상악 제 1 및 제 2 소구치의 교정적 발치공간 폐쇄기전에 대한 3 차원 유한요소 해석의 비교 연구

치과교정 치료에서 발치공간 폐쇄는 치열을 이루는 모든 치아의 연속적인 이동으로 이루어지기 때문에 그 기전은 복잡하다. 특히 전치부 치축을 적절히 유지하면서 구치부 고정원을 조절하는 과정은 정교함을 요하기 때문에 입체적 분석을 통한 치아이동 양상에 대한 이해가 필요하다. 지금까지 유한요소 분석은 초기 응력분포를 관찰하여 치아 이동 양상을 예측해 보는데 그쳤지만 이러한 양상만으로 정확한 치아이동 결과를 추정하는 데에는 한계가 있었다. 따라서 본 연구의 목적은 상악 제 1 소구치 및 제 2 소구치의 발치공간 폐쇄 시 3 차원 유한요소모델을 이용하여 전치부와 구치부의 입체적인 이동 양상을 단계별로 비교하여 그 기전을 규명하고자 하였다. 자연치의 크기 및 형태를 갖는 상악 치아들과 브라켓, 교정용 호선 및 치조골부를 3차원 레이저 스캐너로 스캐닝 한 후 tetrahedron 요소로 유한요소 모델을 제작하였다. .017″ X .025″ 호선 상에 제작된 Bull loop 후방에 20°의 gable bend를 부여하고 한번에 2 ㎜씩 4 회 재활성화시켜 발치공간을 폐쇄시켰다. 이 때 단계별로 폐쇄되는 발치공간의 변화 양상을 관찰한 결과 다음과 같았다. 1. 제 1 소구치 발치 시 단계별 공간폐쇄는 구치부의 전방이동 (2.49 ㎜)보다 전치부의 후방이동 (4.21 ㎜)에 의해 이루어졌으며, 전치부는 미약한 정출 (1.38 ㎜)을 동반한 경사이동 양상을 보였고 구치부도 경사이동 양상을 보였다. 2. 제 2 소구치 발치 시 단계별 공간폐쇄는 제 1 소구치에 비해 전치부의 후방 이동량 (3.62 ㎜)이 적었으며 구치부의 전방 이동량 (4.42 ㎜)은 더 크게 나타났다. 또한 전치부에서는 제 1 소구치에 비해 미약한 정출 (1.23 ㎜)을 동반한 경사이동 양상을 보였다. 3. 제 2 소구치 발치시 고정원의 협측 이동량 (1.13 ㎜) 및 회전량 (12.25°)이 더 크게 나타났다.;A closure of extraction space is a very complicated mechanism since it occurs by the continuous movement of all teeth in the dentition. Since a process combined of maintaining proper long axis in anterior teeth and controlling anchorage in posterior teeth involves complexity and variety, complete understanding the pattern of teeth movement by 3-dimensional analysis is essentially required. Finite element analysis (FEA) has been mostly utilized for predicting teeth movement by observation of the initial stress distribution; however, the information is insufficient to evaluate the precise resultant movement of teeth. Therefore, this study has been aiming at comparison of closing extraction space between maxillary first premolar and second premolar extraction using 3-dimensional FEA. Maxillary artificial teeth were selected according to the Wheeler's dental anatomy. The size and shape of each tooth, bracket and archwire were made from the captured real images by a 3D laser scanner and FEA was performed with 10-noded tetrahedron. 20° gable bends were placed behind bull loop on .017″ × .025″ archwire. And then the extraction space was closed through 4 repeated reactivating process with each 2㎜ space. The study demonstrated that: 1) At the extraction of first premolar, the extraction space was closed by the retraction of anterior teeth (4.21㎜), rather than the mesial movement of posterior teeth (2.49㎜). The anterior teeth showed a tipping movement with slight extrusion (1.38㎜) and the mesial tipping was observed at the posterior teeth. 2) At the second premolar extraction (3.62㎜), the retraction of anterior teeth was less than at the first premolar extraction (4.21㎜). The anterior teeth were shown tipping movement with extrusion (1.23㎜) and the posterior teeth were shown had mesial movement (4.42㎜). 3) At the second premolar extraction, the highly increased buccal (1.13㎜) and rotational (12.25°) movement of posterior teeth was shown.ABSTRACT = vii I. INTRODUCTION = 1 II. MATERIAL AND METHODS = 6 III. RESULTS = 11 A. Comparison of teeth movement in first premolar extraction = 11 B. Comparison of teeth movement in second premolar extraction = 18 C. Comparison of teeth movement between the first and second premolar extraction = 24 IV. DISCUSSION = 29 V. CONCLUSION = 39 REFERENCES = 40 국문초록 = 4

