• 제목/요약/키워드: TMA wire

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교정용 BRACKET과 ARCHWIRE 사이의 마찰저항에 대한 비교연구 (COMPARISON OF THE FRICTIONAL RESISTANCE BETWEEN ORTHODONTIC BRACKET & ARCHWIRE)

  • 성현미;박영철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.543-560
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    • 1991
  • Practitioners are aware of the presence of friction between bracket system and archwire during sliding movement of teeth. Clinically a mesiodistally applied force must exceed the frictional force to produce a tooth movement. The objective of this study were to determine, on a dry condition, changes in magnitude of friction with respect to load, 3rd order inclination (Torque), archwire materials and ligature type. Three wire alloys (Stainless Steel, TMA, NiTi) in two wire sizes (.016, .016x, .022 inch) were examined respect to two bracket system (Straight, Standard), and two ligature type (Metal, Plastic ligature) at three levels of load (100g, 150g, 200g). The results were as follows; 1. Frictional resistance was found to increase with increasing load for S.S., TMA, NiTi. 2. The straight bracket system was exhibited more frictional force than standard bracket system for .016x, .022 S.S. tightly ligated metal ligature. But, torque difference did not increase friction for loose metal ligature & plastic ligature. 3. Regardless of the ligature type, torque and load, stainless steel wire sliding against stainless steel exhibited the lowest friction, and TMA sliding against stainless steel exhibited the highest friction. 4. The loose stainless steel ligature generated lower frictional resistance than plastic ligature in all experimental groups. 5. The following factors affected friction in decreasing order; wire material ligature type, and load.

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교정용 Resin bracket의 마찰 저항력에 관한 연구 (A Study on Frictioal Resistance Force of Orthodontic Resin Bracket)

  • 이원유;임경수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.107-112
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    • 1999
  • 성인 교정 환자가 증가됨에 따라 교정장치의 심미성이 요구되고 있다. 교정 장치의 심미적 증진을 위해 개발된 브라켓들로는 세라믹, 콤포지트 레진 브라켓, 타이타늄 브라켓등이 소개되고 있다. 콤포지트 레진 브라켓은 우수한 색상 및 투과성이 장점이나 높은 마찰력과 낮은 취성의 단점을 갖고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 최근 개발된 세라믹 또는 레진 브라켓(metal reinforced bracket)은 마찰력을 감소시키고 강도를 증가시키기 위하여 브라켓의 슬롯에 메탈을 삽입하고 있다. 그러나 지금까지 이러한 metal reinforced resin bracket(이후 MRRB)의 물성에 관한 연구가 미진하였다. 특히 이러한 브라켓과 교정용 철선의 마찰력에 관한 연구가 미흡하기에 본 연구를 시행하였다. 본 연구는 4종의 교정용 철사(.016 S-S, .0l6X.022 S-S, .016 $TMA^{\circledR}$, .0l7X.025 $TMA^{\circledR}$)와 5종의 브라켓을 사용하였다. 사용된 브라켓들로는 메탈 1종(Ormco.Co., U.S.A)자 세라믹 1종($Crystalline^{\circledR}$), 콤포지트 레진 1종(Clear Medium $Siamase^{\circledR}$), 메탈 슬롯이 삽입된 콤포지트 레진2종($Plastic^{\circledR},\;Spirit^{\circledR}$)의 마찰력을 서로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. ceramic bracket과 resin bracket은 metal reinforced resin bracket과 metal bracket보다 마찰력이 유의성 있게 크게 나타났다. 2. metal reinforced resin bracket의 slot내 metal의 삽입형태에 따른 마찰력의 크기는 유의차가 없었다. 3. metal reinforced resin bracket과 metal bracket사이의 마찰력의 크기는 유의차가 없었다. 4.. 교정용 철선과 각 브라켓 비교에서 TMA, Stainless steel 순으로 마찰력이 적게 나타났다.

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교정용 각형선재에 부여된 torque가 브라켓에 발생시키는 모멘트에 관한 유한요소법적 분석 (The moment generated by the torque of the orthodontic rectangular wire : Three-dimensional finite element analysis)

