- PDF Free Download

Size: px

Start display at page:

Download ""

하균 수
5 years ago
Views:

1 - 대한치과보철학회지 Vol. 36 No. 1, 편측성후방연장국소의치에서직접유지장치의설계와지대치골흡수에따른간접유지장치지대치주위조직에발생하는응력분석 경북대학교치과대학보철학교실 이석현 이청희 조광헌 I. 서론 양측성혹은편측성유리단국소의치가교합력을받을때의치는양측의최후방지대치에있는교합면레스트를연결한가상의 fulcrum line을중심으로움직이게되고이때발생하는힘은교합면레스트와의치상을통하여지대치와치조점막으로전달된다. 하악을개구할때점착성음식물이나혀나협근같은의치상변연에인접한근육조직이나상악인경우중력에의하여의치상이잔존치조제로부터들어올려지는힘을받게되는데이때는가상의 fulcrum line이양측의최후방지대치의직접유지장치유지부첨단을연결하는선이되고이것을중심으로의치가움직이게되고이런운동을방지하기위하여많은선학들은유리단국소의치에서간접유지장치가필요하다고하였다. 1-5) 간접유지장치가제기능을발휘하기위해서는간접유지장치가가상의 fulcrum line에서가장멀리떨어져있어야하고직접유지장치가의치의탈락을방지하도록제기능을하여야하며간접유지장치는견고해야하며지지가좋은지대치에명확한레스트시트를가지고있어야한다 3). 간접유지장치는의치상이들어올려지는것을방지하는기능외에부가적으로의치에가해지는수평방향의힘에저항하는역할을하며하악의주연결자가긴경우이것을지지하며주연결자를견고하게하고의치를 relining 할때의치를정확하게재위치시키는제3 의참조점역할을한다 4,5). 간접유지장치에대한많은연구가있어왔는데 Fisher와 Jaslow 6), Frank와 Nicholls 7) 은간접유지장치의효용성에관하여연구하였고, Frechette8) 와 Kaires 9,10) 는 Kennedy 분류 Ⅰ급과 Ⅱ급국소의치에서간접유지장치를제거할경우주지대치의동요도가증가하는것을보여주었다. McDowell 11), McDowell과 Fisher 12) 는유리단국소의치에서편측수직이탈력이작용할때간접유지장치로의힘의전달과간접유지장치지대치의움직임에관하여연구발표하였는데간접유지장치를설치하므로서주지대치에가는응력이감소한다고하였고, 간접유지장치의존재가응력을더많은지대치에분산한다고하였다. 그러나몇몇학자들은 6,13,14) 간접유지장치는유리단국소의치의의치상의탈락을방지하는데는거의효과가없고단지간접유지장치의위치때문에유리단국소의치를 reline할필요가있는지없는지를알려주는참조점이되고 relining 할때의치를정확하게위치시키기위한제3의참조점역할을한다고하였고, 손등 15) 은편측성후방연장국소의치에서의치상에이탈력이가해질때간접유지장치의위치변화에따른지대치주위조직의응력의변화에관하여연구하였다. 간접유지장치지대치로는가상의 fulcrum line에서가장멀리떨어진점에서는전치가되지만전치는치조골의지지가약하고레스트가경사진치면에있지않아야하므로견치나소구치가추천되고하악제1소 150

2 구치의근심교합면와는대합치의접촉이없으므로간접유지장치를설치하기에좋은위치가된다 4). 간접유지장치가제기능을하기위해서는직접유지장치가제기능을해야하므로직접유지장치의형태가간접유지장치지대치로전달되는응력의양에어떤영향을끼칠수있을것으로생각되며 Fisher와 Jaslow 6) 는 bar clasp보다 wrought-wire clasp를직접유지장치로사용한경우간접유지장치지대치의움직임이적었다고하였다. 치아주위조직에발생하는응력에관하여여러가지방법을이용한실험들이치과분야에서보고되었고 16-29) 지대치주위조직의전체적인응력분포를가시적으로잘볼수있는광탄성응력분석법을이용한많은치과분야의연구들 30-63) 이보고되었다. 본연구에서는하악의편측성후방연장국소의치의의치상에이탈력이가해질때주지대치의직접유지장치의설계변화와간접유지장치지대치의골흡수된상태에따라간접유지장치지대치의주위조직에어떠한영향을주는지알아보기위하여간접유지장치지대치의치조골흡수가없는경우와치조골흡수가있는경우에직접유지장치의설계를변화시켜의치상에이탈력을가하여간접유지장치지대치주위조직에발생하는응력의분포상태를 3차원광탄성응력분석법으로연구하여다소의지견을얻었기에이에보고하는바이다. II. 재료및방법 1. 재료 국소의치적응증례중 Kennedy 분류 Ⅱ급의경우로하악우측제 1대구치, 제 2대구치가결손된증례를연구대상으로하였다. 는치과용레진을이용하여 Wheeler64) 가기술한평균치아크기의치관및치근형태로제작하였고, 하악좌측제 1소구치는통상적인방법으로치아형성 (tooth preparation) 을하였다. 완성된치아를 Dentiform 모형에다시배열하여하악좌측제1소구치의치조골이정상인상태에서공업용실리콘 (KE1402, Shin- Etsu Chemical Co. Japan) 으로음형을제작하였고, 하악좌측제 1소구치의치조골이 20% 흡수된상태와 30% 흡수된상태로 Dentiform 모형을조절하여각각흡수된경우의모형에대한실리콘음형을제작하였다. B. 광탄성실험모형의제작하악좌측견치, 치아형성된하악좌측제 1소구치, 하악좌측제 2소구치를공업용실리콘으로음형을제작하여에폭시레진 (JEC-815F) 으로치아를제작하였으며제작된 3개의치아를 Dentiform을복제한실리콘음형에위치시킨다음에폭시주제 (JEC 808) 와경화제를중량비 10 : 8로계량하고응력동결로에서용해된에폭시주제에경화제를첨가하여용해시킨후음형에주입하고성형주기 (Fig. 1) 에따라광탄성실험모형을제작하여하악좌측제 1소구치의치조골이정상인경우와 20% 흡수된경우와 30% 흡수된경우에각각 3개씩도합 9개의모형을제작하였다. C. 지대치치관의형성과실험의치의제작및응력동결하악좌측제 1소구치에근심교합면레스트시트를형성한치관을 Co-Cr 합금으로제작하여지대치에 Super- Bond(Sun Medical Co. Japan) 로접착하고하악좌측제 1대구치와하악좌측제 2대구치부위는 2. 방법 A. 실험모형및지대치의제작편측성후방연장국소의치의경우로하악우측제 1 대구치와제 2대구치가결손된 Kennedy 분류 Ⅱ급증례의 Dentiform을이용하여연구용기본모형을제작하였으며, 하악좌측견치, 제 1소구치, 제 2소구치 Fig. 1. Curing cycle in the stress freezing fumace 151

