• 대한치과보철학회지
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• 제47권3호
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• pp.335-341
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• 2009

연구목적: 충분한 골질과 골량은 임플란트의 조기 실패 방지와 초기 안정성을 위해서 중요한 사항으로 알려져 있다. 임플란트 길이나 직경이 초기 안정성에 미치는 영향을 연구한 다수의 실험들이 골과의 접촉면적을 달리하였기 때문에 직경과 길이만이 초기 안정성에 미치는 실제 영향을 파악하는데 한계가 있다. 이에 유사한 표면적을 가지는 임플란트를 통하여 길이와 직경 상대적 변화가 초기 안정성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 골질에 따라 피질골과 해면골의 두께가 다른 4종류의 폴리우레탄 모형골을 임플란트 식립에 사용하였다. 유사한 표면적과 형태를 가지나 직경과 길이가 서로 다른 임플란트 ($3.5{\times}13.0\;mm$, $4.0{\times}11.5\;mm$, $4.5{\times}10.0\;mm$, $5.0{\times}8.5\;mm$) 10개를 식립하고 식립 회전력과 공진 주파수를 측정하였다. 결과 및 결론: 초기 안정성에 영향을 미치는 주 요소는 골질이었으며 (P < .05), 식립 회전력과 공진 주파수 모두 골질이 우수할수록 높은 측정치를 보였다. 2. D1, D2, D3 모형골에서 임플란트의 직경이 커지고 길이가 짧아짐에 따라 공진 주파수는 유의한 차이를 보이지 않았으나 (P >.05), 식립 회전력은 증가하였다 (P <.05). 3. D4 모형골에서는 임플란트의 직경이 커지고 길이가 짧아짐에 따라 공진주파수와 식립 회전력 모두 감소하였다 (P <.05). 이상의 결과로부터 골질이 양호한 조건에서는 길이가 짧더라도 직경이 큰 임플란트의 사용이 초기 안정성 측면에서 부가적 수술의 대안이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제31권4호
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• pp.301-309
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• 2015

목적: 무치악 부위를 임플란트 보철로 수복하면 기능저하 상태였던 대합치는 생리적인 자극을 받게 된다. 본 연구는 하악 구치부 임플란트에 대합되는 상악치아의 골변화를 평가하였다. 연구 재료 및 방법: 보철물 장착시(기준점) 및 3, 6개월 후에 방사선 사진을 채득하였다. 맞춤형 필름유지기구를 제작하여 대합치의 연속적인 방사선 사진에 대한 투사를 표준화하였다. 디지털사진에서 관심부위에 대한 그레이수치를 시간별로 측정하여 95% 유의수준으로 반복측정분산분석으로 통계적 유의성을 검증하였다. 결과: 대합치의 그레이수치는 시간이 흐름에 따라 증가하였다. 치조정부위보다 중앙부위의 변화가 더 컸으나 근심과 원심의 그레이수치는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그레이수치의 변화는 하중을 가하지 않았던 기간에 따라 다른 양상을 나타내었다. 결론: 기능저하였던 치아주변의 골조직에 기능적 하중이 가해지면 골조직의 변화가 발생할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.42-48
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• 2008

최근 첨단 과학의 발달과 함께 인체조직에 대한 적용도가 뛰어난 소재가 개발되어 초소형의 이식형 장치가 개선되어감에 따라 전력공급방법의 다양한 연구가 이루어져 유도코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송하는 장치가 연구되어오고 있다. 이에 저자는 이론적으로 효율이 100%인 E급 전력증폭기를 사용하여 $2{\sim}30mm$의 공극거리에서 가장 이상적인 주파수를 1MHz로 설정하여 제작하였고, 직경 46mm의 송수신 코일을 이용하여 코일의 비정렬에 대한 전송율이 이격거리가 10mm일 때, 20% 감소되었다. PLL을 사용하여 주파수추적동조법으로 공극거리 15 mm 이내에서는 완만하게 20% 정도의 에너지 전송효율을 얻을 수 있었다. 또한 최적의 공진거리에서 50 mA 정도의 출력전류가 얻을 수 있다는 것은 초소형 전기 자극기와 같은 이식형 장치를 동작시키는데 구동 전력으로 가능하다는 것을 알 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권5호
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• pp.168-177
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• 2016

In this paper we present an implantable pressure sensor to measure real-time blood pressure by monitoring mechanical movement of artery. Sensor is composed of inductors (L) and capacitors (C) which are formed by microfabrication and direct bonding on two biocompatible substrates (quartz). When electrical potential is applied to the sensor, the inductors and capacitors generates a LC resonance circuit and produce characteristic resonant frequencies. Real-time variation of the resonant frequency is monitored by an external measurement system using inductive coupling. Structural and electrical simulation was performed by Computer Aided Engineering (CAE) programs, ANSYS and HFSS, to optimize geometry of sensor. Ultrafast laser (femto-second) cutting and MEMS process were executed as sensor fabrication methods with consideration of brittleness of the substrate and small radial artery size. After whole fabrication processes, we got sensors of $3mm{\times}15mm{\times}0.5mm$. Resonant frequency of the sensor was around 90 MHz at atmosphere (760 mmHg), and the sensor has good linearity without any hysteresis. Longterm (5 years) stability of the sensor was verified by thermal acceleration testing with Arrhenius model. Moreover, in-vitro cytotoxicity test was done to show biocompatiblity of the sensor and validation of real-time blood pressure measurement was verified with animal test by implant of the sensor. By integration with development of external interrogation system, the proposed sensor system will be a promising method to measure real-time blood pressure.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제42권1호
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• pp.20-30
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• 2016