  • 하도원;김영석;성재현
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.335-346
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 교정치료의 마무리 단계에서 비람직하지 못한 순설측 경사를 가진 한 개 치아의 이동을 원할 때 브라켓 슬롯의 크기와 각형선재의 종류, 크기에 따라 부여하여야 할 적절한 임상적 torque (SWA의 각형선재에서 나머지 편평한 부분과 이동을 위해 변형시킨 부분의 단면이 이루는 각도만큼의 torque)의 양을 구하고자 하는 것이다. 임상적 torque는 play와 active torque(브라켓에 모멘트를 전달할 수 있는 torque)의 합으로 구성되는데, play는 수학적 공식을 이용하여 계산하였고 active torque는 컴퓨터를 이용한 삼차원 유한요소법으로 구하였다. 유한요소모델은 일렬로 배열된 세 개의 브라켓과 여기에 삽입된 stainless steel, TMA , NiTi 이렇게 3가지 종류의 교정용 각형선재로 구성된 다. 양쪽의 브라켓을 일정한 각도로 비틀어서 가운데 브라켓에 발생하는 모멘트를 계산하였다. 선재의 크기는 많이 사용되는 각형선재인 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025", .018"X.025", .019"X.025", .020"X.025". .021"X.025"의 7개로 디자인하였다. .018" 브라켓에는 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025" 선재를 삽입하여 실험하였고, .022" 브라켓에는 .016"X.022" 선재를 제외한 나미지 선재를 삽입하여 실험하였다. 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 삽입된 브라켓 슬롯의 크기에 상관없이 같은 크기와 재질의 교정용 각형선재에 같은 active torque를 가하면 동일한 모멘트가 발생하였다. 2. 선재의 크기가 증가될 수록 동일한 active torque에 의해 발생되는 모멘트의 양은 증가하였다. 실험에 사용한 가장 굵은 선재인 .021"X.033" 선재는 동일한 재질의 가장 가는 .015"X.022" 선재에 비해 약 1.75배 더 큰 torsional stiffness를 가졌다. 3. 선재의 재질에 따라서는 stainless steel, TMA, NiTi순으로 torsional stiffness가 감소하였는데 stainless steel에 비해 TMA는 0.35배, NiTi는 0.16배였다. 4. 브라켓간 거리의 증가와 발생되는 torsional .stiffness는 반비례하였다. 브라켓간 거리의 증가에 의해 감소되는 torsional stiffness의 비율은 선재의 재질과 상관이 있었고 크기에 따라서는 큰 차이가 없었다. 5. 교정치료의 마무리 단계에서 이상적인 순설측 경사이동을 일으키는 임상적 torque의 공식과 값을 구하였다.

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Multiloop edgewise arch wire의 부위별 하중변형률 (Regional load deflection rate of multiloop edgewise archwire)

  • 김병호;양원식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.673-688
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    • 1999
  • 본 연구는 multiloop edgewise arch wire(MEAW)의 기계적 특성을 분석하기 위해, 1) 개별 브라켓간 부위에서의 MEAW의 하중변형률을 수종의 재질로 된 동일 규격의 교정용 호선과 비교하고, 2)개별 브라켓간 부위와 multi-L-loop 부위(측절치 브라켓의 원심연과 제2대구치 튜브의 근심연간의 거리)에서의 wire stiffness를 비교하며, 3)단일 L-loop와 multi-L-loop의 하중변형률에 대한 공학적 이론식을 유도하여 MEAW의 하중변형특성을 규명하고자 시행하였다. 5가지의 서로 다른 수평길이를 지닌 L-loop와 5개의 L-loop로 구성된 상하악의 multi-L-loop를 .$016\times.022$ inch의 stainless steel 강선으로 제작하였고, .$016\times.022$ inch의 Plain stainless steel, TML NiTi를 준비하였다. Instron model 4466 만능시험기에 50N 용량의 load cell을 부착하여 crosshead의 속도 1.0min/분, 브라켓간 부위의 시험시에는 최대변위량 1.0mm로 각 브라켓간격에서 측정하였고, multi-L-loop부위의 경우는 최대변위량 10mm, 42mm의 거리에서 측정하였다. 반복된 실험에 의해 발생할 수 있는 응력에 따른 물리적 성질 변화의 가능성을 배제하기 위해 각 조건마다 동일한 5개의 시편을 사용하였다. 측정된 하중변형률과 각 실험의 브라켓간격을 이용하여 각 브라켓부위에서의 L-loop의 wire stiffness number를 계산하였고 이를 multi-L-loop의 그것과 비교하였다. 5개의 loop로 구성된 multi-L-loop를 35개의 직선구간으로 나누어 각 구간의 에너지를 계산, 총합을 낸 후 가해진 외력으로 미분하여 하중변형률의 이론식을 유도하였으며, 이를 wire stiffness로 환산하여 단일 L-loop의 wire stiffness와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1) 각 브라켓 간격에서의 L-loop의 하중변형률은 평균적으로 stainless steel wire의 1/5.16, NiTi의 1/l.53, TMA의 1/2.47이었다. 2) multi-L-loop부위 에서의 MEAW의 wire stiffness는 개개 브라켓간 간격에서보다 평균 1.53배 더 높았고, 같은 부위에서의 NiTi보다 1.9배 더 높았다. 3) 유도된 하중변형률의 이론식에 따르면, 부위에 따라서 wire stiffness의 차이를 보이지 않는 직선 강선과는 달리, L-loop가 부여된 경우, 개별 L-loop의 ire stiffness는 전체 multi-L-loop의 wire stiffness보다 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때, MEAW는 개별적인 치아이동을 허용하면서, 가해진 교정력을 효과적으로 전체 치열로 전달할 수 있는 독특한 기계적 특성을 지니고 있는 것으로 생각된다.