엠브레져클라스프가위치되도록치관을형성하였고, 하악우측제 2소구치부위는각각 Akers clasp, RPI clasp, RPA clasp가위치되도록치관을형성하여 9개의모형을제작하였다. Model Ⅰ : 하악좌측제1소구치의치조골이정상인경우하악우측제 2소구치에 Akers clasp를가진경우.

3 엠브레져클라스프가위치되도록치관을형성하였고, 하악우측제 2소구치부위는각각 Akers clasp, RPI clasp, RPA clasp가위치되도록치관을형성하여 9개의모형을제작하였다. Model Ⅰ : 하악좌측제1소구치의치조골이정상인경우하악우측제 2소구치에 Akers clasp를가진경우. Model Ⅱ : 하악좌측제1소구치의치조골이정상인경우하악우측제 2소구치에 RPI clasp를가진경우. Model Ⅲ : 하악좌측제1소구치의치조골이정상인경우하악우측제 2소구치에 RPA clasp를가진경우. Model Ⅳ : 하악좌측제1소구치의치조골이 20% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 Akers clasp를가진경우. Model Ⅴ : 하악좌측제1소구치의치조골이 20% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 RPI clasp를가진경우. Model Ⅵ : 하악좌측제1소구치의치조골이 20% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 RPA clasp를가진경우. Model Ⅶ : 하악좌측제1소구치의치조골이 30% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 Akers clasp를가진경우. Model Ⅷ : 하악좌측제1소구치의치조골이 30% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 RPI clasp를가진경우. Model Ⅸ : 하악좌측제1소구치의치조골이 30% 흡수된경우하악우측제 2소구치에 RPA clasp를가진경우. 완성된모형을통상적인방법으로복제하여국소의치주조체를제작하였고, 하악우측제 2대구치의원심변연융선부위에해당하는위치에하중을줄수있도록고리를설치하였다. 안정된주조체의적합도를주모형에서확인한후광탄성실험모형에각각장착하였다. 실험모형을응결동결로 (Stress freezing furnace) 내의하중장치에위치시키고하중점인하악우측제 2대구치의원심변연융선부위에위치한고리에교합평면에서하악좌측제 1 소구치의근심면레스트를향하여전상방 25 방향으로 1000gm중의이탈력을가하였으며 (Fig. 2) 이상태로응력동결주기 (Fig. 3) 에따라응력을동결시켰다. D. 동결된응력의측정국소의치주조체를응력이동결된실험모형에서제거한후모형을중심선에서절단하고, 하악좌측제 1소구치의근 원심방향에생긴무늬차수를측정하기위하여협측에서관찰하였다. 절단된모형을광탄성물질과굴절률이같은 α-bromnaphthalene과유동파라핀혼합액 (1 : 0.565) 속에넣고광탄성실험장치 (Photoelasticity Experiment Appliance : PA- 420, Riken Keiki Fine Instrument Co., Japan) 에설치하여나타난등색선을사진촬영하였다. 각모형에서하악좌측제 1소구치를협설측으로절단하여치근의협측과설측에발생하는무늬차수를관찰하고나타난등색선을사진촬영하였다. 현상된필름을육안및제로차수보정기 (Null Balance Comparator Mc suremants group ZMC Fig. 2. Applied force on the model Fig. 3. Stress freezing cycle. 152

위에 -1.6차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 6, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 7과같다. Fig. 4 Fig. 5 U.S.A) 로분석하였고, Fig. 4와 Fig. 5와같은임의의측정점을설정하여무늬차수를측정하였으며측정한무늬차수를이용하여지대치치근주위의응력분포도를도해하여각각의경우를비교분석하였다. III.

