• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제31권2호
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• pp.116-126
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• 2009

The use of short implants has been accepted risky from biomechanical point of view. However, short implants appear to be a long term viable solution according to recent clinical reports. The purpose of this study was to investigate the effect of different diameter and length of implant size to the different type of bone on the load distribution pattern. Stress analysis was performed using 3-dimensional finite element analysis(3D-FEA). A three-dimensional linear elastic model was generated. All implants modeled were of the various diameter(${\phi}4.0$, 4.5, 5.0 and 6.0 mm) and varied in length, at 7.0, 8.5 and 10.0 mm. Each implant was modeled with a titanium abutment screw and abutment. The implants were seated in a supporting D2 and D4 bone structure consisting of cortical and cancellous bone. An amount of 100 N occlusal load of vertical and $30^{\circ}$ angle to axis of implant and to buccolingual plane were applied. As a result, the maximum equivalent stress of D2 and D4 bones has been concentrated upper region of cortical bone. As the width of implant is increased, the equivalent stress is decreased in cancellous bone and stress was more homogeneously distributed along the implants in all types of bone. The short implant of diameter 5.0mm, 6.0mm showed effective stress distribution in D2 and D4 bone. The oblique force of 100N generated more concentrated stress on the D2 cortical bone. Within the limitations of this study, the use of short implant may offer a predictable treatment method in the vertically restricted sites.

• 구강회복응용과학지
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• 제26권2호
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• pp.179-195
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• 2010

임플란트 보철물에 저작력 등 외부 하중이 작용하면 내부 반응으로 응력이 발생되는데 지지골에 나타난 응력은 골재생 및 흡수 파괴, 임플란트에 나타난 응력은 임플란트 자체의 파절이나 나사의 풀림현상 및 파절, 상부 구조물에 나타난 응력은 보철물의 파절 등을 예견하는 지침이 될 수 있을 것이다. 지대주의 형상과 재질에 따라 연결방법과 보철방법이 달라지고 임플란트 내부의 하중전달 기전이 변하게 되고 이에 따라 악골에 발생하는 응력분포 역시 달라질 수 있다. 본 연구에서는 하악 제 1대구치 부위에 이중나사 구조를 갖고 원추형 내측연결 임플란트 시스템인 GSII$^{(R)}$ (Osstem, Korea)임플란트를 이용해 지대주의 종류를 티타늄 소재의 2-piece Transfer$^{TM}$ abutment (GST), 금합금 소재의 2-piece GoldCast$^{TM}$ abutment(GSG), 외부 연결형태를 가진 3-piece Convertible$^{TM}$ abutment (GSC) 로 분류하여 이에 따른 응력분포 양상을 비교 분석하여 보았다. 결과 하중조건에 관계없이 응력은 주로 지대주와 고정체가 접촉하는 경부에 집중되었다. 또한 하중조건에 관계없이 임플란트의 고정체 상부와 접촉하는 치밀골에 높은 응력이 나타나고 해면골에는 아주 작은 응력이 나타났다. 축하중보다는 중심축을 벗어난 하중조건에서 더 높은 응력이 발생되었고 수직하중보다 경사하중에서 더 높은 응력이 발생되었다. 전체에 걸친 최대응력은 GSG에서는 지대주, 치관 및 고정체에 고르게 분포되었고 GST는 주로 고정체와 지대주 나사에, GSC는 고정체와 지대주에 집중되었다. 세 지대주 간 골내의 최대응력에는 유의한 차이가 없었고 GSG가 전체 구성부의 응력분포에 있어 유리한 것으로 나타났다.

• 대한치과보철학회지
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• 제54권2호
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• pp.110-119
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• 2016

