[논문]하악 구치부에서 임플랜트 배열방식에 따른 임플랜트지지 고정성 국소의치의 광탄성 응력 분석

조혜원; 김난영; 김유리

하악 구치부에서 임플랜트 배열방식에 따른 임플랜트지지 고정성 국소의치의 광탄성 응력 분석
PHOTOELASTIC STRESS ANALYSIS OF IMPLANT SUPPORTED FIXED PROSTHESES WITH DIFFERENT PLACEMENT CONFIGURATIONS IN MANDIBULAR POSTERIOR REGION 원문보기

대한치과보철학회지 = The journal of Korean academy of prosthodontics, v.43 no.1, 2005년, pp.120 - 131

조혜원 (원광대학교 치과대학 보철학교실) , 김난영 (원광대학교 치과대학 보철학교실) , 김유리 (원광대학교 치과대학 보철학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

Statement of problem. More than 70% of patients who need the implant supported restoration are parially edentulous. The principles of design for implant supported fixed partial denture in mandibular posterior region are many and varied. Jurisdiction for their use is usually based on clinical evaluation. There are several areas or interest regarding the design of implant supported fixed partial denture in mandibular posterior region. 1) Straight and tripod configuration in implant placement, 2) Two restoration types such as individualized and splinted restorations. Purpose. The purpose of this study was to compare the amount and distribution of stress around the implant fixtures placed in the mandibular posterior region with two different arrangements and to evaluate the effects of splinting using the photoelastic stress analysis. Material & methods. 1) Production of study model: Mandibular partially edentulous model was waxed-up and duplicated with silicone and two models were poured in stone. 2) Fixture installation and photoelastic model construction: Using surveyor(Ney, USh), 3 fixtures(two 4.0 $\times$13 mm, one 5.0$\times$10 mm, Lifecore, USA) were insta)led in straight & tripod configurations. Silicone molds were made and poured in photoelastic resin (PL-2. Measurements group, USA). 3) Prostheses construction: Four 3-unit bridges (Type III gold alloy, Dongmyung co., Korea) were produced with nonhexed and hexed UCLA abutments and fitted with conventional methods. The abutments were tightened with 30 Ncm torque and the static loads were applied at 12 points of the occlusal surface. 4) Photoelastic stress analysis : The polarizer analyzer system with digital camera(S-2 Pro, Fujifilm, Japan) was used to take the photoelastic fringes and analysed using computer analysis program. Results. Solitary hexed UCLA restoration developed different stress patterns between two implant arrangement configurations, but there were no stress transfer to adjacent implants from the loaded implant in both configurations. However splinted restorations showed lesser amount of stresses in the loaded implants and showed stress transfer to adjacent implants in both configurations. Solitary hexed UCLA restoration with tripod configuration developed higher stresses in anterior and middle implants under loading than implants with straight configurations. Splintied 3 unit fixed partial dentures with tripod configuration showed higher stress development in posterior implant under loading but there were no obvious differences between two configurations. Conclusions. The tripod configuration of implant arrangement didn't show any advantages over the straight configuration. Splinting of 3 unit bridges with nonhexed UCLA abutments showed less stress development around the fixtures. Solitary hexed UCLA restoration developed tilting of implant fixture under offset loads.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

일조할 수 있을 것이다. 본 연구의 목적은 하악 구치부에서 두 가지 다른 배열 방식에 따라 매식했을 때 연결고정을 한 고정성 국소의치와 개별수복한 고정성 국소 의치를 제작하고, 각 고정체에 가해지는 응력의 크기와 분산을 비교 분석하여 임플랜트를 이용한 고정성 국소 의치의 설계에 도움이 되고자 한다.
왔다. 자연치의 연결 고정은 동요가 있는 치아에서 인접치를 이용해 안정성의 회복과 응력 분산을 목적으로 시술되었다.° 임플랜트 지지 수복 물에서도 인접 임플랜트가 있는 경우에는 적절한 하중점과 하중 방향을 설정하고 교합압을 분산시키기 위하여 서로 연결 고정하도록 권고해 왔다.
하악 구치부에서 이상의 여러 변수에 따른 보철물을 제작하고 이를 연결했을 때 임플랜트 주위에 발생하는 응력의 크기와 분포를 광탄성 응력분석법으로 비교하여 실제 임상에서 임플랜트의 위치를 선택하고 수복물 제작 시 주의해야 할 점과 지속적으로주의 관찰해야 할 점 등에 대한 정보를 제공하고자 하였다. 본 연구의 결과는 아래와 같다.