4 위에 -1.6차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 6, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 7과같다. Fig. 4 Fig. 5 U.S.A) 로분석하였고, Fig. 4와 Fig. 5와같은임의의측정점을설정하여무늬차수를측정하였으며측정한무늬차수를이용하여지대치치근주위의응력분포도를도해하여각각의경우를비교분석하였다. III. 성적 1. 정상치조골에서 Akers clasp 인경우 (Model Ⅰ.) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 5.8차, 치근단의근심부위에 3.5차, 치근단부위에 3.0차, 치근단의원심부위에 3.5차, 원심치조정부위에 4.6차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 6, A). Fig. 6. Photoelastic fringe orders of Model I. 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 8.2차, 치근단의협측부위에 5.9 차, 치근단부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 치근단의설측부위에 -0.5차, 설측치조정부 Fig. 7. Photoelastic stress distributions of Model I. 2. 정상치조골에서 RPI clasp 인경우 (Model Ⅱ.) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 5.3차, 치근단의근심부위에 3.0차, 치근단부위에 2.5차, 치근단의원심부위에 3.5차, 원심치조정부위에 4.3차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 8, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 6.6차, 치근단의협측부위에 1.13 차, 치근단부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 치근단부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 치근단의설측부위에 -0.2차, 설측치조정부위에 -0.8차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 8, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 9와같다. 153

-0.3차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 10, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 11과같다. Fig. 8. Photoelastic fringe orders of Model II. Fig.10. Photoelastic fringe orders of Model III.

0차, 치근단부위에 2.7차, 치근단의원심부위에 3.0차, 원심치조정부위에 3.9차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 10, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 5.3차, 치근단의협측부위에 1.

5 -0.3차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 10, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 11과같다. Fig. 8. Photoelastic fringe orders of Model II. Fig.10. Photoelastic fringe orders of Model III. Fig. 9. Photoelastic stress distributions of Model II. 3. 정상치조골에서 RPA clasp 인경우 (Model Ⅲ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 5.6차, 치근단의근심부위에 3.0차, 치근단부위에 2.7차, 치근단의원심부위에 3.0차, 원심치조정부위에 3.9차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 10, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 5.3차, 치근단의협측부위에 1.2차, 치근단부위에 0차, 치근단의설측부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 설측치조정부위에 Fig.11 Photoelastic stress distributions of Model III. 이상지대치의치조골이정상인경우의 3가지모형의무늬차수를그래프로나타내면다음과같다 (Fig.12, 13). 154

Fig.14. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ. Fig.12. Photoelastic fringe orders of Model I, II, III. (Mesiodistal view) Fig.13. Photoelastic fringe orders of Model I, II, III. (Buccolingual view) 4.

6 Fig.14. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ. Fig.12. Photoelastic fringe orders of Model I, II, III. (Mesiodistal view) Fig.13. Photoelastic fringe orders of Model I, II, III. (Buccolingual view) 4. 20% 흡수된치조골에서 Akers clasp 인경우 (Model Ⅳ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 3.6차, 치근단의근심부위에 2.7차, 치근단부위에 2.8차, 치근단의원심부위에 3.0차, 원심치조정부위에 5.8차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 14, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 4.7차, 치근단의협측부위에 1.3차, 치근단부위에 0차, 치근단의설측부위에 0차, 설측치조정부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났 Fig.15. Photoelastic stress distributions of Model Ⅳ. 다 (Fig. 14, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 15와같다 % 흡수된치조골에서 RPI clasp 인경우 (Model Ⅴ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1 소구치의근심치조정부위에 3.8차, 치근단의근심부위에 3.0차, 치근단부위에 2.6차, 치 155

근단의원심부위에 3.3차, 원심치조정부위에 5.7차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 16, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 4.9차, 치근단의협측부위에 1.2차, 치근단부위에 0차, 치근단의설측부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 설측치조정부위에 -0.

0차, 치근단부위에 3.4차, 치근단의원심부위에 4.0차, 원심치조정부위에 6.6차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 18, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 6.9차, 치근단의협측부위에 2.2 차, 치근단부위에 0.7차, 치근단의설측부위에 0차의 Fig.16.

7 근단의원심부위에 3.3차, 원심치조정부위에 5.7차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 16, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 4.9차, 치근단의협측부위에 1.2차, 치근단부위에 0차, 치근단의설측부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 설측치조정부위에 -0.1차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 16, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 17과같다 % 흡수된치조골에서 RPA clasp 인경우 (Model Ⅵ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1 소구치의근심치조정부위에 4.7차, 치근단의근심부위에 4.0차, 치근단부위에 3.4차, 치근단의원심부위에 4.0차, 원심치조정부위에 6.6차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 18, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 6.9차, 치근단의협측부위에 2.2 차, 치근단부위에 0.7차, 치근단의설측부위에 0차의 Fig.16. Photoelastic fringe orders of Model Ⅴ. Fig.18. Photoelastic fringe orders of Model Ⅵ. Fig.17 Photoelastic stress distributions of Model Ⅴ. Fig.19 Photoelastic stress distributions of Model Ⅵ. 156

Fig.22. Photoelastic fringe orders of Model Ⅶ. Fig.20. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ. (Mesiodistal view) Fig.21. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ. (Buccolingual view) 압축응력을나타내는무늬가나타났고설측치조정부위에 -0.

8 Fig.22. Photoelastic fringe orders of Model Ⅶ. Fig.20. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ. (Mesiodistal view) Fig.21. Photoelastic fringe orders of Model Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ. (Buccolingual view) 압축응력을나타내는무늬가나타났고설측치조정부위에 -0.7차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 18, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 19와같다. 이상지대치의치조골이 20% 흡수된경우의 3가지모형의무늬차수를그래프로나타내면다음과같다 (Fig. 20, 21) % 흡수된치조골에서 Akers clasp 인경우 (Model Ⅶ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 4.2차, Fig.23 Photoelastic stress distributions of Model Ⅶ. 치근단의근심부위에 2.7차, 치근단부위에 2.0차, 치근단의원심부위에 4.3차, 원심치조정부위에 5.7차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 22, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 6.3차, 치근단의협측부위에 1.2차, 치근단부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고치근단의설측부위에 -0.4차, 설측치조정부위에 -1.3차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 22, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 23과같다. 157

8. 30% 흡수된치조골에서 RPI clasp 인경우 (Model Ⅷ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1 소구치의근심치조정부위에 4.3차, 치근단의근심부위에 3.7차, 치근단부위에 2.5차, 치근단의원심부위에 3.7차, 원심치조정부위에 6.0차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig.

