• 대한치과교정학회지
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• 제38권4호
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• pp.228-239
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• 2008

식립 후 힘의 부하가 조기에 이루어지는 마이크로임플란트의 경우 식립 시의 골응력 혹은 스트레인의 관리가 그 안정성에 있어 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 3D 유한요소법을 사용하여 교정용 마이크로임플란트 식립 시 피질골에 발생하는 응력(스트레인)을 해석하였다. 0.9 mm 직경으로 미리 드릴링한 1mm 두께 피질골에 마이크로임플란트(AbsoAnchor SH1312-7, Dentos, Daegu, Korea)가 식립되는 전체 과정(10회전, 식립 깊이 5 mm)의 모사를 위해 총 1,800 step의 유한요소해석을 실시하였다. 식립 진행과 더불어 생기는 나사산 주위 피질골의 기하학적 형상변화를 유한요소해석에 반영하기 위하여 지속적인 remesh를 실행하였으며, 빠른 수렴을 위해 마이크로임플란트는 강체로, 피질골은 강소성체로 모델링하였다. 해석 결과, 마이크로임플란트 식립 시 피질골에 발생되는 스트레인은 임플란트 주위골 전체에서 정상적인 골개형을 위한 한계치로 보고되고 있는 $4,000\;{\mu}$-strain을 상회하였고, 나사산 첨부 인접골에서는 스트레인이 100% 이상에 달하였다. 계산된 피질골 식립토오크는 약 1.2 Ncm 정도로 가토 경골에 동일 모델의 마이크로임플란트을 식립하며 측정한 값에 약간 미달하였으나 근접한 수치를 보였다. 본 연구를 통해, 마이크로임플란트의 식립과정을 3D 유한요소법으로 재현할 수 있음을 확인하였고, 또한 마이크로임플란트 식립에 의해 피질골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권4호
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• pp.203-212
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• 2009

골밀도가 높고 두꺼운 피질골에 마이크로임플란트를 self-drilling 방식으로 식립하는 경우 과도한 수준의 골부하 (bone loading)가 발생할 위험이 있으며 이는 인접골의 정상적인 골개형(bone remodeling)에 장애를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 유한요소해석으로 두께 1.0 mm의 피질골에 Absoanchor SH1312-7 마이크로임플란트((주)덴토스, 대구, 대한민국)가 self-drilling 방식으로 식립되는 과정(10회전, 식립깊이 5 mm)을 모사(simulation)하였으며 식립 단계별로 피질골에 발생되는 스트레인을 조사하였다. 식립중 마이크로임플란트 첨부의 절삭연(cutting flute)에 의한 골삭제로 생기는 나사길(threaded groove)의 치수를 얻기 위하여 가토 경골에 마이크로임플란트를 식립/제거한 후 Micro CT (Explore Locus RS, GE Healthcare, Ontario, Canada)를 이용하여 기하형상을 측정하였으며 이를 치밀골의 유한요소모델에 반영하였다. 해석결과, 치밀골에 발생되는 스트레인은 임플란트 식립깊이에 따라 증가하였고, 초기단계에서 나사산에 인접한 골에 국한되던 과부하 부위(스트레인이 4,000${\mu}$-strain을 상회하는 영역)가 식립깊이 증가에 따라 인접골 전체, 즉 나사산 인접부는 물론 골(valley) 부위에 접하는 모든 영역으로 확장되었다. 본 연구를 통해, self-drilling 방식으로 마이크로임플란트를 식립할 때 치밀골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권3호
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• pp.215-223
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• 2010

연구 목적: 이 연구는 임플란트 식립 시 미세나사가 변연골에 발생시키는 스트레인을 조사하여, 변연골의 골유착에 장애를 줄 수 있는 골의 과부하 영역 이 미세나사에 의해 확장되는 양태를 평가하였다. 연구 재료 및 방법: 3종의 임플란트 식립 모델을 삼차원적 유한 요소분석으로 실험하였다. 대조 모델은 미세나사가 없이 주나사만 있는 $4.1{\times}10$ mm 임플란트 (Submerged model, Dentis Co, Daegu, Korea), type I은 미세나사가 있는 straight body, type II는 미세나사가 있는 7% tapered body로 설정하였다. 임플란트가 치밀골을 통과하는 3,600 단계의 식립 과정이 모사되었다. 유한요소 해석에는PC용으로 출시된DEFORM$^{TM}$ 3D (ver 5, SFTC, Columbus, OH, USA)가 사용되었다 결과:임플란트 외벽으로부터 1 mm 이내의 변연골 스트레인 영역은 대조모델에서의 4000 ${\mu}$-strain 보다 높았다. Type I 임플란트의 경우 임플란트 외벽으로부터 1-1.5 mm 영역 이내의 인접골이 과부하 영역에 속하였고, type II 임플란트의 경우에는 2 mm 이상이었다. 결론: 미세나사의 유무와 몸체의 테이퍼 유무에 따라 변연골 스트레인은 직접적인 영향을 받았고 대조모델에 비해 경부 미세나사가 있는 type I 및 type II 임플란트의 식립 시 변연골의 과부하 영역이 월등히 컸다.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권1호
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• pp.25-35
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• 2011

