Finite-element investigation of the center of resistance of the maxillary dentition

Gwang-Mo Jeong, Sang-Jin Sung, Kee-Joon Lee, Youn-Sic Chun, Sung-Seo Mo
2009 The Korean Journal of Orthodontics  
정광모 a ㆍ성상진 b ㆍ이기준 c ㆍ전윤식 d ㆍ모성서 e 최근 골내 고정 형태의 temporary anchorage device (TAD)를 많이 이용하게 되면서 다양한 위치로부터 그리고 강한 교정력을 이용할 수 있게 되었다. 이에 따라 치아군의 이동양상을 예측하고 치료계획을 세우기 위하여 다양한 치아군의 저항중심의 위치에 대한 이해가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 이용하여 상악 4전 치, 6전치 그리고 상악 전치열에서 3차원적 저항중심의 위치를 조사하고자 하였다. 이를 위하여 상악 전치열 14개 치아와 치근막 및 치조골의 3차원 유한요소모델을 제작하였고, 각 치아군별로 치관부를 협측, 설측 호선, 설측 splint wire로 고정하여 개별 치아이동을 최소화하고 적용된 힘이 치아에 고루 분산되도록 하였다. 상악 중절치 절단연의 중점에서 연장된 와이어 빔에 수직, 수평으로 100 g 또는 200 g의 힘을 가하여 치아의 변위를 해석하고, 각 치아군에 속한
more » ... 아들이 최대한 평행이동 되는 힘의 적용부위를 저항중심으로 정의하였다. 연구결과 상악 4전치군의 저항중심 은 상악 중절치 절단연으로부터 치근방향 13.5 mm, 후방 12.0 mm, 상악 6전치군은 상악 중절치 절단연으로부터 치근방향 13.5 mm, 후방 14.0 mm에 위치하였으며 상악 전치열군의 저항중심은 상악 중절치 절단연으로부터 치근방 향 11.0 mm, 후방 26.5 mm에 위치하였다. 본 유한요소 실험모델을 이용하여 얻은 결과는 교정치료의 효율성을 높일 수 있으리라 생각된다. (대치교정지 2009;39(2):83-94) 주요 단어: 유한요소해석, 저항중심, 상악 4전치군, 상악 6전치군, 상악 전치열군 서론 교정임상에서 골내 고정원 형태의 TAD (temporary anchorage devices)를 적용함으로써 얻을 수 있 는 장점으로는 고정원의 강화뿐만 아니라, 교정력 의 적용방향과 크기를 교정의사가 다양하게 조절할 수 있게 되었다는 점이다. 1,2 TAD 사용 전에는 교정 치료 시 고정원의 확보와 적절한 힘의 작용방향을 얻기 위하여 많은 노력이 요구되었지만, 최근 골내 고정원 형태의 TAD를 많이 이용하게 되면서 고정 원 문제는 많은 부분 해결되었고, 협, 설측 치근사 이를 비롯하여 관골하방, anterior nasal spine 하방, mandibular symphysis, mandibular buccal shelf, 구개 등의 다양한 위치에 TAD를 식립하고 lever arm을 활용하여 원하는 방향으로 다양한 크기의 교정력을 쉽게 적용할 수 있게 되었다. 다양한 위치에 식립된 TAD로부터 치아에 교정력 을 가할 때 일어나는 치아의 이동양상을 예측하고 이해하기 위해서는 치아군의 저항중심의 위치를 파 악하는 것이 필수적이다. 치아군의 저항중심은 치 조골 내에서 치주인대를 통하여 구속되어 있기 때 문에 자유물체의 무게중심과는 구별되며, 구속된 물체에서의 저항중심은 힘을 가할 때 그 물체가 평 행이동될 수 있는 힘의 적용부위를 의미한다. 3 지금 까지 치아군의 저항중심을 알아내기 위한 많은 공 학적 연구가 유한요소법(finite element analysis), 4,5 스트레인 게이지 측정법(electrical resistance strain gauge method), 6,7 Laser 반사측정법, 8-10 Laser holog-raphy법, 11 광탄성법 12 (photoelasticity method) 등으로 시도되어왔다. 그러나 이러한 연구들은 대부분 상 악 4전치, 6전치군에 국한되어 연구되었고, 상악 전 정광모, 성상진, 이기준, 전윤식, 모성서 대치교정지 39권 2호, 2009년
doi:10.4041/kjod.2009.39.2.83 fatcat:kxql2us2lrdwbdaqf5rbpym46m