Ⅲ. 연구재료및방법 1. 연구모형의제작하악무치악치조제와유사한형태로자가중합형레진 (Ortho-Jet TM Acrylic, Lang dental Co., USA) 을이용한실험모형을제작하였다. 직경 3.75mm, 길이10mm인두개의Bra nemark 임플랜트 (SDCA 01

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태임 장
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1 대한치과보철학회지 :Vol. 37, No. 1, 1999 스트레인게이지를이용한임플랜트지지오버덴춰의응력분석 원광대학교치과대학치과보철학교실 조혜원 * 권주홍 이화영 Ⅰ. 서론임플랜트지지고정성보철물과오버덴춰를이용한치료법의출현으로무치악환자의삶이개선되고있다. 임플랜트지지보철물의종류는매식한고정체의수와길이, 직경, 골의양과질, 악간관계, 환자의요구등에따라달리선택되고있다. 실제로환자가오버덴춰를선택하는주요한동기중의하나는경제적이라는잇점때문이다. 따라서하악무치악환자에서가장일반적인오버덴춰의형태는견치부위에매식된두개의임플랜트에의해지지되는것이다 1). 그러나오버덴춰를사용할때임플랜트주위연조직이과잉증식되고부착치은이적거나근육부착지점이높은경우오버덴춰의동요가심해안정성이문제가되고있다. 따라서오버덴춰의유지형태에따른지지조직의응력상태는임플랜트지지보철물의성공에직접적으로연관되어있다 2). 오버덴춰의유지력은스터드나바어태치먼트에의해기인하는것으로, 치주인대에의해지지되는자연치와달라임플랜트주위골조직에전달되는응력의양상이나크기가보다복합적이고다양하다. 또한타이타늄임플랜트는자연치보다견고하고따라서임플랜트에더큰응력을전달할수있다. 이러한응력이생리적한계를벗어나면골의미세파절이일어나고치유과정에서연조직으로채워지게되어 임플랜트실패의한요인이되고있다 3). 임플란트지지오버덴춰의여러가지특성에대한임상적연구로는 1988년 Naert 등 4) 으로부터 1998 년 Bergendal과 Engquist 1) 에이르기까지수많은보고되어왔으며대체로하악오버덴춰의성공률이높은반면바나스터드어태치먼트에상관없이다양한부작용이있어이에대한주의가필요하다고하였다. 임플랜트지지오버덴춰의응력분산에대한연구로는 Kenney와 Richards 3), Labaig 5) 및 Federick과 Caputo 6) 는광탄성분석법을이용하였고 Ichigawa 등 2) 은스트레인게이지를이용하였으며 Mericske- Stern 등 7) 은 piezo-electric transducer를이용하여분석보고한바있다. 그러나어떠한설계가임플란트지지골조직에가장적절한응력분산이가능한지에대해서는아직까지확실하지않다. 본연구는하악무치악환자를위한임플랜트지지오버덴춰에서어태치먼트의종류에따라임플랜트지지조직에발생하는응력의양상과크기를비교하기위해실험모형상에서스트레인게이지를이용하여임플랜트주위조직의스트레인을측정분석하여보고하고자한다. * 이논문은 1997 년도원광대학교교내연구비에의해연구되었음 93

상부구조물의제작두개의임플랜트를식립한하악모형상에서 4가지의바-클립어태치먼트와 1가지의스터드어태치먼트를사용하여상부구조물을제작하였다. 본연구에사용한오버덴춰어태치먼트의종류는다음과같다 (Table 1). 바오버덴춰를제작하기위하여고정체에높이 5.