목적: 본 연구는 임플란트 지대주의 체결부 길이와 골정에 대한 고정체 상단의 위치에 따라서, 하중 적용 시 고정체, 지대주, 나사 및 골에서의 응력 분포에 어떤 변화가 나타나는지 평가해 보고자 하였다. 재료 및 방법: 원추형 사면과 육각 기둥 형태의 회전저항구조를 갖는 내측 연결형 임플란트에서 지대주의 체결부 길이가 2.5 mm, 3.5 mm, 4.5 mm인 경우와 각 경우에서 고정체 상단이 골정과 같거나 골정보다 2 mm 상방에 위치할 때를 상정하여, 유한요소분석을 위한 모델을 총 6개 형성하였다. 각 경우에서 170 N의 30도 경사하중을 적용하였다. 결과: 6개의 유한요소분석 모델 모두에서, 임플란트는 고정체와 지대주의 체결 상단 부위에서, 주위 골에서는 골정 부근에서 최대 응력 값을 나타냈다. 지대주의 체결부 길이가 길어질수록, 주어진 하중에서 발생되는 고정체, 지대주, 나사 및 골에서의 최대 응력 값은 줄어들었다. 고정체 상단이 골정과 동일한 높이에 있는 경우보다 골정 2 mm 상방에 위치하는 경우에서 지대주의 체결부 길이가 길어질수록 모든 부위에서 더 큰 비율로 최대 응력 값의 감소를 나타내었다. 결론: 지대주의 체결부 길이가 길어질수록 모든 부위에서 주어진 하중에 따른 최대 응력 값이 줄어드는 것을 알 수 있었고, 임플란트의 기계적 및 생물학적 합병증 예방에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권4호
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• pp.301-311
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• 2002

The purpose of this study was to compare the distributing pattern of stress on the finite element models with the different vertical bone level of implant fixture. The two kinds of finite element models were designed according to vertical bone level around fixture ($4.0mm{\times}11.5mm$). The cemented crowns for mandibular first and second molars were made. Three- dimensional finite element model was created with the components of the implant and surrounding bone. Vertical loads were applied with force of 200N distributed within 0.5mm radius circle from the center of central fossa and distance 2mm and 4 mm apart from the center of central fossa. Von-Mises stresses were recorded and compared in the supporting bone, fixtures, abutment screws, and crown. The results were as following : (1) In vertical loading at the center circle of central fossa on model 1 and 2, the difference from vertical bone in implant placement did not affect the stress pattern on all components of implant except for crown. (2) With offset distance incerasing and the bone level of implant decreasing, the concentration of stress occured in the buccal side of long crown, around the buccal crestal bone, and on the fixture- abutment interface. As a conclusion, the research showed a tendency to increase the stress on the supporting bone, fixture and screw under the offset loads when the vertical level of bone around fixture was different. Since the same vertical bone bed has more benefits than the different bone bed around fixtures, it is important to prepare a same vertical level of bone bed for the success of implants under occlusal loads.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제50권2호
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• pp.97-105
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• 2020

Purpose: The present retrospective clinical study aimed to evaluate and compare the clinical and radiographic parameters, complications, and satisfaction in patients who received fixed prostheses supported by narrow-diameter implants (NDIs) in the anterior and posterior jaw. Methods: Patients aged ≥30 years who had NDI-supported fixed prostheses in the anterior or posterior region of either jaw for at least 2 years were included. Complications such as chipping of the crown; loosening or fracture of the screw, crown abutment, or implant; and loss of retention were recorded. Clinical peri-implant outcomes and crestal bone loss (CBL) were measured. A questionnaire was used to record responses regarding the aesthetics and function of the fixed restorations. Analysis of variance was used to assess the significance of between-group mean comparisons. The log-rank test was performed to analyze the influence of location and prosthesis type on technical complications. Results: Seventy-one patients (mean age: 39.6 years) provided informed consent with a mean follow-up duration of 53 months. Only bleeding on probing showed a statistically significant difference between NDIs in the anterior and posterior regions. The complication rate for NDIs in the posterior region was significantly higher than that for NDIs in the anterior region (P=0.041). For NDIs, CBL was significantly higher around splinted crowns than single crowns (P=0.022). Overall mean patient satisfaction was 10.34±3.65 on a visual analogue scale. Conclusions: NDIs in the anterior and posterior jaws functioned equally well in terms of periimplant soft and hard tissue health and offered acceptable patient satisfaction and reasonable complication rates.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권4호
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• pp.321-329
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• 2002