Objectives: To validate a critical-size mandibular bone defect model in miniature pigs. Materials and Methods: Bilateral notch defects were produced in the mandible of dentally mature miniature pigs. The right mandibular defect remained untreated while the left defect received an autograft. Bone healing was evaluated by computed tomography (CT) at 4 and 16 weeks, and by micro-CT and non-decalcified histology at 16 weeks. Results: In both the untreated and autograft treated groups, mineralized tissue volume was reduced significantly at 4 weeks post-surgery, but was comparable to the pre-surgery levels after 16 weeks. After 16 weeks, CT analysis indicated that significantly greater bone was regenerated in the autograft treated defect than in the untreated defect (P=0.013). Regardless of the treatment, the cortical bone was superior to the defect remodeled over 16 weeks to compensate for the notch defect. Conclusion: The presence of considerable bone healing in both treated and untreated groups suggests that this model is inadequate as a critical-size defect. Despite healing and adaptation, the original bone geometry and quality of the pre-injured mandible was not obtained. On the other hand, this model is justified for evaluating accelerated healing and mitigating the bone remodeling response, which are both important considerations for dental implant restorations.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제23권3호
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• pp.595-604
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• 1993

Since $Gr{\"{o}}nadhl$ et al introduced a digital subtraction radiography into periodontal dignosis in 1983, many reports using this system has aimed to assess the peroiodontal disease activity and the alveolar bone changes after periodontal treatment. The present study was performed to evaluate the usefulness of digital subtraction radiography for asessing an alveolar bone changes in 3 months after periodontal flap surgery. Serial intraral raiographs were taken from 5 normal subjects and 6 periodontally diseased patients using customized bite blocks attached to film holder in fxation device and digitized by image processing system(consisting of IBM 386, digital frame grabber, CCD camera, Image-pro II software). And the reference parameters were measured by pixel unit and compared with respective radiographs. The serial radiographs showed a little and statistically insignificant difference in reference paramenters. The conventional intraoral radiographs, the subtraction images and the clor enhanced subtraction images were reviewed by 4 examiners and the examiner's agreement rates were compared. The subtraction images and its color enhanced images showed higher examiner's agreement rate than the conventional radiographs. And the propotions of sites diagnosed with bone loss or gain after periodontal surgery were highter in the subtraction images and its color enhanced images than in the conventional radiographs. Especially, in color enhanced images, the unber of bone agin sites tended to increase according to post-surgery periods. These results indicate that projection geometry could be standardized with the divice used in this study, and the subtraction radiography may be useful to assess an alveolar bone changes after periodntal flap surgery.

• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.337-344
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• 2018

Additive manufacturing (AM) is an alternative metal fabrication technology. The outstanding advantage of AM (3D-printing, direct manufacturing), is the ability to form shapes that cannot be formed with any other traditional technology. 3D-printing began as a new method of prototyping in plastics. Nowadays, AM in metals allows to realize not only net-shape geometry, but also high fatigue strength and corrosion resistant parts. This success of AM in metals enables new applications of the technology in important fields, such as production of medical implants. The 3D-printing of medical implants is an extremely rapidly developing application. The success of this development lies in the fact that patient-specific implants can promote patient recovery, as often it is the only alternative to amputation. The production of AM implants provides a relatively fast and effective solution for complex surgical cases. However, there are still numerous challenging open issues in medical 3D-printing. The goal of the current research review is to explain the whole technological and design chain of bio-medical bone implant production from the computed tomography that is performed by the surgeon, to conversion to a computer aided drawing file, to production of implants, including the necessary post-processing procedures and certification. The current work presents examples that were produced by joint work of Polygon Medical Engineering, Russia and by TechMed, the AM Center of Israel Institute of Metals. Polygon provided 3D-planning and 3D-modelling specifically for the implants production. TechMed were in charge of the optimization of models and they manufactured the implants by Electron-Beam Melting ($EBM^{(R)}$), using an Arcam $EBM^{(R)}$ A2X machine.

• 대한치과보철학회지
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• 제29권2호
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• pp.147-160
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• 1991

The purpose of this study was to examine, by the method of finite element analysis, how implant geometry with or without connection between natural tooth and osseointegrated abutments affected the stress distribution in surrounding bone and osseointegrated prosthesis. The mandibular first and second molars were removed and the two osseointegrated implants were placed in the first and second molar sites. Stress analysis induced by prostheses with connection(Model A)or without connection(Model B) between natural tooth(second bicuspid) and two osseointegrated abutments(first molar and second molar) was performed under vertical point load(Load P1) or distributed point load(Load P2). The results were as follows; 1. Under vertical point load, mesial tilting was shown in both Model A and Model B and inferior displacement of Model A was greater than that of Model B in the second bicuspid. 2. Under vortical point load, the first and second molars showed mesial tilting in both Model A and Model B, and inferior displacement of them was similar in Model A and Model B and was less than that of the second bicuspid. 3. Under distributed point load, mesial displacement was shown in Model A and Model B and inferior displacement of Model A was less than that of Model B in the second bicuspid. 4. Under distributed point load, mesial tilting was shown and inferior displacement of Model A was similar to that of Model B in the first and second molars. 5. In Model A under vertical point load, high stress was concentrated in the corneal portion of first molar and distributed throughout the second molar and the second bicuspid, and the stress distribution of the second molar was greater than that of the second bicuspid. 6. In Model B under vertical point load, high stress was concentrated in the coronal and mesio-cervical portion of the first molar. 7. In Model A under distributed point load, high stress was concentrated in the mesio-cervical portion of the first molar and evenly distributed throughout the second molar and the second bicuspid. 8. In Model B under distributed point load, high stress was concentrated in the disto-cervical portion of the second bicuspid and evenly distributed throughout the first and second molars.

• 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.