$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

연구 목적: 임플란트 나사선 경사각이 치조골의 응력분포에 미치는 영향을 검토하여 어떤 임플란트가 응력분산에 유리한 지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 피치는 0.8 mm로 일정하게 하고 나사선의 줄(thread) 수를 다르게 하여 나사선 경사각의 변화를 준 1줄 나사선 임플란트(single thread type: 경사각 $3.8^{\circ}$)와 2줄 나사선 임플란트(double thread type: 경사각 $7.7^{\circ}$) 그리고 3줄 나사선 임플란트(triple thread type: 경사각 $11.5^{\circ}$)의 세 가지 모델을 통해 3차원 유한요소 응력분석을 시행하였다. 임플란트가 치조골의 치아 장축에 대하여 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$ 경사지게 식립된 것으로 가정하여 9 가지 모델을 만들었다. 200 N의 수직 방향의 하중과, 200 N의 임의의 $15^{\circ}$ 경사 하중을 가한 경우에 임플란트와 치조골에서 발생된 응력분포를 3차원 유한요소법으로 분석하였다. 결과:1. 임플란트의 경사 식립 각도가 클수록 치조골과 임플란트의 등가응력(von-Mises stress)과 최대주응력이 높게 나타났다. 2. 수직하중보다 경사하중을 가할 경우 치조골과 임플란트의 등가응력과 최대주응력이 높게 나타났다. 3. 임플란트의 나사선 줄 수가 증가할수록 응력분산 효과가 커서 등가응력과 최대주응력의 크기가 감소되었다. 4. 치조골에 작용하는 최대주응력의 크기는 수직하중 시에나 경사하중 시에 3줄 나사선을 가진 임플란트가 가장 작고 다음으로 2줄 또는 1줄 나사선의 순으로 나타나 3줄 나사선의 경우가 가장 우수한 결과를 보였다. 결론: 이상의 결과는 3줄 나사선 임플란트가 1줄 및 2줄 나사선 임틀란트보다 응력분산 효과 면에서 우수하며, $10^{\circ}$ 이상 경사지게 식립된 경우에라도 나사선 경사각이 커지면서 줄 수가 증가할수록 치조골에서 발생하는 최대 주응력 값이 감소하므로 임플란트 나사선 줄 수와 경사각을 최적화함으로써 임플란트 응력분산에 도움이 될 수 있음을 시사하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: The purpose of this study was to find an inclination slope of the screw thread that is favorable in distributing the stresses to alveolar bone by using three dimensional finite element analysis. Materials and methods: Three types modelling changed implant thread with fixed pitch of 0.8 mm i...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 8mm로 동일하게 하면서, 나사선 줄수를 증가시키면 나사선 수나 표면적 등을 같게 변수를 최소화할 수 있다. 결과적으로 다른 변수는 동일하게 하고 나사선 경사각의 변화에 따른 세종류의 임플란트에서 치조골 응력분포의 변화를 관찰하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 임플란트에 외력이 가해질 때 임플란트와 치조골에서 발생되는 응력분포를 조사하기 위한 모형을 설계하였다. Fig.

가설 설정

  • 또한 10mm 길이의 임플란트가 치조골에 유착된 부위는10 - 9.75mm로, 수직 방향으로 0°, 10°, 15° 각도로 경사지게 식립 되었을경우 collar 부위가 2mm인 지대주가 0°, 10°, 15°로 식립된 임플란트를 보상하면서 상부 보철물이 치아 장축에 대해 이상적으로 수복되는 것으로 가정하였다.
  • 지금까지 임플란트와 관련된 연구와 자료는 방대하나 동일한 조건에서 나사선 경사각(나사선의 리드각)만 달리하고 임플란트의 표면적, 나사선수, 피치의간격, 나사산모양, 매식체직경과 길이 등 변수를 통일한 3차원 연구는 아직까지 보고된 바 없다. 또한 실제 임상에서 치아 장축에 평행한 이상적인 식립은 어려우므로 이를 고려하여 경사식립된 경우를 가정하여 연구를 시행하였다. 본연구에서는 응력분산에 유리한 임플란트 나사선 경사각을 알아보기 위하여 3가지 형태의 임플란트 나사선 경사각과 3가지식립 각도를 조합하여 9가지모델에서 3차원 유한요소 분석을 통하여 응력분포에 미치는 영향과 응력 분포결과의 차이를 비교하였다.
  • 매식체와 치조골은 재료의 특성이 3축방향으로 동일하다는 등방성(isotropy), 기계적 특성이 균일하다는 균질성(homogenecity), 구조의 변형이나 변위는 적용된 힘에 비례한다는 선형 탄성(linear elasticity)을 갖는 것으로 가정하였다. 매식체와 치조골 사이의 경계에서는 응력의 변화가 급격하게 나타날 것으로 예측되어 가장자리보다 더 조밀하게 요소와 절점을 부여하였다.
  • 3 mm인 치근형 형태로 제작하였다. 임플란트 모델의 길이는 10 mm이지만 나사선 경사각이 치조골 응력분포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 10 - 9.75mm 길이만큼 골유착된 것으로 가정하였다.
  • 치밀골, 해면골, 금합금과 Titanium (Ti-6Al-4V)의 물성(탄성계수, poisson' ratio)은 Table 1에 나타낸 바와 같은 값을 적용시켰고 온도와는 무관한 것으로 가정하였다.
  • 임플란트 매식체와 상부 보철물은 본 연구에서 관찰하고자 하는 부위가 아니므로 상부 구조물과 시멘트용 지대주, 임플란트 매식체는 완전히 결합된 상태로 설정하였다. 한편 본 연구의 악골모형은 치밀골과 해면골로 가정하여 임플란트와 골과의 접촉면이 완전히 골유착된것으로 가정하여 절점을 공유시켰다. 치밀골, 해면골, 금합금과 Titanium (Ti-6Al-4V)의 물성(탄성계수, poisson' ratio)은 Table 1에 나타낸 바와 같은 값을 적용시켰고 온도와는 무관한 것으로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
임플란트가 성공적인 기능을 수행하기 위한 요건에는 어떤 것들이 있는가? 1969년 Branemark에 의해 생체와 금속 간의 골유착 개념이 보고된 이후 많은 실험과 연구 그리고 임상적 적용을 통해 다양한 임플란트가 개발되었고, 현재 임플란트는 보편적으로 사용되는 치과 치료 술식이 되었다. 1,2 임플란트가 성공적인 기능을 수행하기 위해서는구성물질이 생체친화성을 가져야할뿐만 아니라 교합압에 충분히 견딜 수 있는 기계적, 공학적 강도를 가져야 한다. 3 또한 성공적인 임플란트 치료를 위해서는 초기 치유 과정 중에 얻어진 골유착을 장기간 유지하기 위하여 임플란트에 가해지는 교합력을 비롯한 외부하중에 적절히 반응할 수 있도록 설계되어야 하며, 더불어 임플란트 주위에 발생되는 염증반응의 조절도 중요하다.
구강 내 응력을 측정하기 위해 유한요소법을 많이 사용하는 이유는 무엇인가? 또한모델링(modeling)이 완성되면 하중 및 경계조건의 설정이 자유로워 구조적으로 복잡한 생체역학의 연구에 많이 이용된다. 역학적 반응을 구강 내에서 측정하는 것은 불가능하기 때문에 불규칙하고 복잡한 기하학적 형태와 다양한 물성치로 이루어지는 구조물에 대해 유한요소법이 많이 이용되고있다.13-15
임플란트와 치조골 간 골유착 파괴와 치조골 소실 등의 원인은 무엇인가? 3-5 그로 인해 임플란트와 치조골 간의 골유착 파괴와 치조골 소실 등이 발생할 수 있다. 3,5,6 이러한 현상의 가장 큰 원인은 임플란트와 치조골 사이에 발생하는 응력집중이며, 그외에도나사산의형태, 피치(pitch), 나사산의높이, 나사선의 경사각, 나사산 끝단의 폭, 그리고 임플란트 직경 등과 같은 요인에 의해 영향을 받는다. 따라서 임플란트의 성공률을 높이기 위해서는 임플란트 주변의 골 흡수에 대한 고려가 필수적이며, 저작압에 의해 임플란트와 주변 지지조직에 발생하는 응력에 대한 고려도 더욱 중요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (18)

