한국인 치아에 대한 형태학적 계측 및 유한요소해석을 통한 미세구조분석

Abstract

[한글]과거의 치의학 분야에서는 한국인의 치아를 G.V.Black에 의해 제시된 평균치수표를 이용하여 제도되고 조각되었다. 그러나 서양인과 식이습관이 다른 한국인의 치아에 적용하게 되면 이상적인 교합을 이룰 수 없으며, 치아 및 하악골에 미치는 영향을 판단하기에는 어려움이 있다. 따라서 한국인 치아에 대한 전반적인 평균 치수 계측 데이터가 필요할 뿐만 아니라, 하악골의 골밀도 및 치주인대 탄성계수에 대한 생체 역학적 거동에 대한 연구가 필요하다.기존의 연구들은 방사선학적 연구이거나 치아를 절단한 후 측정하는 방법이기 때문에 정밀도가 낮고, 시간적인 제한이 있으며, 파괴적인 방법이었다.따라서 본 논문에서는 비파괴 계측이 가능한 미세전산 단층 촬영 시스템을 이용하여 치아 표본을 3차원 모델로 재구성하여 한국인(여성)의 치아를 조직형태학적으로 분석하였으며, 치아 및 치아를 지탱하고 있는 주위 골에 대한 정확한 모델링을 위하여 사체에서 하악골을 포함하는 치아 시편을 채취하여 미세전산단층 촬영 기법을 적용하여 유한요소 모델을 제작하고 교합압에 의한 치주인대 탄성계수의 값을 예측하였으며, 하악골의 골 밀도에 따른 치아와 임플란트의 영향을 생체 역학적 분석을 통하여 알아보고자 하였다.

[영문]Teeth were obtained from human cadavers and scanned with micro-CT. Three-dimensional finite element models were reconstructed from CT images. This study analysed the dental morphology and examined the effect of cancellous bone microstructure on stress distribution within a premolar tooth and a dental implant against mastication force by the micro-finite element method (FEM).The study indicated that the microstructure of cancellous bone should be considered in finite element analysis to produce reasonable results and thus implant systems with high success rate.The elastic modulus of the periodontal ligament was analyzed by finite element method and compared with that of experiment model. This study indicated that the model without pulp was more suitable than that with pulp in two dimensional finite element analysis.