각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 25와같다. 9. 30% 흡수된치조골에서 RPA clasp 인경우 (Model Ⅸ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 4.9차, 치근단의근심부위에 3.3차, 치근단부위에 3.3차, 치 Fig.24.

9 8. 30% 흡수된치조골에서 RPI clasp 인경우 (Model Ⅷ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1 소구치의근심치조정부위에 4.3차, 치근단의근심부위에 3.7차, 치근단부위에 2.5차, 치근단의원심부위에 3.7차, 원심치조정부위에 6.0차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 24, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 6.3차, 치근단의협측부위에 1.2차, 치근단부위에 0차, 치근단의설측부위에 0차의압축응 력을나타내는무늬가나타났고설측치조정부위에 - 0.3차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 24, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 25와같다 % 흡수된치조골에서 RPA clasp 인경우 (Model Ⅸ) 협측에서관찰한결과간접유지장치지대치로사용된하악좌측제1소구치의근심치조정부위에 4.9차, 치근단의근심부위에 3.3차, 치근단부위에 3.3차, 치 Fig.24. Photoelastic fringe orders of Model Ⅷ. Fig.25 Photoelastic stress distributions of Model Ⅷ. Fig.26. Photoelastic fringe orders of Model Ⅸ. Fig.27 Photoelastic stress distributions of Model Ⅸ. 158

10 Fig.28. Photoelastic fringe orders of Model Ⅶ, Ⅷ, Ⅸ. (Mesiodistal view) Fig.29. Photoelastic fringe orders of Model Ⅶ, Ⅷ, Ⅸ. (Buccolingual view) 근단의원심부위에 4.2차, 원심치조정부위에 6.6차의압축응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 26, A). 협설측으로절단한시편을원심측에서관찰한결과협측치조정부위에 7.1차, 치근단의협측부위에 1.7차, 치근단부위에 0차의압축응력을나타내는무늬가나타났고, 치근단의설측부위에 - 0.3차, 설측치조정부위에 -3.4차의인장응력을나타내는무늬가나타났다 (Fig. 26, B). 각지점의무늬차수를이용하여작성한치근주위의응력분포도는 Fig. 27과같다. 이상지대치의치조골이 30% 흡수된경우의 3가지모형의무늬차수를그래프로나타내면다음과같다 (Fig. 28, 29). IV. 고찰 후방연장국소의치에서저작압을받을때그힘은교합면레스트나유도면, 의치상등을통하여잔존지대치와잔존치조제로전달되고의치는치근막과치조점막의두께차이때문에의치상이하방으로움직이게되고최후방지대치의교합면레스트를연결한가상의주된 fulcrum line을회전축으로하여의치가움직이게된다. 이때주된지대치에가해지는힘을가능한치아장축 방향으로전달되게하고지대치와잔존치조제에가해지는응력을적절히분산시켜응력의집중을최소화시키기위한다양한형태의직접유지장치들이소개되고그효과에대한다양한연구가있었다. 20,21,24,25,36,46,58,60) 후방연장국소의치에서발생하는이탈력은점착성음식물에의한견인력이나혀나협근같은의치상변연에인접한근육조직이나상악인경우의중력이나치조제에의한반발력등에의해서여러방향으로발생할수있고이때의치상은최후방지대치의직접유지장치의유지부첨단을연결한가상의 fulcrum line을회전축으로하여움직이게되고이런움직임을방지하기위하여유리단국소의치의경우간접유지장치가필요하며간접유지장치의위치로는가능한가상의 fulcrum line에서멀리떨어진부위가좋다고하였다. 1-5) 또한간접유지장치는의치에가해지는수평방향의힘에저항하여의치를안정시켜주며하악의주연결자를지지하고의치를 relining할때의치를정확하게위치시키는참조점의역할을한다. 이러한간접유지장치에대하여그동안많은연구들이있어왔다. Frechette8) 와 Kaires 9,10) 는후방연장국소의치에서간접유지장치를제거할경우주지대치의동요도가증가하는것을보여주었고 Fisher와 Jaslow 6) 는양측성유리단국소의치에서상실된제1대구치부위에 500gm 에서 680gm의수직이탈력을가하여간접유지장치의 159

