• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제11권2호
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• pp.112-119
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• 2019

PURPOSE. Zirconia materials have been used for implant-retained restorations, but the stress distribution of zirconia is not entirely clear. The aim of this study is to evaluate the stress distribution and risky areas caused by the different design of zirconia restorations on the atrophic bone of the posterior maxilla. MATERIALS AND METHODS. An edentulous D4-type bone model was prepared from radiography of an atrophic posterior maxilla. Monolithic zirconia and zirconia-fused porcelain implant-retained restorations were designed as splinted or non-splinted. 300-N occlusal forces were applied obliquely. Stress analyses were performed using a 3D FEA program. RESULTS. According to stress analysis, the bone between the 1) molar implant and the 2) premolar in the non-splinted monolithic zirconia restoration model was stated as the riskiest area. Similarly, the maximum von Mises stress value was detected on the bone of the non-splinted monolithic zirconia models. CONCLUSION. Splinting of implant-retained restorations can be more critical for monolithic zirconia than zirconia fused to porcelain for the longevity of the bone.

• 대한치과기공학회지
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• 제42권4호
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• pp.348-354
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• 2020

Purpose: Zirconia is differentiated from other ceramics because of its high resistance to corrosion and wear, excellent flexural strength (900~1400 MPa), and high hardness. Dental zirconia with proven mechanical/biological stability is suitable for the manufacture of implants. However, there are limited in vivo studies evaluating stress distribution in zirconia compared with that in titanium implants and studies analyzing finite elements. This study was conducted to evaluate the stress distribution of the supporting bone surrounding zirconia and titanium implants using the finite element analysis method. Methods: For finite element analysis, a single implant-supported restoration was designed. Using a universal analysis program, eight occlusal points were set in the direction of the occlusal long axis. The occlusal load was simulated at 700 N. Results: The zirconia implant (47.7 MPa) von Mises stress decreased by 5.3% in the upper cortical bone compared with the titanium implant (50.2 MPa) von Mises stress. Similarly, the zirconia implant (20.8 MPa) von Mises stress decreased by almost 4% in the cancellous bone compared with the titanium implant (21.7 MPa) von Mises stress. The principal stress in the cortical and cancellous bone exhibited a similar propensity to von Mises stress. Conclusion: In the supporting bone, the zirconia implant is able to reduce bone resorption caused by mechanically transferred stress. It is believed that the zirconia implant can be a potential substitute for the titanium implant by reinforcing aesthetic characteristics and improving stress distribution.

• 대한치과의사협회지
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• 제54권2호
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• pp.123-133
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• 2016

Currently increasing use of implants, especially in anterior implant esthetics has become a major concern for both the patient and dentist. In the case of thin biotype if the thickness of the gingival soft tissue is less than 2mm, human eye can detect differences of colors depends on underlying materials. The zirconia abutment can be use not only for better esthetics but also for the hygienic because it is less attractive for the plaque deposition when it compare to the metals. Zirconia itself has many advantages as a biomaterial but also has frequent mechanical problems when it use for abutment of internal connection implant. For prevention or reduction of mechanical failures, use of titanium-link with zirconia super-structure which part that connects directly into the implant can be a good alternative. In this literature, I would like to review the clinical considerations of use of titanium link - CAD/CAM zirconia abutment for dental implant in esthetically important areas.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권4호
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• pp.349-360
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• 2009

목적: 임플란트 보철 수복에서 심미적 요구도가 증진되면서 최근에는 고강도, 고인성을 지니면서 생체적합성 우수하고 치아의 색과 조화로운 지르코니아 지대주의 사용이 증가하는 추세이다. 몇몇 임상보고를 통해 지르코니아 지대주의 우수한 주위조직 반응과 단기간의 성공적인 결과가 보고 되었으나, 장기간의 안정성을 평가하는 기계적 강도에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 직경, 각도, 연결방식이 상이한 임플란트 고정체 - 지르코니아 지대주의 단순 파절강도와 반복하중에 의한 피로한계 측정을 통해 지르코니아 지대주의 기계적 안정성을 평가해 보고자 하였다. 재료와 방법: ISO규정에 따라 지르코니아 지대주-고정체를 변연골이 3mm 흡수된 조건에서 $30^{\circ}$경사하중으로 압축굽힘강도를 측정하고, 그 값의 80%를 최대하중으로 10%를 최소하중으로 하여 10Hz의 sine형 반복하중을 $5{\times}10^6$ 주기를 초과하는 조건의 내구성한계를 측정하였다. 지르코니아 지대주로는 regular diameter를 가지면서 external butt joint의 straight 지대주와 $17^{\circ}$ angled 지대주, 그리고 narrow diameter 이면서 external butt joint의 straight 지대주와 internal conical joint의 straight 지대주를 사용하였다. 압축굽힘강도 값을 일원분산분석과 사후검정으로 검증하였으며, 피로파절면을 전자주사현미경을 통해 관찰했다. 결과: 압축굽힘강도는 최소 927N 이상으로, 직경의 차이에 따른 유의한 차이를 보였으며( P<.05), 내구성 한계는 503N에서 868N까지의 번위를 보였다. 결론: 지르코니아 지대주는 구강내 기능하중을 견딜수 있는 적절한 기계적 강도를 가지는 것으로 판단된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권1호
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• pp.88-94
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• 2019

