• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제38권6호
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• pp.371-378
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• 2012

Many longitudinal studies have reported the successful osseointegration of dental implants, with survival rates approaching 90-95%. However, implants regarded as a "success" may have also failed to undergo osseointegration. A variety of complications and failures have been observed, including implant fracture - a rare and delayed biomechanical complication with serious clinical outcomes. Given the increasing popularity of dental implants, an increase in the number of failures due to late fractures is expected. This study sought to determine the rate of implant fractures and factors associated with its development. This retrospective evaluation analyzed implants placed at Wonkwang Dental Hospital (from 1996 to the present). In our study we found that the frequency of dental implant fractures was very low (0.23%, 8 implant fractures out of 3,500 implants placed). All observed fractures were associated with hybrid-surface threaded implants (with diameter of 4.0 or 3.75 mm). Prosthetic or abutment screw loosening preceded implant fracture in a majority of these cases.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.424-434
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• 2009

연구목적: 임플란트는 수직교합 하중에는 비교적 잘 견디나 측방하중에 대해서는 약한 역학적 성질을 갖고 있으므로 임플란트의 재료 특성과 기하학적 형태에 따른 응력 분석 연구의 필요성이 제기되고 있다. 연구재료 및 방법: 외부육각구조를 갖는 28개의 임플란트를 7개씩 4군으로 나누어 그 제품에 적합한 UCLA gold abutment를 이용해, 제3형 금합금으로 보철 물을 제작하였고, A군 (3i, FULL $OSSEOTITE^{(R)}$-Implant), B군 (Nobelbiocare, Branemark $System^{(R)}$Mk III Groovy RP), C군 (Neobiotec, $SinusQuick^{(TM)}$ EB), D군 (Osstem, US-II)으로 분류하였다. 고정체와 지대주나사, 지대주를 연결한 후 수직적으로 절단하여 연마한 후 미세경도계를 이용하여 10군데에서 경도측정을 실시하였고, 동적하중 피로시험기를 이용하여 60-600 N범위로 파절시까지 동적 하중을 가하였다. 주사전자현미경을 이용하여 지대주나사 및 고정체의 파절 양상과 파절 위치 등을 관찰하였고, 유한요소분석을 통해 고정체와 지대주 나사에 나타나는 응력 분포와 파절면을 비교 분석하였다. 결과: 1.고정체 경도는 A, B, C, D군에서 각각 245.3, 289.7, 281.3, 300.4 Hv로 D군이 가장 높았고, A군이 가장 낮았다. 지대주 나사의 경도는 A, B, C, D군에서 각각 340.00, 317.62, 306.5, 306.2 Hv로 A군이 가장 높고, D군이 가장 낮았다. 2. 모든 실험군에서 임플란트 고정체의 파절은 응력이 집중되는 고정체 3-4번째 나사산 홈 (valley) 부위 또는 내면의 사공간부와 일치하는 부위에서 발생되었고, 피로수명은 A, B, C, D군에서 각각 31585, 47311, 30141, 105371로 D군이 가장 높았으며, A, B, C군과는 유의한 차이가 있었다(P<.05). 3. 파절양상은 B군과D군에서는 고정체와 나사 모두에서 수직 (longitudinal)파절과 수평 (transverse)파절이 동시에 일어나는 복합 (complex mode) 파절이 관찰 되었고, A와 C군에서는 고정체에서 수평 (transverse mode) 파절만이 관찰되었다. 4. 유한요소분석 결과 인장응력이 가장 높은 고정체 표면부에서 피로 균열이 시발되어 압축응력이 가장 높은 반대편 부위로 피로균열이 전파되었으며, 최대 유효 응력값은 C군이 가장 높았고, B군에서 가장 낮았다. 결론: 피질골 높이와 일치하는 임플란트 고정체 부위에서 최대 인장 주응력이 발생되며, 고정체 사공간부 (dead space)가 최대 인장 주응력이 작용하는 지그 표면과 일치할 때 피로파절이 발생되었다. 따라서 악골에 식립된 임플란트의 신뢰성을 향상시키고 수명을 증대시키기 위해서는 가능한 임플란트 주위의 골소실이 일어나지 않도록 해야 할 것이나 골흡수가 일어나 사공간부 수준까지 진행된다면 임플란트의 파절 빈도가 증가될 수 있으므로 이에 대한 대처가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한치과의사협회지
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• 제53권5호
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• pp.360-367
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• 2015

Purpose : The purpose of this study was to evaluate the effect of amount of cantilever in intra-crown according to implant fixture position on mechanical strength of internal conical joint type implant. Materials and Methods : Internal conical joint type implant fixture, abutment screw, abutment was connected and gold alloy prostheses were fabricated and cemented on abutment. For fatigue fracture test, the specimens were loaded to the 350 N, 2,000,000 cycle on 3, 4, 5, and 6 mm off-center of gold alloy prostheses. The fracture pattern of implant component was observed. Results : No fatigue fracture found on 3 and 4 mm group. But initial crack pattern found on 3 specimens of 4 mm group. Fatigue fracture found on all specimens of 5 mm group. But complete fracture was not observed. One specimen of 6 mm group fracture completely. Implant fixture fracture wax not observed. Conclusion : The mechanical failure of implant prostheses increased with the loading area farther from center of implant fixture. To reduce mechanical problem of internal joint type implant, surgical and prosthetic consideration is needed.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.125-135
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• 2009

연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.

