• 제목/요약/키워드: nitinol

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Evaluation of the alignment efficiency of nickel-titanium and copper-nickel-titanium archwires in patients undergoing orthodontic treatment over a 12-week period: A single-center, randomized controlled clinical trial

  • Aydin, Burcu;Senisik, Neslihan Ebru;Koskan, Ozgur
    • 대한치과교정학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.153-162
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    • 2018
  • Objective: The aim of this trial was to compare the alignment efficiency and intermaxillary arch dimension changes of nickel-titanium (NiTi) or copper-nickel-titanium (CuNiTi) round archwires with increasing diameters applied sequentially to the mandibular arch. Methods: The initial alignment phase of fixed orthodontic treatment with NiTi or CuNiTi round archwires was studied in a randomly allocated sample of 66 patients. The NiTi group comprised 26 women, 10 men, and the CuNiTi ($27^{\circ}C$) group comprised 20 women, 10 men. The eligibility criteria were as follows: anterior mandibular crowding of minimum 6 mm according to Little's Irregularity Index (LII), treatment requiring no extraction of premolars, 12 to 18 years of age, permanent dentition, skeletal and dental Class I malocclusion. The main outcome measure was the alignment of the mandibular anterior dentition; the secondary outcome measure was the change in mandibular dental arch dimensions during 12 weeks. Simple randomization (allocation ratio 1:1) was used in this single-blind study. LII and mandibular arch dimensions were measured on three-dimensional digital dental models at 2-week intervals. Results: No statistically significant difference was observed between NiTi and CuNiTi according to LII (p > 0.05). Intercanine and intermolar arch perimeters increased in the CuNiTi group (p < 0.001). Inter-first premolar width showed a statistically significant interaction in week ${\times}$ diameter ${\times}$ application (p < 0.05). Conclusions: The effects of NiTi and CuNiTi round archwires were similar in terms of their alignment efficiency. However, the intercanine and intermolar arch perimeters, and the inter-first premolar width changes differed between groups.

The Effect of using Gamma Titanium RF Electrodes on the Ablation Volume during the Radiofrequency Ablation Process

  • Mohammed S. Ahmed;Mohamed Tarek El-Wakad;Mohammed A. Hassan
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권2호
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    • pp.183-192
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    • 2023
  • Radiofrequency ablation (RFA) is an alternative treatment for liver cancer to the surgical intervention preferred by surgeons. However, the main challenge remains the use of RF for the ablation of large tumours (i.e., tumours with a diameter of >3 cm). For large tumours, RFA takes a large duration in the ablation process compared with surgery, which increases patient pain. Therefore, RFA for large tumours is not preferred by surgeons. The currently materials used in RF electrodes, such as the nickeltitanium alloy (nitinol), are characterized by low thermal and electrical conductivities. On the other hand, the use of materials that have high thermal and electrical conductivities, such as titanium aluminide alloy (gamma titanium), produces more thermal energy for tumours. In this paper, we developed a cool-tip RF electrode model that uses nickel-titanium alloy and replaced it with titanium aluminide alloy by using the finite element model (FEM). The aim of this paper is to study the effect of the thermal and electrical conductivities of gamma titanium on the ablation volume. Results showed that the proposed design of the electrode increased the ablation rate by 1 cm3 /minute and 6.3 cm3/10 minutes, with a decrease in the required time ablation. Finally, the proposed model reduces the ablation time and damages healthy tissue while increasing the ablation volume from 22.5% cm3 to 62.5% cm3 in ten minutes compared to recent studies.

Thermo-mechanical properties in bending of a multizone nickel-titanium archwire: A retrieval analysis

