Segmented TMA T-loop spring에 의한 견치 후방이동시의 응력분포에 관한 광탄성법적 분석 A photoelastic study of the stress distribution on canine retraction by segmented TMA T-loop spring원문보기
본 연구는 교정치료를 시행함에 있어 전치부 crowding을 해결하기 위한 견치의 단독견인 방법중 새로운 segmented TMA T-loop spring으로 견치 후방견인시 치근단과 그 주위 치조골에서의 응력상태를 알아보기 위해 시행되었다. PL-3 epoxy resin으로 광탄성 모형을 제작하여 B/L ratio가 0.25, 0.5, 0.75인 위치로 T-loop을 위치시키고 각 위치에서 5mm, 3mm, 1mm activation하였다. 이후 광탄성 응력 해석장치를 이용하여 견치견인시 치근단과 그 주위 치조골에서의 초기 응력 상태를 광탄성법으로 분석한 바, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. T-looP 위치에 상관없이 activation량이 감소할수록 상악 1소구치 발치부위에 응력이 감소하였고 상악 1대구치의 함입응력은 증가하였다. 2. 5mm activation시 T-loop위치가 구치부쪽으로 이동할수록 상악 1소구치 발치부위에 응력이 증가하였다. 3. 3mm activation시 T-loop위치가 구치부쪽으로 이동할수록 상악 1소구치 발치부위와 상악 1대구치 협측 근심치근 근심면하방 1/2부위에 응력이 증가하였다. 4. 1mm activation시 T-loop위치가 견치쪽으로 이동할수록 상악 견치의 근심치근면 상방과 치근첨 하방의 응력이 증가하였다. 5. B/L ratio가 0.25이고 3mm activation시 상악견치의 치체이동이 나타났다. 이상의 결과를 종합해볼 때 segmented T-loop spring의 근, 원심 위치 와 activation량을 조절하여 원하는 치아이동과 고정원 조절이 가능하다고 사료된다.
본 연구는 교정치료를 시행함에 있어 전치부 crowding을 해결하기 위한 견치의 단독견인 방법중 새로운 segmented TMA T-loop spring으로 견치 후방견인시 치근단과 그 주위 치조골에서의 응력상태를 알아보기 위해 시행되었다. PL-3 epoxy resin으로 광탄성 모형을 제작하여 B/L ratio가 0.25, 0.5, 0.75인 위치로 T-loop을 위치시키고 각 위치에서 5mm, 3mm, 1mm activation하였다. 이후 광탄성 응력 해석장치를 이용하여 견치견인시 치근단과 그 주위 치조골에서의 초기 응력 상태를 광탄성법으로 분석한 바, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. T-looP 위치에 상관없이 activation량이 감소할수록 상악 1소구치 발치부위에 응력이 감소하였고 상악 1대구치의 함입응력은 증가하였다. 2. 5mm activation시 T-loop위치가 구치부쪽으로 이동할수록 상악 1소구치 발치부위에 응력이 증가하였다. 3. 3mm activation시 T-loop위치가 구치부쪽으로 이동할수록 상악 1소구치 발치부위와 상악 1대구치 협측 근심치근 근심면하방 1/2부위에 응력이 증가하였다. 4. 1mm activation시 T-loop위치가 견치쪽으로 이동할수록 상악 견치의 근심치근면 상방과 치근첨 하방의 응력이 증가하였다. 5. B/L ratio가 0.25이고 3mm activation시 상악견치의 치체이동이 나타났다. 이상의 결과를 종합해볼 때 segmented T-loop spring의 근, 원심 위치 와 activation량을 조절하여 원하는 치아이동과 고정원 조절이 가능하다고 사료된다.
The segmented TMA T-loop spring, used for reciprocal space closure and described by Burstone, was used to achievebodily movement of canine. Photoelastic analysis is a technique for the transformation of internal stress into visible light patterns. The two-dimensional photoelastic stress analysis was...
