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교정용 미니스크류를 이용한 연속호선과 분절호선의 유한요소분석
Three dimensional finite element analysis of continuous and segmented arches with use of orthodontic miniscrews 원문보기

대한치과교정학회지 = Korean journal of orthodontics, v.41 no.4, 2011년, pp.237 - 254  

이언화 (인하대학교 의과대학 치과학교실) ,  유형석 (연세대학교 치과대학 교정학교실) ,  이기준 (연세대학교 치과대학 교정학교실) ,  박영철 (연세대학교 치과대학 교정학교실)

초록
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설측의 연속호선과 분절호선의 3차원 유한요소 모델에서 레버암의 길이와 미니스크류의 위치를 달리하여 전치부 후방 견인 시의 변위 양상을 비교하였다. 구개 경사면 견인 시, 두 호선 공히 레버암이 짧을수록 전치부의 설측 경사 이동을, 20 mm인 경우 중절치의 치체 이동 및 견치의 치근 이동 양상을 나타냈다. 정중구개봉합부 견인 시의 변위양상은 구개 경사면의 경우와 유사하였으나, 레버암이 20 mm인 두 호선에서 절치의 치체 이동 및 연속호선에서 전치부의 함입 소견을 보였다. 호선 종류에 관계없이 레버암이 길어질수록 절치의 정출은 감소하였고, 구개 경사면에서의 견인인 경우와 함께 견치의 협측 변위가 증가하였으며, 분절호선에서 변위량이 많았다. 연속호선상의 제2소구치는 근심 경사 이동 및 함입 소견을, 대구치는 레버암이 길수록 원심 이동 및 협측 변위를 나타낸 반면, 분절호선상의 구치부도 3차원적 이동 양상을 나타냈으나 변위량은 미미하였다. 전치부 후방 견인 시 레버암 작용에 의해 절치의 경사 이동과 견치의 측방 이동 경향이 있었으며, 치체 이동을 위해서는 약 20 mm의 레버암을 추천할 수 있다. 또한 호선의 종류가 치열 변위 양상 및 변위량에 차이를 나타냈다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Objective: The purpose of this study was to compare the displacement patterns shown by finite element analysis when the maxillary anterior segment was retracted from different orthodontic miniscrew positions and different lengths of lever arms in lingual continuous and segmented arch techniques. Met...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 치아군 등에 교정력을 가하였을 때 나타나는 치아의 반응1 및 생물학적인 영향23에 관한 분석 방법 중 유한요소법24-28은 컴퓨터 프로그램을 이용하여 물체의 3차원 모델링 후 외력이 가해졌을 때 발생하는 stress와 strain 분포 등을 해석하는 공학적 방법이다. 이에 본 연구는 레버암의 길이와 미니스크류의 위치를 달리하여 상악 전치부 후방 견인 시, 두 호선상에 나타나는 초기 치열 변위 양상을 3차원 유한요소법으로 비교 분석하고, 치료 목표에 따른 최적의 역계 및 호선의 선택을 위해 시행하였다.

가설 설정

  • 본 실험 모델상에 사용된 치아, 치조골, 치근막과 선재는 모두 등방(isotrophy), 등질(homogeneity)의 선형 탄성체(linear elasticity)로 가정하였고, 구성 요소들의 물성치로 Young’s modulus와 Poisson’s ratio를 부여하였는데, Tanne 등34과 Sung 등1의 연구 자료를 참고로 하였다 (Table 1).
  • 에 준하였으며, 치열궁 형태는 Ormco사 (Ormco, Orange, CA, USA)의 broad arch form과 동일하게 제작하였다. 치근막의 두께는 Kronfeld,31 Coolidge32의 연구를 기초로 하여 0.25 mm로 균일하게 설정하고 치조골은 손실없는 것으로 가정하여 cementoenamel junction (CEJ) 하방 약 1 mm에서 형성하였다. 모델에서 교합면에 수직으로 상악 중절 치의 절단연에서 브라켓 슬롯까지의 거리는 4.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전치부 후방 견인의 효과적인 역계를 위해서 중요한 것은? 전치부 후방 견인의 효과적인 역계(force system) 를 위해서는, 레버암의 길이와 sagittal plane상에서의 위치 및 후방 고정원의 설계가 중요한데, 미니스크류13,14는 절대적 고정원(absolute anchoarge)15-17으로서의 역할 뿐만 아니라 식립 부위에 따라 다양한 수평, 수직적 벡터를 나타내어 임상에서 활용도가 높다. Chung 등18은 설측의 retractor와 palatal plate를 이용하여 전치부 en-masse 견인을 시행하였고, Hong 등19은 전치부 torque 조절을 위한 레버암과 미니스크류 시스템에 관해 보고하였다.
교정력은 무엇에 의해 이동 양상이 달라지는가? Siding mechanics는 과거의 loop mechanics와 달리 브라켓과 호선 사이의 마찰로 인해 고정원이 소실2될 수 있음에도 불구하고, 이러한 요구(demand)를 충족시킬 수 있어 임상에서 보편적으로 사용되고 있으며, 이에 대한 효과적인 역계(force system) 등이 보고되고 있다. 3 교정력은 벡터의 수학이고 저항 중심에 대한 힘의 작용선(line of force)에 의해 이동 양상이 달라지므로, 4 소구치 발치 case에서 술자가 원하는 전치부 이동 양상을 위해서는 적절한 힘 벡터와 모멘트의 조절 등이 필요하다. 5 특히 설측 교정의 경우, 순측과 힘의 작용점의 차이로 인해 동일한 교정력을 제공 시 발생하는 모멘트가 달라지므로, 호선에 보상 만곡(compensating curve)1을 부여하거나 레버암6,7 등을 사용하여 전치부 견인을 시행할 수 있으며, 순측 교정과의 생역학적 차이를 이해하고 적용한다면 성공적인 결과를 가져올 수 있겠다.
설측의 연속호선과 분절호선의 3차원 유한요소 모델에서 레버암의 길이와 미니스크류의 위치를 달리하여 전치부 후방 견인 시의 변위 양상을 비교한 결과는? 설측의 연속호선과 분절호선의 3차원 유한요소 모델에서 레버암의 길이와 미니스크류의 위치를 달리하여 전치부 후방 견인 시의 변위 양상을 비교하였다. 구개 경사면 견인 시, 두 호선 공히 레버암이 짧을수록 전치부의 설측 경사 이동을, 20 mm인 경우 중절치의 치체 이동 및 견치의 치근 이동 양상을 나타냈다. 정중구개봉합부 견인 시의 변위양상은 구개 경사면의 경우와 유사하였으나, 레버암이 20 mm인 두 호선에서 절치의 치체 이동 및 연속호선에서 전치부의 함입 소견을 보였다. 호선 종류에 관계없이 레버암이 길어질수록 절치의 정출은 감소하였고, 구개 경사면에서의 견인인 경우와 함께 견치의 협측 변위가 증가하였으며, 분절호선에서 변위량이 많았다. 연속호선상의 제2소구치는 근심 경사 이동 및 함입 소견을, 대구치는 레버암이 길수록 원심 이동 및 협측 변위를 나타낸 반면, 분절호선상의 구치부도 3차원적 이동 양상을 나타냈으나 변위량은 미미하였다. 전치부 후방 견인 시 레버암 작용에 의해 절치의 경사 이동과 견치의 측방 이동 경향이 있었으며, 치체 이동을 위해서는 약 20 mm의 레버암을 추천할 수 있다. 또한 호선의 종류가 치열 변위 양상 및 변위량에 차이를 나타냈다.
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