사람 소구치부위에서 주위골의 구조 및 밀도변화가 교합력에 의한 치아의 응력분포에 미치는 영향

Abstract

[한글]

본 연구는 망상골 구조와 골 밀도의 변화가 소구치의 응력 분포에 미치는 영향을 알아 보고자 미세컴퓨터 단층 촬영영상을 이용하여 유한요소법 분석을 시도하였다. 해부용 사체로부터 제1소구치가 포함된 사람 하악골을 10mm두께로 절단한 후 이를 망상골 구조의 영상 획득이 가능한 미세 컴퓨터 단층 촬영기를 이용하여 10㎛ 간격의횡단면 영상을 얻은 후 이를 재구성, 소구치 근원심 중앙부의 종단면 영상을 얻어 유한 요소 모델을 만들었다.

기능교두에 가한 100N의 수직력과 25N의 수평력에 의한 응력발생을 골의 구조와 밀도를 다르게 하여 MSC.Nastran FEM Package로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. Micro CT로 망상골 구조를 반영한 모델과 치조골을 균질체로 가정한 모델은 서로 다른 응력 분포를 보였다.

2. 모델의 모든 CEJ에서 응력의 가장 높은 peak치를 보이고, 치조골과 만나는 부위에서 두 번째 peak를 보였다.

3. 저작압에 의한 치아의 응력분포는 미세망상골 구조를 포함하는 치조골의 치밀도가 높아짐에 따라 높아진다. 이번 연구로 치아에서 저작압에 의해 발생되는 응력과 그 분포는 망상골 구조에 따라 달라짐을 알 수 있었고, 치아 및 주위조직의 저작압 응력 분석을 위해서는 정확한 망상골 구조의 연구와 적용이 필요하다고 할 수 있다.

[영문]

This study used FEM(Finite Element method) based on micro-CT images to see the effects of occlusal force distribution with varying bone density and structure. the mandibular premolar region from human cadaver, thickness of 10mm was imaged using micro-CT. the cross sectional images were taken every 10㎛. these were reconstructed and the longitudinal image at the mid point of mesiodistal of the speciman was obtained for the specimen for the FEM. The stress disribution produced by a vertical force at 100N and 100N horizontal were analyzed by MSC Nastran FEM Package. according to the result of this study the occlusal force distribution depends on the structure of cancellus bone and for further information on the occlusal force distribution on the tooth and the surrounding structure requires further studies on cancellus bone structure.

1. CEJ of all model show the highest peak and region whice meet teeth and bone show second high peak

2. Original model and cortical bone add model show different stress distribution

3. Stress distribution changed according to bone structures and densities.