근첨형 외부육각연결형 임플란트( USⅢ^(?? ))에서 지대주종류에 따른 주변골의 유한요소 응력분석

Abstract

Statement of Problem: Many researches have been made about the shape of fixture to decrease stress on surrounding bone. However, there are no sufficient studies focused on the effect of the abutment types on stress distribution in bone around implant. Purpose: The purpose of this study is to compare the effect of different abutment types on the stress distribution in bone around implants by the 3-dimensional finite element analysis. Material and methods: Four assemblies made of four different abutments and USⅢ^(?? ) ( Osstem Co. Korea) fixture were modeled. The four abutments are classified into Cemented abutment, UCLA abutment, Esthetic Low abutment, ZirAce abutment. This study simulated loades of 100N four different directions and von Mises stresses were recorded and compared in the surrounding bone. Results are as follows: 1.High stress was concentrated around the upper cortical bone in all models. 2.The Cemented abutment distributed even-balanced least stress into the surrounding bone. 3.The UCLA abutment and ZirAce abutment distributed twice higher stress into the surrounding bone than the cemented abutment. 4.In the Esthetic low abutment assembly, highest and unstable stress accumulated in the surrounding bone.;나사의 풀림과 파절 등을 막아 보철물의 수명을 유지하고 심미성을 개선하기 위해서 치관부의 수복재료나 설계, 가해지는 하중과 각도 등에 대한 많은 연구가 이루어져있으나 지대주의크기, 형태, 재질 등에 따른 주변치조골의 생역학적 하중반응에 대한 연구가 임상에 활용할 만큼 충분하지 못하다. 따라서 본 연구에서는 근첨형 외부육각시스템인 USⅢ^(?? ) Fixture(Osstem Co. Korea)에서 지대주소재, 형태, 연결방식이 틀려짐에 따라 주변골의 응력분포에 미치는 영향을 알아보기 위해서 삼차원 유한요소법을 이용하여 비교 분석하였다. 연구재료는 4가지 Cemented, UCLA, Esthetic low, ZiraAce지대주를 선택하여 모델을 형성하였으며 4가지의 다른 종류의 하중조건을 부여하였다. 결과는 최대 응력집중부를 확인하기 위하여 stress contour plot으로 나타내었고, 최대유효응력(von Mises stress)을 취하여 어느 부분에 가장 많은 응력이 작용하는지 알아보았다. 연구결과, 선학들의 연구대로 하중의 조건에 관계없이 가장 높은 응력이 상부치밀골에 집중되었음을 알 수 있었다. 중심에서 수직으로 가한 하중에는 상부 치밀골의 협설측에 균일하게 응력이 나타났고, 중심에서 설측으로 30˚ 경사 준 힘에는 설측에 치우친 강한 응력이 나탸났고 협측 교두정에서 수직으로 가한 하중에는 협측에 치우친 강한 응력이 나타났고 협측 교두정에서 중심측으로 30˚ 경사 준 힘에는 설측에 치우친 응력이 나타나는 경향은 모든 지대주 종류의 모델에서 비슷하였다. 지대주 종류별로 최대유효응력을 살펴보면, 씨멘트유지 지대주에서는 고른 응력분포와 주변골에서 가장 낮은 응력분포를 보였다. UCLA 와 ZirAce 지대주에서는 주변골의 응력값이 씨멘트접착형지대주에 비해 약 2배 정도의 높은 응력이 나타났다. Esthetic low 지대주에서는 가장 불안정하고 높은 응력값이 나타났다. 위와 같이 이번 연구에서는 지대주의소재와 형태, 연결방법에 따라 주변골에서의 응력분포 양상은 비슷했지만 최대응력값이 차이가 남을 알 수 있었다. 하지만 응력분석으로 계산된 수치는 반드시 실제수치와 일치하지 않으므로 이 결과를 그대로 임상에 적용하기는 대단히 조심스럽다. 따라서 이상적인 지대주를 선택하기 위한 이 분야에 대한 다각적인 더 많은 연구가 이루어져야 한다고 생각한다.