11 효율성에관한실험에서의치상에수직이탈력을가하여도간접유지장치는지대치에서수직적으로움직이지않고약간앞쪽아래쪽으로회전하게되고간접유지장치에명확한레스트가있고유도면의접촉이있기때문에치아에협측과전방으로운동을야기시킨다고하였으며 Bar clasp와 Wrought wire clasp를비교한연구에서 Bar clasp의유지력이더좋아서간접유지장치레스트시트에더많은힘을전달하여간접유지장치지대치로사용된견치가더많이순측으로움직인다고하였다. Benson과 Spolsky 14) 는간접유지장치는국소의치의실질적인유지에는거의효과가없고직접유지장치의형태와유도면에대한부연결자의접촉이유리단국소의치의유지에가장큰영향을끼친다고하였으며간접유지장치는그것의위치때문에유리단국소의치를 reline할필요가있는지없는지를알려주는중요한참조점이되므로유리단국소의치에서간접유지장치의사용이추천된다고하였다. McDowell 11), McDowell과 Fisher 12) 는양측성유리단국소의치에서상실된제2대구치의원심에 1150gm 의편측수직이탈력을가하여간접유지장치로전달되는힘에대한광탄성실험에서간접유지장치를설치하므로서주된지대치에가해지는응력이감소한다고하였고간접유지장치의존재가응력을더많은지대치에분산한다고하였다. 손등 15) 은편측성후방연장국소의치에서상실된부위의최후방지대치의직접유지장치로 RPI clasp를설치한후상실된제 2대구치의원심변연융선부위에서교합면에대하여전상방 45 로 860gm의이탈력을가하여간접유지장치지대치로전달되는힘에대한광탄성실험에서가상의 fulcrum line 에서가장멀리떨어진하악측절치를간접유지장치지대치로쓴경우가지대치주위조직에가장많은압축응력이발생하였으며견치, 제1 소구치의순으로나타났고모든경우간접유지장치지대치의치경부에응력이많이발생한다고하였다. 간접유지장치가제기능을발휘하게위해서는직접유지장치가제기능을하여야하기때문에직접유치장치의형태가 suprabulge type인지, infrabulge type 인지혹은 cast type인지 wrought wire 인지에따른형태와재질의차이가간접유치장치지대치로전달되는응력의양에어떤영향을미칠까? 직접유지장치의레스트를근심이나원심에위치시키는것이간접유지장치지대치로전달되는응력에어떤영향을미칠까? 하는의문을가질수있고이에대한명확한연구나해답이없으므로앞으로더많은임상혹은실험실연구를통하여유리단국소의치의간접유지장치의기능을이해하는것이바람직할것으로생각된다. 본실험에서는그동안많은선학들이 30-63) 치과분야에서사용한광탄성응력분석법을사용하였는데광탄성응력분석법은치조골이에폭시레진처럼균일질이아니고탄성계수도같지않아치조골과같은응력분포를볼수없고또한치근막의재현이어려워한계가있으나지대치주위의전체적인응력분포를가시적으로잘볼수있는장점이있는실험방법이라고생각된다. 본실험에서는편측성후방연장국소의치에서치아상실부위의최후방지대치의직접유지장치의형태변화에따라간접유지장치지대치에전달되는힘의차이를비교하기위하여상실부위인우측최후방지대치인하악우측제 2소구치의직접유지장치로는 Akers clasp, RPI clasp, RPA clasp를사용하였으며좌측제1대구치와제2대구치의직접유치장치로는모든경우에서엠브레져클레스프를사용하였으며간접유지장치지대치의골흡수에따른효과도비교하기위하여하악좌측제1 소구치의치조골이정상인경우, 20% 흡수된경우, 30% 흡수된경우각각의직접유지장치에대해비교분석하였다. 이탈력의크기와방향에대하여는몇번의예비실험과선학들의방법을 6,11,12,15,63) 참고하여상실된하악우측제2대구치의원심변연융선부위에서교합평면에대하여간접유치장치레스트방향으로전내상방 25 각도로 1000gm의이탈력을가하였다. 모든경우에서간접유지장치지대치로사용된하악제1소구치의협측과근심측, 원심측은전반적으로압축응력이나타났고설측에는인장응력이나타났다. 이는손등 15) 의실험에서나타난결과와동일하였다. 간접유지장치지대치의치조골이 20%, 30% 흡수된경우지대치의변형이많이 160