제안 방법

제작하였다.(Fig. 3, Table II) 보철물은 실리콘 인덱스를 이용해 두 가지 모두 외형이 같은 규격이 되도록 조정하고 고주파 주조기를 사용하여 금합금 (Dongmyung co., Korea)으로 주조하였다. 보철물의 적합도는 20배의 기공용 현미경을 이용하여 검사하였다.
각 고정체 에 인상용 코핑 을 연결하고 복제하여 실리콘 몰드(KE-1300, Shin-Etsu, Japan)를 제작하였다. 인상용 코핑에 실제 고정체를 연결하고, 실리콘 몰드에 하악골과 유사한 탄성계수를 보이는 광탄성 러】진 (PL-2, Measurements group, USA)을부어 광탄성모형을 제작하였다.
각 금관의 교합 면에 중심와와 협설교두, 전방 임플랜트의 근심와, 후방 임플랜트의 원심와에 하중점을 # 6 round bur로 형성하고 정하중 기와 하중구를 이용하여 각 하중점에 80 N의 정하중을 가하였다 (Fig. 4)
보철물의 적합도는 20배의 기공용 현미경을 이용하여 검사하였다. 동시에 육각이 없는 UCLA 지대주를 이용하여 3-unit bridge(Dongmyung co., Korea)> 주조 적합하였으며, 수동 적합을 이루기 위해 주조 후 분리하고 납착하였다. 연결 후 20 Ncm의 토오크로 고정하였다.
두 모형 상에서 각각 써베이어를 이용 두 개의 4.0 xl3 mm 직경의 고정체 (Lifecore, USA)와 한 개의 5.0x 10 mm 직경의 고정체 (Liffecore, USA)를 모형에 식립하였다. 이때 직선형 배열 방식에서는 세 개의 고정체를 써베이어를 이용해 교합면에 수직으로 배열하였고, 삼각형 배열방식에서는 전방 임플랜트는 0.
, Korea)으로 주조하였다. 보철물의 적합도는 20배의 기공용 현미경을 이용하여 검사하였다. 동시에 육각이 없는 UCLA 지대주를 이용하여 3-unit bridge(Dongmyung co.
사진 상에 나타나는 광탄성 무늬를 관찰하고, 각 임플랜트에서 경부와 근단부로 나누어 isochromatic fringe characteristics# 참조, 무늬차수 (fringe order)를 계측 비교하였다. (Fig.
0x 10 mm 직경의 고정체 (Liffecore, USA)를 모형에 식립하였다. 이때 직선형 배열 방식에서는 세 개의 고정체를 써베이어를 이용해 교합면에 수직으로 배열하였고, 삼각형 배열방식에서는 전방 임플랜트는 0.5 mm 설 측으로 위치시키고, 중간 임플랜트는 1 mm 협 측, 후방 임플랜트는 1 mm 설측으로 경사 시켰다. (Fig.
인상용 코핑에 실제 고정체를 연결하고, 실리콘 몰드에 하악골과 유사한 탄성계수를 보이는 광탄성 러】진 (PL-2, Measurements group, USA)을부어 광탄성모형을 제작하였다. 동시에 임플랜트고정체에 인접한 하악 견치의 실리콘 몰드를 만들어 치아와 비슷한 광탄성 레진 (PLM-2, Measurements group, USA)을 부어 완성하였다.
제작된 광탄성 모형에 인상용 코핑을 이용하여 인상을 채득하고 주모형을 경석고로 제작한 다음 모 형상에서 육각이 있는 UCLA 지대주(Lifecore, USA) 를 이용한 3개의 single crowns를 straight configuration 모형과 tripoding configuration 모형에서 각기 제작하였다.(Fig.
제작하였다. 직선상 배열 모형과 삼각형 배열 모형을 만들기 위해 실리콘 몰드(KE-1300, Shin-Etsu, Japan)를 제작하고 두 개의 경석고 모형을 제작하였다.
하악 부분 무치악을 모사하기 위해 3 전치가 잔존한 우측 하 악구 치부의 모형을 왁스업해 제작하였다. 직선상 배열 모형과 삼각형 배열 모형을 만들기 위해 실리콘 몰드(KE-1300, Shin-Etsu, Japan)를 제작하고 두 개의 경석고 모형을 제작하였다.
하중을 가했을 때 발생하는 응력은 디지털 카메라 (S2 Pro, Fuji FinePix, Japan)를 사용하여 촬영하였다. 사진 상에 나타나는 광탄성 무늬를 관찰하고, 각 임플랜트에서 경부와 근단부로 나누어 isochromatic fringe characteristics# 참조, 무늬차수 (fringe order)를 계측 비교하였다.