  • Panagiotis Roulias;Ioulia-Maria Mylonopoulou;Iosif Sifakakis;Christoph Bourauel;Theodore Eliades
    • 대한치과교정학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.89-98
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    • 2023
  • Objective: This study aimed to compare the mechanical and thermal properties in the anterior and posterior segments of new and retrieved specimens of a commercially available multizone superelastic nickel-titanium (NiTi) archwire. Methods: The following groups of 0.016 × 0.022-inch Bioforce NiTi archwires were compared: a) anterior and b) posterior segments of new specimens and c) anterior and d) posterior segments of retrieved specimens. Six specimens were evaluated in each group, by three-point bending and bend and free recovery tests. Bending moduli (Eb) were calculated. Furthermore, the new specimens were evaluated with scanning electron microscopy/energy-dispersive X-ray spectrometry. A multiple linear regression model with a random intercept at the wire level was applied for data analysis. Results: The forces in the posterior segments or new specimens were higher than those recorded in the anterior segments or retrieved specimens, respectively. Accordingly, Eb also varied. Higher austenite start and austenite finish (Af) temperatures were recorded in the anterior segments. No statistically significant differences were found for these temperatures between retrieved and new wires. The mean elemental composition was (weight percentage): Ni, 52.6 ± 0.5; Ti, 47.4 ± 0.5. Conclusions: The existence of multiple force zones was confirmed in new and retrieved Bioforce archwires. The retrieved archwires demonstrated lower forces during the initial stages of deactivation in three-point bending tests, compared with new specimens. The Af temperature of these archwires may lie higher than the regular intraoral temperature. Even at 2 mm deflections, the forces recorded from these archwires may lie beyond biologically safe limits.

Eco-AZ91 MgH2의 반응열 제어에 미치는 촉매 분산 효과 (Effects of Catalyst Dispersion for Reaction Energy Control on Eco-AZ91 MgH2)

  • 이수선;석송;홍태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.631-640
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    • 2023
  • This study selected Eco-AZ91 MgH2, which shows high enthalpy as a material for this purpose, as the basic material, and analyzed the change in characteristics by synthesizing TiNi as a catalyst to control the thermodynamic behavior of MgH2. In addition, the catalyst dispersion technology using graphene oxide (GO) was studied to improve the high-temperature aggregation phenomenon of Ni catalyst and to secure a source technology that can properly disperse the catalyst. XRD, SEM, and BET analysis were conducted to analyze the metallurgical properties of the material, and TGA and DSC analysis were conducted to analyze the dehydrogenation temperature and calorific value, and the correlation between MgH2, TiNi catalyst, and GO reforming catalyst was analyzed. As a result, the MgH2-5 wt% TiNi at GO composite could lower the dehydrogenation temperature to 478-492 K due to the reduction of the catalyst aggregation phenomenon and the increase in the reaction specific surface area, and an experimental result for the catalyst dispersion technology by GO could be ensured.

A Newly Designed Nitinol Stent: Early Clinical Experience in the Treatment of Iliac Artery Stenoses and Occlusions

  • Chang Jin Yoon;Jin Wook Chung;Jae Hyung Park;Soon Hyung Hong;Soon Young Song;Hyung Gehn Lim;Yoon Sin Lee
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제2권3호
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    • pp.145-150
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    • 2001
  • Objective: To investigate the effectiveness of the newly designed Niti-S stent in the management of iliac arterial stenoses and occlusions. Materials and Methods: Stenoses (n=25) or occlusions (n=5) in the iliac arteries of 25 patients (30 limbs) were treated. The site of the lesions was the common (n=15) or external (n=11) iliac artery, or both (n=4). Eight limbs were treated for diffuse disease, six for highly eccentric lesion, five for occlusive lesion, and 11 for failed angioplasty. Results: In all patients, technical success was achieved without major complications. One death, not procedure-related, occurred within 30 days. Ankle-brachial indexes improved from 0.63 0.30 to 0.99 0.21, and ischemic symptoms showed improvement in 22 patients (88%). Fontaine classifications before stenting, namely IIa(n=3), IIb(n=16), III(n=2), and IV(n=4) improved to I(n=17), IIa(n=5), and IV(n=3). Follow-up over a 27 (mean, 19.8 8)-month period showed that cumulative patency rates were 95.8% at 1 year and 86.2% at 2 and 3 years. No significant decrease in the mean ankle-brachial index was observed. Conclusion: The Niti-S stent appears to be a safe and effective device for the treatment of iliac stenoses and occlusions. These preliminary results require confirmation with a larger series.