• 대한치과기공학회지
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• 제35권4호
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• pp.303-312
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• 2013

Purpose: In this research, non-linear three dimensional finite element models with contact elements were constructed. For the investigations of the distributions of contact stresses, 3 units fixed partial dentures model were studied, especially on the interface of the gold screw and cylinder, abutment screw. Methods: 3 types of models were constructed ; the basic fixed partial denture in molar region with 3 units and 3 implants, the intermediate pontic fixed partial denture model with 3 units and 2 implants, and the extension pontic fixed partial denture model with 3 units and 2 implants. For all types, the external loading due to chewing was simulated by applying $45^{\circ}$ linguo-buccal loading of 300 N to the medial crown. For the simulation of the clamping force which clinically occurs due to the torque, thermal expansion was provided to the cylinder as a preload. Results: Under 300 N concentrated loading to the medial crown, the maximum contact stress between abutment screw and gold screw was 86.85~175.86MPa without preload, while the maximum contact stress on the same area was 25.59~57.84MPa with preload. Conclusion: The preloading affected the outcomes of the finite element stress analysis. Reflecting the clinical conditions, the preloading conditions should be considered for other practical study utilizing FEA. For the study of the contact stresses and related motions, various conditions, such as frictional coefficient changes, gap between contact surfaces, were also varied and analyzed.

• 구강회복응용과학지
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• 제27권2호
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• pp.185-195
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• 2011

본 연구는 외부연결방식(external type)의 임프란트에서 기존의 타이타늄 지대주와 지르코니아 지대주를 각각의 임플란트와 연결하여 하중을 가한 후 임플란트 외부육각기둥(external hexgon)부분 및 platform 표면변화를 FESEM 상으로 관찰하고, 임프란트와 타이타늄 지대주 및 지르코니아 지대주의 Viker's 경도를 측정하였다. 1. 임프란트, 타이타늄 지대주 및 지르코니아 지대주의 Viker's 경도는 각각 평균 $309.80{\pm}11.78$ HV, $318.40{\pm}11.82$ HV, $1495.30{\pm}16.21$ HV였다. 임프란트와 타이타늄 지대주 사이에는 통계학적으로 유의성이 존재하지 않았지만(P>0.05, Anova), 임프란트와 지르코니아 사이에는 통계학적으로 유의성이 관찰되었다(P<0.05, Anova). 2. 10,000번 하중을 가한 후 임플란트 표면변화 관찰에서 타이타늄 지대주 그룹과 지르코니아 지대주 그룹 모두에서 마모가 관찰 되었으며, 지르코니아 지대주에서 보다 현저한 마모양상을 나타내었다. 본 연구에서 표면경도의 차이로 인하여 타이타늄 지대주를 사용할 때보다 지르코니아 지대주를 사용한 경우 임플란트의 external hexagon부분 및 플랫폼의 마모도가 현저하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권1호
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• pp.57-65
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• 2008

연구목적 : 본 연구에서는 rotational freedom을 측정할 수 있는 기구를 개발하여 시중에서 유통되고 있는 국산 임플란트 및 다양한 국적의 임플란트들의 기계적인 가공오차들을 측정하여 다양한 임플란트 시스템의 component간의 기계적인 안정성을 평가하고자 한다. 또한 본 연구에서는 더 나아가 최근에 임플란트 abutment로 각광을 받고 있는 각종 ceramic abutment의 절삭 가공오차에 관한 항목을 측정하여 임플란트 제조사 및 임상의들에게 올바른 정보를 제공하고자 한다. 연구재료 및 방법 : 국내에서 유통되는 외부연결구조의 외국산 임플란트 시스템(Nobel Biocare, Anthorgyr)과 국산 시스템(Neobiotec)과 내부연결구조의 임플란트 시스템(외국산:Nobel Biocare, Anthorgyr, Straumann, Frident Dentsply, 국산:Dentium) 별로 임플란트 fixture, abutment, analog를 서로 교차 연결하여 회전각도측정기(rotational angle measuring device)로 freedom of rotational angle을 측정하였다. 국산 외부연결구조의 지르코니아 abutment(ZirAce)를 외부연결구조의 임플란트 시스템(Neobiotec, Nobel Biocare, Anthorgyr)의 fixture와 analog와 교차연결하여 freedom of rotational angle을 측정하였다. 연구결과 : 국산 외부연결구조의 임플란트 시스템은 약 2.67도(fixture와 abutment 연결시), 내부연결구조의 임플란트는 약 4.3도(fixture와 abutment 연결시)의 rotational freedom을 보였다. 국산 지르코니아 abutment는 외국산 및 국산 외부연결구조 임플란트 시스템과 상관없이 3도 이하(fixture와 연결시)의 결과를 보였다. 결 론 : 시제품으로 제작된 디지털 회전각도측정기는 높은 분해능을 갖고 있었으며, 국산 임플란트의 기계적 가공오차는 외국산 임플란트와 거의 유사했다. 국산 세라믹 abutment의 기계적 가공오차는 fixture 제조회사별로 다르게 나타났지만 같은 회사의 절삭가공된 금속 abutment와 비교시 가공오차가 더 적었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제40권3호
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• pp.246-261
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• 2002

