브라켓 종류와 결찰 방법에 따른 NiTi wire의 force system

Abstract

[한글]브라켓의 종류와 결찰법이 leveling 시 force system에 미치는 영향을 알아보았다. 브라켓은 두 종류로 stainless steel (ss)과 ceramic (ce)이었고, 0.016″ NiTi wire를 사용하였다. 결찰 방법도 두 종류로 0.009″ stainless steel 결찰법 (ss ligature)과 탄성재 결찰법 (O ring ligature)을 이용하였다. 힘과 모멘트를 측정할 수 있도록 고안된 spring tester에 세 개의 브라켓을 높이차가 없이 7 mm 간격으로 위치시킨 후 센서를 연결하고, 중앙의 브라켓 (A)을 0 mm부터 5 mm까지 위로 1 mm 씩 올리면서 하중 (loading)을 가하였고, 다시 0 mm까지 아래로 1 mm 씩 내리면서 탈하중 (unloading) 시키며 각 단계마다 브라켓 (A)의 수평력 (Fah)과 수직력 (Fav)을, 동시에 인접한 오른쪽 브라켓 (B)의 수평력 (Fbh)과 모멘트 (Mb)를 측정하였다. 브라켓과 결찰법을 다르게 하여 ss 브라켓-ss 결찰군 (ss-ss), ss 브라켓-O ring 결찰군 (ss-O), ce 브라켓-ss 결찰군 (ce-ss), ce 브라켓-O ring 결찰군 (ce-O)에서 측정항목 (Fah, Fav, Fbh, Mb)별로 평균값에 대한 ANOVA 분석을 시행하여 차이를 알아보았고, ss-ss 군에 대한 상대적인 비율을 구하여 다음과 같은 결과를 얻었다.1. 브라켓 종류와 결찰법에 따라 서로 다른 수직력 (Fav), 수평력 (Fbh), 모멘트 (Mb)가 발생하였다.2. 하중 시 Fav, Fbh, Mb는 ss-ss 군의 측정치에 비해 각각 ss-O 군에서는 106 %, 228 %, 116 %, ce-ss 군에서는 130 %, 215 %, 111 %, ce-O 군에서는 139 %, 477 %, 129 %로 증가하였다.3. 탈하중 시 Fav, Fbh, Mb는 ss-ss 군의 측정치에 비해 ss-O 군에서는 107 %, 213 %, 127 %, ce-ss 군에서는 130 %, 205 %, 114 %, ce-O 군에서는 141 %, 242 %, 148 %로 증가하였다.4. Force system 변화에 대한 영향력은 ce-O 군에서 가장 컸고, ss-O 군과 ce-ss 군은 비슷하며, ss-ss 군에서 가장 적었다.NiTi wire로 leveling 시 마찰력이 큰 경우에는 인접 브라켓에서 측방력이 크게 발생하게 됨을 알 수 있었다.

[영문]The purpose of this study was to evaluate the effect of force system on nickel-titanium (NiTi) archwire using different brackets, ligation methods during leveling phase. Two types of brackets (stainless steel, ceramic) were tied with two ligation methods (0.009″ stainless steel ligature, elastomer) and 0.016″ NiTi archwire was used. Three brackets were mounted on a same horizontal plane to a spring tester that measured force and moment, and interbracket distance was 7 mm. The center bracket (A) attached to the sensor moved upward and downward which measured horizontal force (Fah) and vertical force (Fav). The bracket on the right (B) was also attached to the sensor which measured horizontal force (Fbh) and moment (Mb). The center bracket moved upward from 0 mm to 5 mm and the downward from 5 mm to 0 mm in increments of 1 mm. For each loading and unloading stage, Fah, Fav, Fbh, Mb was measured. Four experimental groups; ss bracket with ss ligature (ss-ss) group, ss bracket with O ring (ss-O) group, ceramic bracket with ss ligature (ce-ss) group, ceramic bracket with O ring (ce-O) group were tested respectively, and the means of the Fah, Fav, Fbh, Mb were compared using ANOVA. The relative ratio of the experimental group to the ss-ss group were examined. The results were as follows.1. There were significant differences within the vertical force (Fav) of the center bracket (A), and the horizontal force (Fbh) and moment (Mb) of the neighboring bracket (B) in accordance with bracket materials and ligation methods.2. Under loading, the relative ratios of Fav, Fbh, Mb increased by 106 %, 228 %, 116 % for ss-O group; 130 %, 215 %, 111 % for ce-ss group; 139 %, 477 %, 129 % for ce-O group compared to the ss-ss group, respectively.3. Under unloading the relative ratios of Fav, Fbh, Mb increased by 107 %, 213 %, 127 % for ss-O group; 130 %, 205 %, 114 % for ce-ss group; 141 %, 242 %, 148 % for ce-O group compared to the ss-ss group, respectively.4. Ce-O group had the most influence on changes in the force system followed by ss-O and ce-ss group with similar effects, and ss-ss group with the least effect.The results above suggest that horizontal force of the neighboring bracket occurred highly in the presence of heavy frictional force during leveling phase.