상악 제1소구치 발치공간 폐쇄시 순측 및 설측 교정장치의 치아이동 양상차이에 대한 3차원 유한요소 분석비교

Abstract

본 연구에서는 상악 제 1 소구치 발치공간을 폐쇄 시, 순측 교정장치와 설측 교정장치의 치아이동 양상에 대한 공간폐쇄기전의 차이를 3차원 유한요소모델을 이용하여 단계별로 비교하였다. 자연치의 크기 및 형태를 갖는 상악 치아들과 브라켓, 교정용 호선 및 치조골부를 3차원 레이저 스캐너로 스캐닝 한 후 10절점-사면체 요소(10-noded tetrahedron element)로 유한요소 모델을 제작하였다. .017˝X.025˝ 스텐레스 스틸 와이어호선(SS-archwire) 상에 제작된 bull loop(루프)후방에 gable bend를 부여하고 한번에 2 ㎜씩 활성화시켜 발치공간을 폐쇄시켰다. 이 때 단계별로 폐쇄되는 발치공간의 변화 양상을 관찰한 결과는 다음과 같았다. 1. 시상면 상에서 순측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 중절치는 후방으로 5.7mm의 조절된 경사이동(8.9˚)을 보였고 측절치는 후방으로 6.0mm의 조절된 경사이동(10˚)을 보였다. 설측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 중절치는 후방으로 6.0mm의 조절된 경사이동(9.2˚)을 보였고 측절치는 후방으로 6.2mm의 조절된 경사이동(9.6˚)을 보였다. 2. 시상면 상에서 순측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 제1대구치는 전방으로 1.3mm, 이동했고 제2대구치는 전방으로 1.4mm, 이동했다. 설측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 제1대구치는 전방으로 1.0mm, 이동했고 제2대구치는 전방으로 0.9mm 이동했다. 3. 교합면 상에서 순측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 전치는 0.3˚ 원심회전, 견치는 0.3˚ 근심회전을 보였다. 설측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 중절치는 1.2˚ 원심회전, 측절치는 0.1˚ 근심회전, 견치는 1.2˚ 근심회전을 보였다. 4. 교합면 상에서 순측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 제2소구치의 6.7˚ 근심회전, 제1대구치의 5.4˚ 근심회전, 제2대구치의 11.4˚ 근심회전을 보였다. 설측 교정장치를 이용한 발치공간 폐쇄시 제2소구치의 0.1˚근심회전, 제1대구치의 1.8˚ 원심회전, 제2대구치의 5.1˚ 원심회전을 보였다. 본 연구 결과는 특정한 상황 하에서 일어날 수 있는 치아들의 이동형태를 좀 더 정밀하게 연구하는 데 기초가 될 것이라 기대하며, 향후 보다 다양한 상황에 대한 종합적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.;This study was performed to compare the closing patterns of the maxillary first premolar extraction space between the labial technique and the lingual technique using the 3-dimensional finite element analysis model.The pattern of tooth movement was illustrated by 3-D Finite element analysis(FEA) Maxillary artificial teeth were selected according to the Wheeler's dental anatomy. The size and shape of each tooth, bracket and archwire were made from the captured realimages by a 3-dimensional laser scanner,and the finite element analysis was performed with 10-noded tetrahedron. gable bends were placed behind bull loop on .017"x .025" archwire. and then the extraction space was closed through repeated reactivating process with each 2mm activation. The results of this experiment showed that: 1. In the sagittal plane, the anterior teeth showed a controlled tipping(8.9˚ ,10˚ ) with distal movement(5.7mm,6.0mm) in the labial technique case. the anterior teeth showed acontrolled tipping(9.2˚ ,9.6˚ ) with distal movement(6.0mm,6.2mm) in the lingual technique case. 2. In the sagittal plane, the posterior teeth showed a mesial movement(1.3mm,1.4mm) in the labial technique case. the posterior teeth showed a mesial movement(6.0mm, 6.2mm) in the lingual technique case. 3. In the occlusal plane, the anterior teeth showed mesial-out rotation(0.3˚ ) and the canine showed mesial-out(0.3˚ ) in the labial technique cases. However, the central incisor showed mesial-out rotation(1.2˚ ), lateral incisor showed mesial-in rotation(0.1˚ ) and the canine showed mesial-inrotation(1.2˚ ) in the lingual technique cases. 4. In the occlusal plane, the posterior teeth showed mesial-in rotation(6.7˚ ,5.4˚ ,11.4˚ )in the labial technique cases. However, the 2nd premolar showed mesial-in rotation(0.1˚ )and the molarteeth showed mesial-outrotation(1.8˚ ,5.2˚ )in the lingual technique cases. This study results could be helpful in investigating the tooth movement pattern under specifically a given situation.In the future, more synthetic and general study of tooth movement patterns for several external factor changes will be required.