• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.365-375
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• 2009

연구목적: 임플란트 보철물의 유지형태 중 나사 및 시멘트 혼합 유지형의 경우 나사 풀림력 등에 영향을 주는 임플란트 구성 성분의 응력에 관한 연구가 부족하였다. 임플란트 상부 보철물의 유지형태, 즉, 시멘트 유지와 나사 유지, 그리고 이 두 가지 유지형태가 서로 연결된 혼합형의 임플란트 보철물의 응력분산의 특징들을 3차원 유한요소분석법을 이용하여 비교하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 하악골에서 제1소구치 부위와 제1대구치 부위에 2개의 임플란트 (SS II, Osstem Co. Ltd., Seoul, Korea)를 식립한 가상의 3본 계속가공의치를 모델화하였다. 지대주 종류와 그 위치에 따라, 4가지 모형 군으로 나누어 실험하였다. 모형 1은제1대구치와 제1소구치 각각의 고정체에 모두 동일한 시멘트 유지형 지대주인 Comocta abutment (Osstem Co. Ltd) 를 장착하여 3본 계속가공의치를 합착시킨 경우이고, 모형 2는 제1대구치와 제1소구치 각각의 고정체에 모두 나사 유지형 지대주인 Octa abutment (Osstem Co. Ltd) 를 장착하여 3본 계속가공의치를 나사로 고정시킨 경우이며, 모형 3은 제1대구치의 고정체에는 시멘트 유지형 지대주인 Comocta abutment를 장착하고, 제1소구치에는 나사 유지형 지대주인 Octa abutment를 장착한 후 3본 계속가공의치를 각각 시멘트 합착 및 나사로 고정시킨 경우이다. 그리고 모형 4는 모형 3에서 각각 제1대구치 및 제1소구치의 지대주를 맞바꾼 후 3본 계속가공의치를 나사 및 시멘트로 고정시킨 경우로 나누었다. 평균저작압인 하중을 대구치 565 N과 소구치 288 N의 힘으로 설정하고 수직방향으로 중심와와 협측 교두정에, 그리고 $30^{\circ}$ 경사 하중을 협측 교두정 부위에 준 다음 골, 고정체, 지대주, 그리고 지대주 나사 등에 나타나는 von-Mises stress 양상을 평가하였다. 결과: 네 가지 모형 중 나사 유지형 지대주인 Octa abutment를 제1대구치와 제1소구치 부위에 사용한 모형 2가 전반적으로 가장 낮은 안정적인 응력 분포를 보였다. 네 가지 모형 모두 피질골 및 고정체에 미치는 응력 크기 및 분포는 거의 유사하며, 치조골에 작용하는 응력은 하중의 종류와 상관없이 주로 피질골에 집중되었다. 지대주, 지대주 나사, 그리고 보철물 나사 등에 미치는 응력 크기나 분포는 모형에 관계없이 나사 유지형인 경우가 시멘트 유지형인 경우에 비해 낮은 안정적인 값을 보였다. 제1대구치와 제1소구치의 상부 구조물의 차이에 의한 교호작용 (reciprocal action)은 상대적으로 약하였다. 모든 부위에서 중앙 수 직하중, 교두정 수직하중, 그리고 교두정 경사하중의 순으로 응력값이 증가하였다. 결론: 본 유한 요소실험의 한계내에서 나사 및 시멘트 혼합 유지형의 임플란트 보철물은 시멘트 유지형만 사용하는 경우와 비교하여 주위에 더 큰 응력을 나타내지는 않았다. 이상적인 passive fit의 가정하에서 나사 유지형의 임플란트 보철물이 본체와 주위에 가장 작은 응력을 나타내었다.