Bending moments results from offset overloading of dental implant, which may cause stress concentrations to exceed the physiological capacity of cortical bone and lead to various kinds of mechanical failures. The purpose of this study was to compare the distributing pattern of stress on the finite element models with the different angulated placement of dental implant in mandibular posterior missing areas. The three kinds of finite element model, were designed according to 3 main configurations: Model 1(parallel typed placement of 2 fixtures), Model 2(15. distal angulated placement of one fixture on second molar area), Model 3(15. mesial angulated placement of one fixture on second molar area). The cemented crowns for mandibular first and second molars were made on the two fixtures (4mm 11.5). Three-dimensional finite element models by two fixtures were constructed with the components of the implant and surrounding bone. A 200N vertical static load were applied to the center of central fossa and the point 2mm apart from the center of central fossa on each model. The preprocessing, solving and postprocessing procedures were done by using FEM analysis software NISA/DISPLAY IV Version 10.0((Engineering Mechanics Research Corporation, USA). Von Mises stresses were evaluated and compared in the supporting bone, fixtures, and abutment. The results were as following : (1) Under the point loading at the central fossa, the direction of angulated fixture affected the stress pattern of implants. (2) Under the offset loading, the position of loading affected more on the stress concentration of implants compare to the angulated direction of implants. The results had a tendency to increase the stress on the supporting bone, fixture and screw under the offset loads when the placement angulation of implant fixture is placed toward mesial or distal direction. In designing of the occlusal scheme for angulated placement, placing the occlusal contacts axially during chewing appears to have advantages in a biomechanical viewpoint.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권2호
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• pp.95-103
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 내부연결 원추형 임플란트의 육각구조 유무가 임플란트 지대주 장축변위와 임플란트 지대주 나사의 풀림토크에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 내부연결 원추형 임플란트를 육각구조를 가진 지대주 그룹(HEX)과 육각구조를 갖지 않는 지대주 그룹(CON)으로 나누고 각 그룹 당 10쌍의 시편을 체결하였다. 지대주 나사를 30 Ncm 조임회전력을 가하여 체결한 뒤 장축변위 및 풀림토크값을 측정하고 250 N 수직적 반복하중을 100,000회 가한 뒤 장축변위 및 풀림토크값을 측정하였다. 각 단계마다 디지털 마이크로미터를 이용하여 임플란트 직경과 수직적 높이를 측정하였고 전자 토크게이지를 이용하여 풀림토크값을 측정하였다. 각 군간의 값의 유의차를 확인하기 위하여 독립 표본 T 검정을 이용하여 통계분석하였다(α = 0.05). 결과: HEX 군은 조임회전력을 가한 뒤 유의하게 높은 장축변위를 나타내였다(P < 0.05). HEX 군과 CON 군은 수직적 반복하중 후 장축변위에 유의한 차이를 보이지 않았다(P = 0.052). HEX 군과 CON 군은 수직적 반복하중 전, 후 풀림토크값 모두 유의한 차이를 보이지 않았다(P = 0.057 and P = 0.138). 모든 그룹에서 반복하중 후 풀림토크값 상실율이 증가하였다(P < 0.05). 결론: 내부연결 원추형 임플란트에서 육각구조를 가진 경우 장축 변위가 더 컸으며, 그 외의 연결부 안정성은 유사하였다. 모든 그룹에서 반복하중 후 풀림토크값 상실율이 증가하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제61권2호
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• pp.101-112
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• 2023

