• 대한치과교정학회지
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• 제49권6호
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• pp.393-403
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• 2019

Objective: Sliding mechanics using orthodontic miniscrews is widely used to stabilize the anchorage during extraction space closure. However, previous studies have reported that both posterior segment displacement and anterior segment displacement are possible, depending on the mechanical properties of the archwire. The present study aimed to investigate the effect of archwire stiffness and friction change on the displacement pattern of the maxillary posterior segment during anterior segment retraction with orthodontic miniscrews in sliding mechanics. Methods: A three-dimensional finite element model was constructed. The retraction point was set at the archwire level between the lateral incisor and canine, and the orthodontic miniscrew was located at a height of 8 mm from the archwire between the second premolar and first molar. Archwire stiffness was simulated with rectangular stainless steel wires and a rigid body was used as a control. Various friction levels were set for the surface contact model. Displacement patterns for the posterior and anterior segments were compared between the conditions. Results: Both the anterior and posterior segments exhibited backward rotation, regardless of archwire stiffness or friction. Among the conditions tested in this study, the least undesirable rotation was found with low archwire stiffness and low friction. Conclusions: Posterior segment displacement may be unavoidable but reducing the stiffness and friction of the main archwire may minimize unwanted rotations during extraction space closure.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권6호
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• pp.673-688
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• 1999

본 연구는 multiloop edgewise arch wire(MEAW)의 기계적 특성을 분석하기 위해, 1) 개별 브라켓간 부위에서의 MEAW의 하중변형률을 수종의 재질로 된 동일 규격의 교정용 호선과 비교하고, 2)개별 브라켓간 부위와 multi-L-loop 부위(측절치 브라켓의 원심연과 제2대구치 튜브의 근심연간의 거리)에서의 wire stiffness를 비교하며, 3)단일 L-loop와 multi-L-loop의 하중변형률에 대한 공학적 이론식을 유도하여 MEAW의 하중변형특성을 규명하고자 시행하였다. 5가지의 서로 다른 수평길이를 지닌 L-loop와 5개의 L-loop로 구성된 상하악의 multi-L-loop를 .$016\times.022$ inch의 stainless steel 강선으로 제작하였고, .$016\times.022$ inch의 Plain stainless steel, TML NiTi를 준비하였다. Instron model 4466 만능시험기에 50N 용량의 load cell을 부착하여 crosshead의 속도 1.0min/분, 브라켓간 부위의 시험시에는 최대변위량 1.0mm로 각 브라켓간격에서 측정하였고, multi-L-loop부위의 경우는 최대변위량 10mm, 42mm의 거리에서 측정하였다. 반복된 실험에 의해 발생할 수 있는 응력에 따른 물리적 성질 변화의 가능성을 배제하기 위해 각 조건마다 동일한 5개의 시편을 사용하였다. 측정된 하중변형률과 각 실험의 브라켓간격을 이용하여 각 브라켓부위에서의 L-loop의 wire stiffness number를 계산하였고 이를 multi-L-loop의 그것과 비교하였다. 5개의 loop로 구성된 multi-L-loop를 35개의 직선구간으로 나누어 각 구간의 에너지를 계산, 총합을 낸 후 가해진 외력으로 미분하여 하중변형률의 이론식을 유도하였으며, 이를 wire stiffness로 환산하여 단일 L-loop의 wire stiffness와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1) 각 브라켓 간격에서의 L-loop의 하중변형률은 평균적으로 stainless steel wire의 1/5.16, NiTi의 1/l.53, TMA의 1/2.47이었다. 2) multi-L-loop부위 에서의 MEAW의 wire stiffness는 개개 브라켓간 간격에서보다 평균 1.53배 더 높았고, 같은 부위에서의 NiTi보다 1.9배 더 높았다. 3) 유도된 하중변형률의 이론식에 따르면, 부위에 따라서 wire stiffness의 차이를 보이지 않는 직선 강선과는 달리, L-loop가 부여된 경우, 개별 L-loop의 ire stiffness는 전체 multi-L-loop의 wire stiffness보다 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때, MEAW는 개별적인 치아이동을 허용하면서, 가해진 교정력을 효과적으로 전체 치열로 전달할 수 있는 독특한 기계적 특성을 지니고 있는 것으로 생각된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제20권2호
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• pp.409-417
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• 1990

Tooth movement would be impeded by frictional force arised between archwire and tube, bracket or elastics in the fixed orthodontic appliances, which could be changed variably by such several factors as the contact area, normal (perpendicular) force and the condition of contact surface. There were many literatures about frictional force in the orthodontic region, but different results were obtained from little controlled research so that was very difficult in clinical application. Therefore we have reviewed comprehensively previous literatures about frictional force and thus several results were obtained as follows: 1. For use species of the orthodontic wire, frictional force was influenced mainly by surface roughness of wire in the absence of binding, while that was influenced mainly by normal force in high binding angulation. 2. For the cross-section and diameter of the wire, the contact area influenced mainly on frictional force in the absence of binding, while wire stiffness influenced mainly on frictional force in high binding angulation. 3. The greater the bracket width, the greater frictional force, and frictional force of the plastic bracket was larger than that of the metal bracket. 4. For ligation type, frictional force of the stainless steel ligation was larger than that of the elastic ligation, and frictional force was directly proportional to ligation force. 5. Variable frictional force were occured from the saliva combined with such another factors as normal force and mode of surface oxide et al.