• 대한치과기공학회지
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• 제43권2호
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• pp.42-47
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• 2021

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the stability of abutment screws used with the zirconia fixture-based implant system and compare them with those used with the existing titanium fixture system via the finite element method. Methods: A single implant-supported restoration was designed for the finite element analysis. A universal analysis program was used to set 8 occlusal points along the direction to the long axis of the implant, and an occlusal load of 700 N was applied. Results: In all models (Zir and Ti-fixture model), the screw threads presented with the highest von Mises stress (VMS) values, whereas the head and end presented with the lowest VMS values. The VMS of the screw used in the zirconia-fixture model was 5.97% lower than that used in the titanium-fixture model (261.258 vs. 276.911 MPa, respectively) despite statistical significance. Furthermore, the zirconia fixture (352.912 MPa) had a higher stress value (8.42%) than the titanium fixture (332.331 MPa). In a completely tightened titanium fixture implant system, the stress was concentrated in the implant-abutment connection interface, the zirconia fixture presented with a stable stress distribution. Conclusion: Although the zirconia fixture demonstrated a high VMS value, owing to the stiffness and elasticity coefficients of the material, the stress generated in the abutment screws was similar in all models. In conclusion, the zirconia fixture-based implant system presented with a more stable stress distribution in the abutment screws than the titanium fixture-based implant system.

• 대한치과보철학회지
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• 제57권1호
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• pp.37-41
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• 2019

치과 임플란트는 상실된 치아의 수복에 효과적이고 예측 가능한 치료 방법이다. 하지만 임플란트 사용이 증가함에 따라 합병증도 증가하고 있다. 이 중 기계적 합병증은 발생 빈도가 높을 뿐 아니라 임플란트의 수명이 길어질수록 더 많이 발생하므로 이에 대한 대책이 필요하다. 이에 임플란트의 가장 흔한 기계적 합병증인 지대주 파절과 지대주 나사 파절의 증례에서 파손된 부위만 재제작하여 파손되지 않은 구성요소를 최대한 보존할 수 있는 방법을 소개하고자 한다.

• 구강회복응용과학지
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• 제35권3호
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• pp.132-142
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• 2019

목적: 본 유한요소해석적 연구는 새로운 Lock screw 시스템을 소개하고 그 역학적 특성을 분석하여 Lock screw가 지대주 나사 풀림을 방지할 수 있는지 알아보려고 한다. 연구 재료 및 방법: Lock screw는 임플란트 지대주 내부에 체결하여 지대주 나사 두부에 압축력을 가하는 장치이다. 그 효과를 알아보기 위해 CAD 프로그램을 이용하여 모델링을 하였고, 이를 다양한 하중조건 하에서 유한요소해석법을 이용해 분석하였다. 우선 지대주 나사의 조임회전력에 따른 전하중을 측정하고 이론 값과 비교하여 해석모델을 검증하였다. 검증된 해석 모델을 외부 하중이 없는 것과 178 N을 부여한 것으로 나누어 Lock screw의 조임회전력을 각각 10, 20, 30 Ncm으로 변화시켰고, 이때 임플란트 구성요소의 응력 분포가 어떠한 특성을 보이는지 살펴보았다. 결과: 여러 하중조건 하에서 Lock screw의 사용은 임플란트 구성요소의 항복강도를 넘어서는 등가응력을 발생시키지 않았다. 또한 지대주-지대주 나사 계면에서 축방향 하중의 증가를 보였다. 결론: Lock screw의 사용은 임플란트 구성요소에 과도한 응력을 가하지 않으며, 지대주-지대주 나사 계면의 마찰력을 증가시켜 지대주 나사 풀림을 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제40권3호
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• pp.275-286
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• 2002

Statement of problem. Surface alteration of the implant screws after function may be associated with mechanical failure. Theses metal fatigue appears to be the most common cause of structural failure. Purpose. The purpose of this study was to evaluate surface alteration of the implant screws after function through the examination of used and unused implant screws in SEM(scanning electron microscope). Materials and methods. In this study, abutment screws(Steri-oss, 3i), gold retaining screw(3i) and titanium retaining screw(3i) were retrieved from patients. New, unused abutment and retaining screws were prepared for control group. Each of the old, used screws was retrieved with a screwdriver. And retrieved implant complex of Steri-oss system was prepared for this study. Then, SEM investigation and EDS analysis of abutment and retaining screws were performed. And SEM investigation of cross-sectioned sample of retrieved implant complex was performed. Results. In the case of new, unused implant screws, as maunfactured circumferential grooves are regularly examined and screw thread are sharply remained. Before ultrasonic cleansing of old, used implant screw, a lot of accumulation and corrosion products were existed. After ultrasonic cleansing of old, used implant screws, circumferential grooves as examined before function were randomly deepened and scratches increased. Also, dull screw thread was examined. More surface alterations after function were examined in titanium screw than gold screw. And more surface alteration was examined when retrieved with driver than retrieved without driver. Conclusions. These surface alteration after function may result in the screw instability. Regularly cleansing and exchange of screws was recommended. We recommend the use of gold screw rather than titanium screw, and careful manipulation of the driver.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권9호
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• pp.769-775
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• 2016