The segmented TMA T-loop spring, used for reciprocal space closure and described by Burstone, was used to achievebodily movement of canine. Photoelastic analysis is a technique for the transformation of internal stress into visible light patterns. The two-dimensional photoelastic stress analysis was performed, and stress distribution was recorded by photography. The purpose of this study was to visualize photoelastically the distribution of forces transmitted to the alveolus and surrounding structures using new segmented TMA T-loop spring for canine retraction. The results were as follows: 1. Decreased activation produced decreased stress of upper 1st. premolar extraction site and increased intrusive stress of upper 1st. molar, regardless of T-loop position. 2. At 5mm activation, More posterior positioning of T-loop Produced an increased stress in upper 1st. premolar extraction site. 3. At 3mm activation, More posterior positioning of T-loop produced an increased stress in upper 1st. premolar extraction site and mesial lower half of upper 1st. molar mesio-buccal root. 4. At 1mm activation, More anterior positioning of T-loop produced an increased stress in upper mesial and blew apex area of upper canine root. 5. 0.25 B/L ratio and 3mm activation produced bodily movement of canine. To summarize, desired tooth movement and anchorage requirement is possible by altering the activation and mesio-distal position of the T-loop spring.
The segmented TMA T-loop spring, used for reciprocal space closure and described by Burstone, was used to achievebodily movement of canine. Photoelastic analysis is a technique for the transformation of internal stress into visible light patterns. The two-dimensional photoelastic stress analysis was performed, and stress distribution was recorded by photography. The purpose of this study was to visualize photoelastically the distribution of forces transmitted to the alveolus and surrounding structures using new segmented TMA T-loop spring for canine retraction. The results were as follows: 1. Decreased activation produced decreased stress of upper 1st. premolar extraction site and increased intrusive stress of upper 1st. molar, regardless of T-loop position. 2. At 5mm activation, More posterior positioning of T-loop Produced an increased stress in upper 1st. premolar extraction site. 3. At 3mm activation, More posterior positioning of T-loop produced an increased stress in upper 1st. premolar extraction site and mesial lower half of upper 1st. molar mesio-buccal root. 4. At 1mm activation, More anterior positioning of T-loop produced an increased stress in upper mesial and blew apex area of upper canine root. 5. 0.25 B/L ratio and 3mm activation produced bodily movement of canine. To summarize, desired tooth movement and anchorage requirement is possible by altering the activation and mesio-distal position of the T-loop spring.
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문제 정의
본 연구는 교정치료를 시행함에 있어 전치부 총생을 해결하기 위해 견치를 단독으로 견인하는 방법중 새 로 개발된 segmented TMA T-loop spring으로 견치 후방견인시의 치근단과 그 주위 치조골에서의 응력상태를 광탄성법으로 비교 연구한바 다소의 지견을 얻었기에 보고하고자 한다.
상악견치부터 1대구치까지 0.017" X 0.025" 스테인레스 스틸 와이어를 1 소구치를 제외한 각 치아모형의 브라켓에 결찰하여 고정한 후 사각형의 실리콘 고무틀에 위치시켰다. 이후 PL-3 type epoxy resin과 경화제의 무게비를 1 : 1.
B/L ratio가 0.25, 0.5, 0.75인 위치로 T-loop을 위치시키고 각 위치에서 5mm, 3mm, 1mm activation한 다음 광탄성법에 의해 발생된 응력분포를 절대적인 크기 보다는 상대적인 응력차이를 관찰하여 아래의 결과를 얻었다.
또한 loaddeflection rate가 스테인레스 스틸보다 낮은 TMA 와이어를 사용하기 때문에 비교적 일정한 크기의 힘을 부여할 수 있고 힘의 크기를 정밀하게 예측하기가 용이 하다'. Burstone*의 segmented TMA T-loop spr- inge differential a/0 모멘트를 위해 asymmetric angulation preactivation bend를 하였다. 그러나 기존의 segmented TMA T-loop spring0] 이론적으로는 우수하나 임상 적용 시 와이어를 구부려야하는 불편 때문에 기존의 T-loop spring을 개선하여 좀더 간편히 사용할 수 있도록 new retraction spring&'S.