2 Ⅲ. 연구재료및방법 1. 연구모형의제작하악무치악치조제와유사한형태로자가중합형레진 (Ortho-Jet TM Acrylic, Lang dental Co., USA) 을이용한실험모형을제작하였다. 직경 3.75mm, 길이10mm인두개의Bra nemark 임플랜트 (SDCA 018, Nobelbiocare, Sweden) 를정중선에서 12mm떨어진좌우견치부에수직으로식립하고레진접착제 (Araldite, Ciba-Geigy, USA) 를이용하여고정하였다. 2. 상부구조물의제작두개의임플랜트를식립한하악모형상에서 4가지의바-클립어태치먼트와 1가지의스터드어태치먼트를사용하여상부구조물을제작하였다. 본연구에사용한오버덴춰어태치먼트의종류는다음과같다 (Table 1). 바오버덴춰를제작하기위하여고정체에높이 5.5mm의 standard abutment(sdca 005, Nobelbiocare, Sweden) 와 gold cylinder(dca 072, Nobelbiocare, Sweden) 를연결하고스터드어태치먼트인 Dal-Ro abutment(3i Implant Innovations Co., USA) 는그대로고정체에연결하여, 통법에따라오버덴춰상부구조물을제작하였다. 이때모형의치조제는전치부 2mm, 구치부 3mm두께의실리콘고무인상재로감싸구강점막을모사하였다. 3. 하중부여및스트레인측정네개의 rectangular rosette 스트레인게이지 (KFG D17-11 LIM2S, Kyowa Electronic Instruments, Tokyo, Japan) 를우측임플랜트의근원심및협설측모형상에접착하였다. 각스트레인게이지는근심, 원심, 협측, 설측게이지로이름을붙이고도선을 strain balance unit(sb-10, Measurement group, Raleigh, USA) 와 strain indicator(p-3500, Measurement group, Raleigh, Table 1. Overdenture attachments used in this study. Group Attachments Manufacturer Dg Rigid Cendres & Metaux SA., Switzerland D Resilient Cendres & Metaux SA., Switzerland R Round bar Cendres & Metaux SA., Switzerland H Hader bar 3i Implant Innovations Co., USA S Dal-Ro attachment 3i Implant Innovations Co., USA Fig. 1. Experimental mandibular edentulous model with two implants in the canine regions. 4 rossette gages were placed around the right implant. Fig. 2. Occlusal jig was placed over the implantsupported overdenture. There were 3 loading sites on the jig: left(l), center(c), & right(r). 94

3 USA) 에연결하였다 (Fig. 2). 각어태치먼트에적절한지대주와상부구조물을연결하고오버덴춰의구치부교합면에특별히제작한교합면 jig 를이용해가압했다 (Fig. 3). 가압점은 3 부위로좌, 우, 중앙 (L, C, R) 으로하고하중은정하 중기를이용하여 5kg과 10kg을가하였다. 스트레인측정시같은조건에서 3회반복하였으며측정치간의 recovery rate를생각해최소한 5분의간격을두었다. 각어태치먼트를연결한상태에서측정전에각로제트에나타나는스트레인은 0으로조절하였다. Table 2. Stress values of mesial gauge 5Kg Attachment 10Kg σ1 σ2 τmax σ1 σ2 τmax L C (rigid) R L C (resilient) R L Round bar C R L Hader bar C R L Dal-Ro C attachment R σ1 maximum principal stress + tension σ2 minimum principal stress - compression τmax Von Mises stress Attachment (psi) Table 3. Stress values of distal gauge 5Kg Attachment L C (rigid) R L C (resilient) R L Round bar C R L Hader bar C R L Dal-Ro C attachment R σ1 maximum principal stress + tension σ2 minimum principal stress - compression τmax Von Mises stress Attachment 95 10Kg σ1 σ2 τmax σ1 σ2 τmax (psi)

4 Table 4. Stress values of buccal gauge 5Kg Attachment 10Kg σ1 σ2 τmax σ1 σ2 τmax L C (rigid) R L C (resilient) R L Round bar C R L Hader bar C R L Dal-Ro C attachment R σ1 maximum principal stress + tension σ2 minimum principal stress - compression τmax Von Mises stress Attachment (psi) Table 5. Stress values of lingual gauge 5Kg Attachment 10Kg σ1 σ2 τmax σ1 σ2 τmax L C (rigid) R L C (resilient) R L Round bar C R L Hader bar C R L Dal-Ro C attachment R σ1 maximum principal stress + tension σ2 minimum principal stress - compression τmax Von Mises stress Attachment (psi) 4. 응력분석 각로제트에서측정한세방향의스트레인값을이용하여최대와최소주응력을계산하고, 이를근거 로 Von Mises 응력을계산하여비교하였다. 처음얻어진세방향의스트레인으로식 1) 에서직접주응력 (σp, σq) 을구할수있다. 96

