목적: 삼차원 유한요소분석을 이용하여 상악 전치부 즉시하중 임플란트의 식립 깊이가 주위 골의 응력 분포와 임플란트의 미세움직임에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 임플란트 상단이 치조정 피질골 상연을 기준으로 0.00 mm, 0.25 mm, 0.50 mm, 0.75 mm, 1.00 mm 깊게 위치되도록 총 5개 골모형을 제작하였다. 고정체와 주위 골 계면에 마찰접촉과 35 Ncm의 식립 토크를 재현하였다. 임시 보철물에 178 N의 정하중을 고정체의 중심축에 대하여 축방향의 수직하중과 $30^{\circ}$의 경사하중으로 가하고 유한요소 분석을 시행하였다. 결과: 임플란트의 식립 깊이가 주위 골의 응력 분포에 상당한 영향을 주었다. 임플란트의 가장 큰 미세움직임이 $39.34{\mu}m$로 나타났다. 경사하중이 수직하중에 비해서 응력 분포와 미세움직임의 변화에 크게 기여하였다. 결론: 임플란트 식립 깊이의 증가는 피질골에 집중된 응력을 분산시키는데 유리하였으며, 초기 골유착 실패와 관련이 있는 미세움직임에는 크게 영향을 주지 않았다.
Several FE models were developed based on micro-CT images of a mandibular specimen. A new dental implant model was suggested from parameter study for the relation between shape and interfacial stress of dental implants. It is found that the proposed model is highly beneficial.
목적: 완전한 골-임플란트 결합을 가졌던 임플란트가 갑자기 골유착을 잃은 경우의 시간에따른 재골유착을 연구하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 23마리 토끼의 좌우 경골에 각각 2개씩 실험목적으로 제작한 RBM임플란트를 식립 후, 6주 후에 1차로 비틀림 제거력을 측정한 다음, 임플란트를 다시 재위치 침하시키고, 4일, 7일, 11일, 2주, 4주, 6주, 그리고 8주의 재침하시간 경과 후 2차로 비틀림 제거력을 측정하고 시편을 제작하여 조직 형태학적 검사를 하였다. 통계학적 검사를 위해 paired t-test를 시행했고, One-way ANOVA와 Tukey's post-hoc test 통해 그룹간 차이를 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 1차 비틀림 제거력과 비교해봤을 때 2차에서 11일 후에는 증가했으며, 2주 후부터 유의성 있게 증가하였다. 형광조사검사에서, 7일 후부터 골-임플란트 계면 사이에 형광밴드가 나타나는 광물화 현상이 관찰되고, 11일 후부터는 분명한 골 형성이 나타났다. 결론: 토끼에서는 11일 이후가 되면 충분한 재골유착을 얻을 수 있었다.
골치유 기간 중 임플란트-골 계면에서 일정 수준 이상의 미세동요가 발생하게 되면 임플란트의 골유착이 방해받게 되므로 임플란트 식립 후 초기 골반응에 관해 임플란트 안정성은 하나의 지표가 된다. 본 연구의 목적은 임플란트 식립 후 전향적인 연구를 통해 초기 임플란트 안정성 변화를 추적하여 골치유 양상을 추론하고자 하였다. 총 26명의 환자에게 식립된 30개의 임플란트를 대상으로 하악골에 1회법으로 식립 직후 1주 간격으로 12주간 공진주파수분석을 시행하여 초기 안정성의 변화를 구하였으며 식립 직후와 1개월 간격으로 변연골 흡수 정도를 방사선학적 방법으로 측정하였다. 식립 직후와 각 치유기간 동안의 ISQ값 비교에서 식립 4주에서 6주사이에 골질에 따른 차이를 보였으나(P<0.05), 6주 이후에는 골질군 간에는 임플란트 안정성 변화에 차이가 없었다(P>0.05). 방사선학적 검사에서는 변연골의 차이가 관찰기간내에 유의하게 변화하지 않았다(P>0.05). 임플란트 식립 후 초기 골치유과정은 골흡수과정에 연속적인 과정으로 4주 이후 바람직한 골치유과정이 진행됨을 공진주파수분석으로 관찰할 수 있었다.