치열교정 브라켓의 간접부착술식에 따른 위치오차에 관한 연구

교정치료시 성공적인 치료결과를 얻기 위해서는 무엇보다도 치아에 부착하는 브라켓의 위치가 중요하며 특히, 1차, 2차 및 3차 굴곡(first, second, and third order)이 들어간 "preadjusted appliance"의 발전으로 브라켓 위치의 중요성이 더욱 강조되어왔다. 간접부착술은 직접부착술에 비해 브라켓의 수직적인 관계가 많이 개선되고 구치부에서는 직접부착술에 비해 접근의 용이성과 시야 확보가 유리하여 환자와 술자에게 진료시간의 감소를 유도할 수도 있으나, 여전히 브라켓의 수평 관계, 각도 또는 토오크의 문제는 완벽하게 해결하지 못하였다. 따라서 간편하고 정확한 치료결과를 얻기 위하여 이상적인 셋업모델과 이상호선을 제작한 후 정밀 간접부착술을 통해 보다 정확한 위치에 브라켓을 부착시키고자 연구해 왔다. 본 연구의 목적은 석고모형에 간접부착술로 브라켓을 위치시킬 때 그 정확도를 규명하기 위하여 부정위치열 모델(malaligned model)을 제작한 후 모델에 직접 부착하는 방법과 정위치열 셋업모델(ideal set-up model)을 제작한 후 각 모델에 브라켓을 부착하는 방법, 그리고 정위치열 셋업모델과 이상호선(ideal arch wire)을 제작한 후 정밀 간접부착술(precisional indirect bonding)로 부착시키는 방법간의 브라켓 위치의 정확도 차이를 비교해 보는데 있다. 정위치열 셋업모델군과 부정위치열 모델군간의 브라켓 부착 위치의 차이를 알아보기 위해 2-tailed t-test를 시행하였고, 이상호선(ideal arch wire)을 이용한 대조군과 정위치열 셋업모델군 및 부정위치열 모델군간의 브라켓 부착위치의 차이를 알아보기 위해 z-test를 시행하였다. 정위치열 셋업모델군과 부정위치열 모델군간의 브라켓 위치 오차에 따른 각 계측점의 변화를 비교한 결과 대부분의 계측항목에서 통계적으로 유의성이 없었다. 두 군간에 차이가 있는 항목으로는 교합면상에서 중절치는 X, Y좌표값의 변화량이 0.93mm, 0.63mm로 토오크에 변화가 있었으며, 순측 또는 협측면에서 견치 치관의 X좌표값의 변화량이 0.54mm로 수평적인 오차를 나타내었고, 제2소구치는 치근단의 X좌표값이 0.90mm의 변화로 브라켓의 축 변화를 나타내었고, 횡단면에서 제2대구치 치근의 X좌표값은 0.64mm로 토오크의 차이가 있음을 나타내었다. 정밀 간접부착술과 부정위치열 모델군 및 정위치열 셋업모델군간의 브라켓 위치오차 비교에서는 대부분의 치아에서 브라켓 위치오차에 유의성(P<0.05)이 있었다. 그러나, 두 군 모두 브라켓의 수평적인 위치변화와 토오크에 많은 변화가 나타났지만, 브라켓의 수직적인 위치오차에서는 유의성이 없었다.;The Purpose of this study was to evaluate the accuracy of the bracket position between the precisional indirect bonding and the general indirect bonding techniques. An experienced orthodontist who has practiced over 7 years performed indirectly bonded brackets on the malaligned model and the ideal set-up model. The precisional indirect bonding technique with the ideal set-up model and the ideal arch wire was used as the control group. The amount of the change of the reference landmarker of each tooth was observed in the 3 different X-ray plane : labial or buccal, axial and occlusal. To assess the differences in the position of the bracket between the ideal set-up model and the malaligned model, 2-tailed t-test was used. Also, z-test was conducted to determine the differences in the position between the control group using the ideal arch wire, the ideal set-up model and malaligned model. The obtained results were as follows : 1. There was no statistically significant difference in comparison of the bracket position between the malaligned group and the ideal group, except for the torque difference in the central incisor and second molar, the difference of the mesiodistal position in the canine, the angulation difference in the second premolar. 2.Statistically significant difference was found in the comparisons between the control group and the malaligned group, and between the control group and the ideal group(P<0.05). The difference in the mesiodistal position, torque and angulation of the bracket showed a statistical significance, whereas the difference of the vertical bracket placement was insignificant in these two comparisons.논문개요 = vi I. 서론 = 1 II. 실험재료 및 방법 = 3 A. 실험재료 = 3 1. 부정위치열 모델(malaligned model) 제작 = 3 2. 정위치열 셋업모델(ideal set-up model) 제작 = 4 B. 실험방법 = 6 III. 실험결과 = 13 IV. 고찰 = 23 V. 결론 = 27 참고문헌 = 28 ABSTRACT = 3

Comparison of finite element analysis of the closing patterns between first and second premolar extraction spaces

교정 치료에서 발치공간 폐쇄는 치열을 이루는 모든 치아의 연속적인 이동으로 이루어지므로 그 기전은 복잡하다. 특히 전치부 치축을 적절히 유지하면서 구치부 고정원을 조절하는 과정은 정교함을 요하기 때문에 입체적 분석을 통한 치아이동 양상에 대한 이해가 필요하다. 지금까지의 유한요소 분석은 초기 응력분포를 관찰하여 치아 이동양상을 예측해 보는데 그쳤지만 이러한 양상만으로 정확한 치아이동 결과를 추정하는 데에는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 3차원 유한요소 모델을 이용하여 상악 제1소구치 및 제2소구치 발치공간 폐쇄 시 전치부와 구치부의 입체적인 이동 양상을 단계별로 비교하여 그 기전을 규명하고자 하였다. 자연치의 크기 및 형태를 갖는 상악 치아들과 브라켓, 교정용 호선 및 치조골부를 3차원 레이저 스캐너로 스캐닝한 후 사면체 요소의 유한요소 모델을 제작하였다 스테인레스 강 호선에 제작된 bull 루프 후방에 gable bend를 부여하고 한 번에 2 mm씩 12회 활성화시켜 발치공간을 폐쇄시켰다. 그 결과 제1소구치를 발치한 경우 제2소구치 발치에 비해 전치부의 후방 이동량이 많았으며 구치부의 전방 이동량은 더 적게 나타났다. 전치부에서는 제f, 2소구치 발치 모두 비슷한 미약한 정출을 동반하였고 치축의 변화량은 제1소구치 발치에서 더 크게 나타났다. 또한 제2소구치 발치 시 고정원의 협측 이동량이 더 크게 나타났