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광열효과를 활용한 임플란트 주위염에서의 레이저 조건에 따른 치료효과 분석

Analysis of treatment effect according to laser conditions in peri-implantitis using photothermal effect

  • 백지용 (Paik Jee yong, 아주대학교 일반대학원)

초록/요약

치아상실을 치료하는 방법으로 치과 임플란트가 성공적으로 시행되고 있으나 임플란트 주위에 미생물 침착으로 인한 염증반응인 임플란트 주위염이 발생할 경우 임플란트의 실패를 가져오게 된다. 최근 레이저 를 사용하여 임플란트 표면을 살균, 정화시키는 방법에 대한 연구들이 보고되고 있다. 그 중 레이저 치료 방법 중 하나인 광열치료는 빛이 열 로 변환되는 광열효과를 이용하며, 염증의 온도를 상승시켜 염증조직만 을 선택적으로 사멸시킨다는 장점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 임 플란트 주위염에 대한 광열효과를 수치해석을 통해 구현하였다. 임플란 트 주위염이 발생된 임플란트, 주변조직, 공기영역 및 염증에 대한 격 자 모델을 생성하고, 수치해석을 통해 치료 조건에 따라 변화하는 염증 의 온도를 분석하였다. 이를 바탕으로 광열치료의 치료효과(세포의 사 멸여부)를 정량적으로 확인하는 Arrhenius damage integral을 3차원 수치해 석 결과에 적용하였다. 수치해석 조건은 레이저 세기, 레이저 반경, 레 이저 조사시간, 레이저 조사각도, 염증의 모양 등으로 선정하였다. 최종 적으로 염증 내 비가역적인 사멸이 일어나는 비율을 확인하는 Arrhenius thermal damage ratio를 이용하여 각 수치해석 조건에 따른 임플 란트 주위염의 제거 치료에 적용함에 있어 치료 조건의 기준으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 광열치료, 열전달, 열적 피해, 임플란트 주위염

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목차

제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 1
제 2 절 연구 동향 및 분석 4
제 3 절 연구 목적 및 방법 7
제 2 장 해석 이론 및 광열치료 효과 분석 이론 8
제 1 절 임플란트 및 주변조직의 열 및 광학 물성과 열전달 모델 8
제 2 절 Arrhenius variable 11
제 3 장 수치해석 모델링 검증 12
제 1 절 염증이 임플란트에 부착되어 있는 모델 검증 12
제 2 절 염증이 잇몸과 임플란트 사이에 차 있는 모델 검증 17
제 4 장 레이저 조사 세기/반경/조사시간에 따른 광열치료 효과 분석 21
제 1 절 수치해석 조건 21
제 2 절 레이저 조사 반경에 따른 비가역적 사멸정도 및 온도분포 분석 23
제 3 절 Arrhenius variable 분석 36
제 5 장 레이저 조사 세기/각도/조사시간에 따른 광열치료 효과 분석 41
제 1 절 수치해석 조건 41
제 2 절 레이저 조사 각도에 따른 비가역적 사멸정도 및 온도분포 분석 43
제 3 절 Arrhenius variable 분석 58
제 6 장 다양한 염증 모양에서의 레이저 조사 세기/각도/조사시간에 따른 광열치료 효과 분석 64
제 1 절 수치해석 조건 64
제 2 절 레이저 조사 각도에 따른 비가역적 사멸정도 및 온도분포 분석 66
제 3 절 Arrhenius variable 분석 75
제 7 장 결론 81
참 고 문 헌 84
Abstract 93

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