마이크로 임플란트의 식립 혹은 제거 시의 토오크는 안정성과 기계적 파절 가능성에 대한 척도가 되므로 골조건 및 임플란트의 디자인과 연계한 생역학적 분석을 통해 이를 해석적으로 예측하는 수단을 갖는 것이 의미 있는 과제라 사료된다. 이에 본 연구에서는, 국산 Absoanchor (Dentos Inc. Daegu, Korea) 마이크로 임플란트 모델을 대상으로 하여 기본적 디자인 변수(design parameter)인 길이, 직경, 나사산 크기와 토오크 및 임플란트의 비틀림 파절강도와의 역학적 상관관계에 대해 해석하였으며, 골특성이 미치는 영향을 고려하기 위해서 임플란트/해면골 계면의 저항력$(S_{can})$을 $1.0{\sim}2.5MPa$ 범위로 설정하였다. 분석을 위해 임플란트 디자인 변수들만의 함수인 토오크 지수와 비틀림 파절 강도의 지표인 강도 지수를 정의하였다. 분석결과, 임플란트 직경이 증가할수록 토오크 지수가 증가하지만 강도 지수가 토오크 지수보다 증가율이 커서 비틀림 파절에 대한 안전영역이 증가하였으며, 나사산 높이가 커지면 토오크 지수가 증가하지만 강도 지수는 감소되는 것을 관찰하였다. Absoanchor 마이크로 임플란트는 해면골과 계면에서의 저항력$(S_{can})$이 1.0 MPa 이하에서는 전 모델이 토오크에 의한 비틀림 파절로부터 안전한 것으로 분석되었으나 $(S_{can})$이 증가하면 일부 모델에서는 파절 위험성이 있는 것으로 분석되었다. $S_{can}$이 1.5 MPa수준에서는 경부직경이 1.5 mm 이상이면 전체 길이$(5{\sim}12mm)$에서 안전하였다. 또한, $S_{can}$이 2.0 MPa 수준에서 식립깊이 8 mm를 가지려면 경부직경이 1.5 mm 이상인 모델을 선정하는 것이 안전한 것으로 분석되었다. 항불안을 측정하는 EPM 실험에서도 1회나 2주간 SCE 10mg/kg과 100mg/kg을 투여 받은 생쥐에서 생리 식염수만 투여 받은 생쥐보다 open arms에서 머무는 시간이 유의하게 증가되어 SCE가 단기 또는 장기간의 항불안에 효과가 있음을 나타냈다. 시험관내 실험 결과에서는, SCE와 SCE-40이 SERT, NET, 그리고 GABA ligand의 결합 억제능이 있음이 확인되었고, SCE와 SCE-40은 serotonin(5-hydroxytryptamine: 5-HT)과, norepinephrine의 uptake를 억제하는 것으로 나타났다. 그러므로 본 연구는 효모 추출물(SCE)과 그 분획(SCE-40)이 행동적, 신경학적으로 항우울, 항불안에 효과가 있음을 확인하였으며, 효모 추출물(SCE)과 그 분획(SCE-40)이 안전한 천연식품으로서 우울증, 불안증 등의 관련 질환의 예방, 치료용 의약품 개발과 기능성 식품에 효과적으로 이용될 수 있음을 시사한다.tall fescue 23%, Kentucky bluegrass 6%, perennial ryegrass 8%) 및 white clover 23%를 유지하였다. 이상의 결과를 종합할 때, 초종과 파종비율에 따른 혼파초지의 건물수량과 사료가치의 차이를 확인할 수 있었으며, 레드 클로버 + 혼파 초지가 건물수량과 사료가치를 높이는데 효과적이었다.\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)
골조직이 자라 들어갈 수 있는 적절한 크기의 마이크로패터닝을 부여하면 강하고 지속적인 골유착을 이룰 수 있는 생역학적 결합을 이룰 수 있다. 또한 마이크로패터닝을 통해 골조직과 접촉하는 면적을 증가시킴으로써 하중을 적절히 분산시킬 수도 있다. 본 연구에서는 마이크로패터닝의 형태와 크기에 따른 응력의 분산에 대해 연구하였다. 나사 하나에서의 하중을 연구하기 위해 2차원 유한요소분석법을 이용하였다. 임플란트는 무한히 긴 피질골에 100% 접촉하며 골-임플란트 계면은 고정된 것으로 경계조건을 설정한 후 마이크로패터닝의 위치와 수에 따라 5군으로 나누어 축력을 가한 후 최대응력과 응력의 분산양상을 비교하였다. 연구 결과, 마이크로패터닝을 부여하면 일반적인 나사에 비해 응력을 보다 넓게 분산시켰으며 나사의 하방에 마이크로패터닝을 부여한 것이 상방에 부여한 것보다 더 고르게 응력을 분산시켰다. 3개의 마이크로패터닝을 부여한 군이 2개의 마이크로패터닝을 부여한 군에 비해 응력을 넓게 분산시켰으나 응력이 집중되는 부위가 나타났다. 이상의 결과를 통해 마이크로패터닝을 부여하면 응력의 분산효과가 있으며 특히 나사 하방에 부여하는 것이 더 큰 효과를 냄을 알 수 있었다.