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3종류의 구치부 Uprighting Spring의 초기응력분포에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC STUDY ON THE INITIAL STRESS DISTRIBUTION BY 3 TYPES OF MOLAR UPRIGHITNG SPRING)

  • 전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.709-719
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    • 1994
  • The aim of this investigation was to identify which suing is more suitable for uprighting of the 30 degree inclined lower second molar in different situations. Between four different molar uprighting springs which were A, B, C type and T-loop spring, the author tested T-loop suing as a control material and the other springs were experimental group. Each spring was fabricated from .017' $\times$ .025' TMA wire and preactivated with 40 degree tip-back bend. Stabilizing unit included from the lower right central incisor to the lower right second premolar which were made by acrylic resin. The photoelastic overview of the lower right quadrant showed that stress concentrations were observed in its photoelastic model. The obtained results were as follows. 1. Higher concentration of compression can be seen clearly at the distal curvature than the mesial of the lower second molar when A type uprighting spring was applied, which can be used as a space regainer. 2. Higher level compression was presented at the mesial root apex area than the distal of the lower second molar in B type uprighting spring, which can be used as a space closer. 3. Areas of higher compression and tension were observed about the mesial and distal root of the lower second moalr than A and B type in C type uprighting spring, which can be used as a partial space regainer.

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TMA wire로 제작된 3종류의 MVLAW(Multi-Vertical Loop Arch Wire)의 초기응력분포에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC STUDY ON THE INITIAL STRESS DISTRIBUTION OF 3 TYPES TMA MULTI-VERTICAL LOOP ARCH WIRE)

  • 이형철;전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.73-85
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    • 1995
  • 교정치료시 치축의 개선을 위한 많은 연구와 노력이 이루어져 왔다. 본 교실에서는 치축개선을 위해 MEAW를 응용한 Multi-Vertical Loop Arch Wire(MVLAW : 엠빌로)를 수년 전부터 다수치아의 치축을 동시에 개선코자 사용해 왔다. MVLAW는 일종의 근심경사된 치아를 세우는 장치로써 open vertical loop를 3가지 종류로 변형시켜 적용시켜 왔으며 이를 각각 A, B, C형으로 명명하였다. 각 MVLAW는 .017"x.025" TMAwire로 제작되며, A형 MVLAW의 경우 각 open vertical loop의 apex를 10도 정도 벌려주어 활성화시키며(electric welding stop을 각 loop의 근심측에 위치시킨다), B형과 C형 MVLAW의 경우 open vertical loop의 원심측에 10도의 tip back bend를 형성함으로써 활성화시킨다(B형의 경우 electric welding stop이 각 loop의 원심측에 형성되는 반면 C형의 경우 electric welding stop을 형성하지 않는다). 본 연구는 구치부의 치축을 동시에 개선코자할 때 MVLAW를 3가지 종류로 분류한 후 각 MVLAW의 효과를 알아보고자 상하악 1/2악을 광탄성 모형에 재현하여 그 응력분포를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었기에 보고하는 바이다. 1. A형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 하악 제1대구치와 제2대구치 치근의 원심면에서 강한 응력분포를 나타내나 전치부에 발생한 미약한 응력분포는 3급 견인고무의 장착으로 상쇄되었다. 따라서 A형 MVLAW는 초기에 치관의 직립효과가 있는 것으로 보인다. 2. B형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 각 치아의 근심측에 응력분포를 보이며 견인고무를 걸었을 때와 비교시 전치부에 증가된 응력분포를 보였다. 따라서 B형의 경우 초기에 치근의 직립효과가 있는 것으로 보인다. 3. C형 MVLAW의 경우 3급 견인고무를 걸지 않았을 경우 하악전치부를 제외하고는 응력분포를 나타내지 않았으나 견인고무를 걸었을 경우 주로 견치와 소구치 근심면에서 응력분포를 보였다. 따라서 C형의 경우 견인고무 사용시 초기에 견치와 소구치에서 치근의 직립효과가 있는 것으로 보인다.

