• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.424-434
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• 2009

연구목적: 임플란트는 수직교합 하중에는 비교적 잘 견디나 측방하중에 대해서는 약한 역학적 성질을 갖고 있으므로 임플란트의 재료 특성과 기하학적 형태에 따른 응력 분석 연구의 필요성이 제기되고 있다. 연구재료 및 방법: 외부육각구조를 갖는 28개의 임플란트를 7개씩 4군으로 나누어 그 제품에 적합한 UCLA gold abutment를 이용해, 제3형 금합금으로 보철 물을 제작하였고, A군 (3i, FULL $OSSEOTITE^{(R)}$-Implant), B군 (Nobelbiocare, Branemark $System^{(R)}$Mk III Groovy RP), C군 (Neobiotec, $SinusQuick^{(TM)}$ EB), D군 (Osstem, US-II)으로 분류하였다. 고정체와 지대주나사, 지대주를 연결한 후 수직적으로 절단하여 연마한 후 미세경도계를 이용하여 10군데에서 경도측정을 실시하였고, 동적하중 피로시험기를 이용하여 60-600 N범위로 파절시까지 동적 하중을 가하였다. 주사전자현미경을 이용하여 지대주나사 및 고정체의 파절 양상과 파절 위치 등을 관찰하였고, 유한요소분석을 통해 고정체와 지대주 나사에 나타나는 응력 분포와 파절면을 비교 분석하였다. 결과: 1.고정체 경도는 A, B, C, D군에서 각각 245.3, 289.7, 281.3, 300.4 Hv로 D군이 가장 높았고, A군이 가장 낮았다. 지대주 나사의 경도는 A, B, C, D군에서 각각 340.00, 317.62, 306.5, 306.2 Hv로 A군이 가장 높고, D군이 가장 낮았다. 2. 모든 실험군에서 임플란트 고정체의 파절은 응력이 집중되는 고정체 3-4번째 나사산 홈 (valley) 부위 또는 내면의 사공간부와 일치하는 부위에서 발생되었고, 피로수명은 A, B, C, D군에서 각각 31585, 47311, 30141, 105371로 D군이 가장 높았으며, A, B, C군과는 유의한 차이가 있었다(P<.05). 3. 파절양상은 B군과D군에서는 고정체와 나사 모두에서 수직 (longitudinal)파절과 수평 (transverse)파절이 동시에 일어나는 복합 (complex mode) 파절이 관찰 되었고, A와 C군에서는 고정체에서 수평 (transverse mode) 파절만이 관찰되었다. 4. 유한요소분석 결과 인장응력이 가장 높은 고정체 표면부에서 피로 균열이 시발되어 압축응력이 가장 높은 반대편 부위로 피로균열이 전파되었으며, 최대 유효 응력값은 C군이 가장 높았고, B군에서 가장 낮았다. 결론: 피질골 높이와 일치하는 임플란트 고정체 부위에서 최대 인장 주응력이 발생되며, 고정체 사공간부 (dead space)가 최대 인장 주응력이 작용하는 지그 표면과 일치할 때 피로파절이 발생되었다. 따라서 악골에 식립된 임플란트의 신뢰성을 향상시키고 수명을 증대시키기 위해서는 가능한 임플란트 주위의 골소실이 일어나지 않도록 해야 할 것이나 골흡수가 일어나 사공간부 수준까지 진행된다면 임플란트의 파절 빈도가 증가될 수 있으므로 이에 대한 대처가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제31권2호
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• pp.271-300
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• 1993

The purpose of this study was to analyze the stress distribution at supporting bone according to the types of connection modality between implant and tooth in the superstrcture. This investigation evaluated the stress patterns in a photoelastic model produced by three different types of dental implants such as Branemark, Steri-Oss, IMZ and resin tooth using the techniques of quasi three dimensional photoelasticity. The teeth-supported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and second molar as a control group. The implant and toothsupported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and implant posterior retainer as an experimental group. Prostheses were mechanically connected to an adjacent second premolar by the rigid of nonrigid connection, Nonrigid connection used an attachment placed between the tooth-supported and fixture-supported component. The female(keyway) of attachment was placed on the distal end of the retainer supported by the tooth ; the male(Key) of attachment connected to the osseointegrated bridge was engaged into the keyway. All prostheses were casted in the same nonprecious alloy and were cemented and screwed on their respective abutments and implants. 16㎏ of vertical loads on central fossae of second premolar, first molar pontic, implant of second molar were applied respectively and 6.5㎏ of inclined load on middle buccal surface of first molar pontic was applied. The results were as follows : 1. Under the vertical load on the central fossa of first mloar pontic, the stress developed at the apex of tooth of implat was more uniformly distributed in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection. 2. Under the vertical load on the central fossa of first molar pontic, the stress developed around the cervical area of tooth of implant was larger in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection because the bending moment was more occured in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection. 3. Stress was more restricted to the loaded side of nonrigid connection than to that of rigid connection 4. Under the inclined load. The set screw loosening of implant was more easily occured in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection due to torque moment. 5. In the case of Branemark implant, the stress concentration in second premolar was larger and the stress developed around the cervical area of implant was lower than any other cases under the vertical load, because Branemark implant with the flexible gold screw was showed in incline toward second premolar by a bending moment. 6. The stress developed around the apex of tooth or implant was more uniformly distributed in the case of Steri-Oss implant with stiff screw than in the case of Branemark implant under the vertical load. But, the stress developed around the cervical area of the Steri-Oss implant was larger than that of any other implants because bending moment was occured by vertical migration of second premolar. 7. The stress distribution in the case of IMZ implant was similar to the case of natural teeth under small vertical load. But, the residual stress around the implant was showed to occurdue to deformation of IMC and sinking of screw under larger vertical load.