 상기 첨단의 영역까지 그리고 역으로, 상기 임플란트 재료의 어느 것도 노출되어 있지 않도록 상기 표면 층으로 완전히 덮혀있는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 임플란트 표면은 적어도 부분적으로 기계가공된 표면이고; 그리고/또는
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 임플란트 표면의 영역은 기계가공되고, 그리고 적어도 부분적으로, 상기 표면 층이 중첩될 때 상기 기계가공에 의해서 형성되는 바와 같은 상기 임플란트 표면의 특징이 유지되도록 구성되는, 덴탈 임플란트.
청구항 8에 있어서,
상기 기계가공된 영역에 있어서, 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.1 내지 0.5 μm의 범위에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면을 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 <0.1 μm 인, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 임플란트 표면은 적어도 부분적으로 롤링된(rolled) 표면인, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 임플란트 재료는 티타늄 또는 티타늄 합금을 포함하거나 또는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 구성되는, 덴탈 임플란트.
청구항 11에 있어서,
상기 표면 층은 양극 산화 프로세스에 의해서 생성되는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 기공 사이즈 및 표면 영역 거칠기(Sa)가 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 모두에 관해서 상기 관상 영역에서 최소이고 그리고 상기 첨단의 영역에서 최대인, 덴탈 임플란트.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 상기 표면 영역 거칠기(Sa)는 상기 종방향 축선을 따라서 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 0.2 μm의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역에서 적어도 1 μm 의 값으로 증가되고, 그리고
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈가 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 < 0.1 μm의 값으로부터 상기 덴탈 임플란트의 상기 첨단의 영역에서 적어도 1 μm의 값으로 상기 종방향 축선을 따라서 증가하는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은 상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역과 상기 첨단의 영역 사이에서 전이 영역을 더 포함하고, 그리고
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.2 μm 내지 0.5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 표면 층이 형성되는 전체 임플란트 표면에 대해서 최소이고, 그리고
상기 전이 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 0.5 내지 1.0 μm의 범위 내에 있고, 그리고
상기 덴탈 임플란트의 상기 관상 영역에서 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면의 영역 표면 거칠기(Sa)는 1.0 내지 5 μm의 범위 내에 있고, 그리고 상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면과 교차하는 기공의 평균 기공 사이즈는 상기 전체 임플란트 표면에 대해서 최대인, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층에 포함되는 상기 결정질 티타늄 산화물은 70-100 % 범위의 예추석을 포함하고, 상기 층의 나머지 부분은 금홍석(rutile) 및 비결정질 티타늄 산화물을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 인산염 형태의 인(phosphorus)을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 골-성장-발현(bone-growth-initiating) 물질 및 골-성장-촉진 물질 중 적어도 하나를 포함하는, 덴탈 임플란트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 표면 층에 포함되는 상기 결정질 티타늄 산화물은 70-100 % 범위의 예추석을 포함하고, 상기 층의 나머지 부분은 금홍석(rutile) 및 비결정질 티타늄 산화물을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 인(phosphorus)을 포함하고; 그리고/또는
상기 표면 층이 형성되는 상기 임플란트 표면은, 상과(superfamily) TGF-beta 중 적어도 하나를 포함하는, 덴탈 임플란트.