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상악 절치부-토크에 의한 치아 이동과 응력 분포에 관한 유한요소법적 연구 (Three-dimensional finite element analysis on the effect of maxillary incisor torque)

  • 윤현주;임용규;이동렬;조영수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.137-147
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    • 2005
  • 본 연구는 상악 절치부에 active 토크가 가해졌을 경우, 교정력을 직접 받은 치아와 인접 치아의 반응을 알아보고자, 상악 치아 및 치조골의 유한요소 모델을 제작하고, stainless steel NiTi, TMA 세 종류의 각형 호선을 육면체 요소로 모델링하여 유한요소 모델을 완성하였다. 호선이 브라켓에 삽입되었을 때 브라켓에 발생하는 반력과 모멘트를 구하였고, 이것을 유한 요소 모델에 적용하여 각 치아의 변위와 응력 분포를 측정하였다 브라켓에 발생하는 반력은 근원심 방향과, 협설 방향으로의 힘은 0에 가까우며, 중절치, 측절치, 견치의 브라켓 근심측에서는 정출력이 원심측에서는 압하력이 발생하였다. 힘과 모멘트의 크기는 측절치에서 최대였고 중절치. 견치 순으로 감소하였고, 소구치 부위와 대구치 부위에서는 급격히 감소하였다. 중절치와 측절치는 치관 협측, 원심 경사 이동과 압하를 보였으며 견치는 치관 설측 원심 경사와 정출을 보였고. 제1소구치는 치관 설측 경사이동을 보였다. $019\times025SS$을 사용하여 상악 절치부에 토크를 부여하는 경우에는 측절치에 과도한 힘이 집중되므로, 임상에서 토크를 조절 할 경우에는 NiTi나 TMA 호선을 사용하는 것이 바람직하리라고 생각된다.

상악견치 후방견인시 저항원 조절을 위한 MAS(Molar Anchoring Spring)의 초기 응력분포에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC STUDY ON THE INITIAL STRESS DISTRIBUTION OF THE MOLAR ANCHORING SPRING(MAS) DURING RETRACTION OF THE MAXILLARY CANINE)

  • 전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.341-348
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    • 1996
  • 저자는 마찰견인법으로 상악견치 후방견인시 저항원상실을 최소화하기 위해 근심 경사된 구치를 직립시키는 Molar Uprighting Spring의 작용기전을 응용하고 마찰견인법의 장점을 이용하여 임상적으로 사용이 용이하며 저항원상실이나 견치의 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)등의 부작용을 최소화 할 수 있는 장치인 Molar Anchoring Spring(MAS)을 고안하였다. MAS를 임상에 적용한 결과 비교적 만족스러운 결과를 얻어 이에 장치를 소개하며 MAS의 저항원 조절능력과 견치의 이동양상을 평가하기 위하여 광탄성 모형을 제작한 후 주호선에 diameter 0.009" lumen size 0.030" NiTi closed coil spring만을 장착하여 250gm의 견인력이 발생하도록 한 경우와, 같은 NiTi closed coil spring으로 동일한 견인력 이 발생하도록 하고 .017" X .025" TMA wire로 $60^{\circ}$의 tip-back bend를 부여하여 수직교정력이 60-70gm이 되도록 제작한 MAS를 제1대구치 auxiliary tube에 삽입하고 견치 전방에 걸어준 경우를 비교실험 하여 견치견인시 초기응력분포를 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 주호선(main arch wire)에 저항원 조절을 위한 조치없이 견치에 수평견인력만을 가했을 때 구치부에 심한 저항원상실은 물론 견치의 원심이동양상도 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)으로 나타났다. 2. 구치부의 저항원 조절을 위해 사용한 MAS는 견치의 원심이동 초기에 구치부 저항원 조절효과와 견치의 정출없는 조절된 경사이동(controlled tipping)을 유도할 수 있는 장치로 나타났다.

