Finite element stress analysis of internal implant/abutment connection according to different apical-coronal implant position

Abstract

이 연구는 임프란트 식립시 골내 매식 깊이와 내부 임프란트/지대치 연결 임프란트 종류에 따른 3차원적 유한요소법을 통해 골, abutment screw, 임프란트에서 응력 분포를 비교 평가하여 임상적 유용성을 평가하는 데 그 목적이 있다. 모델링은 골 구조중 외부는 2mm의 두께를 갖는 치밀골로 처리하였고, 그 내부는 해면골로 처리하였다. 임프란트 고정체의 매식 깊이는 cover screw의 상단이 상단 피질골에 위치되도록 하였다. 하중조건 A는 치관 중심부에 200N의 수직 하중과 30도 경사 하중을, 하중조건 B는 협측 교두에 200N의 수직 하중과 30도 경사하중이 작용되도록 하여 stress를 분석하여 다음과 같은 결과들을 얻었다. 1. 골의 응력을 비교하면 하중점 A와 B점에 수직으로 작용하는 경우와 30도 경사 하중으로 작용하는 경우에 골에 가장 응력이 적게 받는 형태는 모델 5이었다. 2. crown인 경우 등가응력이 가장 적은 응력을 받는 implant/abutment connection은 하중점이 A일 때 하중이 90도로 수직으로 작용하는 경우와 30도로 경사 하중으로 작용하는 경우에 공통으로 모델 5이었다. 3. abutment screw의 경우는 등가응력을 비교하면 하중점 A와 B점 그리고 하중이 30도로 경사 하중으로 작용하는 경우에 가장 응력이 적게 받는 경우는 모델 5이고, 가장 응력이 많이 받는 경우는 모델 2이었다. 4. 임프란트의 경우는 하중점 A와 B점에서 하중이 수직으로 작용하는 경우와 30도로 경사 하중으로 작용하는 경우에 가장 응력이 적게 받는 경우는 모델 5이었다. 5. 대체적으로 전체적인 경향을 분석해 보면 응력이 적게 받는 모델의 형태는 1-->2-->3-->4-->5 형태로 모델 5로 갈수록 적은 응력을 보였다. 또한 같은 하중점에 하중이 수직으로 작용하는 경우보다 하중이 30도로 경사 하중으로 작용하는 경우에 더 많은 응력이 작용하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 보면 임상적으로 치조제 상방으로 과도하게 2mm 상방으로 위치시키는 경우는 응력의 분산 관점에서 불리한 영향을 가지므로 적응증이 되는 특별한 경우를 제외하고는 그 사용을 제한하는 것이 필요하리라고 생각된다.