5 E ε1+ε3 2 σp,q = ± (ε1-ε2) 2 +(ε2-ε3) 2 1) 2 1-ν 1+ν E: Elastic modulus, ν: Poisson s ratio ε1, ε2, ε3: strain 산출된주응력을다음식 2) 에입력하여각위치에서의 Von Mises 응력을계산하였다. f(s)=σ1 2 +σ2 2 -σ1 σ2=τmax 2 2) Fig. 3. Von Mises stress values at mesial gage with 5kg loading Fig. 4. Von Mises stress values at distal gage with 5kg loading Fig. 5. Von Mises stress values at buccal gage with 5kg loading Fig. 6. Von Mises stress values at lingual gage with 5kg loading Fig. 7. Von Mises stress values at mesial gage with 10kg loading Fig. 8. Von Mises stress values at distal gage with 10kg loading 97

Fig. 9. Von Mises stress values at buccal gage with 10kg loading Fig. 10. Von Mises stress values at lingual gage with 10kg loading Ⅲ.

kg 하중시임플랜트지지조직에나타나는최대주응력 (σ1), 최소주응력 (σ2), Von Mises 응력의평균치는 Table 2-5와 Fig. 3-10에있다. 1.

완압형 Dolder바를사용한경우에는주응력분포에서압축력이인장력보다약간강한것으로나타났으며하중위치에따른영향이컸다. Round bar에서는 5kg 하중시균형측 (L) 에서인장력이큰반면설측에서는주로압축력이나타났다.

또한하중이 10 kg으로증가하면압축력이증가하면서인장력은거의사라졌다. Dal-Ro 어태치먼트를사용한경우에는중앙 (C) 이나균형측 (L) 하중시인장력의경향이크며작업 2.

6 Fig. 9. Von Mises stress values at buccal gage with 10kg loading Fig. 10. Von Mises stress values at lingual gage with 10kg loading Ⅲ. 연구성적 측에서는소량의압축력이협설측에나타났다. 임플랜트지지오버덴춰에서 5kg과 10kg 하중시임플랜트지지조직에나타나는최대주응력 (σ1), 최소주응력 (σ2), Von Mises 응력의평균치는 Table 2-5와 Fig. 3-10에있다. 1. 각어태치먼트오버덴춰에서의주응력 (principal stress) 의비교 비완압형 Dolder바를사용한경우하중위치에관계없이모든경우에최대및최소주응력이임플랜트의근심측에나타나고설측에서도압축력이강하게나타났다. 완압형 Dolder바를사용한경우에는주응력분포에서압축력이인장력보다약간강한것으로나타났으며하중위치에따른영향이컸다. Round bar에서는 5kg 하중시균형측 (L) 에서인장력이큰반면설측에서는주로압축력이나타났다. 그러나작업측 (R) 에서는압축력이크고 10kg으로하중이증가하면압축력이고르게증가하였다. Hader bar는근원심에인장력이약하게보이나대개압축력의경향을보이고특히설측에압축력이크게나타났다. 작업측 (R) 하중시에압축력이나타났으며특히설측에서크게나타났다. 또한하중이 10 kg으로증가하면압축력이증가하면서인장력은거의사라졌다. Dal-Ro 어태치먼트를사용한경우에는중앙 (C) 이나균형측 (L) 하중시인장력의경향이크며작업 2. Von Mises 응력의비교비완압형 Dolder바를사용한경우에는임플랜트의근심과설측에서 Von Mises 응력이높았고원심에서가장낮았다. 하중위치에따라서균형측하중시근심과설측에서보다응력이높아지고, 작업측에서는원심측에서응력이높았다. 이러한경향은하중이 5kg에서 10kg으로증가해도거의유사한양상으로나타났다. 완압형 Dolder 바는일반적으로임플란트의원심측과설측에서응력이높고작업측하중시응력이증가했다. Round 바는설측과근심측에서원심이나협측보다응력이크게나타났으며균형측하중시에근심과설측에응력이증가했다. Hader 바는설측과원심에서근심과협측보다높았으나하중이 10kg으로증가하면그차이가거의없어졌다. 작업측하중시협설측의응력이증가했다. Dal-Ro 어태치먼트는 Von Mises 응력의비교시설측과원심에서근심과협측보다응력이높았다. 하중위치에따라서는균형측에서원심과설측에높은응력이나타났다. 98