목적: 구치부 단일 임플란트에서 임플란트의 직경과 길이, 식립 위치에 따른 생존율 및 각각의 합병증의 발생률을 후향적으로 조사하는 것이다. 대상 및 방법: 본 연구는 2014년 2월부터 2018년 5월까지 원광대학교 대전치과병원 보철과에서 3명의 보철전문의에게 구치부 단일 치관으로 임플란트 보철 수복을 완료한 환자를 대상으로 하였다. 총 505명의 환자에서 697개의 임플란트를 추적 관찰하였다. 대상 환자의 전자 진료기록부와 방사선 사진을 통해 임플란트의 생존 여부 및 합병증을 기록하였으며 이에 영향을 미칠 수 있는 요인으로 고정체의 직경과 길이, 식립 위치 그리고 환자의 성별, 연령이 평가되었다. 결과: 생존율은 구치부 단일 임플란트의 3년 누적 생존율은 98.5%, 5년 누적 생존율은 94.4% 이었다. 5년 누적 생존율은 직경 4.0 mm 이하(89.5%)일 때보다 4.0 mm 초과(97.0%)일 때 더 높았고, 남성(92.4%)보다 여성(98.8%)에서 더 높았다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (P < .05). 구치부 단일 임플란트의 기계적 합병증은 20.1%, 생물학적 합병증은 4.7% 발생하였다. 합병증은 지대주 나사 풀림(7.5%), 보철물 탈락(6.3%), 인접면 접촉 상실(3.7%) 순으로 많이 발생하였다. 지대주 나사 풀림은 하악 대구치 부위(10.5%)에서 가장 많이 발생하였고 여성(5.1%)보다 남성(9.5%)에서, 65세 이상(5.1%)보다 65세 미만의 환자(9.4%)에서 더 많이 발생하였다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (P < .05). 결론: 구치부 단일 임플란트의 5년 누적 생존율은 고정체의 직경이 4.0 mm 이하일 때보다 4.0 mm 초과일 때, 남성보다 여성에서 더 높았다. 가장 많이 발생한 합병증인 지대주 나사 풀림은 하악 대구치 부위에서 가장 많이 발생하였고, 여성보다 남성에서, 65세 이상보다 65세 미만의 환자에서 더 많이 발생하였다. 이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권3호
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• pp.189-198
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• 2017

목적: 외측 육각형과 내측 원추형 연결부로 설계된 임플란트 지지 하악 구치 수복물에 교합력을 가할때 발생하는 생역학 현상을 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 외측 연결형 임플란트(EXHEX)와 내측 연결형 임플란트(INCON) 그리고 이와 결합할 해당 나사와 지대주 및 크라운을 제작하였고, 하악 무치악 치조골을 설계하였다. 각 부분을 조립하여 2종의 유한요소 모형을 제작하였다. 총 120 N 크기의 수직력(L1)과 45도 측방력(L2)을 가하였고, 유한요소 응력 분석을 시행하였다. 결과: L2 측방력 하중에 의해 발생한 최대 응력은 L1 수직력 하중에 의한 것 보다 6 - 15배 더 컸다. INCON 모델은 EXHEX 모델보다 크라운 교두부에서 2.2배 더 큰 변위량을 보여 주었다. 측방력에 의해 EXHEX 모델은 나사에서, INCON 모델은 임플란트 고정체의 상단 변연부에서 폰미세스 응력의 최대값이 관찰 되었다. INCON 모델에서는 임플란트 내부 계면에서 긴밀한 접촉이 유지 되었다. 결론: 측방력이 큰 변형과 응력을 발생하였으나, 임플란트에서의 최대 응력 발생부위는 INCON과 EXHEX 모델이 서로 상이하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권3호
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• pp.224-235
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• 2013

임플란트의 장기적인 성공을 위해 고정체의 형태, 외과적 술식, 골조직의 조건, 보철물 적합성, 주기적인 검사, 환자의 구강 위생 등에 많은 주의가 필요하다. 많은 연구에서 임플란트 지지 보철물의 적합도에 따른 임플란트의 예후에 관해 보고되었다. 보철물이 수동 적합되어야 임플란트의 상부구조및 하부구조에 해로운 응력을 야기하지 않는다고 보고되고 있으나 현재의 임플란트 보철물의 제작과정으로 진정한 수동 적합을 얻는 수 없다고 인정된다. 임상과정과 기공과정을 포함하여 임플란트 치료의 전 과정에서 오차가 발생하며, 이는 보철물을 변형을 야기하고 이는 임플란트 상부 보철물과 지대주 사이의 오차를 발생시킨다. 이러한 오차는 보철물 장착 후 보철물의 파절, 나사의 헐거움(screw loosening), 골소실, 골유착 실패와 같은 문제를 야기한다. 이런 오차에 의한 문제점은 cantilever의 존재, 과도한 교합력이 존재할 경우 더욱 증가된다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 ITI 임플란트를 하악골의 견치후방의 무치악부에 3개를 식립하고 4-unit 캔틸레버 고정성 국소의치를 다양한 위치의 $100{\mu}m$ gap을 생성한 후 제작하고 gap을 생성하지 않은 고정성 국소의치와 30 lb의 하중하에서 광탄성 응력분석을 시행하여 응력분포 양상과상대적인 응력의 크기를 비교분석하였다.