이중관 구조 하악 임플랜트 피개의치의 응력 분포에 관한 유한요소법적 분석
Finite Element Analysis of Stress Distribution on Telescopic System for Mandibular Implant Supported Overdenture
오정란, 이성복, 우이형, 백진,
소속 상세정보
오정란 ( Oh Jeong-Ran ) - 경희대학교 치과대학 치과보철학교실
이성복 ( Lee Sung-Bok ) - 경희대학교 치과대학 치과보철학교실
우이형 ( Woo Yi-Hyung ) - 경희대학교 치과대학 치과보철학교실
백진 ( Paik Jin ) - 경희대학교 치과대학 치과보철학교실
KMID : 0362420080460040359
Abstract
연구목적: 본 연구에서는 하악의 동일한 부위에 4개의 임플랜트를 식립하여 임플랜트 피개의치를 설계하는 경우, 바 구조와 이중관 구조간의응력분포에대해비교분석하고자하였다.
연구재료 및 방법: 하악골, 하악골에식립한4개의임플랜트, 일차고정의바연결상부구조, 이차고정의이중관상부구조를삼차원유 한요소 모델링하였고, 상부 구조물에 최대 교두 감합위를 재현하는 수직하중과 측방운동시 작업측의 군기능을 재현하는 경사하중을 가하고, 최대응력과응력분포를하악골, 임플랜트지대주, 임플랜트상부구조물에서분석하였다.
결과: 1. 악골에서의 최대 응력값은 경사하중을 제외하고 수직하중과 작업측 경사하중에서 이중관 구조가 바 구조에 비해 다소 적은 응력값을 보였다. 이중관 구조가 바 구조에 비해 비교적 악골 전체에 고르게 응력이 분포되었다. 2. 지대주에서는 모든 하중 조건에서 이중관구조가바구조에비해낮은응력값을보였다. 응력분포양상은두구조에서모두비슷한양상을나타내었으며, 최후방지대주 의 원심면에 응력이 집중되었다. 3. 상부구조물에서는 모든 하중 조건에서 이중관 구조가 바 구조에 비해 높은 응력값을 나타냈다. 그 러나, 바 구조에서는 바의 각 중심부와 지대주와의 연결부위, 지대주의 치경부에 응력이 집중된 반면, 이중관 구조에서는 상부 구조물 전체에비교적고른응력분포를보였다.
결론: 본 연구 결과 이중관 구조가 바 구조보다 악골과 지대주에서는 더 낮은 응력을, 상부 구조물에서는 더 큰 응력을 나타냈다. 상부 구조물에 비교적 크게 전달되는 응력을 견딜 수 있는 상부구조물의 설계와 재료 선택만 이루진다면, 응력분포 면에서 이차고정을 하 는이중관구조가일차고정하는바구조에비해유리하리라생각된다.
Purpose: The purpose of this study was to investigate the stress distribution in mandibular implant overdentures with telescopic crowns compared to bar attachment.
Material and methods: Three-dimensional finite element models consisting of the mandibular bone, 4 implants, and primary bar-splinted superstructure or secondary splinted superstructure with telescopic crowns were created. Vertical and oblique loads were directed onto the occlusal areas of the superstructures to simulate the maximal intercuspal contacts and working contacts such as group function occlusion. Maximum stress and stress distribution were analysed in mandibular bone, implant abutments, and superstructures.
Results: 1. In comparison of von Mises stress on mandibular bone, telescopic overdenture had a little lower stress values in vertical load and working side load except oblique load. In the mandible, the telescopic overdenture distributed more uniform stress than the bar overdenture. 2. In comparison of von Mises stress on implant abutments, telescopic overdenture had much lower stress values in all load conditions. In implant abutments, the telescopic overdenture distributed stress similar to the bar overdenture. Stress was concentrated on the distal surfaces of the posterior implant abutments in both mandibular overdentures. 3. In comparison of von Mises stress on superstructures, the telescopic overdenture had much more stress values in all load conditions. However, the telescopic overdenture distributed more uniform stress on superstructure than the bar overdenture. In the bar overdenture, stress was concentrated on each cental area of bar structures and connected area between implant abutments and bar structures.
Conclusion: In the results of this study, the telescopic overdenture had lower stress values than the bar overdenture in mandibular bone and implant abutments, but more stress values in superstructures. However, if optimal material was selected in making superstructures, the telescopic overdenture was compared to the bar overdenture in stress distribution.
키워드
유한요소분석;응력분산;하악 임플랜트 피개의치;이중관 피개의치;바 피개의치;하악골;임플랜트 지대주;임플랜트 상부 구조물
Finite element analysis;Stress distribution;Mandibular implant Overdenture;Telescopic overdenture;Bar overdenture;Mandibular bone;Implant abutment;Implant superstructure
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