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최소 침습적 충진 및 통상적 인레이 법으로 수복한 대구치의 응력 분포 3-D 유한 요소 해석
Stress distribution of molars restored with minimal invasive and conventional technique: a 3-D finite element analysis
J Dent Rehabil Appl Sci 2018;34(4):297-305
Published online December 31, 2018
© 2018 Korean Academy of Stomatognathic Function and Occlusion.

양선미1, 김선미1, 최남기1, 김재환1, 양성표2, 양홍서3*
Sunmi Yang1, Seon-mi Kim1, Namki Choi1, Jae-hwan Kim1, Sung-Pyo Yang2, Hongso Yang3*

1전남대학교 치의학전문대학교 소아치과학교실
2KAIST 뇌공학 및 의공학과
3전남대학교 치의학전문대학교 보철학교실

1Department of Pedodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea
2Department of Bio and Brain Engineering, KAIST, Daejon, Republic of Korea
3Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea
Hongso Yang
Professor, Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, 33 Youngbong-ro, Buk-gu, Gwangju, 520757, Republic of Korea, Tel: +82-62-530-5823, Fax: +82-62-530-0130, E-mail: yhsdent@jnu.ac.kr
Received October 22, 2018; Revised December 2, 2018; Accepted December 6, 2018.
Abstract
목적:
다양한 형태의 공동 설계 및 재료를 이용한 하악 대구치의 치아 구조 및 intracoronal 수복물에서 발생하는 응력 분포 및 최대 von Mises 응력을 분석하고자 하였다.
연구 재료 및 방법:
콤포지트레진 및 금으로 수복한 통상적 교합면 와동과(OR-C, OG-C) 인접면 와동(MR-C, MG-C) 및 콤포지트레진으로 충전한 최소 침습적 와동을 갖는 교합면 와동(OR-M) 및 인접면 와동(MR-M)의 형상을 하악 삼차원 입체 모델로 설계했다. 저작력을 부여하기 위해 총 교합력 200 N의 정적 축 방향 하중을 10개의 교합 접촉점에서 치아에 적용했다. 유한 요소 해석은 교합 하중에 의해 생성 된 응력 분포를 예측하기 위해 수행되었다.
결과:
최소 침습적 설계를 가진 수복물은 통상적 와동 설계(341.9 MPa - 397.2 MPa)에 비해 von Mises 응력(OR-M 모델: 26.8 MPa, MR-M 모델: 72.7 MPa)의 값이 현저하게 낮았다. 치아 내부에서 최대 von Mises 응력의 크기는 통상적 와동 설계(372.8 - 412.9 MPa) 및 최소 와동 설계(361.1 - 384.4 MPa) 모델에서 유사했다.
결론:
최소 침습성 모델은 수복물 중에서 최소의 von Mises 응력이 생성되었다. 법랑질 내에서는 최대 von Mises 응력이 최소 공동 설계와 기존 설계의 모델에서 유사한 크기로 관찰되었다.
Purpose:
This study aimed to analyze stress distribution and maximum von Mises stress generated in intracoronal restorations and in tooth structures of mandibular molars with various types of cavity designs and materials.
Materials and Methods:
Threedimensional solid models of mandible molar such as O inlay cavity with composite and gold (OR-C, OG-C), MO inlay cavity with composite and gold (MR-C, MG-C), and minimal invasive cavity on occlusal and proximal surfaces (OR-M, MR-M) were designed. To simulate masticatory force, static axial load with total force of 200 N was applied on the tooth at 10 occlusal contact points. A finite element analysis was performed to predict stress distribution generated by occlusal loading.
Results:
Restorations with minimal cavity design generated significantly lower values of von Mises stress (OR-M model: 26.8 MPa; MR-M model: 72.7 MPa) compared to those with conventional cavity design (341.9 MPa to 397.2 MPa). In tooth structure, magnitudes of maximum von Mises stresses were similar among models with conventional design (372.8 - 412.9 MPa) and models with minimal cavity design (361.1 - 384.4 MPa).
Conclusion:
Minimal invasive models generated smaller maximum von Mises stresses within restorations. Within the enamel, similar maximum von Mises stresses were observed for models with minimal cavity design and those with conventional design.
주요어 : 주요어: 유한 요소 해석; 인레이; 최소 침습적 충진; 응력; 콤포지트레진
Keywords : Key words: finite element analysis; inlay; minimal cavity design; stress; composite


December 2018, 34 (4)