7 3. 각게이지에서의어태치먼트에따른차이 1) 근심측비완압형 Dolder 바가가장높으나작업측하중시에는완압형 Dolder 바가높았으며 Dal-Ro 어태치먼트에서가장낮은응력을보였다. 2) 원심측완압형 Dolder 바에서가장높고 Hader 바, Dal-Ro 어태치먼트의순으로감소하였으며 Round바에서가장낮았다. 3) 협측비완압형 Dolder 바에서가장응력이높았고 Round bar에서가장응력이낮았다. 4) 설측비완압형 Dolder바에서가장응력이높고균형측하중시 Dal-Ro 어태치먼트가높았으며, 작업측하중시 Hader 바가높은경향을나타냈다. Ⅳ. 총괄및고안오버덴춰의기능중에임플랜트에가해진하중은지지조직내에서응력으로나타난다. 이응력이생리적한계를넘어서게되면임플랜트와골조직간의결합의파괴, 변연골의흡수등의문제를야기하므로임플랜트보철물은응력이적절히분산될수있도록설계되어야한다 2,3,5). 임플랜트지지오버덴춰에관한임상적연구로는 Naert, Engquist등, Adell등, Mericske- Stern, Quirynen등, Jemt등, Burns등, Cune등, Hutton등이그성공률과부작용에대해보고했다 1). Spiekermann 등 8) 은하악골에서두개의임플랜트를매식한경우오버덴춰어태치먼트로서주로바어태치먼트를추천하고있으며 Mericske-Stern 9) 은 ball 어태치먼트를추천하고있다. 그러나아직도적절한어태치먼트의선택에대한문제는결정하기어려우며술자의임상경험과판단에의존하는수가많다. Mensor 10) 에따르면바어태치먼트는연결고정및안정효과가뛰어나여러개의잔존치를연결할때 1개치아의동요가심해도쉽게회복할수있다고 하였다. 그는바의크기에대해가능한두꺼운것이유리하다고하였으며 English 11) 나 Bergendal과 Engquist 1) 도가급적견고한바가탄성이적어응력분산에효과적이라고하였다. 본연구에사용한바의크기와단면형태를살펴보면 Dolder 바는폭 1.6 mm, 높이 2.3mm로비완압형은 U자형, 완압형은타원형으로이루어져있다. Round 바는직경 1.9mm 의원형이며 Hader 바는 1.8mm의원형바하부에 2 mm의 skirt가달린것을사용하여 Dolder 바의크기가가장컸다. 그러나본연구에서는 Dolder 바가완압형이나비완압형모두 Hader 바나 Round 바에비해응력이높은것으로나타났다. Thayer와 Caputo 12) 는어태치먼트의유지력이클수록오버덴춰지대치에응력이크게발생한다고보고하였으며특히 Hader 바가완압형 Dolder 바보다유지력이낮아 torque가적고근단부에서응력집중이잘되어유리하고완압형 Dolder 바의경우원심측에서상당한응력이나타났다고보고한바있다. El Samahi 등 13) 은 Hader bar의유지력이 603±140g, Zest anchor 어태치먼트는 491±69.4g으로보고하였으며정등 14) 은비완압형 Dolder 바와 Dal-Ro 어태치먼트에서유지력이 1,355g, 1,415g으로높았고, Round 바는 924g, Hader 바는 671g, 완압형 Dolder 바는 510g으로보고하였다. Petropoulos 등 15) 은직경 2mm의 Nobel Biocare 바가 g, ERA 어태치먼트는 733.1g, Zest anchor 어태치먼트는 570.3g, Nobel Biocare ball 어태치먼트는 244.3g, Zest magnet 어태치먼트는 127.8g으로보고하였다. 그러나이는수직방향으로의치상을들어올릴때측정한유지력으로본연구의하중방법과는차이가있어비교하기가어렵다. Stud 어태치먼트의유지력에대하여 Stewart와 Edwards 16) 는 Kurer anchor 어태치먼트가 19N, Rotherman 어태치먼트가평균 4N, Dalbo 어태치먼트는 9.5N이나마모시 3.3N으로감소한다고보고한바있다. 바어태치먼트는금속 clip을사용하면그조절정도에따라유지력이달라지고필요한경우에반복적으로조정이가능해이러한유지력저하에대응할수있다. 본연구에서완압형이나비완압형 Dolder 바에비해 Round 바나 Hader 바, Dal-Ro 어태치먼트의응력이상대적으로낮은편이었다따라서어태치먼트의유지력과발생하는응력의관계 99

