저작시 하악 구치부 교정용 미니 임플란트의 응력분포 양상

Abstract

본 연구는 고정원 보강을 위해 사용하는 교정용 미니 임플란트(OMI)의 식립위치 및 식립각도에 따라 저작압이 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 미세 컴퓨터 단층 촬영(Micro-CT)을 이용하여 하악골 유한요소 모델을 제작하였고, OMI를 하악 제2소구치와 제1대구치 사이에, 그리고 제1대구치와 제2대구치 사이에, 피질골 외면에 대해 45°와 90°로 식립한 후 제2소구치와 제1대구치, 제2대구치의 10개의 교합점에 25kg의 저작압을 가하여 OMI의 변위 및 응력분포 양상을 유한요소 프로그램인 ANSYS를 이용하여 유한요소 해석을 하였다. 또한, 하악평면각(mandibular plane angle)의 차이가 OMI에 미치는 영향을 보기 위하여 저작압이 가해지는 방향을 치아장축에서 후방 0°, 5°, 10°로 변화시켰을 때의 OMI의 변위량과 응력분포와 OMI에서 견치까지 견인력 250g이 가해질 때의 OMI의 변위량 및 응력분포 양상도 관찰하였다. 이상의 연구 결과, OMI의 변위량과 응력분포는 제2소구치와 제1대구치 사이에 식립한 경우보다 제1대구치와 제2대구치 사이에 식립한 경우에 더 크게 나타났고, 45°로 식립된 경우보다 90°로 식립된 경우 더 크게 나타났다. 응력은 피질골 부분에 높게 나타났으며 하악평면각의 차이에 대해서는 10° 후방으로 저작압을 가했을 때 더 크게 나타났다. 견치에서의 교정적 견인력이 가해진 경우에는 교정적 견인력이 없는 경우와 비슷한 양상을 나타내었다. 따라서, 하악 구치부에 OMI 식립시 저작압에 의한 영향을 최소화 하기위해서는 제2소구치와 제1대구치 사이에, 그리고 피질골에 경사지게 식립하는 것이 좀 더 유리하고, 하악평면각이 큰 경우 OMI의 안정성이 낮아지며, 교정적 견인력은 크게 영향을 미치지 않는다. 그러나, 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 mandible were made. OMI was inserted between 2nd premolar and 1st molar, or between 1st molar and 2nd molar, and in 45° or 90° to the buccal cortical bone surface. The occlusal force of 25kg was applied on the 10 occlusal contact points of the 2nd premolar, 1st molar and 2nd molar and by ANSYS program, which is three dimentional 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 displaements 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 displacement and stress distribution of OMI inserted between 2nd premolar and 1st molar were lower than that inserted between 1st molar and 2nd molar. 2. The displacement and stress distribution of OMI inserted in 45° to the cortical bone surface was lower than that was inserted in 90°. 3. The displacement and stress distribution of OMI under the occlusal force of the 10° direction to the axis of tooth was larger than that under the occlusal force of the 0° and 5° direction. 4. When the retraction force of 250g had been applied from canine to OMI, it was founded that there was a little differences in the pattern at the displacement of OMI. When the occlusal force of 25kg was applied to the mandible, OMI was displaced about 0.02mm. In the aspect of stability, it was recommended that OMI was inserted between 2nd premolar and 1st molar in 45° to the cortical bone.