Currently, dental implants are widely used as artificial teeth due to their good chewing performance and long life cycle. Generally, a dental implant consists of an abutment as the upper part and a fixture as the lower part. When chewing forces are repeatedly applied to a dental implant, a gap is often generated at the interfacial surface between the abutment and the fixture, and it results in some deterioration such as loosening of the fastening screw, dental retraction and fixture fracture. To enhance the sealing performance for coping with such problems, this study proposes a new sealing-type abutment having a number of grooves along the conical surface circumference, and it carries out finite element analysis in consideration of the external chewing force and pretension between the abutment and the fixture. The result shows that the proposed sealing-type abutment shows an enhanced sealing performance in terms of the contact pressure in comparison with a conventional abutment.

• 대한치과기공학회지
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• 제40권1호
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• pp.41-47
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• 2018

Purpose: The purpose of this study was to analyze the biomechanical properties of the dental implants on the supporting bone using three-dimensional finite element method when three different abutment materials were applied to the implant system. Methods: Three different dental implant models were fabricated by applying Ti, PEEK, and CRE-PEEK (60% carbon-reinforced PEEK) to abutment material. The abutment and connecting screw from the fixture was applied with a tightening torque of 20 Ncm. And then, total loads of 150 N were applied in an $30^{\circ}oblique$ direction (to the vertical). The structural stability of dental implants on the supporting bone was analyzed using Von Mises stress and principal stress values. Results: The maximum tensile stress of the cortical bone was highest at 12.6 MPa in the PEEK abutment (Model-B). Ti abutment (Model-A) and CRE-PEEK abutment (Model-C) showed similar stress distributions (10.6 and 10.3 MPa, respectively). And the maximum compressive principal stress was similar in all models. The Von Mises stress value delivered to the bone around the implant was highest at 16.5 MPa in Model-B. On the other hand, Model-A and C showed similar stress distributions (14.0 and 13.8 MPa, respectively). In addition, the maximum equivalent stress applied to the abutment was highest at 629.8 MPa in Model-A. The stress distribution in Model-C was 573.9 MPa. Whereas, Model-B showed the lowest value at 165.6 MPa. Conclusion : The dental implant supporting bone system using PEEK material seems to have the possibility of supporting bone fracture. It was found that the CRE-PEEK abutment can reduce the elastic deformation and reduce the stress value of the interfacial bone.

• 대한치과보철학회지
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• 제56권3호
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• pp.212-217
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• 2018