12 일어나고변형되는방향은협측, 원심측방향으로일어나는양상을나타내어골흡수가있을수록지대치의원심측에발생하는압축응력의크기가증가하였는데이는하악좌측제1대구치와제2대구치의직접유지장치로사용된엠브레져클라스프가의치를단단히고정하는역할을하여의치가주된 fulcrum line을따라회전하면서후방으로회전하는양상을보인것으로사료된다. 간접유지장치지대치의치조골이정상인경우하중을작용하기전상실부위의최후방지대치인하악우측제2소구치의직접유지장치의지대치에대한접촉면적의크기는 Akers clasp > RPA clasp > RPI clasp 순이지만동결온도에서하중을가하고나면좌측으로미끄러지는변형에의해서그접촉면적이 RPA clasp > RPI clasp > Akers clasp 의순서가되었으며 Akers clasp 인경우좌측으로미끌림이일어나서유도면의부연결자와 retentive arm의역할이적어지게되고간접유지장치지대치에큰압축하중을전달하였다. RPI clasp인경우유도면의부연결자와 I-bar가지대치를지지하여간접유지장치지대치에낮은압축하중을전달시켰다. RPA clasp인경우유도면의부연결자와 retentive arm의작용으로주지대치에힘을분산시켜간접유지장치지대치에작은하중을전달시켰다. 따라서 Akers clasp, RPA clasp, RPI clasp 의순서로간접유지장치지대치에전달되는힘의크기가감소하였다. Fisher와 Jaslow6) 에따르면 Bar clasp가 wrought wire clasp보다유지력이좋아서간접유지장치레스트시트에더많은힘을전달하여간접유지장치지대치가더순측으로움직인다고하였는데본실험에서는전내상방으로힘을가하였으므로간접유지장치에많은측방압이가해지게되고최후방지대치의직접유지장치가지대치를많이감싸거나많은유지력을미칠경우간접유지장치지대치에전달되는측방압이감소하는것으로생각된다. Frank와 Nicholls 7) 은최후방지대치의레스트의위치가간접유지장치의효과에는영향을미치지않는다고하였는데본실험에서도최후방지대치의레스트의위치는실험결과와무관하였다. 간접유지장치지대치의치조골이 20% 흡수된경우동결온도에서하중을받을때간접유지장치지대치의변형이크게되고하악우측제2소구치의직접유지장치가지대치에미치는효과가 Akers clasp와 RPI clasp 인경우비슷하였고 RPA clasp인경우가가장미약하였다따라서 RPA clasp, RPI clasp, Akers clasp 의순서로간접유지장치지대치에전달되는힘의크기가감소하였다. 간접유지장치지대치의치조골이 30% 흡수된경우대체로비슷한양상을보이고있으며 RPA clasp, RPI clasp, Akers clasp의순서로간접유지장치에전달되는힘의크기가감소하였다. Frank와 Nicholls 7), Benson과 Spolsky 14) 는의치상의탈락을방지하는데는최후방지대치의인접면에있는유도면이중요한역할을한다고하였는데본실험의모든경우에서유도면에대한의치의부연결자의접촉상태가긴밀할수록간접유지장치지대치로전달되는힘의크기는작았다. Stewart등 65) 은 bar type의클라스프가 circumferential type의클라스프보다유지력이더좋다고하였는데본실험에서 RPI clasp와 RPA clasp를비교해보면 I-bar의유지력이더좋아서최후방지대치에많은힘을분산시켜 RPI clasp인경우가전반적으로간접유지장치지대치에더작은응력을전달시키는것으로나타났다. 이상을종합해보면의치가탈락할때지대치를파지하는직접유지장치의형태가간접유지장치의효과에많은영향을끼치는것으로나타났다. 어떤물체에발생하는응력의크기는그물체에가해지는힘의방향과그물체의기하학적형상에영향을받게되는바어떤한가지형태의국소의치에서어떤특정한형태의유지장치가유리한방향으로힘을전달한다고하여다른형태의국소의치에서다른방향으로하중을받을경우같은효과가나타날것을예상할수는없다. 따라서향후다양한형태와다양한방법의연구와실험을통하여간접유지장치및직접유지장치의기능과효과에대한검증과연구가필요할것으로생각된다. 161

13 Reference 1. Avant, W.E. : Indirect Retention in Partial Denture Design, J. Prosthet. Dent., 16 : , McCracken, W.L. : Contemporary partial denture designs, J. Prosthet. Dent., 8 : 71-85, Henderson, D. and Steffel. V.L. : McCracken s removable partial prosthodontics, ed. 6, St. Louis, 1981, The C.V. Mosby Co. pp Boucher,L.J. and Renner, R.P. : Treatment of partially edentulous patients, St. Louis, 1982, The C.V. Mosby Co. pp Stewart, K.L., Rudd, K.D. and Kuebker. W. A. : Clincal removable partial prosthodontics, St. Louis 1983, The C.V. Mosby Co. pp Fisher, R.L. and Jaslow, C. : The efficiency of an indirect retainer, J. Prosthet. Dent., 34 : 24, Frank, R.P. and Nicholls, J.I. : An investigation of the effectiveness of indirect retainers, J. Prosthet. Dent., 5 : 494, Frechette, A.R. : The influence of partial denture design on distribution of force to abutment teeth, J. Prosthet. Dent., 6 : 195, Kaires, A.K. : Effect of partial denture design on bilateral force distribution, J. Prosthet. Dent., 6 : 373, Kaires, A.K. : Effect of partial denture design on unilateral force distribution, J. Prosthet. Dent., 6 : 526, McDowell, G.C. : Force transmission by indirect retainers during unilateral loading, J. Prosthet. Dent., 6 : 616, McDowell, G.C. and Fisher, R.L. : Force transmission by indirect retainers when a unilateral dislodging force is applied, J. Prosthet. Dent., 47 : , Mahler, D.B. and Peyton, F.A. : Photoelasticity as a research technique for analyzing stresses in dental structures, J. Dent. Res., 34 : 831, Benson, D. and Spolsky, V. : A clinical evaluation of removable partial dentures with I-bar retainer : Part Ⅰ, J.Prosthet. Dent., 41 : 246, 손지영, 이청희, 조광헌 : 편측성후방연장국소의치의치상에이탈력이가해질때간접유지장치가장치된치아주위조직에발생하는응력에관한광탄성분석, 대한치과보철학회지, 34 : , Muhlemann,M.R. : Periodontometry, a method measuring tooth mobility, Oral Surg., 4 : 1220, Muhlemann,M.R. : Tooth MobilityⅠ. The measuring method, initial and secondary tooth mobility, J. Periodontal., 25 : 22, Goodkind, R.J. : The effects of removable partial dentures on abutment tooth mobility : A clinical study, J. Prosthet. Dent 30 : , Kaires, A.K. : a study of partial denture design and masticatory pressures in mandibular bilateral distal extension case, J. Prosthet. Dent., 8 : 340, Craig,R.G. and Farah. J.W. : Stress from loading distal extension removable partial denture, J. Prosthet. Dent., 39 : 274, 김기숙, 김광남, 장익태 : 국소의치유지장치의설계변화에따른지지조직의 3차원유한요소법응력분석, 대한치과보철학회지, 33 : , Maxfield, J.B., Nicholls, J.I. and Smith, K.E. : The measurement of force transmitted to abutment teeth of removable partial dentures, J. Prosthet. Dent., 41 : 134, Metty,C. : Obtaining efficient soft tissue support for the partial denture base, J.A.D.A., 56 : 679, MaCartney, J.W. : Motion vector analysis of an abutment for a distal extension removable partial denture : A pilot study, J. Prostet. Dent., 43 : 15,

