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급속구개확장과 상악골 전방 견인에 의한 안면골반응의 3차원 유한요소해석

Title
급속구개확장과 상악골 전방 견인에 의한 안면골반응의 3차원 유한요소해석
Other Titles
(The) 3-dimensional finite element analysis on the reaction of the craniofacial bone upon the rapid palatal expansion and protr
Issue Date
1999
Publisher
연세대학교 대학원
Description
치의학과/박사
Abstract
[한글] 골격성 Ⅲ급 부정교합은 하악골의 과성장이나 상악골의 열성장 또는 이둘의 조합으로 나타나며, 이의 치료는 크게 성장기 아동에서 악정형력을 이용한 성장 조절방법과 치성보상을 통한 교정치료 방법 그리고 성장이 완료된 후 악교정 수술을 이용한 방법 등으로 나눌 수 있다. 이중에서 악안면골의 성장이 완료되기 전에 악정형력을 이용하여 악골의 성장을 억제 시키거나 성장의 방향을 바꾸어주고 악안면 봉합선과 연골부위의 생물학적 변화를 유발시키려는 다양한 시도가 있어 왔다. 따라서 성장 및 발육에 의해 끊임없이 변화하는 생체조직에서 바람직한 상악골의 전방견인 효과를 얻기 위해서 사용되는 악정형장치가 상악골 및 악안면 골에 미치는 생물학적 이해와 함께 장치의 역학적 분석에 대한 고찰이 필요하며, 악정형력의 요인 중 구강내 사용장치와 전방견인의 방향을 고려하는 것이 악정형력에 의한 골 변화 예측에 매우 중요하다. 본 연구에서는 상악골 전방견인을 이용한 골격성 Ⅲ급 부정교합의 치료시에 정중구개 봉합의 이개 여부와 상악골체에 가해지는 전방견인력에 따른 안면골의 반응을 알아보기 위해서, 각 봉합선에서의 분리가 가능하도록 두 개안면골의 3차원 유한요소 모델을 제작하여, 급속구개확장장치(R.P.E)의 제1소구치 부위에서 교합면에 20。 하방으로 전방견인력을 주었을 때 정중구개 봉합이 이개된 경우와 이개되지 않은 경우로 나누어 상악골과 관골궁, 또 이와 인접한 suture부위에 미치는 변위와 응력을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. RPE에 의해 정중 구개봉합이 이개된 경우는 이개되지 않은 경우보다 상악골의 전방, 하방, 측방으로의 변위가 더 많이 나타났다. 2. 정중구개봉합의 이개 여부에 따른 응력분포의 비교에서는 정중구개봉합이 이개된 경우가 이개되지 않은 경우보다 상악골과 관골궁 인접부의 suture에 미치는 압축응력은 적게 나타났고, 인장옹력은 크게 나타났으며, 인접한 suture중에서 Zygomaticomaxillary suture에서의 변위와 응력이 가장 크게 변화하였다. 3. 정중구개봉합의 이개 여부에 따른 변위량의 비교에서는 정중구개봉합이 이개된 경우가 이개되지 않은 경우보다 상악골의 전상방 회전이 감소하였고, 관골궁에서의 전상방 회전도 감소하였으며, 전후방, 상하방, 측방 등 모든 방향으로의 변위량이 크게 나타났다. 4. 정중구개봉합이 이개된 경우에서 전후방 및 측방 변위량은 Zygomatico-maxillary suture line과 평행하게 상악골의 상부에서 하부로 갈수록 증가하였고, 상악골의 후방부에서 전방부로 갈수록 증가 하였다. 이상의 결과 급속구개확장장치에 의해 정중구개봉합을 이개시키고 제1소구치 치근단부위에서 상악골체의 저항중심을 통과하도록 교합면 하방으로 경사지게 전방견인력을 가하는 것이 상악골의 정상적인 전하방 성장과 유사하게 상악골의 전방이동을 이루는데 효과적이라고 판단된다.
[영문] Skeletal Class Ⅲ malocclusions are caused by either the overgrowth of the mandible or the undergrowth of the maxilla or the combination of both. The treatment of this kind can be divided into growth modification using orthopedic force and orthodontic treatment through dental compensation in still growing children, and orthognathic surgery in patients whose growth has already ended. Among these, various methods have been introduced using orthopedic forces, to suppress the growth of the bone or to change the direction of growth and to promote the biological change of the craniofacial suture line and the cartilaginous area before the growth has ended. Therefore there is a need for an investigation of the biomechanical analysis on the orthopedic appliance that is used to achieve the desirable effects on the protraction of the maxilla in the constantly changing biologic tissue due to the differential growth stage of development. And considering among the factors of orthopedic force, the types of intraoral appliances and the direction of the protraction, is also important in predicting the skeletal change due to the orthopedic force. This study was to find out the reaction of the craniofacial bone upon the protraction force transferred to the maxillary body and upon whether or not the midpalatal suture has opened, when treating skeletal Class Ⅲ malocclusions by the protraction of the maxilla. The 3 dimensional finite element model of the craniofacial bone was fabricated to permit the separation of each suture line. 3 Groups were divided by the protraction force and midpalatal suture opening. In Group A, the midpalatal suture was opened and protraction force was not applied. In Group B, 500g protraction force was given 20 degrees inferior to the occlusal plane in the first premolar area of the R.P.E. appliance and the midpalatal suture was not opened. And in Group C, 500g protraction force was given 20 degrees inferior to the occlusal plane in the first premolar area of the R.P.E. appliance and the midpalatal suture was opened. The comparative analysis of these groups was perfomed on the displacement and principal stress effecting the maxilla, zygomatic arch and adjacent sutures. The results of the study were as follows; 1. When the midpalatal suture was opened, compared to when it was not, there was a more displacement to the anterior, inferior and lateral direction. 2. In the comparison of the stress distribution upon whether the midpalatal suture was opened or not, there was less compressive stress and greater tensile stress to the adjacent suture area of the maxilla and zygomatic arch when the midpalatal suture was opened. And the greatest changes of displacement and stress were found in the zygomaticomaxillary suture. 3. In the comparison of the amount of displacement and deformation upon whether the midpalatal suture was opened or not, when the midpalatal suture was opened, there was a decrease in the upward-forward of the maxilla and zygomatic arch and also a greater amount of displacement in all frontal, vertical and lateral directions compared to when there was no opening of the midpalatal suture. 4. When the midpalatal suture was opened, the frontal and lateral displacements increased gradually from the upper to the lower part and from the posterior to the anterior part of maxilla, parallel to the zygomaticomaxillary suture line. Given these results it can be concluded that, by the opening of the midpalatal suture using the rapid palatal expansion appliance and by protracting inclinedly inferior to the occlusal plane to make the protraction force pass through the maxillary center of resistance and also through the apical portion of the first premolar, it can be effective in achieving maxillary protraction that is similar to the normal anterior-inferior growth of the maxilla.
URI

http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/125967
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2. 학위논문 > 2. College of Dentistry (치과대학) > 박사
Yonsei Authors
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