  1. Branemark PI. Osseointegration and its experimental background. J Prosthet Dent 1983;50:399-410. 

  2. Adell R, Lekholm U, Rockler B, Branemark PI. A 15-year study of osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Int J Oral Surg 1981;10:387-416. 

  3. Skalak R. Biomechanical considerations in osseointegrated prostheses. J Prosthet Dent 1983;49:843-8. 

  4. Holmes DC, Grigsby WR, Goel VK, Keller JC. Comparison of stress transmission in the IMZ implant system with polyoxymethylene or titanium intramobile element: a finite element stress analysis. Int J Oral Maxillofac Implants 1992;7:450-8. 

  5. Brunski JB. Biomaterials and biomechanics in dental implant design. Int J Oral Maxillofac Implants 1988;3:85-97. 

  6. Rangert B, Jemt T, Jorneus L. Forces and moments on Branemark implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1989;4:241-7. 

  7. Holmgren EP, Seckinger RJ, Kilgren LM, Mante F. Evaluating parameters of osseointegrated dental implants using finite element analysis-a two-dimensional comparative study examining the effects of implant diameter, implant shape, and load direction. J Oral Implantol 1998;24:80-8. 

  8. Hoshaw SJ, Brunski JB, Cochran GVB. Mechanical loading of Branemark implants affects interfacial bone modeling and remodeling. Int J Oral Maxillofac Implants 1994;9:345-60. 

  9. Isidor F. Loss of osseointegration caused by occlusal load of oral implants. A clinical and radiographic study in monkeys. Clin Oral Implants Res 1996;7:143-52. 

  10. Rieger MR, Adams WK, Kinzel GL. A finite element survey of eleven endosseous implants. J Prosthet Dent 1990;63:457-65. 

  11. Siegele D, Soltesz U. Numerical investigations of the influence of implant shape on stress distribution in the jaw bone. Int J Oral Maxillofac Implants 1989;4:333-40. 

  12. Holmes DC, Loftus JT. Influence of bone quality on stress distribution for endosseous implants. J Oral Implantol 1997;23:104-11. 

  13. Bergman B. Evaluation of the results of treatment with osseointegrated implants by the Swedish National Board of Health and Welfare. J Prosthet Dent 1983;50:114-5. 

  14. Bidez MW, Chen Y, McLoughlin SW, English CE. Finite element analysis of four-abutment Hader bar designs. Implant Dent 1993;2:171-6. 

  15. Borchers L, Reichart P. Three-dimensional stress distribution around a dental implant at different stages of interface development. J Dent Res 1983;62:155-9. 

  16. Papavasiliou G, Kamposiora P, Bayne SC, Felton DA. Three-dimensional finite element analysis of stress-distribution around single tooth implants as a function of bony support, prosthesis type, and loading during function. J Prosthet Dent 1996;76:633-40. 

  17. Rieger MR, Adams WK, Kinzel GL, Brose MO. Alternative materials for three endosseous implants. J Prosthet Dent 1989;61:717-22. 

  18. Rieger MR, Mayberry M, Brose MO. Finite element analysis of six endosseous implants. J Prosthet Dent 1990;63:671-6. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로