14 25. Tebrock, O.C., Rohen, R.M., Feuster, R.D. and Pellen, G.B. : The effect of various clasping systems on the mobility of abutment teeth of distal extension removable partial dentures, J. Prosthet. Dent., 41 : 511, Wright, Mech. and Yettram : Reactive force distributions for teeth When loaded single and when used as fixed partial denture abutment, J. Prosthet. Dent., 42 : 411, Takahashi, N., Ketagami, T. and Komori, T. : Analysis of stress on a fixed partial denture with a bladevent implant abutment, J. Prosthet. Dent., 40 : 186, 양홍서 : 비고정성연결장치의위치에따른고정성보철물의응력분석, 대한치과보철학회지, 34; 85-99, 임순호, 장익태 : 유리단국소의치의 Clasp 설계가지대치운동에미치는영향. 대한치과보철학회지, 25;17-40, Glickman, I., Roeber, F.W., Brion, M. and Pameijer, J.H. : Photoelastic analysis of internal stresses in the periodontium created by occlusal forces, J. Periodontol., 41 : 30-35, Craig, R.G., El-Ebrashi, M.K. and Peyton, F.A. : Experimental stress analysis of dental restorations,. Part Ⅱ. Two-dimensional photoelastic stress analysis of crown, J. Prosthet. Dent., 17 : , El-Ebrashi, M.K., Craig, R.G. and Peyton, F.A. : Experimental stress analysis of dental restorations. Part Ⅶ. Structure design and stress analysis of fixed partial dentures, J. Prosthet. Dent., 23 : , Hood, J.A., Farah, J.W. and Craig, R.G. : Modification of stresses in alveolar bone induced by a tilted molar, J. Prosthet. Dent., 34 : , Sutherland, J.K., Holland, G.A., Sluder, T.B. and White, J.T. : A Photoelastic analysis of the stress distribution in bone supporting fixed partial dentures of rigid and nonrigid design, J. Prosthet. dent., 44 : , Seto, B.G. and Caputo, A.A. : Photoelastic analysis of stresses in resin- bonded cingulum rest seats, J. Prosthet. Dent., 5 : , Myers, R.E., Pfeider, D.L., Mitchell D.L. and Pelleu, G.B. : Photoelastic study of rests on solitary abutments for distal extension removable partial dentures, J. Prosthet. Dent., 56 : , 전진영, 김영수 : 골유착성치근형임프랜트에관한광탄성응력분석, 대한치과교합학회지 5 : 5-16, Yang, H.S. and Thompson, V.P. : A Two Dimensional Stress Analysis of Fixed Prosthesis with Rigid or Nonrigid Connectors, 대한치과보철학회지, 30 : , Tillitson, E.W., Craig, R.G., Farah, J.W. and Peyton, F.A. : Experimental stress analysis of dental restorations, Part Ⅷ. Surface strains of gold and chromium fixed partial dentures, J. Prothet. Dent., 24 : , Warren, A.B. and Caputo, A,A. : Load transfer to alveolar bone as influenced by abutment designs for tooth-supported dentures, J. Prothet. Dent., 33 : , Thompson W.D., Kratochvil, F.J. and Caputo, A.A. : Evaluation of photoelastic stress patterns produced by various designs of bilateral distal extension removable partial dentures, J. Prosthet. Dent., 38 : , Kratochvil, F.J., Thompson, W.D. and Caputo, A.A. : Photoelastic analysis of stress pattern on teeth and bone with attachment retainers for removable partial dentures, J. Prosthet. Dent., 46 : 21-28, Sulik, W.D. and White, J.T. : Modification of stress surrounding abutment teeth for fixed partial dentures induced by various level of 163