심미적 치료에 대한 요구가 늘어나면서 높은 강도와 심미성을 갖는 지르코니아의 요구도 증가하고 있다. 이러한 흐름에 비추어 지르코니아의 생체적 합성을 평가하는 것은 중요한 일이다. 이번 논문에서는 지르코니아의 생체적합성에 대한 in vivo 실험에 대한 문헌 연구를 진행하였다. In vivo 실험에서 연조직, 경조직에 대한 지르코니아의 생체적합성을 확인할 수 있었다. 다양한 실험동물 및 환자에서 진행된 연구의 대다수에서 지르코니아의 높은 생체적합성이 보고되었으며, 신생골 합성 및 골부착의 면에서 티타늄과 유사한 성질을 보였다. 한편, 지르코니아는 임플란트로도 활용할 수 있다. 임플란트로 활용하기 위해 HA (hydroxyapatite)를 처리하여 생체활성을 높이는 다양한 방식이 제안되고 있다. 하지만 기존의 티타늄 임플란트에 HA를 코팅하는 방식은 낮은 결합강도 및 HA의 변성으로 인한 문제점이 있었기 때문에 HA-지르코니아 composite, HA-coated 지르코니아, HA-지르코니아 functionally graded material (FGM) 또는 알루미나 개재 HA-지르코니아 등의 새로운 방식이 연구되고 있다. 이러한 방식들은 보다 높은 결합강도를 지니고 있으며, 높은 생체적합성을 보여주고 있다.

• 대한치과기공학회지
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• 제43권2호
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• pp.42-47
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• 2021

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the stability of abutment screws used with the zirconia fixture-based implant system and compare them with those used with the existing titanium fixture system via the finite element method. Methods: A single implant-supported restoration was designed for the finite element analysis. A universal analysis program was used to set 8 occlusal points along the direction to the long axis of the implant, and an occlusal load of 700 N was applied. Results: In all models (Zir and Ti-fixture model), the screw threads presented with the highest von Mises stress (VMS) values, whereas the head and end presented with the lowest VMS values. The VMS of the screw used in the zirconia-fixture model was 5.97% lower than that used in the titanium-fixture model (261.258 vs. 276.911 MPa, respectively) despite statistical significance. Furthermore, the zirconia fixture (352.912 MPa) had a higher stress value (8.42%) than the titanium fixture (332.331 MPa). In a completely tightened titanium fixture implant system, the stress was concentrated in the implant-abutment connection interface, the zirconia fixture presented with a stable stress distribution. Conclusion: Although the zirconia fixture demonstrated a high VMS value, owing to the stiffness and elasticity coefficients of the material, the stress generated in the abutment screws was similar in all models. In conclusion, the zirconia fixture-based implant system presented with a more stable stress distribution in the abutment screws than the titanium fixture-based implant system.

• 대한치과의사협회지
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• 제50권3호
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• pp.126-139
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• 2012

Loss of dentition can lead to not only compromised esthetics and functions of the patient, but also alveolar bone resorption. Bone grafting with prosthetic reconstruction of the gingiva can be selected for the treatment, and it provides many benefits as prosthetic gingival reconstruction does not require a complicated surgical process and is available within a short period of time, with stable clinical results. However, conventional porcelain fused to metal prosthesis has certain limits due to its size, and deformation after several firing procedures. In this clinical report, the author would like to introduce a patient with severe alveolar resorption who was treated with gingiva-shaped zirconia/titanium CAD/CAM implant fixed prosthesis for esthetic and functional rehabilitation. Clinical reports Clinical report 1, 2 : A case of loss of anterior dentition with atrophied alveolar bone. Implant retained zirconia bridge applied with Procera implant bridge system to simulate the gingiva. Upper structure was fabricated with zirconia all ceramic crown. Clinical report 3, 4 : A case of atrophied maxillary alveolus was reconstructed with fixed implant prosthesis, a CAD/CAM designed titanium structure covered wi th resin on its surface. Anterior dentition was reconstructed with zirconia crown. Conclusion and clinical uses. All patients were satisfied with the outcome, and maintained good oral hygiene. Zirconia/titanium implant fixed prosthesis fabricated by CAD/CAM system was highly accurate and showed adequate histological response. No critical failure was seen on the implant fixture and abutment overall. Sites of severe alveolar bone loss can be rehabilitated by implant fixed prosthesis with CAD/CAM system. This type of prosthesis can offer artificial gingival structure and can give more satisfying esthetics and functions, and as a result the patients were able to accept the outcome more fondly, which makes us less than hard to think that it can be a more convenient treatment for the practitioners.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제10권2호
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• pp.74-81
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• 2017

