일반기술

인공치아 이식 수술용 티타늄 임프란트

본 발명은 티타늄 임프란트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 레이저를 전처리하여 미세공을 형성시킨 후 그 위에 water pyrolysis 가공처리를 하여 산화막이 두껍게 형성되도록 제작된, 골결합력이 개선된 티타늄 임프란트에 관한 것이다.현재 개발되어 사용되고 있는 임프란트는 선반가공방식으로 표면처리되어있고, 그러한 표면처리로 인한 단점은 골결합력이 낮다는 것이다. 티타늄 임프란트 표면에 산화막을 두껍게 형성시켜주는 water pyrolysis 표면처리법을 이용해 개발된 임프란트는 이러한 단점을 보완해 줄 수 있다. 따라서 본 발명은 골결합력이 우수하여 더욱 견고한 인공치근을 형성할 수 있고, 이식 수술 후 치유에 소요되는 시간을 상당부분 단축시킬 수 있도록 표면처리가 된 티타늄 임프란트를 제작하는데 그 목적이 있다.상기 과제를 해결하기 위해, 티타늄 임프란트의 골결합력을 증가시켜준다고 알려진 산화막의 두께를 증가시키기 위해 티타늄 임프란트를 water pyrolysis로 표면처리 하였다.본 발명에 관해 상세히 기술하면, 사용된 티타늄 임프란트는 나사가 있으며, grade 1등급의 길이가 5 mm, 직경이 3.75 mm 가 되는 것을 제작하여 사용하였다. 그리고 이렇게 제작된 티타늄 임프란트는 선반가공, 레이저, water pyrolysis의 방법으로 표면처리가 되어졌다. 티타늄 임프란트의 선반가공 조건은 나사외경선삭을 절삭속도 10 mm/min, 회전수 3500 rpm으로 맞추어 가공한 후, 성형바이트를 이용하여 절삭속도 600 mm/ min, 회전수 500 rpm으로하여 나사를 가공하였다.레이저 처리에서 레이저 분사 조건은 이동거리 0.1 um, 시간 1000 usec, 모터회전 속도 100 rpm으로 맞추어 티타늄 임프란트 표면에 분사하였다.Water pyrolysis 가공은 먼저 전기로 안을 Auger 실험결과를 기초로 산화막을 가장 두껍게 입힐 수 있는 온도인 500℃까지 올려준 뒤, 전기로의 온도가 500℃에 도달하면 공기압이 전기로 안으로 주입되면서 공기압의 힘으로 물이 전기로 안으로 분사되게 하고, 분사 후 물에 의해 온도가 떨어지면 다시 500℃로 올라가는 과정을 30분에 걸쳐 반복시켜 주었다. 먼저 레이저만 처리한 뒤 티타늄 임프란트의 표면을 주사전자현미경(SEM)으 로 관찰하여 보니, 직경이 34 um이고 깊이가 24 um인 반구 모양이 20 um의 간격을 두고 형성됨으로 벌집 모양의 구조를 형성하고 있음을 확인할 수 있었다.다음으로 레이저만 처리한 티타늄 임프란트와 레이저 처리 후 water pyrolysis 가공처리를 한 티타늄 임프란트의 산화막을 Auger로 분석해 보았는데, 온도가 증가함에 따라 산화막이 두꺼워짐을 확인할 수 있었다.다음으로 생체 내 실험을 통해 레이저 처리 후 water pyrolysis 가공처리를 한 티타늄 임프란트의 골결합력 증가를 확인해 보았다. 본 연구에는 3.1 ~ 4.0 Kg 사이의 흰토끼가 사용되었고, 케타민과 자일라진을 근육 내에 주사하여 전신마취하였다. 수술 전, 수술 부위를 iodine과 70 % 에탄올로 소독한 후 절개하여 tibial metaphysis를 노출시킨 뒤, 리도카인(2 %) 1.8㎖로 국소마취를 하였다.