Stress distribution in periodontal ligament according to various root shapes under alveolar crest

치의학과/박사[한글] 교정력에 의한 치아의 이동시 예측이 가능하며, 생리적인 치아의 이동을 일으키기 위해서는 회전중심의 위치와 최대 웅력이 어디에 얼마나 나타나는지를 알아야 한다. 이 연구의 목적은 치아의 형태를 여러 가지 상황으로 변화시키면서 각 경우에 따라 저항중심의 위치 변화, 힘의 위치와 웅력분포의 양상 및 회전 중심을 구하여 치아의 이동 양상을 예측하고 각 이동형태에 따른 이상적인 힘의 크기를 이론적으로 규명하는 데 있다. 치근에 나타나는 웅력의 분포양상을 조사하기 위하여 발치된 한국인의 상악 견치를 모형으로 측면의 형태를 scanner를 통해서 컴퓨터에 입력하였고 힘이 가해지는 부위, 치근의 해부학적 형태, 치조골의 손실 그리고 치근의 흡수 정도에 따라서 치주인대의 웅력 분 포를 조사하여 저항중심의 위치, 힘의 위치와 회전중심간의 관계, 치아이동 양상에 따른 이상적인 교정력을 수학적으로 유도하여 다음과 같은 결론을 얻어 이를 가설로 제시하였다. 1. 연구에 사용된 상악 견치의 저항 중심은 치조골 정상에서부터 측정할 때 치조골 정상에서 치근단까지의 거리의 약 42% 부위에 위치하며 치근의 형태에 따라 치근단이 뭉뚝하면 치근단쪽으로, 치근단이 뽀족하면 치관쪽으로 이동한다. 2. 치조골이 손실되면 저항중심은 선형적으로 치근단쪽으로 이동하며, 치근이 흡수되면 저항중심은 비선형적으로 치관쪽으로 이동한다. 3. 치근단이 뽀족할수록, 치조골이 손실될수록 그리고 치근이 흡수될수록 치아는 경사되려는 경향이 강해진다. 4. 원하는 부위에 회전중심을 위치시키기 위한 M/F ratio를 구할 수 있다. 5. 이상적인 교정력은 치주인대 내에 발생하는 최대웅력에 의해 결정되며 그 크기는 회전중심에 따라 다르다. [영문] In order to achieve a predictable and physiologic tooth movement, knowing the center of rotation and maximum stress level is of great importance. The purpose of this study is to locate the center of rotation and estimate the magnitude of ideal orthodontic force according to various root shapes under alveolar crest with analytical method. Extracted upper canine was scanned to the computer and location of center of rotation, relationship between location of applied force and center of rotation, and ideal magnitude of orthodontic force was derived mathematically by an analysis of stress distribution under various conditions. The results of the study wave revealed as follows: 1. Location of center of resistance for upper canine used in this study was 42% of root length measured from alveolar crest to apex. The center of rotation moves apically for the blunt root while it moves coronally for tapered root. 2. As the amount of alveolar bone increases, location of center of resistance moves apically linearly, while the amount of root resorption increases, location of center of resistance moves coronally nonlinearly. 3. With more tapering of the root, more alveolar bone loss and more root resorption, the tooth tends to tip easily. Therefore more precise M/F ratio is required for specific center of rotation. 4. M/F ratio needed in order to locate the center of rotation can be calculated by the formula derived. 5. Ideal magnitude of orthodontic force is determined according to maximum stress within the periodontal ligament space and should varied with center of rotation.restrictio