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문제 정의
- 과거의 실험실 실험조건과는 달리, 본 임상적용 실험에서는 연마, 침착, 온도, 피로, 부식이 일어나는 마모량의 결과를 생체에서 추정하려 시도해 보았다.24, 비록 이 임상실험에서는 실험군의 부족(2개), 짧은기간(3개월~6개월)의 마모량 측정에 의한 것이지만, .
- 마모량 측정시 , 3D scan의 사용가능성에 대한 신뢰성을 확인하고자 본 연구를 실행하였다. 신뢰성 연구를 위하여 임의의 한 사람을 선택하여 인상 채득한 후 고무 모형을 제작하여 10개의 치아 모형을 시편으로 사용하였다.
- 근년에 이에 대한 정성적 및 적량적 분석이 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 3D g을 이용한 부피측정에 대한 신뢰성을 알아보는 것이 목적이었다.
- 이에 본 연구에서는 3D scan을 이용해서 마모된 부피에 대한 정성적, 정량적 측정의 가능성에 대해 알아보고자 했다.
제안 방법
- '실험 1'을 통하여 3D scan의 정확성을 확인하였고 이에 실제 치아 마모량을 확인하기 위하여 임의의 피검자를 선택하여 통법에 따라 상악치아의 고무 인상을 채득하고 인상체에 바세린을 바른 후 상기의 고무 인상재를 이용하여 모형을 제작하고, 이 모형을 3D scan을 하였다. 치아 마모를 재현하기 위하여 고무 모형의 #13, #14, #15, #16, #17, #23, #24, #25, #26, #27 치아의 기능교두를 임의의 크기로 절단한 후 다시 한번 3D scan을 하였다.
- 3D scan으로 치아의 마모량 측정을 할 때, 치아 교두의 경사가 급하고(60°이상), 치아의 열구가 포함된 부분은 정확한 측정이 불가능하다예비 실험으로 비교적 형태가 단순한 입체모형으로 반구 모양과 원뿔 모양의 시편을 각각 3개씩 패턴 레진으로 제작하여 3D scam을 시행하고 전자저울로 질량을 측정하였다. 이 반원과 원뿔 모양의 시편을 사포로 마모 시켜 다시 3D scan을 하고 마모된 후, 패턴 레진을 전자저울로 질량을 측정하였다(결국 마모된 질량을 계측하게 된다).
- 장착 후, 각 3개월과 6개월 후에 환자를 내원시켜 치관을 제거한 후 이를 규격화된 lab analog에 장착시켜 3D scan을 다시 시행하였다. scan 자료를 이용하여 사용기간 경과에 따른 보철물 교합면 마모 상태 즉, 마모된 위치, 부피, 높이의 변화를 알아보았다.
- 대조군으로 절단된 고무 조각을 전자저울을 이용하여 질량을 10회 측정하여 그 평균값으로 하여 이 값을 3D scan한 값과 비교하였다. 고무는 제조사의 지시대로 조작하였고 제조사의 밀도 값(300娼/mmD을 이용하여 부피를 측정하였다.
- 그러므로 자연치아에서의 정확한 마모량 측정이 필요하다. 과거의 구강 내 마모량 측정방법은 구강내를 인상 채득하고 이를 모형 으로 제작하여 3D scan을 시 행하였다. 이 방법에 의하면, 인상 시와 모형 제작 시, 미세하나마 부피의 변화가 필연적으로 일어나게 된다.
- 8). 그것을 부피를 계산하기 위해서, 여러 부분으로 절단하여 각각의 단면적을 먼저 구한 다음 이들을 모두 합산했다(Fig. 9). 부피를 구하기 위해 다음의 공식을 이용했다.
- 두 가지 마모량 측정 방법, 즉 3D scan에 의한 부피 변화량과 질량 측정에 의해서 계산된 부피 변화량의 차이를 비교함으로써 3D scan의 정확성을 확인하였다. 이때 패턴 레진은 제조사의 지시대로 조작하였고, 밀도값은 제조사가 지시하는 값(1173悠/ mm, )을 이용하였다.
- 3). 또한 환자에서 상악치아를 통법에 따라 고무(Exa仁 lex putty and light type, GC Corporation Tokyo, Japan)를 이용한 인상을 채득하고 인상체에 바세린 (vaseline) 을 바른 후 Exaflex light type의 고무인상재로 모형을 제작하였다(Fig. 4). 고무 모형의 #13, #14, #15, #16, #17, #23, #24, #25, #26, #27 치아(F.
- 이루어졌다. 먼저 고무 모형을 원형 그대로 scan 을 시행한 다음 고무를 절단하고 다시 scan한 후 (Fig. 7), 두 scan을 합성했다. 합성을 한 사진에서 높이의 차이가 나는 부분을 서로 다른 색으로 나타나게 된다(Fig.
- 본 연구에서는 부피계즉을 하기 위해 3D scan- ner(Surveyor 1200, Laser Design Inc. Minneapolis, U.S.A.)를 사용하였고, 이 기기는 12㎛의 선 정확도와 30闻3의 부피정확도를 가지고 있다(pg. 5). 질량측정을 위해 10-任까지 측정 가능한 전자저울 (4503MP6 Germany Sartorius, Goettingen, Germany.