8 를명확하게연관시키기는어려웠다. 본연구에서비완압형 Dolder 바를제외한모든어태치먼트가완압형이었으나특이하게완압형 Dolder 바를사용한경우근원심협설등모든면에서작업측하중을받을때높은 Von Mises 응력이나타났다. 이같은현상은특히임플랜트의원심측과설측에서가장컸다. Thayer와 Caputo 12) 도 Dolder 바를사용한오버덴춰에대한연구에서원심측에서의응력의집중을보고하고있다. 완압형 Dolder 바는수직및회전운동이가능하고바주위로 side-to-side tilt를허용하나측방력을받으면심한 tipping을일으킬수있다 10). Spiekerman 9) 은두개의임플란트에의해지지되는경우의치상의안정성이낮고, 저작압이가해지면바를중심으로오버덴춰가회전하면서임플랜트의원심측에과다한힘이전달되기때문에이를막기위해임플란트의원심측의치상내면을삭제하는것이필요하다고하였다. Wright 등 17) 은3 년간비완압형과완압형 Dolder 바어태치먼트를임플랜트지지오버덴춰에적용한결과완압형 Dolder 바가비완압형보다임플랜트의원심측에 mucosal cuff의퇴축이나타나는단점이있으며비완압형을사용해도크게문제가발생하지않았다고보고했다. 그러나이같은현상은 multiple sleeve 형인 Round 바나 Hader 바에서는나타나지않았으며각어태치먼트의가동성과연관이있을것으로사료된다. 비완압형어태치먼트는시간이가면서견고성이감소하고응력분산효과도감소하며완압형이임플란트를보호할수있는안전핀의역할을할수있다 고하나 10) Mericske-Stern 등 7) 은 piezo-electric transducer를오버덴춰를지지하는임플랜트에연결하여 3명의환자구강내에서직접임플랜트에발생하는응력을측정한결과 Round 바나비완압형 U자형바는차이가없고이들에비하여 single telescope가수직방향으로더많은응력을발생하는것으로보고하였으며비완압형바가응력분산에효과적이라고하였다. 본연구에서비완압형 Dolder 바는특이하게근심측에서만완압형과유사한정도의응력을나타내고다른부위에서는모두완압형 Dolder 바보다는낮으나다른어태치먼트에비해서는높게발생하였다. 본연구의결과모든종류의어태치먼트는임플랜트의설측에가장큰응력을발생하였다. Clelland 등 18) 은인간의하악골에서협측과설측치밀골판의두께가얇기때문에설측에응력이집중된다고하였다. 또한본연구에서는오버덴춰의특성상대합치에의해의치상의움직임이제한되고하중의방향도달라지는것을재현하기위하여특정한교합면 jig를사용하였다. 그결과설측으로의힘이증가하는데일조하였다고사료된다. 그러나후처치시방사선사진등을통해주로임플랜트의근원심면만을중요시하는경향은재고가필요할것이다. 바와 ball 어태치먼트를비교하기위해 Kenny와 Richards 3) 는광탄성응력분석법으로 lb의힘을수직및45 경사방향으로가해나타나는응력을분석평가한결과수직하중시 ball/o-ring 어태치먼트가양임플랜트에가하는압력이가장낮은응력을발생시켰다. Bar/clip에서는보다즉각적이고큰응력을발생했다. 후방경사하중시에도 bar/clip에서좀더큰응력을발생했다. 즉 ball/o-ring이보다낮은응력을발생하여 ball/o-ring 어태치먼트가유리하다고하였다. Federick과 Caputo 6) 는임플랜트지지오버덴춰의광탄성분석에서 Hader바와 Hader bar with ERA attachment, ERA abutment를비교하여 stud 어태치먼트가보다균등한응력분산이가능하다고보고했다. 또한 Ichikawa 등 2) 은마그넷, ball 어태치먼트, 기존의총의치에서 strain gauge로분석한결과임플랜트주위의교합압이주로임플랜트의원심에집중되었으며주로인장력의성향을띄고있다고하였다. 본연구에서도 Dal-Ro 어태치먼트의경우다른어태치먼트에비해비교적낮은응력상태를보이고있으나주응력을산출한결과원심측과설측에인장력이높은경향을보였다. 또한 Bergendal과 Engquist 1) 는 7년간바와 ball 어태치먼트를사용한 50명의환자를연구한결과두종류의어태치먼트사이에임상성공률에서큰차이는없으나고정체의길이가짧은경우 ball 어태치먼트와같이긴지대주를사용하는것은위험하다고보고하여 ball 어태치먼트를사용할때주의가필요함을시사하였다. 본연구에서는임플랜트지지조직의응력분석을위해스트레인게이지를이용한응력분석방법을사용하였다. 이방법은구조물또는시편에스트레인게이지를접착제로부착하고외력을가했을때발생하는스트레인을측정하여응력상태를검사하는방 100