본 실험에서는 B/L ratio가 0.25, 0.5, 0.75인 위치로 TToop을 위치시키고 각 위치에서 5mm, 3mm, 1mm activation한 후 광탄 성 법을 이용하여 각각의 응력분포를 시각적으로 관찰하였다.
응력분포 양상은 최대 주응력과 최소 주응력의 차인 전단응력 성분의 크기에 따라 다색상의 반복무늬로 나타나는데 등 색 선을 추적하여 무늬 차수를 분석하였다. 이러한 등색선은 black/yellow/red/blue- green/yellow/red/green/yellow/red/greene-^] 반복된 순서로 나타나는데 red와 green 사이를 무늬차 (fringe order) 라하고 black이 0차, red와 blue-green 사이가 1차, 두 번째 red와 green 사이가 2차, 세번째 red와 green사이가 3차 무늬 차로 분석된다.
이후 B/L ratio가 0.25, 0.5, 0.75인 위치로 T-loop을 위치시키고 각 위치에서 5mm, 3mm, 1mm activation 을 광탄성 모델에 적용(Table 1&2, Fig. 3)한 다음 광탄성 응력 해석 장치를 이용하여 카메라로 촬영하였다(Fig. 4).
025" 스테인레스 스틸 와이어를 1 소구치를 제외한 각 치아모형의 브라켓에 결찰하여 고정한 후 사각형의 실리콘 고무틀에 위치시켰다. 이후 PL-3 type epoxy resin과 경화제의 무게비를 1 : 1.5로 하고 각각의 용기에 담아 약 55℃에서 1시간가량 예열한 후 서로 혼합하여 6 0℃에 이를 때 치아가 고정되어 있는 실리콘 고무틀에 기포가 생기지 않게 천천히 치아의 CEJ하방 1mm 까지 부어 1 소구치 발치상황을 광탄성 모형으로 재현하였다. (Fig.
임상 교정학 분야에서 많이 사용되고 있는 Bur- stone의 segmented TMA T-loop spring으로 견치견인시 치근단과 그 주위 치조골에서의 초기 응력 상태를 광탄성 법으로 분석한바, 다음과 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
상악견치, 2소구치, 1대구치를 Wheele/의 기준에 맞는 크기와 형태를 가지면서 PL-3보다 경질인 레진치아를 이용하였다.
성능/효과
1. T-loop 위치에 상관없이 activation량이 감소할수록 상악 1 소구치 발치 부위에 응력이 감소하였고 상악 1대구치의 함입응력은 증가하였다.
2. 5mm activation 시 TToop위치가 구치부쪽으로 이동할수록 상악 1 소구치 발치 부위에 응력이 증가하였다.
이는 T-loop 위치가 구 치부 쪽으로 이동할수록 견치의 M/F ratio가 감소하여 점점 더 발치와쪽으로 경사 이동되는 현상의 증가가, T-loop 위치가 견치로 이동할수록 구치부 경사 이동의 증가보다 발치부위 응력의 증가에 더 많은 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 3mm activation시 TToop위치가 구치부로 이동할수록 발치부위 응력이 증가하였는데 이 역시 위의 5mm activation시와 같이 견치의 경사 이동 현상 증가가 발치부위 응력증가에 영향을 끼쳤을 것으로 사료되었고 1대구치 협 측 근심 치근 근심 면 하방 1/2의 응력 또한 증가하는 양상이 관찰되었는데 이는 T-loop®] 후방 위치 할수록 1대구치의 NMFratio가 증가하여 치근이동 양상이 증가한 것으로 사료된다. 1mm acti- vation시 는 TToop。] 견치로 이동할수록 견치 의 치근 이동 양상이 증가되어 나타났다.
4. 1mm activation 시 TToop위치가 견치쪽으로 이동할수록 상악 견치의 근심 치근면 상방과 치근첨 하방의 응력이 증가하였다.