15 periodontal support : A photoelstic study, J. Prostet. Dent., 46 : 32-35, Ko S.H., Mcdowell, G.C. and Kotowicz, W.E. : Photoelastic stress analysis of mandibular removable partial dentures with mesial and distal occlusal rests, J. Prosthet. Dent., 56 : , 조인호 : 총의치교합형태에따른 3차원적광탄성응력분석, 대한치과의사협회지, 20 : , 윤성태, 장익태 : 양측성유리단국소의치의설계변화에따른광탄성응력분석에관한연구, 대한치과의사협회지, 23 : 45-56, 조광헌, 최부병, 박남수 : 중간지대치가포함된고정가공의치의지대치주위조직에발생하는응력에관한광탄성학적연구, 대한치과보철학회지, 25 : 55-68, 한동우, 이호용 : 지대치유지장치설계에따른가철성의치하부조직에가해지는응력에관한광탄성학적연구, 대한치과의사협회지, 25 : , 이석현, 조광헌 : 구치부 Cantilever Bridge의지대치주위조직에발생하는응력의분석, 경북치대논문집, 6 : , 이희경조광헌 : 유리단국소의치에지대치원심면의유도면설계변화에따라지대치주위조직에발생하는응력의분석, 경북치대논문집, 6 : , 양혜경, 방몽숙 : Overdenture 지대치 Coping 형태에따른광탄성응력분석, 대한치과보철학회지, 29 : , 이정남, 조성암 : 5종골내임플란트의구조에따른주위의응력분산에관한광탄성학적연구대한치과보철학회지, 31 : , Berg, T. and Caputo, A.A. : Anterior rests for maxillary removable partial dentures, J. Preosthet. Dent., 39 : 139, 제갈경섭, 홍순호, 조광헌 : 치조골이흡수된연결고정장치의치근단주위에발생하는응력의분석, 경북치대논문집, 6권 1호, 정동곤, 조광헌 : 인레이, 온레이, 3/4 금관및전부주조 관수복후하중을가할시치아내부에발생하는응력의광탄성학적비교분석. 경북치대논문집, 7권 1호, 임수령, 계기성, 고영무 : 하악유리단국소의치하에서 back-action 클래스프설계변화에따른광탄성응력분석, 대한치과보철학회지, 30 : , Wylie, R.S. and Caputo, A.A. : Fixed cantilever splints on teeth with normal and reduced periodontal support, J. Prosthet. Dent., 66 : , Berg, T. and Caputo, A.A. : Load transfer by a maxillary distal-extension removable partial denture with cap and ring extracoronal attachmetns, J. Prosthet. Dent., 68 : 784, Berg, T. and Caputo, A.A. : Comparison of load transfer by maxillary distal extension removable partial dentures with a spring-loaded plunger attachment and I-bar retainer, J. Prosthet. Dent., 68 : 492, Berg, T. and Caputo, A.A. : Maxillary distalextension removable partial denture abutments with reduced periodontal support, J. Prosthet. Dent., 70 : 245, 김영일, 정재헌, 조규종 : 골유착성보철치료시임플랜트와자연지대치와의연결방법에따른광탄성응력분석. 대한치과보철학회지, 31 : , 김형수, 양홍서 : 상악측절치수복을위한 Cantilever bridge 장착시치조골의응력분석, 대한치과보철학회지, 31 : , 김재일 : 국소의치유리단에인장응력이가해질때지대치주위조직의광탄성응력분석, 경북치대논문집, 11 권 1호, Wheeler, R.C. : Dental Anatomy, Physiology and Occlusion, 6th ed., W.B. Saunders Co., Philadelphia, 1984, PP , Stewart, K.L., Rudd, K.D. and Kuebker, W.A. : Clinical removable partial prosthodontics, St. Louis 1983, The C.V. Moshy Co. pp

16 =Abstract= ANALYSIS OF STRESS DEVELOPED WITHIN THE SUPPORTING TISSUE OF ABUTMENT TOOTH WITH INDIRECT RETAINER ACCORDING TO VARIOUS DESIGNS OF DIRECT RETAINER AND DEGREE OF BONE RESORPTION* Suk-hyun Lee D.D.S., Cheong-hee Lee D.D.S., M.S.D., Kwang-hun Jo D.D.S., Ph.D. Department of Prosthodontics Kyungpook National University Taegu, Korea For the purpose of evaluating the effect of both direct retainer design and bony absorption degree around abutment of indirect retainer on the supporting tissue of abutment of indirect retainer, dislodging force was transmitted to unilateral distal extension RPD bases. Analysis of stress distributed within the supporting tissue around abutment of indirect retainer was carried out. Using three-dimensional photoelastic stress analysis method and the conclusion is a follows. 1. According to the extent of force which the direct retainer of the most distal abutment tooth, the amount of force transmitted to the abutment tooth of indirect retainer was small. 2. Of all the cases, Mandibular first premolar which was used abutment tooth of indirect retainer, buccal, mesial and distal sides represented compression stress and lingual side represented tensile stress. 3. The more bone resorption of abutment tooth of indirect retainer, the more distortion of buccal and distal side of abutment tooth was existed and the extent of compression stress which was existed and distal side to abutment tooth was large. 4. When the alveolar bone around the abutment with indircet retainer is normal. The amount of force transmitted on abutment with indirect retainer was small in the order of Akers clasp, RPA clasp, RPI clasp. 5. When the alveolar bone around the abutment with indirect retainer has been absorbed 20% and 30%, the amount of force transmitted on abutment with indirect retainer was small in the order of RPA calsp, RPI clasp, Akers clasp. 6. When denture is displaced, shape of the direct retainer reciprocating abutment affect much the function of indirect retainer. Key words : bone resorption, direct retainer, indirect retainer, stress analysis 165

환자의나이, 성별은치과차트기록에서얻었으며추가결손부의수, 주연결자의종류, 직접유지장치의수와종류, 간접유지장치의사용, 후방연장국소의치에서레스트의위치가기록되었다. 결과 1. 나이와성별분포 63 명의환자중남자가 35 명, 여자가 28 명이었다. 40 대이후의환자가주를이루었고평

환자의나이, 성별은치과차트기록에서얻었으며추가결손부의수, 주연결자의종류, 직접유지장치의수와종류, 간접유지장치의사용, 후방연장국소의치에서레스트의위치가기록되었다. 결과 1. 나이와성별분포 63 명의환자중남자가 35 명, 여자가 28 명이었다. 40 대이후의환자가주를이루었고평 ORIGINAL ARTICLE DOI:10.4047/jkap.2010.48.3.189 차필선 정인영 조성암 * 경북대학교치의학전문대학원치과보철학교실 연구목적 : 본연구의목적은경북대학교치과병원보철과에서치료받은환자들의부분무치악의패턴과가철성국소의치의 framework 디자인의빈도를조사하는것이다. 연구재료및방법 : 경북대학교치과병원보철과에서 2003-2006 년사이에수련의가진료한