Factors affecting force system of orthodontic loop spring

교정용 loop 스프링의 force system에 영향을 주는 요소

The shape of orthodontic retraction spring was varied and force system of each case was obtained using numerical analysis and verified with spring tester. The factors for obtaining biomechanically efficient spring under anatomic limitation were suggested as follows. 1. M/F ratio increases and L/D rate decreases as loop height increases. 2. M/F ratio increases and L/D rate decreases as incorporating more wire above minimum bending moment area. 3. M/F ratio decreases and L/D rate decrease as incorporating more wire below minimum bending moment area. 4. M/F ratio can not be greater than spring height no matter how much wire is incorporated at the apex of the loop. 5. Additional moment is necessary to obtain enough M/F ratio for translation under anatomical limitation. 6. Additional moment should be incorporated at every pah of the spring because M/F ratio and L/D rate decreases as horizontal spring length increases. 7. Material, cross section, and shape of the spring influence L/D rate, whereas M/F ratio is influenced by the shape of the spring independent from material and cross section.

생역학적으로 우수한 스프링을 설계하기 위해서 스프링의 형태에 여러 가지 변화를 주면서 각 상황에서 force system이 변하는 양상을 수치분석계산과 spring tester를 이용한 실험과 비교하였다. 주어진 해부학적인 한계 내에서 최대한 생역학적 효율을 높이는 요소들을 제시하였다. 1. 스프링의 높이가 증가하면 M/F ratio는 증가하고 L/D rate은 감소한다. 2. 스프링의 최소 굽힘 모멘트 부위보다 위에 wire를 첨가하면 M/F ratio는 증가하고 L/D rate은 감소한다. 3. 스프링의 최소 굽힘 모멘트 부위보다 아래에 wire를 첨가하면 M/F ratio는 감소하고 L/D rate도 감소한다. 4. 스프링의 위쪽에 아무리 wire를 많이 첨가하여도 스프링의 높이 이상의 M/F ratio는 얻을 수 없다. 5. 제한된 높이의 스프링으로 충분한 M/F ratio를 얻기 위해서는 부가적인 모멘트가 필요하다. 6. 스프링의 수평 길이가 증가할 수록 M/F ratio와 L/D rate는 감소하므로 부가적인 모멘트는 점점 각도가 증가할 수 있도록 스프링 전체에 부여할 필요가 있다. 7. L/D rate는 재료, 단면, 그리고 형태에 영향을 받지만 M/F ratio는 재료나 단면에 관계없이 스프링의 형태에만 영향을 받는다.