목적: 본 연구의 목적은 구치부 식립 임플란트에서 지대주 나사 풀림의 발생 빈도 및 지대주 나사 풀림에 영향을 주는 다양한 요인들을 후향적 연구를 통하여 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 2013년 1월부터 2016년 1월까지 208명의 환자에서 구치부에 식립한 391개의 임플란트를 대상으로 하였다. 모든 수복물은 고정성으로 단일 혹은 연결 크라운, 브릿지로 제작되었으며, 임시 시멘트로 합착하였다. 전체 수복물 중 지대주 나사 풀림의 발생 빈도를 조사하였고, 성별, 보철물의 위치, 대합치, 보철물의 유형, 지대주 연결 유형, 매식체의 지름이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 평가하였다. 결과: 2 - 5년의 관찰 결과, 총 29개(7.4%)의 임플란트에서 지대주 나사 풀림이 발생하였다. 최종 수복 후 지대주 나사 풀림이 발생하기까지 소요된 기간은 3개월부터 48개월(평균19.5개월)까지 다양하게 나타났으며, 이 중 3개의 임플란트에서 매식체의 파절이 발생되었다. 고려 요인들 중, 임플란트의 식립 위치에 따라 대구치(9.4%)와 소구치(2.6%)에서 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(P < .019), 대합치에 따라 자연치(9.9%), 임플란트(1.0%), 가철성 보철물(0%)에서 유의한 차이를 보였다(P < .018). 다른 고려 요인에 따른 지대주 나사 풀림 발생 빈도는 통계적 유의성이 없었다. 결론: 구치부 임플란트 수복물에서 지대주 나사 풀림의 발생 빈도는 7.4%로 나타났다. 소구치보다 대구치에서 유의하게 높은 발생 빈도를 보였으며, 대합치에 따라서는 임플란트, 가철성 보철물과 비교 시 자연치에서 유의하게 높은 발생 빈도를 보였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제21권1호
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• pp.1-14
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• 2005

The purpose of this study was to assess the loading distributing characteristics of implant prosthesis of internal connection system(ITI system) according to position and direction of load, under vertical and inclined loading using finite element analysis (FEA). The finite element model of a synOcta implant and a solid abutment with $8^{\circ}$ internal conical joint used by the ITI implant was constructed. The gold crown for mandibular first molar was made on solid abutment. Each three-dimensional finite element model was created with the physical properties of the implant and surrounding bone. This study simulated loads of 200N at the central fossa in a vertical direction (loading condition A), 200N at the outside point of the central fossa with resin filling into screw hole in a vertical direction (loading condition B), 200N at the centric cusp in a $15^{\circ}$ inward oblique direction (loading condition C), 200N at the in a $30^{\circ}$ inward oblique direction (loading condition D) or 200N at the centric cusp in a $30^{\circ}$ outward oblique direction (loading condition E) individually. Von Mises stresses were recorded and compared in the supporting bone, fixture, and abutment. The following results have been made based on this study: 1. Stresses were concentrated mainly at the ridge crest around implant under both vertical and oblique loading but stresses in the cancellous bone were low under both vertical and oblique loading. 2. Bending moments resulting from non-axial loading of dental implants caused stress concentrations on cortical bone. The magnitude of the stress was greater with the oblique loading than with the vertical loading. 3. An offset of the vertical occlusal force in the buccolingual direction relative to the implant axis gave rise to increased bending of the implant. So, the relative positions of the resultant line of force from occlusal contact and the center of rotation seems to be more important. 4. In this internal conical joint, vertical and oblique loads were resisted mainly by the implant-abutment joint at the screw level and by the implant collar. Conclusively, It seems to be more important that how long the distance is from center of rotation of the implant itself to the resultant line of force from occlusal contact (leverage). In a morse taper implant, vertical and oblique loads are resisted mainly by the implant-abutment joint at the screw level and by the implant collar. This type of implant-abutment connection can also distribute forces deeper within the implant and shield the retention screw from excessive loading. Lateral forces are transmitted directly to the walls of the implant and the implant abutment mating bevels, providing greater resistance to interface opening.

• 구강회복응용과학지
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• 제31권1호
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• pp.60-66
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• 2015

임플란트 수복물의 기계적 실패 요인들 중 가장 잦은 빈도를 보이는 것은 지대주 나사의 풀림이나 파절로 알려져 있다. 이렇게 지대주나, 나사가 파절된 경우 그 잔사들을 임플란트 고정체의 손상 없이 완전히 제거해야만 한다. 때로는 잔사들을 제거할 수 없는 경우나 제거 과정에서 고정체와 나사를 연결하는 부위가 손상되어 임플란트를 지속하여 사용할 수 없는 경우가 발생하여 임상가를 곤란하게 만드는 경우가 있다. 본 증례보고에서는 각기 다른 세가지 임상상황에서 임플란트 고정체의 손상 없이 성공적으로 파절편을 제거한 사례들을 보고하고 나사가 파절된 임상상황에서 대처할 수 있는 방법들에 대해 고찰해 보고자 한다.