T-loop위치에 상관없이 즉 B/L ratio에 관계없이 activation량이 감소할수록 1소구치 발치 부위 치조정 에 집중되는 응력 이 감소함이 관찰되었는데 이는 activation량 감소에 따른 M/F ratio증가로 치근 부위는 서로 접근하고 치관 부위는 멀어지려는 힘이 작용하였기 때문인 것으로 사료된다. 5mm activation 시 발생되는 수평력은 거의 동일하지만 T-loop 위치가 구치부로 이동할수록 1소구치 발치부위에 응력의 증가 현상이 관찰되었다. 이는 T-loop 위치가 구 치부 쪽으로 이동할수록 견치의 M/F ratio가 감소하여 점점 더 발치와쪽으로 경사 이동되는 현상의 증가가, T-loop 위치가 견치로 이동할수록 구치부 경사 이동의 증가보다 발치부위 응력의 증가에 더 많은 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다.
B/L ratio = 0.25, 1mm activation 한 경우와 비교했을 때 견치 근심 치근면 상방과 치근 첨 하방의 응력은 감소했고 원심치근면의 응력이 증가되어 관찰되 었다. (Fig.
B/L ratio = 0.25, 3mm activationtb 경우와 비교했을 때 견치의 치근첨으로부터 1/5위치를 회전중심으로 근심치근면 상, 하방에 약간의 응력이 관찰되었고 1대구치 협측 근심 치근에 1.0차의 응력과 1소구치 발치부위 치조정에 1.0차의 응력이 나타났다. (Fig.
B/L ratio = 0.5, 3mm activation 한 경우와 비교해서 견치의 회전중심을 기준으로 근심 치근면 상, 하방의 응력이 증가함이 나타났고 1대구치 협측 근심 치근에 1.2차의 응력과 1 소구치 발치 부위 치조정에 1.2차의 응력이 관찰되었다. (Fig.
25일 때 견치의 경우 5mm activation 시 치근첨으로부터 1/5부위를 회전중심으로 치관이 원심으로 회전하는 경사 이동 양상이 나타났고 3mm activation시에는 원심치 근면에 응력이 집중되는 치체이동 양상이, 1mm activationt시에는 치근첨이 원심으로 이동하는 치근 이동의 응력분포 양상을 보였다. B/L ratio가 0.5, 0.75일 때도 activation 량이 감소할수록 견치의 경사 이동 양상이 점점 감소하고 치근이동의 응력무늬가 증가하는 양상을 나타냈다. 구치부의 경우는 1대구치와 2 소구치가 와이어로 연결되어 있고 1대구치는 3개의 치근이 존재하므로 B/L ratio 와 activation량에 따른 다양한 응력분포양상을 정확히 분석하기 어려웠다.
이상의 결과를 종합해 볼 때 segmented T-loop spring의 근, 원심위치와 activation량을 조절하여 원하는 치아이동과 고정원 조절이 가능하다고 사료된다.
후속연구
그러나 약간의 spring위치변화에도 서로 다른 모멘트가 형성되기 때문에 부작용이 발생할 수도 있다 22'24). 또한 T-loop spring에 의해 발생되는 힘과 모멘트는 와이어 크기, 재료, spring의 형태, spring의 위치, activa- tion량 등에 따라 변화하기 때문에 정확한 치아 이동을 통한 만족스런 치료 결과를 위해서는 spring을 정확히 조절할 수 있는 술자의 숙련된 기술이 필요하리라 사료된다.
본 연구에서는 단순한 2차원적인 광탄성 모형을 이용하였기에 실제의 치조골과 치아 사이에 발생되는 응력분포와는 차이가 있으리라 사료되며 이를 보완하기 위해서는 치조골과 치아의 탄성계수와 일치하는 진보된 재료로 인간의 악골구조와 동일한 삼차원적인 모형을 통해 계속적인 연구가 필요하리라고 사료된다.
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