초록

[한글]최근 치아 교정치료에서 효과적인 고정원 확보를 위해 교정용 미니스크류를 많이 사용하고 있으며 그와 관련한 여러 연구가 활발하다. 하지만 미니스크류의 안정성과 관련한 기계적인 특성에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다.
이에 본 연구는 스크류의 형상과 피질골 두께에 따른 교정용 미니스크류의 삽입 및 제거 토크를 비교하기 위하여 원통형 (외경 1.15 mm; 1208C, 외경 1.45 mm; 1508C, 외경 2.0 mm; 2008C)과 원추형 (외경 1.45 mm; 1508T)의 교정용 미니스크류 (Biomaterials Korea Inc. ACR system, Seoul, Korea)를 ASTM F543-02의 기준에 따라 일정한 회전 속도와 수직력을 부여할 수 있는 구동 모터식 토크 시험기 (Biomaterials Korea Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 인조골에서 삽입 및 제거 시의 연속적인 토크를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
1. 외경이 증가할수록 최대 삽입 토크, 최대 제거 토크는 유의성 있게 증가하였다. 토크 소실과 토크 소실율은 2008C에서 유의성 있게 증가하였다. 제거 시간은 외경이 증가할수록 유의성 있게 감소하였다 (P<0.05).
2. 원통형 (1508C)의 경우 피질골의 두께가 1.0 mm와 1.5 mm인 경우에 최대 삽입 토크와 최대 제거 토크는 유의한 차이를 보이지 않았다. 토크 소실과 토크 소실율은 모든 군에서 유의한 차이를 보이지 않았다 (P>0.05).
3. 원추형 (1508T)의 경우 최대 삽입 토크는 피질골 두께에 따른 유의한 차이를 보였다 (P<0.05). 최대 제거 토크는 피질골 두께에 따른 변화가 유의하지 않았으며 (P>0.05) 토크 소실은 피질골 두께가 증가할수록 유의하게 증가하였다 (P<0.05).
4. 원추형이 원통형에 비해 최대 삽입 토크, 최대 제거 토크, 토크 소실, 토크 소실율이 유의성 있게 크게 나왔으며 제거 시간의 경우 피질골이 1.0 mm, 1.5 mm인 경우에는 원통형이 유의성 있게 길게 나왔다 (P<0.05).
이상의 결과로 스크류의 외경과 형상은 삽입 및 제거 토크에 큰 영향을 주며 피질골이 두꺼운 부위는 삽입 토크가 너무 크지 않고 토크 소실이 적은 원통형을 사용하는 것이 좋은 결과를 가져올 것으로 생각된다.
[영문]Orthodontic miniscrews have recently been used widely for anchorage reinforcement in orthodontic treatment and related studies are being carried out actively. But little studies have been performed for mechanical properties in relation to the initial stability of the miniscrew.
The purpose of this study was to evaluate the mechanical properties of the miniscrews according to the screw morphology and artificial cortical bone thickness. Cylindrical (diameter 1.15 mm; 1208C, diameter 1.45 mm; 1508C, diameter 2.0 mm; 2008C) and conical (diameter 1.45 mm; 1508T) types of miniscrews were used in this study. During insertion and removal of miniscrews, continuous torque was measured with the driving torque tester (Biomaterial Korea Inc., Seoul, Korea) rotating at the constant velocity under the constant vertical force.
The results were as follows :
1. The maximum insertion and removal torque significantly increased as the outer diameter of miniscrew increased. In case of torque loss, there was no significant difference between 1208C and 1508C. Torque loss of 2008C significantly increased. Removal time significantly decreased as the outer diameter increased (P<0.05).
2. In case of cylindrical type (1508C), there was no significant difference of the maximum insertion and removal torque in cortical bone with the thickness of 1.0 mm and 1.5 mm. No difference of torque loss was observed between the groups (P>0.05).
3. In case of conical type (1508T), the maximum insertion torque was significantly different depending on cortical bone thickness (P<0.05) and the maximum removal torque was not different significantly (P>0.05). The thicker cortical bone, the more torque loss (P<0.05).
4. The conical type had more maximum insertion and removal torque, torque loss, and torque loss ratio, but the cylindrical type showed more removal time in cortical bone thickness of 1.0 mm and 1.5 mm (P<0.05).
As a result, the insertion and removal torque were affected by screw morphology and the outer diameter of miniscrew. For thick cortical bone areas, it is recommended to use the cylindrical type of miniscrew which has low torque loss and not too high insertion torque.