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기관 또는 기관지 협착을 가진 소아에서의 스텐트 적용 (Airway Expandible Metallic Stent Implantation in Children with Tracheal or Bronchial Stenosis)

  • 장주영;김효빈;이소연;김자형;박성종;신지훈;홍수정
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권5호
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    • pp.512-517
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    • 2005
  • 목 적 : 성인에서는 기관연화증이나 악성종양에 의한 기도폐쇄시에 기관지내시경을 이용한 풍선확장술과 스텐트 적용이 일반적으로 고려되고 있으나, 소아에서는 그 예가 적으며 최근 수술적 치료가 불가능한 경우에 스텐트를 적용한 몇몇 보고가 있었다. 저자들은 기관 또는 기관지 협착을 가진 소아에게 스텐트를 적용한 6례를 경험하였기에 보고하고자 한다. 방 법 : 1998년부터 2004년까지 서울아산병원에서 스텐트를 적용한 소아 6명의 의무기록을 검토하였다. 대상 환아의 연령과 진단명, 시술 후 호흡기 증상의 호전 여부와 스텐트 종류와 위치, 추적관찰 중에 발생한 합병증에 대하여 조사하였다. 결 과 : 스텐트 삽입을 시행한 환아의 중간연령은 21개월이었으며 3명은 인공환기요법을 시행하고 있었고 1명은 기관내 삽관술만 시행하였다. 진단명은 선천성 기관협착 1례, 선천성 기관협착과 동반한 기관지 연화증 1례, 기관지 칼시노이드로 우상엽 절제술을 시행한 이후에 생긴 기관지내 육아조직 형성 1례, 기관지 결핵으로 인한 기관지내 육아조직 형성 1례, 종격동의 미분화육종으로 인한 기도압박 1례, 장기간의 기관내 삽관 이후 발생한 육아조직에 의한 기관지협착이 1례였다. 스텐트를 삽입한 위치는 기관이 3례, 좌측 주기관지가 2례, 우측 기관지가 1례였고 스텐트는 Nitinol 스텐트였다. 스텐트 적용 이후 모든 예에서 호흡기 증상의 호전을 보였으며 1례에서 인공호흡기 치료를 중단할 수 있었고 1례에서 기관내 삽관을 제거하였다. 중간 추적 기간은 21개월이었고 2례는 기저질환에 의해 사망하였으며 4례는 스텐트 제거 이후에 특별한 호흡기 증상없이 잘 지내고 있다. 추적관찰 기간이 2개월 이하이었던 2례를 제외하고 모든 예에서 육아조직이 형성되는 합병증이 있었고 1례는 반복적인 폐렴으로 스텐트를 제거하였다. 결 론 : 기관 또는 기관지 협착을 가진 소아에 있어서 수술적 치료에 어려움이 있는 경우 또는 선천성 기관협착 환아에서 수술 전에 풍선확장술과 기관지내시경을 이용한 스텐트 삽입술은 안전하고 효과적인 방법으로 고려할 수 있겠다.

유한요소법을 이용한 나이티놀 와이어 스텐트의 전산모사 실험 데이터 검증 (The Verification of Computer Simulation of Nitinol Wire Stent Using Finite Element Analysis)

  • 김진영;정원균;전동민;신일균;김한기;신동오;김상호;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권3호
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    • pp.139-144
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    • 2009
  • 최근 스텐트 시술의 수학적인 분석은 스텐트의 위치와 기계적인 반응을 측정하는 여러 가지 툴이 개발됨에 따라 발전하고 있다. 그러나 기존의 연구의 경우, 전산모사 실험을 통해 여러 요소에 따른 변형 정도 및 응력 분포, 팽창력 등과 같은 성능평가에 대한 연구가 주류를 이루며 전산모사 실험을 통한 응력 분포 및 변형 정도에 대한 소프트웨어의 검증은 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 만능재료 시험기를 이용한 실험을 통해 얻은 결과와 전산모사 실험 결과의 유의성 검증을 통해 해당 전산 모사용 소프트웨어를 통한 전산모사 실험 결과에 신뢰성을 부여하였다. 또한 이를 토대로 전산모사 실험을 통해 스텐트 피막 유무에 따른 스텐트의 응력분포를 분석하고자 하였다. 본 연구에서는 전산모사 실험 데이터와 실제 인장 시험 데이터를 통한 유의성 검증을 하고자 하였다. 스텐트의 연결 부분에 대해 유한요소 해석법을 적용하여 전산모사 실험을 수행한 결과, 178.93 MPa의 최대응력으로 인장시험 결과인 184.23 MPa와 거의 유사한 값을 가졌으며, 이를 통해 인장시험 결과와 전산모사 결과가 유의성을 가짐을 검증할 수 있었다. 또한 피막 유무에 따른 스텐트의 전산모사 실험을 통해 피막에서는 접촉부, 나이티놀에서는 연결부에서 최대 응력이 발생함을 알 수 있었다. 그리고 피막이 있는 경우에는 피막의 장력으로 인해 연결부분에서 형상을 유지하고 있으나 피막이 없는 경우에는 이격 및 교차부에서 슬립이 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 통해 스텐트 설계 초기에 있어 해당 전산모사용 소프트웨어를 통해 해석을 수행하여 그에 따른 해석 결과를 설계에 반영함으로써 설계 변경을 최소화할 수 있고, 이에 따라 양질의 설계 품질 확보가 가능할 것으로 사료된다.