대상 데이터

본연구에서 후방 임플랜트는 5.0 mmx 10 mm로전방과 중간 임플랜트보다 직경이 크고 짧은 임플랜트를 선택하였다. 이는 후방 구치부에서 하치조관때문에 긴 임플랜트를 매식하기 어려울 때가 많아 이를 반증하기 위한 것이었다.

성능/효과

1. 개별 수복한 경우 두 배열방식에서 하중 위치와 방향에 따라 응력 양상이 다르게 나타났으며 인접임 플랜트로의 응력 전달은 일어나지 않았으나 연결 고정한 경우 하중 임플랜트에 대한 응력은 감소하면서 응력 분산이 일어났다.
2. 개별 수복한 경우, 삼각형 배열방식이 전방 임플랜트와 중간 임플랜트에 대한 하중 시 보다 불리하게 나타났다.
3. 연결고정 시에는 중심와에 대한 수직 하중 시 삼각형 배열에서 후방 임플랜트의 응력이 높았으나, 두 배 열 방식 간의 차이는 거의 없었다.
임상적 연구와 실험적 연구에 의해 과하중이 골 유착을 소실하게 할 수 있다고 결론지어졌다. 어떤 연구에서는 응력 집중 부위에서 골 흡수가 일어남을 입증할 수 있었지만, 실제로 골 흡수나 골재 형성과 같은 생물학적인 변화를 일으키는 응력 치는 아직 알려져 있지 않다!»3> 다만 치밀골의 최대 인장강도(UTS)는 121 MPa이고, 최대 압축강도(UCS)는 167 MPa로 알려져 있으며, 본연구에서도 직경이 넓은 임플랜트가후방에서 응력 감소에 효과적임을 보여주었다.切
본연구에서도 하중 방법 이 다르긴 하나 같은 부위에 응력이 나타났으며 연결고정 한 경우에 두 가지 배열 방식의 비교 결과, 삼각형 배열 방식과 직선형 배열 방식 사이에 큰 차이가 없으나, 직선형 배열방식이 오히려 몇 가지 경우에 유리한 분산을 보였다.
세 개의 임플랜트를 연결 고정한 경우에 고정하지 않고 개별 수복한 경우보다 하중을 가하지 않은 상태의 응력은 다소 크게 나타났다. 그러나 하중이 가해지면 하중점의 위치에 따른 차이가 크게 감소하면서 세 개의 임플랜트에 보다 균등한 응력 분포를 나타냈다.
연결 고정한 경우에는 근단부에 1차 이하의 낮은 응력이 발생하였다. 연결고정한 경우 배열방식에 상관없이 매우 약한 응력 이 세 개의 고정체 주위에 걸쳐 나타났으며, 중간 임플랜트의 근 원심 치조정에서 미약한 응력 증가가 일어났다.(Fig.
전방 임플랜트에 대한 근심 와 하중 시 중심 와에 대한 하중 시보다 개별 수복한 경우, 응력의 증가와 함께 근심부로의 이동이 나타났으며 이런 경향은 임플랜트가 약간 설 측으로 위치된 삼각형 배열방식에서 뚜렷하게 나타났으나, 연결 고정한 경우에는 전방 임플랜트 근단부에 미약한 응력 증가를 보인 것 이외에는 큰 변화는 없어 연결고정이 유리함을 나타내었다. 협설 교두에 대한 하중 시에는 중심와에 가한 경우와 큰 차이가 없었다.
이는 후방 구치부에서 하치조관때문에 긴 임플랜트를 매식하기 어려울 때가 많아 이를 반증하기 위한 것이었다. 후방 임플랜트는 중심와에 대한 하중 시에는 전방과 중간 임플랜트보다응력 발생 부위는 감소하고 근단부에서 축 방향으로 발생하여 길이가 짧아도 직경이 넓은 고정체가 유리함을 보여주었다. 그러나 원심 와 하중 시에는 직선형 배열에 연결 고정한 경우을 제외하고 원심치조정과 원심측 근단부에 응력이 발생하였다.

후속연구

이상과 같이 하악 구치부에서 직선형 배열과 삼각형 배열에 대한 실제 응력 분산효과는 명확하게 검증되지 않고 있으며, 연결고정의 의미와 효과를 비교하는 것은 현재 혼란스러운 보철물 제작 유형의 확립에 일조할 수 있을 것이다. 본 연구의 목적은 하악 구치부에서 두 가지 다른 배열 방식에 따라 매식했을 때 연결고정을 한 고정성 국소의치와 개별수복한 고정성 국소 의치를 제작하고, 각 고정체에 가해지는 응력의 크기와 분산을 비교 분석하여 임플랜트를 이용한 고정성 국소 의치의 설계에 도움이 되고자 한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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