- 신뢰성 연구를 위하여 임의의 한 사람을 선택하여 인상 채득한 후 고무 모형을 제작하여 10개의 치아 모형을 시편으로 사용하였다. 반구와 원뿔 시편을 사용한 예비 실험 결과에서 3D scan의 정밀성이 검정되었다 (p<0.
- 실제 2명의 단일 수복 임플란트 치료를 받은 환자 (환자1: 하악 우측 제1대구치부 수복, 환자2: 상악우측 제 1대구치부 수복)를 대상으로 임상적용을 실시해보았다. 모두 ITI implant system (Straumann Institute, Waldenburg, Switzerland)의 solid abut- ment를 사용하였고, 상부구조의 치관 재료를 환자 1의 경우는 아크릴 레진 (Lang, Dental MFG.
- 10). 약 1주일 동안 구강 내 장착 후 환자에게서 적응 상태를 지켜보아서 환자가 편안하다고 느낄 때, 치관을 제거한 다음, 이를 구강내와 일치하는 규격화된 lab analog에 장착시키고 3D scan 을 시행하였다. 이것을 대조군으로 설정하여 scan 후 치 관을 다시 임시 장착하였다(Fig.
- 이 반원과 원뿔 모양의 시편을 사포로 마모 시켜 다시 3D scan을 하고 마모된 후, 패턴 레진을 전자저울로 질량을 측정하였다(결국 마모된 질량을 계측하게 된다). 질량측정은 마모 전과 후에 각 10회 측정하여 그 평균값을 구했다.
- 이를 위해 패턴 레진으로 만든 반원과 원뿔 모양의 시편과 고무로 제작된 치아모형 시편으로 실험을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 11). 장착 후, 각 3개월과 6개월 후에 환자를 내원시켜 치관을 제거한 후 이를 규격화된 lab analog에 장착시켜 3D scan을 다시 시행하였다. scan 자료를 이용하여 사용기간 경과에 따른 보철물 교합면 마모 상태 즉, 마모된 위치, 부피, 높이의 변화를 알아보았다.
- 즉, 기존의 임플란트 보철 술식에 따라 인상을 채득한후, GC사의 경화 레진을 이용하여 치관을 제작하였고, 구강내에 임시 시멘트로 장착 후 교합조정을 시행하였다(Fig. 10). 약 1주일 동안 구강 내 장착 후 환자에게서 적응 상태를 지켜보아서 환자가 편안하다고 느낄 때, 치관을 제거한 다음, 이를 구강내와 일치하는 규격화된 lab analog에 장착시키고 3D scan 을 시행하였다.
- 이 반원과 원뿔 모양의 시편을 사포로 마모 시켜 다시 3D scan을 하고 마모된 후, 패턴 레진을 전자저울로 질량을 측정하였다(결국 마모된 질량을 계측하게 된다). 질량측정은 마모 전과 후에 각 10회 측정하여 그 평균값을 구했다.
- 3D scan을 하였다. 치아 마모를 재현하기 위하여 고무 모형의 #13, #14, #15, #16, #17, #23, #24, #25, #26, #27 치아의 기능교두를 임의의 크기로 절단한 후 다시 한번 3D scan을 하였다. 대조군으로 절단된 고무 조각을 전자저울을 이용하여 질량을 10회 측정하여 그 평균값으로 하여 이 값을 3D scan한 값과 비교하였다.
- 패턴 레진 시편을 삭제하기 전과 후에 질량을 10 회 측정하여 그 대표값의 차이와 밀도를 이용하여 삭제된 부피값을 대조군으로 하고, 3D scan을 이용하여 부피값을 측정하였다(Table Ⅰ). 각각 3개의 반구와 원뿔시편을 가지고 3D scan과 대조군으로 나누어 시행한 마모량 측정 결과 95%에서 유의한 차이점 이 있었다(Table II) .
대상 데이터
- 4). 고무 모형의 #13, #14, #15, #16, #17, #23, #24, #25, #26, #27 치아(F.D.I. system)의 기능교두 10개를 '실험 2'의시편으로 사용하였다.
- 모두 ITI implant system (Straumann Institute, Waldenburg, Switzerland)의 solid abut- ment를 사용하였고, 상부구조의 치관 재료를 환자 1의 경우는 아크릴 레진 (Lang, Dental MFG. Co. Inc. Wheeling, IL, U.S.A.)을 사용하였고, 환자 2의 경우에는 경화 레진 (Gradia, GC Corporation Tokyo, Japan)을 사용하였다. 대합치 와의 관계는 환자1 금관의 대합치는 자연치였고, 환자2 치관의 대합 치는 경화 레진이었다.
- 반원 모양과 원뿔 모양의 시편을, 각각 3개씩 패턴 레진(GC Corporation, Tokyo, Japan)으로 제작하여 이를 '실험 1'의 시편으로 사용하였다(Fig. 3). 또한 환자에서 상악치아를 통법에 따라 고무(Exa仁 lex putty and light type, GC Corporation Tokyo, Japan)를 이용한 인상을 채득하고 인상체에 바세린 (vaseline) 을 바른 후 Exaflex light type의 고무인상재로 모형을 제작하였다(Fig.
