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폐쇄성 수면무호흡 환자의 상기도 형태의 특징과 압력강하에 관한 3차원 전산유체역학해석
모성서,안형택,이정선,정유삼,문윤식,배응권,성상진 대한치과교정학회 2010 대한치과교정학회지 Vol.40 No.2
폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)은 수면 중에 반복적으로 상기도의 완전폐쇄나 부분폐쇄가 일어나는 질환으로서 흡기된 공기는 반드시 상기도라는 연조직 관(tube) 구조를 통과해야 하므로 상기도의 폐쇄경향은 관의 형태 및 관을 통과하는 공기의 유체역학적 특성에 따라서도 큰 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 OSA 환자 3인의 치료 전 상기도 CT 이미지를 이용하여 개별화된 3차원 유한요소모델 A, B, C를 제작하고, 비공 당 170, 200, 230 ml/s의 흡기유량에 대하여 3차원 전산유체역학 해석을 시행하였다. 상기도의 유속, 음압 그리고 압력강하를 측정한 결과 관찰된 3개의 모델에서 모두 단면적이 가장 작은 부위에서 유속이 증가하였고, 음압이 크게 나타났다. 기도의 형태는 구개인두와 구인두 부위에서 좁아지는 형태를 가지며, 최소 단면적 영역과 하인두 단면적의 차이가 클수록 유속과 음압의 변화가 크게 나타났다. 비강 부위의 최고 압력과 최소 단면적 영역의 최저 압력의 차이를 의미하는 압력강하는 상기도 저항을 종합적으로 판단할 수 있는 유용한 지표이며, 유량에 따라 증가하였다. Objective: Obstructive sleep apnea (OSA) is a common disorder which is characterized by a recurrence of entire or partial collapse of the pharyngeal airway during sleep. A given tidal volume must traverse the soft tissue tube structure of the upper airway, so the tendency for airway obstruction is influenced by the geometries of the duct and characteristics of the airflow in respect to fluid dynamics. Methods: Individualized 3D FEA models were reconstructed from pretreatment computerized tomogram images of three patients with obstructive sleep apnea. 3D computational fluid dynamics analysis was used to observe the effect of airway geometry on the flow velocity, negative pressure and pressure drop in the upper airway at an inspiration flow rate of 170, 200, and 230 ml/s per nostril. Results: In all 3 models, large airflow velocity and negative pressure were observed around the section of minimum area (SMA), the region which narrows around the velopharynx and oropharynx. The bigger the Out-A (outlet area)/ SMA-A (SMA area) ratio, the greater was the change in airflow velocity and negative pressure. Conclusions: Pressure drop meaning the difference between highest pressure at nostril and lowest pressure at SMA, is a good indicator for upper airway resistance which increased more as the airflow volume was increased.
골격성 Ⅱ급 1류 부정교합에서 Teusher 장치의 치료효과
모성서,손병화 대한치과교정학회 2003 대한치과교정학회지 Vol.33 No.4
골격성 Ⅱ급 1류 부정교합을 치료하는 방법으로 Activator, FR(Functional regulator), Headgear, Herbst 장치, Twin-block등의 많은 장치가 사용되어진다. 이러한 장치를 사용할 때 기대하는 가장 바람직한 효과는 상악골의 수평적, 수직적 성장의 억제와, 하악골의 성장이 촉진되어 바람직한 골격적 관계를 가지게 되고 이러한 토대 위에 치아들이 적절하게 배열되는 것일 것이다. Teuscher 장치는 Headgear의 상악골의 전하방 성장억제작용과 Activator의 하악골성장촉진 작용을 동시에 가질 수 있도록 고안된 장치로서 실제 임상 중에 이러한 효과가 잘 구현될 수 있는지를 평가하기 위하여 성장기 남녀 각각9명(평균연령 남자8세 11개월, 여자9세4개월)을 대상으로 Teuscher appliance를 평균남아는 평균 10개월, 여아는 평균 11개월간 사용하였으며 이를 대조군과 비교 연구를 시행하였고 그 결과는 다음과 같았다. 1. 상악골의 전방 성장을 효과적으로 억제하여 주었다. 2. 상악 dentoalveolar complex의 전하방 성장을 억제하여 주었다 3. 하악골의 전방 성장 촉진을 관찰하지 못하였다. 4. Overjet, overbite, molar key 개선에 효과적이었다. 5. 장치의 사용으로 상순의 돌출도의 개선과 안모가 향상되었다. Various methods have been used on patients with skeletal Class Ⅱ division 1 malocclusion. The activator, Fra¨nkel appliance, headgear, Herbst appliance, and Twin-block appliance are some examples. The ideal treatment effect using these appliances would be to inhibit horizontal and vertical growth of the maxilla while promoting mandibular growth and obtaining optimum dentition. The Teuscher appliance has a simultaneous combined headgear effect with maxillary growth inhibition and an activator effect with mandibular growth promotion. The purpose of this study was to examine how well these effects were clinically obtained and the results are as follows. 1. The forward growth of the maxilla was effectively inhibited. 2. The downward-forward growth of the maxillary dentoalveolar complex was inhibited. 3. Growth promotion of the mandible was not observed. 4. The overjet, overbite, molar key were effectively improved. 5. The protruded upper lip and facial profile were improved