Photoelastic evaluation of Mandibula Posterior Crossbite Appliance

Mandibular Posterior Crossbite Appliance의 적용시 응력 분포에 관한 광탄성법적 연구

This study was undertaken to demonstrate the forces in the mandibular alveolar bone generated by activation of the mandibular posterior crossbite appliance in the treatment of buccal crossbite caused by lingual eruption of mandibular second molar. A three-dimensional photoelastic model was fabricated using a photoelastic material (PL-3) to simulate alveolar bone. We observed the model from the anterior to the posterior view in a circular polariscope and recorded photogtaphically before and after activation of the mandibular posterior crossbite appliance. The following results were obtained : 1. When the traction force was applied on the buccal surface of the mandibular second molar, stress was concentrated at the lingual alveolar crest and root apex area. The axis of rotation also was at the middle third of the buccal toot surface and the root apex, so that uncontrolled tipping and a buccal traction force for the mandibular second molar were developed. 2. When the traction force was applied on the lingual surface of the mandibular second molar more stress was observed as opposed to those situations in which the force application was on the buccal surface. In addition, stress intensity was increased below the loot areas and the axis of rotation of the mandibular second molar was lost. In result, controlled tipping and intrusive tooth movements were developed. 3. When the traction forte was applied on either buccal or lingual surface of the second molar, the color patterns of the anchorage unit were similar to the initial color pattern of that before the force application. So we can use the lingual arch for effective anchorage in correcting the posterior buccal crossbite. As in above mentioned results, we must avoid the rotation and uncontrolled tipping, creating occlusal interference of the malpositioned mandibular second molar when correcting posterior buccal crossbite. For this purpose, we recommend the lingual traction force on the second molar as opposed to the buccal traction.

본 연구는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance에 의해 하악 제2대구치의 치근단과 그 주위의 치조골에 발생되는 응력분포를 알아보기 위해 광탄성법을 이용하여 분석하였다. 하악의 치조골을 재현하기 위해 PL-3 형의 epoxy resin과 PL-3 보다 경질인 레진치아를 사용하여 설측 이소맹출된 하악 제2대구치를 광탄성모형으로 재현하였다. 광탄성 모현상에 mandibular posterior crossbite appliance를 적용하고 힘을 가하기 전과후의 응력 분포를 알아보기 위해 원형편광기 를 사용하여 모형의 전후방에서 관찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 하악 제2대구치의 협측면에 힘을 가한 경우, 설측 치조정과 치근첨 부위에 응력이 집중되어 나타났고 회전중심이 치근 협측면의 중간 1/3부위와 치근첨 부위에 발생하였으며 이로 인해 제 2대구치에 협측으로의 비조절성 경사이동 및 회전력이 발생하였다. 2. 하악 제2대구치의 설측면에 힘을 가한 경우에는 협측면에 힘을 가한 경우 보다 치근첨에 더 많은 응력이 발생하였다. 또한 치근하방의 치조골 부위에 응력이 증가하였으며 치근의 협측면과 치근첨 부위의 회전중심도 없어져 이로 인한 협측으로의 조절성 경사 이동 및 함입력이 관찰되었다. 3. 하악 제2대구치의 협측이나 설측에 힘을 가한 경우, 고정원인 제1대구치의 치근첨 부위는 힘을 가하기 전의 초기 응력상태와 비교할 때 응력의 증가는 보이지 않아 구치부 협측 반대 교합의 개선시 하악의 설측 호선은 효과적인 고정원으로 사용될 수 있다. 이상의 연구 결과는 설측 이소맹출된 하악 제2대구치의 구치부 협측 반대교합을 개선하기 위해 사용되는 mandibular posterior crossbite appliance를 적용할 때, 제2대구치의 협측면보다는 설측면에서 힘을 부여하는 것이 교합장애를 야기시킬 수 있는 비조절성 경사이동과 구치의 회전을 피하면서 협측으로의 조절성 경사이동 및 함입력을 적용시킬 수 있음을 의미한다.