- 5). 질량측정을 위해 10-任까지 측정 가능한 전자저울 (4503MP6 Germany Sartorius, Goettingen, Germany.)을 사용하였다(Fig. 6).
데이터처리
- 3D scan으로 계산한 부피의 값과 전자저울을 사용해서 밀도로 계산한 부피값을 95%의 신뢰성으로 paired T-test를 시행하였다(Ho: 内 4= "2, “i:3D scan으로 측정한 부피, 〃2: 전자저울로 계산한 부피).
- 치아 마모를 재현하기 위하여 고무 모형의 #13, #14, #15, #16, #17, #23, #24, #25, #26, #27 치아의 기능교두를 임의의 크기로 절단한 후 다시 한번 3D scan을 하였다. 대조군으로 절단된 고무 조각을 전자저울을 이용하여 질량을 10회 측정하여 그 평균값으로 하여 이 값을 3D scan한 값과 비교하였다. 고무는 제조사의 지시대로 조작하였고 제조사의 밀도 값(300娼/mmD을 이용하여 부피를 측정하였다.
이론/모형
- 과거에는 정확도 측면에서 많은 기술적인 문제점을 안고 있었지만, 최근에는 레이저, 초음파 기술 등의 발달로 비접촉식 기술이 크게 발전하게 되었다. 본 실험에 사용된 3D scanner는 비접촉식 방법으로써 , 일반적으로 많이 사용되고 있는 것이다.
성능/효과
- 1. 입체모형을 패턴 레진으로 제작한 반구와 원뿔모형 시편으로 3D scan의 정확성을 확인한 결과, 신뢰성을 인정할 수 있었다 (p<0.05).
- 2. 치아 모형(교합면)을 고무인상제로 제작한 시편으로 3D scan의 정확성을 확인한 결과, 신뢰성을 인정할 수 있었다(p<0.05).
- #13 치아부위 에서 절단된 고무 조각은 기포가 발생하여 측정하지 않았다. 9개의 표본으로 3D scan의 정확도를 paired T-test로 통계처리 한 결과, 95%에서 유의한 차이점이 있었다(Table IV).
- 부피값을 측정하였다(Table Ⅰ). 각각 3개의 반구와 원뿔시편을 가지고 3D scan과 대조군으로 나누어 시행한 마모량 측정 결과 95%에서 유의한 차이점 이 있었다(Table II) .
- 신뢰성 연구를 위하여 임의의 한 사람을 선택하여 인상 채득한 후 고무 모형을 제작하여 10개의 치아 모형을 시편으로 사용하였다. 반구와 원뿔 시편을 사용한 예비 실험 결과에서 3D scan의 정밀성이 검정되었다 (p<0.05).
- 생체에서의 실험군 2개를 가지고 3개월, 6개월 후교합면 마모량을 확인한 결과, 두 실험군간에 마모량의 차이를 보였다. 이렇게 마모량의 차이가 났던 것은 환자 개체의 저작력의 차이, 경화 레진과 아크릴 레진의 마모도 차이, 그리고 대합치(#16i의 대합 치는 경화 레진, #46i의 대합치는 자연치)의 마모도 차이에 의해서 일어난 것으로 추정된다.
- 위의 계산 결과 3D scan의 신뢰성이 인정되었다 (P<0.05) 가 95%이상으로 나타났다. 3D scan에 대한선학들의 연구결과를 살펴보면 Roulet20, 은 6皿의 오차를 보고하였고, DeW1' 등은 6奇의 함몰 부위에서 5.
- MehF》등은 경사도가 60° 이하에서 오차의 범위가 6四이하의 정확도를 나타낸다고 하였다. 이번 계측에서 패턴 레진 시편을 절단한 평균 4.912mm3의 함몰부위에서 평균 오차 0.091mm3(2.45%)을 나타내었으며, 절단된 고무의 평균 1.944mm3의 함몰부위에서 평균 오차 0.147mm3(7.6%)* 나타냈다. 이 값은 DeLong” 연구보다는 큰 함몰 부피를 이용한 검증이었지만 비교적 비슷한 오차의 범위를 가지고 있었다.
후속연구
- 본 실험에서는 보철물을 임시 접착하여 구강 내에서 일정기간 저작을 하고, 구강 밖에서 마모량을 측정하는 방법을 사용했기에 자연치의 마모량 측정에 직접 적용하기에는 아직 한계가 있지만, 앞으로 3D scan의 발달로 그 정확도가 높아진다면 구강 밖에서 하는 불편함을 없애고, 구강내에서 모든 자연치아, 수복물, 보철물들의 마모량 측정이 직접 가능할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과로 미루어 보아 임상 적용 시, 정량적치아 마모량 분석에 3D scan을 이용한 방법이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 치아 마모로 인하여 수복을 해야 할 경우, 환자의 마모량을 정확하게 알 수 있다면, 환자에게 이상적인 수복을 할 수 있을 것이다. 근년에 이에 대한 정성적 및 적량적 분석이 많이 이루어지고 있다.
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