열개형 골 결손부에서 재생골의 질과 양에 따른 임플란트 주변골의 유한요소법적 응력분석

Abstract

연구목적 : 본 연구는 임플란트 주변 열개형 골 결손부에서 재생골의 질과 양이 임플란트 주변골에 어떠한 응력과 변형률 효과를 나타내는지 알아보기 위해 3차원 유한요소분석법을 이용하여 분석하였다. 연구재료 및 방법 : 악골모형은 임플란트가 식립될 부위에 상부의 폭이 좁은 ridge형태로 모델링하였고, 식립한 임플란트는 internal conical seal design의 Inplant® (Warantec, Seoul, Korea) 직경 4.3mm, 길이 10mm 이다. 임플란트 식립후 발생되는 열개형 골 결손부의 형태는 임플란트 플랫폼 협측을 기준으로 수평 5mm, 수직 5mm의 U자 모양으로 임플란트의 한쪽 나사선이 부분적으로 노출된 형태이다.실험모델은 총 5가지로 나누어서 각각 재생골의 질과 양을 달리 하였다. 모델1은 재생골이 존재하지 않는 경우이고 모델2~5에서는 임플란트 플랫폼 협측에서 3mm하방을 기준으로 해서 수평으로 3mm두께의 우수한 골질의 재생골이 생긴 경우를 모델2, 1mm두께의 우수한 골질의 재생골이 생긴 경우를 모델3, 3mm두께의 불량한 골질의 재생골이 생긴 경우를 모델4, 1mm두께의 불량한 골질의 재생골이 생긴 경우를 모델5로 하였다. 하중조건은 실험모델의 임플란트 보철물의 장축을 따라 중심와에 100N의 수직하중을 가하는 경우, 보철물의 협측 교두정에 100N의 수직하중을 가하는 경우, 보철물의 협측 교두정의 외사면에 협측에서 설측으로 100N을 보철물 장축에 30도로 경사하중을 가하는 경우, 보철물의 협측 교두정의 내사면에 설측에서 협측으로 100N을 보철물 장축에 30도로 경사하중을 가하는 경우의 4가지로 부여하였다. 실험결과 : 모든

하중조건하에서 재생골의 질과 양에 상관없이 재생골이 존재하는 경우(모델2,3,4,5)가 존재하지 않는 경우(모델1)에 비해서 기존 피질골에서 최대등가응력값과 최대등가변형률값이 낮게 나타났으며 특히, 재생골의 질과 양이 모두 우수한 모델(모델2)에서 5가지 모델 중 가장 낮은 최대등가응력값과 최대등가변형률값을 나타냈다. 재생골내에서는 재생골질이 불량할 경우가 재생골질이 우수한 경우에 비해서 재생골의 최대등가응력값은 낮게 나타났으며 최대등가변형률값은 높게 나타났다. 하중조건간에는 중심와에 수직하중, 협측교두정에 수직하중, 협측교두의 외사면에 경사하중, 협측교두의 내사면에 경사하중(하중1→2→3→4)순으로 임플란트 주변골의 최대등가응력값과 최대등가변형률값이 높게 나타났다. 결론 : 3차원 유한요소분석 결과 임플란트 열개형 골 결손부에서 재생골의 존재는 기존 피질골의 응력과 변형률을 감소시켰으며 특히, 재생골의 질과 양 모두가 우수할 경우에는 5가지 모델 중 기존 피질골의 응력과 변형률이 가장 낮게 나타났다. 재생골내에서는 재생골질이 불량한 경우가 우수한 경우에 비해서 발생하는 응력은 낮고 변형률은 높게 나타났다. 하악대구치 협측교두의 설측 경사하중시에는 다른 하중조건에 비해서 임플란트 주변골에서 확연하게 높은 응력과 변형률을 나타냈다.