이모장치 장착시 스트레인게이지를 이용한 악골의 변형률 변화

Abstract

In this study, we aimed to assess the effects of the chincap on the nasomaxillary complex, mandible, and cranium in class Ⅲ malocclusion patients by measuring strain, depending on the retraction force of the chincap, under different occlusal forces. An experimental cranium model, in which the maxilla and mandible were separate, was built on the basis of a 3D reconstruction of a computed tomography(CT) images obtained from a male patient with normal occlusion. Teeth with reproduced periodontal ligament were implanted, and the model was fastened onto a universal testing machine to reproduce masticatory force, with the Frankfort horizontal plane of the model parallel to the horizontal plane. Strain gauges were placed on 17 locations on the nasomaxillary complex, mandible, and cranium, and the chincap was placed on the experimental model. The direction of retraction of the chincap was inferior to the mandibular condyle. 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(Da1700 Ver 1.2, CASTECH, Uijeonbu, Korea). The average values were compared using one-way analysis of variance(ANOVA) and Duncan post-hoc analysis. The experimental method was used to apply 100N, 200N, and 300N of force with the universal testing machine, and strain was measured when 300g, 400g and 500g of retraction force were applied. The measurements were compared to the control values obtained without using the chincap. Each experiment was repeated 10 times. The results of the experiments were as follows. At the condylar neck(CoN), the chincap caused an increase in strain (p<0.05). The absolute value on the strain gauge decreased in U6(buccal root apex of upper first molar), U7(buccal root apex of upper second molar)(p<0.05). On the basis of the results of this study, we concluded that, when the chincap was installed and compressive force was applied, the condylar neck(CoN) was the most affected; this was also associated with the suppression of mandibular growth by the chincap. Strain values decreased around the root apex of the maxillary molars, and this was considered to be due to a retractive force causing the mandible to rotate downward and backward. We concluded that the chincap induces the mandible to rotate in the inferior-posterior direction, causes a decrease in masticular force in the posterior teeth, and exerts dental orthopedic force on the nasomaxillary complex and the condylar neck.;본 연구는 Ⅲ급 부정 교합자의 치료에 사용하는 이모장치 장착시 서로 다른 교합력 하에서 견인력 크기에 따른 스트레인게이지의 값을 측정하여 비상악복합체, 하악골 및 두개골에 미치는 영향을 알아보기 위해 시행 하였다. 실험 두개골 모형은 정상 교합을 가진 남자의 컴퓨터 단층촬영을 통해 얻은 3차원 영상자료를 이용하여 쾌속조형법을 통해 제작하였다. 여기에 인공치아를 식립하고 저작압의 재현을 위해 모형을 만능물성실험기에 고정하였다. 실험모형의 비상악복합체, 하악골, 두개저 17곳에 스트레인게이지를 부착하고 이모장치를 실험 모형에 장착시켰다. 이모장치의 견인력 방향은 하악 과두 하방으로 통과하게 하였다. 실험방법은 만능물성실험기로 100N의 압축력을 부하한 후에 이모장치를 장착 전(대조군)과, 이모장치를 장착 후 견인력을300g, 400g, 500g 부여했을 때, 스트레인게이지에 나타난 변형 값을 측정하였다. 동일한 조건 하에서 200N, 300N의 압축력을 부하하고 각 실험을 10회씩 반복 하였다. 스트레인게이지의 값은 Ewha Dynamic Occlusal Analyzer(국내 특허 출원번호 10-2011-0069463, 10-2009-124375)를 통해 측정 되었으며, 전용 소프트웨어(Da1700 Ver 1.2, CASTECH, Uijeongbu, Korea)를 통해 저장, 분석되었다. 통계는 One-Way ANOVA와 Duncan 사후 검정을 시행하였다. 실험결과 하악과두(CoN)에서는 대조군과 비교하였을 때 이모장치 장착 시 압축력이 크게 증가하였고(p<0.05), 상악 대구치 치근 부위(U6, U7)부위에서는 압축력이 감소하였다.(p<0.05) 이상의 연구를 통하여 이모장치를 장착하고 압축력을 부하했을 때 하악과두 부위가 가장 영향을 많이 받음을 알 수 있었고 이는 이모장치의 하악골 하후방 회전효과와 이로 인한 구치부 저작력의 감소와 관련이 있음을 알 수 있었다.