9 법이다. 즉스트레인이기판을거쳐저항체인감지금속에전달되면게이지의저항이변화하고휘트스토운브릿지의평형상태를깨트려불평등한만큼의출력신호가증폭기로입력되고이신호가적절히증폭되어표시부에서수치로나타난다. 이방법은측정부위에발생하는스트레인의미세한변화나압축또는인장성에대한구분은물론적절한게이지를사용하면주응력이나 Von Mises 응력을산출할수있다 19). Meijer 20) 는골과임플랜트사이의결합이완전하다고가정할때가장큰주응력은임플랜트의경부치조정에나타났다고보고하였으며이를참고로하여본연구에서는스트레인게이지를임플랜트경부의골표면에가급적임플랜트에근접하여부착시켰으며단일모형에서한개의오버덴춰를이용하여연결부만재부착한다음스트레인을측정하는방법으로제작과정이나보철물의상태를일치시켰다. 그러나이와같은측정법은임플랜트에서약간거리가떨어지게되어임플랜트표면에서직접응력의수치를비교할수는없으며실험모형상에서시행하였으므로실제구강내의조건과는많은차이가있을것이다. 본연구의결과는그럼에도불구하고어태치먼트의종류에따른차이가어느정도있음을확인할수있었으며아직은컴퓨터모의실험과같은방법보다는스트레인게이지나광탄성법과같은실험적인방법의활용이더본성에가깝고실제구강내에서측정할경우환자마다다른조건과하중등제어할수없는여러가지조건으로지나치게복잡한상황이연출될수있어유리한것으로생각된다. Ⅴ. 결론하악무치악치조제에두개의임플랜트를이용한오버덴춰를장착하고스트레인게이지법을이용하여어태치먼트의설계에따라임플랜트주위골조직에나타나는응력을측정비교하였다. 연구에사용한어태치먼트는비완압형 Dolder 바, 완압형 Dolder 바, Round 바, Hader 바및 Dal-Ro 어태치먼트등이다. 임플랜트의협, 설, 근원심측에 3축의스트레인게이지를부착하고 5kg과 10kg의하중을가하여발생하는스트레인을근거로하여최대, 최소주응력과 Von Mises 응력을계산비교한결과아래와같은 결론을얻었다. 1. 모든어태치먼트에서임플랜트의설측에가장큰응력이나타났고협측에가장낮은응력이나타났다. 2. 완압형 Dolder 바를사용한경우임플랜트주위골조직에가장큰응력이발생하였고, Round 바와 Dal-Ro 어태치먼트는가장낮은응력을발생하였다. 3. 비완압형 Dolder 바를사용한경우임플랜트의근심측에서응력이크게나타났고 Dal-Ro attachment를사용한경우에는균형측하중시원심측과설측에서인장력이높게나타났다. 참고문헌 1. Bergendal T, Engquist B. Implant-supported overdentures: a longitudinal prospective study. Int J Oral Maxillofac Implants. 1998;13: Ichikawa T, Horiuchi M, Wigianto R, Matsumoto N. Invitro study of mandibular implant-retained overdentures: The influence of stud attachments on load transfer to the implant and soft tissue. IJP 1996;9: Kenney R, Richards M. Photoelastic stress patterns produced by implant-retained overdentures. J Prosthet Dent 1998;80: Naert I, De Clercq M, Theuniers G, Schepers E. Overdentures supported by osseointegrated fixtures for the edentulous mandible: A 2.5-year report. Int J Oral Maxillofac Implants 1988;3: Labaig C, Marco R, Fons A, Selva E. Biodynamics of attachments used in overdentures: experimental analysis with photoelasticity. Quintessence Int 1997;28: Federick D, Caputo AA. Effects of overdenture retention designs and implant orientations on load transfer characteristics. J Prosthet Dent 1996;76:

