설측 브라켓 부착을 위한 기준평면 설정에 관한 3차원 유한요소법적 연구

Three-dimensional finite element analysis of the bracket positioning plane in lingual orthodontics

교정치료 영역에서 성인들의 심미적인 요구도가 증가되면서 설측 교정치료는 여러 가지 단점에도 불구하고, 가장 심미적이라는 이유로 많은 주목을 받아왔지만 실제 치아이동을 결정지을 수 있는 브라켓을 부착하는 기준평면의 위치에 대해서는 거의 보고된 바가 없다. 이에 본 연구는 실제 브라켓이 부착되는 평면의 상하 평행이동이나 기울기 변화에 따라 치아이동 양상이 어떻게 변화되는지 알아보고, 바람직한 전치부 치체이동을 얻기 위해서 힘의 적용점을 어디에 두어야 하는지, 그리고 전치부에 어느 정도 모멘트를 부여해야 하는지 알아보고자 3차원 유한요소법을 이용하여 치아 변위 및 응력분포를 비교 분석하였다. 실험 결과 설측 브라켓 부착평면을 치은연쪽으로 평행이동 혹은 회전이동 시키고 견인하였을 경우, 절단연쪽으로 이동시켰을 때와 비교했을 때 비조절성 설측 경사이동이 감소하기는 하였으나 상하악 전치부 치아들의 설측경사 양상은 지속되었으며, 이러한 양상은 견치 브라켓의 hook 길이를 증가시켜도 계속 나타났다. 이와는 달리 설측 중심평면에 브라켓을 부착하고 각 치아별로 모멘트를 부여하였을 경우 설측 방향으로 개개 치아들의 치체이동이 발생하여 설측 교정치료 시 효과적인 전치부 치아의 후방견인이 가능함을 알 수 있었다.

This study was performed to investigate the location of the ideal bracket positioning plane in lingual orthodontics using the three-dimensional finite element method. Displacement of the anterior teeth were evaluated according to the vertical and the angular movements of the bracket positioning plane. To achieve the ideal movement of anterior teeth in the lingual central plane, the location of the force application point and the amount of the moment applied to the four incisors were evaluated. As the bracket positioning plane was moved parallel toward the incisal edge, uncontrolled tipping and extrusion of the maxillary and the mandibular incisors were increased. But lingual tipping of the crown was decreased in the maxillary and the mandibular canines. As the bracket positioning plane was inclined toward the incisal edge, lingual tipping was increased in the 6 anterior teeth and extrusion of incisors and intrusion of the canine was also increased. As the retraction hook of the canine bracket was elongated, lingual tipping and extrusion of the central incisor and mesial movement and extrusion of the lateral incisor were increased. In the canine, mesial and labial movements of the crown were increased. When the moment was applied to the 4 incisors of the maxillary and the mandibular arch in the lingual central plane, 280 gf-mm in the maxillary central incisor, 500 gf-mm in the maxillary lateral incisor, 170 gf-mm in the mandibular central incisor and 370 gf-mm in the mandibular lateral incisor produced bodily movement of the individual tooth.