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저작시 상악 구치부에 식립된 교정용 미니 임플란트의 변위 및 응력분포 양상

Title
저작시 상악 구치부에 식립된 교정용 미니 임플란트의 변위 및 응력분포 양상
Other Titles
Displacement and stress distribution of Orthodontic Mini Implant in the maxillary molar region on bite force: 3-dimensional finite element analysis using Micro CT image
Authors
김정화
Issue Date
2010
Department/Major
대학원 의학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Doctor
Advisors
전윤식
Abstract
본 연구는 고정원 보강을 위해 사용하는 교정용 미니 임플란트(Orthodontic mini implant, 이하 OMI라 함)의 식립위치 및 식립각도에 따라 저작압이 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 미세 컴퓨터 단층 촬영(Micro-CT)을 이용하여 상악골 유한요소 모델을 제작하였고, OMI를 상악 제1소구치와 제2소구치 사이에, 그리고 제2소구치와 제1대구치 사이에, 피질골 외면에 대해 45°와 90°로 식립한 후 제1소구치와 제2소구치, 제1대구치, 제2대구치에서 12개의 교합점에 25kg의 저작압을 가하여 OMI의 변위 및 응력분포 양상을 유한요소 프로그램인 ANSYS를 이용하여 유한요소 해석을 하였다. 또한, 교합평면각(occlusal plane angle)의 차이가 OMI에 미치는 영향을 보기 위하여 저작압이 가해지는 방향을 치아장축에서 후방 0°, 5°, 10°로 변화시켰을 때의 OMI의 변위량 및 응력분포와 OMI에서 견치까지 견인력 250g이 가해질 때의 OMI의 변위량 및 응력분포 양상을 관찰하였다. 이상의 연구 결과, 치축에 대한 모든 저작압 방향에서 제1소구치와 제2소구치에 45°로 OMI를 식립하는 경우에 가장 큰 OMI 변위가 나타났다. 이러한 결과는 저작력에 교정력이 가해진 경우 더욱 두드러졌다. 제1소구치와 제2소구치 사이에 식립되는 OMI는 모든 식립각도나 저작압 방향에서 유사한 변위양상을 보였다. 제2소구치와 제1대구치 사이에 식립된 OMI는 큰 저작압 방향에서 OMI 식립각도에 상관없이 최소의 변위를 보였고 저작압 방향의 감소에 따라 OMI 변위가 크게 증가되었다. 견치에서 교정력을 가했을 때 OMI 두부(head)의 하방이동이 증가하여 OMI의 변위량이 다소 커지는 양상을 나타내었으며 응력분포 또한 크게 증가되었다. 본 실험결과 저작압에 의한 영향을 최소화 하기위해서는 제1소구치와 제2소구치 사이에 식립되는 것을 피해야하며 특히 45°로 식립되는 경우가 더욱 좋지 않다. 저작압 방향이 작은 경우에는 OMI의 변위가 증가되므로 제2소구치와 제1대구치 사이에 식립하는 것이 제 1·2 소구치 사이에 식립하는 경우보다 OMI의 안정성을 도모할 수 있다. 그러나, 본 실험은 한 개체의 사체에서 모델을 제작한바 일반화하는 데는 한계가 있으며, 저작압은 간헐적이며 반복적으로 가해지는 힘이므로 이에 대한 추가 연구가 필요할 것이라 생각된다.;The purpose of present study was to evaluate the effect of occlusal force on the displacement and the stress distribution of orthodontic mini implant(OMI) according to the different site and insertion angulation to the cortical bone surface of the OMI. Using Micro-CT, three dimensional finite element models of maxilla were made. OMI was inserted between 1st premolar and 2nd premolar, or between 2nd premolar and 1st molar, and in 45° or 90° to the buccal cortical bone surface. The occlusal force of 25kg was applied on the 12 occlusal contact points of the 1st premolar, 2nd premolar, 1st molar and 2nd molar and by ANSYS program, which is three dimensional finite element analysis program, the displacement and the stress distribution of OMI had been analyzed. The loading directions of occlusal force were applied variously 0°, 5°, 10° to the long axis of teeth on the regard to the relation of the different mandibular plane angle and OMI. The displacements and stress distributions of OMI under 250g retraction force from canine to OMI were analysed, too. The results of this study were as follow: 1. The OMI inserted between 1st premolar and 2nd premolar in 45° showed the most amount of displacement under the all force directions. 2. In the case of 45° insertion angle, the displacement and stress of OMI is larger than 90° insertion angle. 3. When the retraction force of 250g had been applied from canine to OMI, the amount of displacement and stress increased more. 4. The displacement and stress distribution of OMI inserted between 2nd premolar and 1st molar increased by changing of force direction. When the occlusal force of 25kg was applied to the maxilla, OMI was displaced. In this study, there was the most displacment of OMI between 1st premolar and 2nd premolar especially in 0° force direction.
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일반대학원 > 의학과 > Theses_Ph.D
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