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치과 임플란트에서 기성 지대주와 맞춤형 지대주의 응력분석 및 피로파절에 관한 연구
Stress Analysis and Fatigue Failure of Prefabricated and Customized Abutments of Dental Implants 원문보기

구강회복응용과학지 = Journal of dental rehabilitation and applied science, v.29 no.3, 2013년, pp.209 - 223  

김희은 (단국대학교 치과대학 치과보철학교실) ,  조인호 (단국대학교 치과대학 치과보철학교실)

초록
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하악 제 1대구치에 티타늄과 지르코니아 소재의 기성 지대주와 맞춤형 지대주를 이용해 지르코니아 크라운으로 수복한 경우를 3차원 유한요소법을 통해 응력 분포를 분석해 보고, 피로 파절 강도 및 파절 형태를 고찰해 보았다. 정상교합자의 CT scan을 재구성한 하악골 모형상에 제 1대구치 임플란트 지지 지르코니아 크라운으로 수복한 6가지 유한요소 모형을 제작하고, 협측 교두 중앙에 수직과 30도 각도로 100 N의 하중을 가하는 조건으로 응력분포를 분석하였다. 현재 임상적으로 사용되고 있는 4가지 지대주를 이용하여, 군당 10개의 시편을 제작하고, ISO 14801에 따라 피로파절 실험을 실시하였다. 지대주나 고정체의 재질에 따른 응력분포의 차이는 없었고 형태에 따른 응력크기의 차이만 보였다. 맞춤형 지대주 군이 전반적으로 낮은 크라운 응력을 나타내었으며, 지대주 일체형 지르코니아 임플란트는 계면 골조직의 응력이 가장 낮게 나타났다. 피로수명의 평균값은 7군이 가장 높았고, 1군, 2군, 3군의 순서로 낮게 나타났으며(P<0.05), 기성 지대주 군은 피로수명의 편차가 적게 나타났다. 구치부의 임플란트 수복 시에는 맞춤형 지대주의 사용이 상부 보철물의 파절저항성 향상에 유리하며, 심미적 요구도가 높은 경우에는 고정체와의 접합부를 티타늄으로 제작한 지르코니아 맞춤형 지대주의 사용을 고려해 볼 만 하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was to evaluate the stress distributions of prefabricated, customized abutments and fixtures according to their material and shape by three-dimensional finite element analysis. And to investigate the fatigue life and fracture characteristics. Mandibular models were fabricated by reconstru...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 하악 제 1대구치의 임플란트 단일치 수복시 티타늄과 지르코니아 소재의 기성 지대주와 맞춤형 지대주 및 고정체를 이용해 시멘트 유지형 지르코니아 크라운으로 수복한 경우를 3차원 유한요소법을 통해 응력 분포를 분석해 보고, 각 지대주의 형태와 재질에 따른 피로 파절 강도 및 파절 형태를 고찰해 보고자 하였다.

가설 설정

  • 골의 두 절단면은 완전히 고정된 상태로 가정하고, 피질골과 해면골 및 고정체는 절점을 공유하고 고정체와 지대주 및 지대주 나사는 접촉하는 조건으로, 지대주와 크라운은 시멘트 공간을 부여하지 않고 절점을 공유하는 것으로 경계를 설정하였다.
  • 선학들의 연구를 참고하여 각 재료의 물성치를 가정하여19-21) 본 연구에 사용된 각 재료의 물성치인 탄성계수(E, Young's modulus)와 포와송 비(Poisson's ratio)는 다음 표와 같다(Table I).
  • 선학들의 연구를 참고하여 각 재료의 물성치를 가정하여19-21) 본 연구에 사용된 각 재료의 물성치인 탄성계수(E, Young's modulus)와 포와송 비(Poisson's ratio)는 다음 표와 같다(Table I). 재료의 물리적 특성은 재료의 기계적 특성이 균일하다는 균질성(homogeneity), 재료의 특성이 3방향으로 모두 동일하다는 등방성(isotropy), 구조의 변형이나 변위는 적용된 힘에 선형 비례하고 재료의 소성(plasticity)은 고려하지 않는다는 조건하에 선형탄성(linear elasticity)을 갖는 것으로 가정하였다.
  • 하악 제 1대구치 부위에 임플란트를 식립하고 단일치아를 수복한 상황을 가정하였으며, 정상 교합자의 CT scan을 재구성하여, 협설 폭경 16.0 mm, 골 높이 27.5 mm, 근원심 20.0 mm의 하악 제 1대구치 부위의 하악골 모형을 제작하였고, 실험의 편의를 위해 인접치는 제외하였다(Fig. 1a).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
임플란트 보철물의 심미성은 어떤 요인에 영향을 받는가? 1,2) 또한 임플란트 보철물의 심미성에 대한 관심이 높아지면서 심미적 요소의 중요성이 강조되고 있다. 임플란트 보철물의 심미성은 임플란트 주위의 치주조직의 상태나 보철물에 사용되는 재료에 따라 영향을 받는다. 통상적으로 사용되는 티타늄 임플란트 지대주는 연조직 두께가 얇거나 치은 열구가 얕은 경우에 치은 부위에 회색빛 음영을 남기고, 치은퇴축 발생시에 치은연에서 티타늄이 노출되어 비심미적인 결과를 보일 수 있다.
임플란트 보철에서 기성 지대주에 의한 보철 수복이 어려워지는 요인은 무엇인가? 임플란트 보철시 이용되는 기성 지대주는 모든 환자의 구강상태에 이상적으로 적용되기에는 여러 가지 한계점이 있다. 식립 위치가 부적절 하거나 불량한 치관-임플란트 비율, 너무 얇거나 두꺼운 임플란트 주위조직은 기성 지대주에 의한 보철 수복을 어렵게 만든다. 맞춤형 지대주는 상부 보철물의 형태를 이상적으로 제작할 수 있어 보철물의 파절을 방지하며, 개개인의 치은형태에 맞추어 변연형성이 가능하므로 잔존 시멘 트에 의한 부작용이나 식편압입 등을 예방할 수 있고, 위생관리가 용이하여 임플란트 주위 조직 건강에 유리하다는 장점이 있다.
임플란트 보철에서 맞춤형 지대주의 장점은 무엇인가? 식립 위치가 부적절 하거나 불량한 치관-임플란트 비율, 너무 얇거나 두꺼운 임플란트 주위조직은 기성 지대주에 의한 보철 수복을 어렵게 만든다. 맞춤형 지대주는 상부 보철물의 형태를 이상적으로 제작할 수 있어 보철물의 파절을 방지하며, 개개인의 치은형태에 맞추어 변연형성이 가능하므로 잔존 시멘 트에 의한 부작용이나 식편압입 등을 예방할 수 있고, 위생관리가 용이하여 임플란트 주위 조직 건강에 유리하다는 장점이 있다.1,2) 또한 임플란트 보철물의 심미성에 대한 관심이 높아지면서 심미적 요소의 중요성이 강조되고 있다.
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