금관을 위한 유지구에 관한 삼차원 유한요소분석

Abstract

목 적: 이 연구의 목적은 주조 금관을 위한 지대치 형성 시 사용되는 유지구가 저작력 하에서 주조금관의 기능에 어떤 영향을 미치는지 생역학적인 면에서 분석하는 것이다.

방 법: 발치된 대구치를 마이크로 컴퓨터 단층촬영(micro CT)을 이용하여 스캔한 다음, 구획화 프로그램(Amira

FEI, Burlington, MA, USA)을 사용하여 읽은 후 STL(stereolithography)형식으로 저장하였다. 최종 컴퓨터 모형은 구획화 프로그램에서 생성된 표면 형상 정보를 바탕으로 유한요소 제작 프로그램(Pam-Crash

ESI group, Paris, France)를 이용하여 육면체 요소로 이루어진 모형을 제작하였다. 모형은 일반적인 주조금관 형성 원리에 따라 형성하였고 12°의 치아 경사도를 갖는 유지구가 없는 모형과 협측 중앙에 유지구가 1개 있는 모형을 제작하였다. 각 모형은 법랑질, 상아질, 치주인대, 해면골, 피질골, 시멘트, 주조금관으로 나누어 제작하였다. 주조금관의 구개측 교두에 300N의 수직하중을 가한 후 최대등가응력 (Max. von Mises stress)의 분포를 분석 하였다.

결 과: 주조금관, 시멘트에서 유지구가 있는 모형의 최대등가응력 값이 낮았다. 특히 시멘트에서 유지구가 있는 모형의 최대등가응력 값이 유지구가 없는 모형의 최대등가응력 값의 1/5 수준으로 관찰되었다. 반면 법랑질, 상아질에서는 유지구가 있는 모형의 최대등가응력 값은 유지구가 없는 모형의 최대등가응력 값 보다 높았다. 치주인대, 피질골, 해면골에서는 두 모형 간 최대등가응력 값의 차이가 없었다. 유지구는 시멘트에 가해진 응력을 법랑질, 상아질로 분산시켜 시멘트에 응력이 집중되는 것을 막았으며 유지구가 치주인대, 피질골, 해면골의 응력분포에는 영향을 주지 않았다. 지대치에 사용되는 유지구는 강도가 약한 시멘트에 응력이 집중되는 것을 막는 역할을 하므로 생역학적인 면에서 사용이 추천된다.