10 7. Mericske-Stern R, Piotti M, Sirtes G. 3-D in vivo force measurements on mandibular implsnts supporting overdentures. A comparative study. Clin Oral Implants Res 1996;7: Spiekerman H, Donath K, Hassel T et al. Color atlas of dental medicine: Implantology, New York, Thieme medical Pub., Mericske-Stern R. Clinical evaluation of overdenture restorations supported by osseointegrated titanium implants: a retrospective study. Int Oral Maxillofac Implants 1990;5: Mensor M. Attachment fixation for overdentures Part I. J Prosthet Dent 1997;37: English C. Bar patterns in implant prosthodontics. Implant Dent 1994;3: Thayer H, Caputo A. Occlusal force transmission by overdenture attachments J Prosthet Dent 1979;41: El Samahi M. Retention in mandibular overdentures with attachments. Quintessence Int 1986;17: 정회열, 조혜원. 임플란트지지오버덴춰어태치먼트의유지력과탈락시기에관한비교연구. 원광치의학. 1998;8: Petropoulos V, Smith W, Kousvelari E. Comparison of retention and release periods for implsnt overdenture attahcments. Int J Oral Maxillofac Implants 1997;12: Stewart B, Edwards R. Retention and wear of percision-type attachments. J Prosthet Dent 1983;49: Wright P, Watson R, Heath R. The effects of prefabricated bar design on the success of overdentures stabilized by implants. Int J Oral Maxillofac Implants 1995;10: Clelland N, Gilat A, McGlumphy E et al. A photoelastic and strain gauge analysis of angled abutments for an implant system. Int J Oral Maxillofac Implants 1993;8: Dally J, Riley W. Experimental stress analysis. McGraw Hill, 3rd edition, Meijer H, Starmans F, Steen W et al. A threedimensional finite element study on two versus four implants in an edentulous mandible. Int J Prosthodont 1994;7:

11 ABSTRACT A STRESS ANALYSIS OF THE IMPLANT - SUPPORTED OVERDENTURE USING STRAIN GAUGE Hye-Won Cho DDS, MSD, Ph D, Joo-Hong Kwon DDS, MSD, Wha-Young Lee DDS, MSD, Ph D Dept. of Prosthodontics, School of Dentistry, Wonkwang University Stress distribution on mandibular implants supporting overdentures were registered in vitro experimental model by means of 4 rosette gauges which were placed around the implant. The overdenture attachments used in this study were the Resilient, Rigid, Round bar, Hader bar & Dal-Ro attachment. An occlusal jig was placed on the overdenture and the loading sites were 3 points which mimicked working, balancing, and median relations. With 5 and 10kg loading, strains were measured by strain indicator(p-3500, Measurement group, Raleigh, USA), and using these data, maximum and minimum principal stresses and Von Mises stress were calculated and evaluated. The results were as follows: There was a tendency of high stress concentration in the lingual side of the implant, and in the buccal side low stress was developed regardless of the attachment systems. The resilient concentrated highest stress among the attachment systems, and the Round bar and the Dal-Ro attachment provided comparatively low stresses around the implant. The rigid Dolder bar concentrated high stress in the mesial side, and the Dal-Ro attachment developed tensile stress patterns in the lingual and distal sides of the implant at the balancing relation. Key words : Dental Implants, Implant-supported prothesis, Overdenture attachment, Stress analysis 103

ORIGINAL ARTICLE 상악피개의치를위한임플랜트의위치에따른응력분포에대한유한요소분석 하헌석 김창회 임영준 김명주서울대학교대학원치의학과치과보철학교실 임플랜트고정체의표면처리기술의발달에기인하여골유착의성공률이좋아지고있으며임플랜트를이용하는보철물의형태와임상술식도다양하게발전되

ORIGINAL ARTICLE 상악피개의치를위한임플랜트의위치에따른응력분포에대한유한요소분석 하헌석 김창회 임영준 김명주서울대학교대학원치의학과치과보철학교실 임플랜트고정체의표면처리기술의발달에기인하여골유착의성공률이좋아지고있으며임플랜트를이용하는보철물의형태와임상술식도다양하게발전되 ORIGINAL ARTICLE 하헌석 김창회 임영준 김명주서울대학교대학원치의학과치과보철학교실 임플랜트고정체의표면처리기술의발달에기인하여골유착의성공률이좋아지고있으며임플랜트를이용하는보철물의형태와임상술식도다양하게발전되고있다. 상악의임플랜트피개의치는아직표준화된치료법에대한의견이분분하다. 본연구는상악무치악의치료를위하여해부학적인요소와생역학적인요소를고려하여양측견치부또는소구치부위에