하악 완전 무치악 환자에서 이공 사이에 2개의 임플란트를 식립한 후 4종류의 어태치먼트를 사용한 하악 오버덴쳐를 제작하여 유한요소 모델을 만들고 여기에 3가지 하중 조건을 가하여 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 10.0을 이용하여 어태치먼트 종류에 따른 임플란트 주위골과 보철물 및 임플란트와 골 사이 계면에 발생하는 최대 응력의 크기와 응력 분포양상을 분석하였다. 하악골체의 전체적인 골격구조에서 치아 부분은 오버덴쳐로 모델을 형성하였고 오버덴쳐와 하악골 사이에 2mm 두께의 점막을 삽입하였다. 임플란트 오버덴쳐의 유한요소 모델은 ball and socket, Locator, magnet, bar의 각각 4가지 형태를 제작하였다. 고정체의 식립 위치는 양측 이공 전방이고, 경계 조건 중 고정점은 하악각 부위와 모형의 최후방 절점들을 고정점으로 설정하였다. 하중조건은 오버덴쳐의 좌측 제 2소구치에서 제 2대구치 편측 부위에 170N의 하중을, 좌 우측 제 2소구치에서 제 2대구치 양측 부위에 170N의 하중을, $90^{\circ}$수직 방향, $45^{\circ}$경사, 그리고 $0^{\circ}$ 수평 방향으로 가하였다. 결과 분석시 모든 하중방향에서 응력의 크기는 bar에서 임플란트나 오버덴쳐에서 가장 크게 나타났으며, 계면에서의 응력은 모든 어태치먼트에서 비슷한 응력분포가 나타났다. Ball and socket, Locator, magnet에서는 유의성을 보이지 않았다. 응력의 분포도에서는 4종류의 어태치먼트 모두 임플란트 치경부에서 응력이 집중된 양상을 보였으며 bar타입에서는 bar의 중앙에 응력이 크게나타났다. 이상의 결과로 볼 때 어태치먼트의 종류에 따라 응력분포의 차이가 있었음을 확인할 수 있었다. 어태치먼트의 선정 시 응력집중을 완화시킬 수 있는 바람직한 설계와 선택이 필요하리라 사료된다.
목적: 외측 육각형과 내측 원추형 연결부로 설계된 임플란트 지지 하악 구치 수복물에 교합력을 가할때 발생하는 생역학 현상을 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 외측 연결형 임플란트(EXHEX)와 내측 연결형 임플란트(INCON) 그리고 이와 결합할 해당 나사와 지대주 및 크라운을 제작하였고, 하악 무치악 치조골을 설계하였다. 각 부분을 조립하여 2종의 유한요소 모형을 제작하였다. 총 120 N 크기의 수직력(L1)과 45도 측방력(L2)을 가하였고, 유한요소 응력 분석을 시행하였다. 결과: L2 측방력 하중에 의해 발생한 최대 응력은 L1 수직력 하중에 의한 것 보다 6 - 15배 더 컸다. INCON 모델은 EXHEX 모델보다 크라운 교두부에서 2.2배 더 큰 변위량을 보여 주었다. 측방력에 의해 EXHEX 모델은 나사에서, INCON 모델은 임플란트 고정체의 상단 변연부에서 폰미세스 응력의 최대값이 관찰 되었다. INCON 모델에서는 임플란트 내부 계면에서 긴밀한 접촉이 유지 되었다. 결론: 측방력이 큰 변형과 응력을 발생하였으나, 임플란트에서의 최대 응력 발생부위는 INCON과 EXHEX 모델이 서로 상이하였다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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