This report describes two cases of complete arch implant-supported restorations. The first patient had seven dental implants in each arch with monolithic zirconia frameworks. At four weeks' follow-up, the one-piece maxillary framework was fractured, which was re-designed and re-fabricated using laser-sintered cobalt-chrome alloy. The second patient had four implants in the mandible only. A mandibular monolithic zirconia framework and a maxillary conventional complete denture were fabricated and delivered. At five years' follow-up, the patient reported no significant discomfort. Careful consideration and monitoring of the status of antagonistic arches and stress distribution on zirconia frameworks were suggested for complete arch implant-supported fixed restorations.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권2호
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• pp.185-195
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• 2011

본 연구는 외부연결방식(external type)의 임프란트에서 기존의 타이타늄 지대주와 지르코니아 지대주를 각각의 임플란트와 연결하여 하중을 가한 후 임플란트 외부육각기둥(external hexgon)부분 및 platform 표면변화를 FESEM 상으로 관찰하고, 임프란트와 타이타늄 지대주 및 지르코니아 지대주의 Viker's 경도를 측정하였다. 1. 임프란트, 타이타늄 지대주 및 지르코니아 지대주의 Viker's 경도는 각각 평균 $309.80{\pm}11.78$ HV, $318.40{\pm}11.82$ HV, $1495.30{\pm}16.21$ HV였다. 임프란트와 타이타늄 지대주 사이에는 통계학적으로 유의성이 존재하지 않았지만(P>0.05, Anova), 임프란트와 지르코니아 사이에는 통계학적으로 유의성이 관찰되었다(P<0.05, Anova). 2. 10,000번 하중을 가한 후 임플란트 표면변화 관찰에서 타이타늄 지대주 그룹과 지르코니아 지대주 그룹 모두에서 마모가 관찰 되었으며, 지르코니아 지대주에서 보다 현저한 마모양상을 나타내었다. 본 연구에서 표면경도의 차이로 인하여 타이타늄 지대주를 사용할 때보다 지르코니아 지대주를 사용한 경우 임플란트의 external hexagon부분 및 플랫폼의 마모도가 현저하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권1호
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• pp.51-61
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• 2011

최근 심미 보철을 위해 높은 강도와 정밀도를 가지면서 동시에 자연치와 유사한 상아질 색을 구현할 수 있는 세라믹 계열의 지르코니아 임플란트 지대주가 보철 재료로서 각광을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 삼차원적 유한요소응력분석을 이용하여 기존의 티타늄 소재의 임플란트 지대주와 지르코니아 소재의 임플란트 지대주의 응력분포비교를 통해 지르코니아 임플란트 지대주의 기계적 안정성을 간접적으로 확인하고자 하였다. 악골에 식립된 internal conical joint type과 external butt joint type의 임플란트 매식체에 티타늄 임플란트 지대주 또는 지르코니아 임플란트 지대주를 지대주 나사로 연결하고 상부에 금합금관을 장착하는 유한요소모형을 설계하였다. 교합면 중심으로부터 3mm 편측에 수직 방향으로 250N의 하중을 인가하여 교합력에 의해 임플란트 지대주에서 발생하는 등가응력분포를 분석하였다. 유한요소분석결과 지르코니아 임플란트 지대주와 티타늄 임플란트 지대주의 응력 분포는 유사하게 관찰되었으나 최대등가응력은 임플란트 연결 방식에 상관없이 티타늄 임플란트 지대주에 비해 지르코니아 임플란트 지대주가 약 15% 정도 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 티타늄에 비해 지르코니아의 더 높은 기계적 강도를 고려해 볼 때 임상에서도 기존의 티타늄 임플란트 지대주와 마찬가지로 지르코니아 임플란트 지대주도 임상적인 기계적 안정성을 가질 것으로 생각된다.