흡수된 치조골 모형에서의 연결방식에 따른 응력 분포에 관한 유한 요소법적 해석

Abstract

발치한 지 오래된 치아나 치주염 등으로 치조골이 소실된 경우의 하악 구치부의 임플란트 식립은 종종 어려움에 처하게 된다. 골유착 임플란트에서 성공률을 높이기 위해서는 여러 가지 요건이 고려되어져야 한다. 그 중 치관 대 임플란트의 비율은 치아의 예후를 예측하는데 도움을 주나 진단과 치료의 계획 시에 논쟁이 지속되어 왔다. 이번 연구의 목적은 흡수된 치조골에서의 치관 대 임플란트의 비율을 달리 하면서 서로 다른 조건의 하중을 가했을 때 응력 분포를 비교하고, 임플란트의 연결 방식에 따른 응력 분포를 유한 요소법적으로 해석하고자 함이다. 연구 방법은 3종류의 서로 다른 내부 연결 방식 임플란트와 외부 연결 방식 임플란트를 사용하여 치관 대 임플란트의 비율을 0.5:1, 1:1, 1.5:1, 2:1로 달리 하였고, 300N의 하중을 치관의 중심와에 수직 방향과 협측 교두에 수직 방향, 중심와를 향해 30˚의 경사 하중을 가하였을 때의 유효 응력을 치밀골, 해면골, 고정체, 지대주에서 비교하였다. 연구 결과는 치밀골, 임플란트 고정체, 지대주에서 중심와의 수직 하중보다 협측 교두의 수직 하중과 30˚ 경사 하중에서 최대 유효 응력의 수치의 증가를 보였고, 해면골에서는 유의할 만한 차이가 없었다. 수직 하중에서는 치관 대 임플란트 비율의 증가에 따른 최대 유효 응력의 수치가 유의할 만한 차이가 없었고, 경사 하중에서 치관의 비율이 증가할수록 중심와의 수직 하중에 비해 각 치관의 비율과 각 임플란트에 대해 4-8배의 최대 유효 응력 수치의 증가를 보였다. 치밀골에서는 1회법 내부 연결 방식의 임플란트의 최대 유효 응력의 수치가 가장 높았고, 해면골에서는 3종류의 임플란트의 최대 유효 응력 수치가 유의할 만한 차이가 없었으며, 고정체와 지대주에서는 2회법 내부 연결방식의 임플란트의 최대 유효 응력 수치가 가장 높았다. 이번 연구 결과로 볼 때 임플란트 길이에 대한 치관의 비율을 낮추는 것도 중요하지만, 하중의 방향과 임플란트의 디자인과 연결방식이 임플란트의 장기적인 성공의 관건이라 볼 수 있다.;Statement of problem; The placement of dental implants in resorbed alveolar bone is often difficult because of insufficient bone volume due to long edentulous periods or periodontal problems. Purpose; Crown-to-implant ratio is intended to serve as an aid in predicting the prognosis to implant life. However, controversy persists as to its impact on diagnosis and treatment planning. The aim of this study was to evaluate the reliability of crown and implant ratio under different conditions and compare stress distribution according to connection types of implant in the resorbed alveolar bone model. Material & methods; Three different abutment connection type of dental implants (SS group: Internal morse tapered octa connection, GS group: Internal morse tapered hex connection, US group: External butt joint connection) were used to evaluate finite element analysis. The ratio of crown to implant was 0.5:1, 1:1, 1.5:1, 2:1 and 300N was applied at the central fossa vertically and obliquely, and at the buccal cusp vertically. Maximum von-Mises stresses were recorded and compared in the cortical bone, cancellous bone, fixture, and abutment. Results 1. There were greater increment of maximum von-Mises stress under vertical loading at the buccal cusp and 30 ˚ oblique loading than vertical loading at the central fossa in the cortical bone, abutment, fixture, whereas von-Mises stresses were not any significant differences in the cancellous bone. 2. There were no significant differences according to crown to implant ratio under vertical loading. 3. Under oblique loading, there were 4~8 times of increment of maximum von-Mises stress according to crown to implant ratio and each implant connection type at the central fossa under vertical loading. 4. The highest von-Mises stress was the one-stage internal connection implant in the cortical bone, and two-stage internal connection implant at the fixture and abutment, whereas there were no significant differences of maximum von-Mises stress in the 3 kinds of implant in the cancellous bone. Discussion and Conclusion; In this study, it is important to reduce rate of crown compare to length of Implant, however the long term keys of success are direction of loading, design of implant, connection method.