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브라켓 각도 변화에 따른 세라믹 브라켓의 마찰력 측정 (Evaluation of friction of ceramic brackets in various bracket-wire combinations)

  • 차정열;김경석;김동춘;황충주
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.125-135
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    • 2006
  • 최근 사용되고 있는 세라믹 브라켓의 마찰력을 측정하고 비교하고자 실험군으로 3종의 세라믹 브라켓(Crystaline $V^{(R)}$, Tomy, Tokyo, Japan; $Clarity^{(R)}$, 3M Unitek, CA; $Inspire^{(R)}$, Ormco, CA)을 사용하였으며 대조군으로 컴퍼짓 레진브라켓($Spirit^{(R)}$, Ormco, CA)과 메탈브라켓($Kosaka^{(R)}$, Tomy, Tokyo, Japan)을 사용하였다. 활주 시 마찰력은 4개의 브라켓-교정선 경사$(0^{\circ},\;5^{\circ},\;10^{\circ},\;15^{\circ})$에서 각각 측정되었으며 두 종의 교정선 [1. 스테인레스 스틸(Stainless Steel, SDS Ormco, Glendora, CA), 2. 베타-타이타늄(TMA, SDS Ormco, Glendora, CA)]이 사용되었다. 22 mil 브라켓을 만능시험기기에 부착한 후 $.021{\times}.025$ 크기의 교정선에 고무결찰한 후 $34^{\circ}C$의 건조상태에서 5 mm/min 속도로 교정 선을 활주시켰다. TMA 교정선은 스테인레스 스틸 교정선보다 높은 마찰력을 발생시켰으며 모든 브라켓 호선과의 조합에서 브라켓-교정선의 각도가 증가함에 따라 정적, 동적 마찰력이 증가하였다. $0^{\circ}{\sim}5^{\circ}$ 구간에서 마찰력의 크기는 스테인레스 스틸 교정선과 레진 브라켓 조합이 가장 낮게 측정되었으며 다음으로 Crystaline V, 금속 브라켓, Clarity, Inspire의 순으로 나타났다. TMA 교정선에서는 Crystaline V와의 조합이 가장 낮은 마찰력을, 다음으로 컴퍼짓 브라켓, Clarity, 금속 브라켓, Inspire 순으로 나타났다. $5^{\circ}$ 이상에서 마찰력이 급격하게 증가하였으며 스테인레스 스틸 교정선에서 레진 브라켓, Clarity, Crystaline V, 금속 브라켓, Inspire순으로 나타났다. TMA 교정선에서는 레진 브라켓, Crystaline V, Clarity, Inspire, 금속 브라켓 순으로 나타났다. 이때 호선 브라켓 조합에 대한 마찰력은 일반적으로 증가하였으나 마찰력 증가율의 차이로 인해 그룹간 마찰력의 순위가 서로 뒤바뀌는 경우가 관찰되었다. 실리카-삽입 세라믹 브라켓은 기존의 세라믹 브라켓보다 낮은 마찰력을 보여줄 뿐 아니라 브라켓-교정선의 경사도의 증가에서도 비교적 낮은 마찰력 증가율을 나타내어 세라믹 브라켓의 높은 마찰력을 감소시키는데 큰 역할을 할 수 있다고 생각된다.

교정용 와이어의 비틀림 모멘트 (Torsional moment of orthodontic wires)

  • 최광철;김경호;박영철;강창수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.467-473
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    • 2000
  • 각형 호선이 edgewise 브라켓에 삽입되면 first, second order는 bending에 의해, third order는 torsion(비틀림)에 의해 3차원적인 force system이 발생한다. Bending에 관하여는 분석적 그리고 실험적인 많은 연구가 보고 되어 있는 반면 비틀림에 관해서는 상대적으로 많은 연구가 이루어 지지 않았다. 본 연구의 목적은 각형 와이어의 재료와 단면의 형태가 와이어의 비틀림 모멘트에 어떻게 영향을 주는지를 이론적, 실험적으로 밝혀서 임상적으로 적절한 모멘트를 가할 때 호선의 재료와 굵기를 합리적으로 선택할 수 있도록 하는데 있다. 실험재료로는 third order조절을 위해 가장 많이 사용하는 호선을 사용하였다. 크기별로 0.016x0.022, 0.017x0.025, 0.019x0.025인치 그리고 재료로는 stainless steel (Ormco), TMA(Ormco), NiTi(Ormco), 그리고 braided stainless steel(DentaFlex, Dentauum) 네 가지를 사용하여 총 12개의 조합을 사용하였다. Torsion formula를 이용하여 비틀림 강성 (torque/twist rate)을 계산하였고 torque gauge를 이용하여 비틀림 강성, 항복 비틀림 모멘트 (yield torsional moment), 그리고 최대 비틀림 모멘트 (ultimate torsional moment)를 측정하였다. Torsion formula에 의하면 비틀림 강성 (T/$\theta$)은 재료적인 특성(G)과 호선의 단면의 특성(J)에 비례하고 호선의 길이(L)에 반비례한다. 대부분의 실험치는 이론적인 값과 비슷하게 나타났다.

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