교정용 마이크로 임플란트는 나사산을 매개수단으로 한 인접골 압박으로 골내 고정력을 얻는다. 그러므로 충분한 고정력을 얻기 위해서는 나사산이 크면 유리하다. 그러나 몸체에서 차지하는 나사산의 부피비율이 과도하면 이는 코어(core) 직경을 감소시켜 파절위험성을 증대시킬 뿐 아니라, 식립 시 나사산이 골을 지나치게 압박, 인접골에 골개형 장애를 일으켜 임플란트를 이완시키는 원인이 될 수도 있다. 따라서 마이크로 임플란트의 안정성은 그 나사산 디자인이 치밀골 특성과 조화를 이루어야 한다. 본 연구에서는 $Absoanchor^{(R)}$ SH1312-7 (Dentos Inc., Daegu, Korea) 모델을 비교모델로 선택, 몸체와 나사산 사이즈의 조화를 이루기 위한 최적화 해석을 실행하였다. 나사산의 높이(h)와 피치(p)를 디자인 변수로 하여 임플란트 안정성 증대, 식립 시 골 과부하 감소, 파절강도 증대를 목표로 목적함수 SQ(Stability Quotient)를 설정, 해석함으로써 4가지의 다른 h, p 조합을 갖는 나사산을 디자인하였다. 4종의 실험모델과 비교모델에 대해 3D 유한요소법을 이용한 임플란트 식립모사 해석으로, 식립 시 예상되는 골 과부하 영역을 비교하였으며(self tapping과 self drilling의 두 식립 방식에 대해), 또한 실험모델의 실물(prototype)을 가공, 토오크 파절 시험을 실시하였다. 평가결과, 실험모델은 비교모델에 비해 식립 시 인접골 과부하 영역을 덜 발생시켰으며, 파절강도는 더 높게 관찰되었으며, 이로써 나사산 디자인 최적화에 사용된 SQ의 타당성을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.222-231
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• 2009

연구목적: 임플란트 피개의치에서 연결고정형과 비연결고정형 보철물 지대주와 골의 변형률을 비교하고 임플란트 식립 경사에 따른 변형률을 비교 분석하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 2개의 아크릴릭 레진 모형의 좌측과 우측 견치 부위에 2개의 외부연결형 임플란트를 각각의 모형에 식립하였다. 한 모형에는 두 개의 임플란트를 평행하게 식립하였고, 다른 모형에는 순측과 설측으로 10도의 이개도(divergence)를 가지게 임플란트를 식립하였다. 모형에서 바를 이용한 연결고정형 지대주와 볼을 이용한 비연결고정형 지대주를 고정체에 번갈아 연결하고, 각각의 경우 대응하는 유지장치가 부착된 피개의치를 제작하여 지대주 상에 안착시켰다. 전기저항 스트레인 게이지(strain gauge)를 이용하여 피개의치에 100 N에서 200 N의 부하를 가하였을 때 지대주와 가상골 표면의 변형률(strain)을 측정하였다. 결과 및 결론: 측정된 값들을 통계분석하여 얻은 결과는 다음과 같다. 바를 이용한 연결고정형 보철물은 비연결형 보철물 보다 높은 변형률 값을 보였다. 그러나 방향은 주로 압축력이었으며 부하는 분산되었다(P<.05). 볼을 이용한 비연결고정형 보철물은 연결고정형보다 낮은 변형률 값을 보였다(P<.05). 순측경사된 임플란트에서는 비연결고정형 보철물이 연결고정형 보철물보다 더 높은 변형률 값을 보였다. 설측경사된 임플란트는 순측경사된 임플란트보다 낮은 변형률을 보였다(P<.05). 임플란트가 평행하게 식립된 경우보다 평행하지 않게 식립된 경우 지대주와 가상골의 변형률 값이 더 높았다(P<.05).