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초탄성 니티놀 형상기억합금의 준정적 거동에 대한 수치해석적 재현 (Numerical Simulation for the Quasi-static Behavior of Superelastic Nitinol Shape Memory Alloys (SMAs))

  • 허종완
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.493-501
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    • 2015
  • 초탄성 형상기억합금은 상온에서 소성 범위를 초월하여 상당량의 변위를 가하더라도 하중을 제거 후에 별도의 열처리를 가하지 않더라도 원상태로 복원이 가능한 특수한 금속이다. 자동치유가 가능한 형상기억합금의 특유한 재료적인 성질로 인하여 구조물에서 변위가 집중되는 부분에 기존에 주로 사용되는 강재를 대체하여 이러한 특수 합금 재료가 널리 활용되기 시작하였다. 하지만 형상기억합금을 활용한 구조물의 기본적인 설계와 성능 검증을 하기 위해 고등적인 구조해석에 필요한 재료적인 모델의 개발과 연구의 노력이 부족하기 때문에 본 재료를 현장에서 적용하기에는 여전히 많은 제약을 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 초탄성 형상기억합금의 거동을 수치해석적인 방법으로 재현이 가능한 구성적인 재료 모델의 소개와 프로그램 코딩에 대하여 다루고자 한다. 또한 본 연구에서 제시된 재료 모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석적으로 재현된 물리적인 거동을 실험에서 얻어진 데이터에 비교 및 보정 작업도 수행하였다. 아울러 이러한 재료 모델로 구현된 초탄성 형상기억합금의 물리적인 물성치를 구조 해석에 적용하고 정확성을 검증하여 현장 적용의 타당성을 입증하였다.

대퇴동맥 폐색증에서 대퇴동맥-슬와동맥 우회술과 대퇴동맥 스텐트 삽입술의 비교 (Comparison of Femoropopliteal Bypass and Superficial Femoral Artery Stenting for Treating Femoral Artery Occlusive Disease)

  • 이건;임창영;김만득;이헌재
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제42권1호
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    • pp.53-58
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    • 2009
  • 배경: 동맥경화에 의한 표재성 대퇴동맥의 치료방법 중에서 인조혈관을 이용한 대퇴동맥-슬와동맥 우회술과 대퇴동맥내 스텐트 삽입술의 개존율과 합병증 등을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년 7월 부터 2008년 7월까지 24명의 환자에서 29예의 인조혈관을 이용한 대퇴동맥-슬와동맥 우회술(우회술군)과 15명의 환자에서 19예의 대퇴동맥 스텐트 삽입술(스텐트군)을 대상으로 조사하였다. 전체환자 중 남자가 35명으로 89.7%를 차지하였고, 평균 연령은 69.2세(48세부터 84세까지)였다. 당뇨병, 고혈압, 흡연력은 각각 21명(53.8%), 16명(41.0%), 25명(64.1%)이었다. 내원 당시 피부 궤양이나 조직의 괴사가 있었던 경우는 23예(59.0%)였다. 결과: 우회술군은 TASC C와D의 병변이 27예로 93%였고, 스텐트군은 TASC A와 B의 병변이 16예로 84.2%였으며 각 치료방법의 적응증에 차이가 있었다(p<0.01). 우회술군의 6개월, 12개월, 24개월의 일차개존율은 91.9%, 79.7%, 79.7%였고, 스텐트군의 6개월, 12개월, 24개월의 일차개존율은 93.3%, 86.2%, 86.2%였으며 양 치료방법 간에 개존율의 차이는 없었다(p=0.48). 결론: 두 치료방법간에 성적의 차이는 없었다. 따라서 스텐트 시술에 실패한 경우나 TASC C와 D의 병변은 대퇴동맥-슬와동맥 우회술을, 고위험군의 환자나 TASC A와 B의 병변은 대퇴동맥 스텐트 시술을 시행하는 것이 좋겠다.