구개측으로 맹출된 측절치의 브라켓 역위 부착시 변위 및 응력 분포에 관한 유한요소 해석

Abstract

Orthodontists are often called upon to correct upper lateral incisors which are palatally displaced. It can be difficult to achieve stable root correction of these teeth, that is, there is a risk of moving the crown labially, while leaving the root palatally, and that will need additional wire bending and treatment time. In this case, the palatally displaced lateral incisor can be bracketed with the normal bracket rotated 180°. It is expected that this will help labial root torque during the rectanular wire period. The aim of this study was to analyze the displacement and stress distribution of palatally erupted lateral incisor with inverted bracket during the insertion of archwires of incrementally increasing dimension. Two 3-D finite element models of maxillary anterior region with palatally displaced lateral incisor were constructed, one with normal bracket and the other with inverted bracket on the lateral incisor. 3 archwires of 016X022 NiTi, 017X025 NiTi, 018X015 Niti were inserted into each model. The results showed that; 1. The patterns of the displacement of the lateral incisor were similar in both normal bracket bonding and reverse bracket bonding models but the amount of the displacement was larger in normal bracket bonding model. 2. The labial displacement of the crown was observed as below; 017X025 NiTi > 016X 022 NiTi >018X025 NiTi 3. The labial displacement of the root was observed as below; 018X025 NiTi > 017X 025 NiTi >016X022 NiTi 4. As for stress distribution in the ligament of the lateral incisor, the maximum stress component in three directions and maximun principal stress (tensile stress) were larger in case of reverse bracket. In conclusion, inverted bracket bonding to the palatally displaced lateral incisor was effective for the correction of root torque.;교정의는 종종 구개측으로 맹출된 상악 측절치를 치료할 경우가 있는데, 이 때 안정적인 치근 위치의 개선을 달성하기 어렵다. 즉, 최대 크기의 각형 호선을 사용하더라도 치근은 구개측에 남겨둔 채 치관 만을 순측으로 움직여 치료 말기에도 치근의 토오크가 부족함을 많이 경험한다. 이러한 증례를 치료할 때 임상에서 많이 사용되는 방법으로 측절치의 브라켓을 180도 회전하여 부착하는 방법이 있다. 이 경우 브라켓의 토오크가 (+)값에서 (-)값으로 변환되며 이는 각형 호선 단계에 순측 치근 토오크를 도와 주리라 기대된다. 본 연구에서는 이러한 브라켓의 역위 부착시 , 측절치의 치주인대 내의 응력 분포 및 변위를 브라켓을 정위 부착한 경우와 유한요소법을 이용해 비교 분석해 보고자 하였다. 이를 위해 중절치와 견치는 이상적 악궁 형태를 따르고, 측절치는 치관의 절단연이 이상적 악궁 형태를 따르고 치근은 30도 정도 구개측에 위치한 형태로 상악 편측 전치부의 유한요소 모델을 제작하였다. 중절치와 견치는 간접 골성 고정원을 이용하여 고정한 것으로 가정하였다. 측절치에 브라켓을 정위로 부착한 경우와 역위로 부착한 경우의 두 유한요소 모델에 016X022 NiTi, 017X025 NiTi, 018X025 NiTi 호선을 각각 삽입하였을 때 측절치의 변위와 측절치 치주인대내의 응력을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 브라켓을 정위 부착한 경우와 역위 부착한 경우의 변위 양상은 비슷하게 나타났고 그 양은 역위 부착한 경우 더 크게 나타났으며, 치관의 순측 변위량은 017X025 NiTi, 018X025 NiTi, 016X022 NiTi 순으로 치근의 순측 변위량은 018X025 NiTi, 017X025 NiTi, 016X022 NiTi 순으로 나타났다. 응력의 경우, 각 방향의 응력의 최대치와 인장력의 크기가 브라켓을 역위 부착한 경우에서 더 크게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때, 구개측으로 맹출된 측절치를 치료함에 있어 018슬롯 브라켓을 역위 부착하고 최대 크기의 호선을 삽입하면 치근의 토오크 개선에 효과가 있을 것임을 유추할 수 있었다.