TTBA(Tandem Traction Bow Appliance) 장착시 스트레인게이지를 이용한 악골의 변형률 변화

Abstract

본 연구는 TTBA(Tandem Traction Bow Appliance)가 비상악복합체(nasomaxillary complex), 하악골(mandible)과 두개저(cranial base)에 교합력이 전달되는 양상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 시행하였다. 정상 교합자로 진단된 성인 남자의 컴퓨터 단층촬영(CT;ComputedTomography) 데이터를 통해 얻은 DICOM파일을 3D 이미지로 재건하여 쾌속 조형시스템(RP; Rapid Prototyping system)으로 상,하악이 분리된 실험 모델을 만들었다. 여기에 인공치아를 식립한 상,하악 치열의 인상을 채득하여 TTBA를 제작하였다. 실험 모델의 비상악복합체에 8개, 하악골과 두개저에 각각 4개, 5개의 스트레인게이지를 부착하였다. TTBA장착 전(대조군), TTBA 장착 후 각각 300g, 500g의 견인력(traction force)을 가한 후(실험군), 만능물성시험기(Universal testing machine, Model 3345, Instron™, Norwood, USA)로 100N의 압축력을 부하하여 각각의 스트레인 값을 측정하였다. 200N, 300N의 압축력 하에서도 동일하게 실험하였으며, 각 실험은 10회씩 반복하였다. 스트레인게이지의 값은 Ewha Dynamic Occlusal Analyzer(국내 특허 출원번호 10-2011-0069463, 10-2009-124375)를 통해 측정되었으며, 전용 소프트웨어(Dal700 Ver.1,2, CASTECH, Uijeongbu, Korea)를 통해 저장되고 분석되었다. 각각의 평균을 비교하기 위하여 One-Way ANOVA를 시행하였으며, Duncan 사후 검정하였다. 상악 제 1대구치 치근단(U6), 상악 제 2대구치 치근단(U7), 악설융기와 하악 제2대구치 치근단의 교차점(L7)은 치아와 가까이 위치해 있기 때문에 교합력에 의해 많은 영향을 받는 부위로 TTBA의 견인력에 따른 하악골의 하후방 회전과 TTBA 스플린트의 교합력 재분배 효과에 인한 수직 압력의 감소로 스트레인 값이 감소하였으며, TTBA의 장착 후 스트레인 값이 증가한 하악 과두돌기의 목부분(CoN)은 TTBA의 악정형적 효과가 크게 영향을 미치는 부위라고 생각된다. 또한 두개저는 TTBA의 악정형적 효과나 스플린팅 효과의 영향을 받지 않는것으로 생각된다.;The purpose of this study was to determine the effects of the Tandem Traction Bow Appliance (TTBA) on the transfer of occlusal force on the nasomaxillary complex, mandible, and cranial base. The experimental model, in which the maxilla and mandible were separate, was built on the basis of a 3-D reconstruction of a computed tomography (CT) image (DICOM file) obtained from an adult male patient with normal occlusion, by using the rapid prototyping system. TTBA was built after implanting artificial teeth and taking an impression of the maxillary and mandibular tooth arrangement. Eight strain gauges were placed on the nasomaxillary complex; 4, on the mandible; and 5, on the cranial base. Before and after installation of TTBA with 300 g and 500 g of traction force, 100 N of compressive force was applied using the universal testing machine (Model 3345; Instron™, Norwood, USA), and the strain values were measured. The same experiment was repeated under 200 N and 300 N of compressive force, and each experiment was repeated 10 times. The strain values were measured using the Ewha Dynamic Occlusal Analyzer (Korean patent application number 10-2011-0069463, 10-2009-124375), and the data were stored and analyzed using dedicated software (Dal700 Ver.1,2, CASTECH, Uijeongbu, Korea). The average values were compared using one-way analysis of variance and Duncan post-hoc analysis. The strain values decreased in the root apex of the maxillary first molar (U6), root apex of the maxillary second molar (U7), intersection of mylohoid ridge and lingual root apex of the mandibular second molar (L7). These areas were close to the teeth that were strongly affected by the occlusal force, but because of the traction force of the TTBA that caused the mandible to rotate downward and backward and the redistribution of the occlusal force by the TTBA splint a decrease in perpendicular pressure was exhibited. The condylar neck (CoN) showed an increase in strain after installation of TTBA because it was affected by the orthopedic force of the TTBA. Moreover, TTBA was not thought to affect the transfer of occlusal force to the cranial base.