The screw loosening is one of the complications that happen frequently in dental implant prostheses. The purpose of this study was to evaluate the changes of reverse/loosening (opening) torque of the screw according to the surface modifications by sandblasting and 24K gold electroplating as well as to determine the possibility of the clinical use of a washer in dental implant. The reverse torque of 4 experimental conditions(control, sandblasted, use of washers, electroplasted) was measured by digital torque gauge (Model MGT50Z, Mark-10 Corp., 458 West John Street Hicksville, NY 11801 USA). Electronic torque controller (Nobel Biocare DEA 020) was used in fastening the gold screws into abutment replicas. Mixed Linear Model Analysis method was used for statistical analysis. To examine the changes of screw thread surface, microphotographs were taken by Olympus PME-3 metallurgic microscope (Olympus Optical Co. Ltd., Tokyo, Japan). Within the limitations of this study, the following results were drawn: 1. The surface modifications of the gold screws and the use of a washer have significantly affected the reverse torque value compared to the control group (P<0.01). 2. Sandblasting and electroplating treatments demonstrated significantly higher reverse torque value than that of control group. 3. The use of a washer may be one of the useful clinical methods that prevent the screw loosening. However, further studies are necessary for the material selection and design of the washer.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제10권4호
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• pp.300-307
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• 2018

PURPOSE. To investigate the fatigue and fracture resistance of computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) ceramic molar crowns on dental implants and human teeth. MATERIALS AND METHODS. Molar crowns (n=48; n=8/group) were fabricated of a lithium-disilicate-strengthened lithium aluminosilicate glass ceramic (N). Surfaces were polished (P) or glazed (G). Crowns were tested on human teeth (T) and implant-abutment analogues (I) simulating a chairside (C, crown bonded to abutment) or labside (L, screw channel) procedure for implant groups. Polished/glazed lithium disilicate (E) crowns (n=16) served as reference. Combined thermal cycling and mechanical loading (TC: $3000{\times}5^{\circ}C/3000{\times}55^{\circ}C$; ML: $1.2{\time}10^6$ cycles, 50 N) with antagonistic human molars (groups T) and steatite spheres (groups I) was performed under a chewing simulator. TCML crowns were then analyzed for failures (optical microscopy, SEM) and fracture force was determined. Data were statistically analyzed (Kolmogorow-Smirnov, one-way-ANOVA, post-hoc Bonferroni, ${\alpha}=.05$). RESULTS. All crowns survived TCML and showed small traces of wear. In human teeth groups, fracture forces of N crowns varied between $1214{\pm}293N$ (NPT) and $1324{\pm}498N$ (NGT), differing significantly ($P{\leq}.003$) from the polished reference EPT ($2044{\pm}302N$). Fracture forces in implant groups varied between $934{\pm}154N$ (NGI_L) and $1782{\pm}153N$ (NPI_C), providing higher values for the respective chairside crowns. Differences between polishing and glazing were not significant ($P{\geq}.066$) between crowns of identical materials and abutment support. CONCLUSION. Fracture resistance was influenced by the ceramic material, and partly by the tooth or implant situation and the clinical procedure (chairside/labside). Type of surface finish (polishing/glazing) had no significant influence. Clinical survival of the new glass ceramic may be comparable to lithium disilicate.

• 대한치과보철학회지
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• 제38권5호
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• pp.695-703
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• 2000

The purpose of this study was to evaluate the effects of fabrication and tightening methods of gold cyliner on the preload of the standard abutment. Three linear strain gauges (KFR-02N-120-C1-23, Kyowa, Japan) were mounted longitudinally on the 5.5mm Standard abutment (Nobel Biocare, Sweden) and three kinds of gold cylinders such as, as-received gold cylinder, gold cylinder after casting, and plastic cylinder after casting with type IV gold alloy were connected over the top of the standard abutment. Two kinds of tightening methods, such as manual torque with handhold screwdriver and electronic torque using Electronic torque controller were used to generate preload on the abutment. The result were as follows; 1. The preload generated by tightening cast plastic cylinder with handhold screw driver, was the lowest among the six groups. 2. The preload generated by cast plastic cylinder was lower than those by gold cylinders regardless of the tightening methods. 3. The electronic torque controller produced higher torque values than the handheld screwdriver.