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문제 정의
- 때문에 본 연구에서는 블루 LED를 이용하여 제작된 디지털 모형의 정확도를 평가하기 위하여 모형에 계측지점을 선정하고 측정하고자 한다. 측정은 석고 모형 상태와 변환된 디지털 모형 상태에서 각각 측정을 한 후, 각 측정값을 통계적 분석법에 의해 비교하여본다.
- 본 연구에서는 블루 LED기반의 치과용 스캐너로 제작된 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하여 보았다. 그 결과 원본 모형보다 비교적 작긴 하였으나,그 차이가 몇몇 연구자들이 제시하였던 임상적 허용 범위 내에 존재 하는 것으로 조사되었다.
- 그러나 현재 디지털 모형의 정확도를 분석하는 연구는 매우 제한적이다[6-8]. 본 연구에서는 최근 새롭게 소개된 블루 LED를 이용한 치과용 스캐너에 의해 제작된 치과용 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하여보았다는 점에서 의의가 있다고 사료된다.
제안 방법
- 측정은 석고 모형 상태와 변환된 디지털 모형 상태에서 각각 측정을 한 후, 각 측정값을 통계적 분석법에 의해 비교하여본다. 그리하여 블루 LED를 이용하여 제작된 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하여 모형의 임상적 허용 여부를 가늠해보고자 한다.
- 현재 상용되고 있는 대부분의 치과용 캐드캠은 환자의 구강이 재현된 3차원 디지털 모형을 제작하기 위하여 구강 내 환경이 복제된 석고 모형 등을 그들의 시작점으로 지정한다. 다양한 측정 도구를 이용하여 석고 모형의 면을 측정하고 측정된 정보를 이용하여 환자의 구강을 디지털화 한다. 이러한 측정 도구를 흔히 스캐너라 부르며, 디지털화 하는 방식은 현재 다양하게 소개되어 있다.
- A-B는 견치간폭경(좌우측 견치의 첨두정 연결한 선), C-D는 구치간폭경(좌우측 제1대구치의 근심협측교두정을 연결한 선), A-C, B-D는 치열궁장경(좌우측 각각 견치의 첨두정과 제1대구치의 근심협측교두정을 연결한 선), A-D, B-C는 대각선 치열궁장경(좌우측 각각 서로 반대 방향의 견치의 첨두정과 제1대구치의 근심협측 교두정의 거리)을 의미한다. 두 집단(석고모형집단(stone), 디지털모형집단(digital)의 측정은 치아의 해부학적 형태에 근거하여 직선적인 거리를 측정하였다.
- 측정 시 모형이 흔들리는 것을 방지하기 위하여 치과용 고정 table을 이용하였다. 모형을 정확히 고정 후 4군데의 계측지점을 0.3mm의 샤프 펜을 이용하여 표시하였다. 표시된 계측지점을 근거로 디지털 밀림자로 Fig.
- 석고 모형의 측정을 위하여 mm의 단위로 소수점 둘째 자리까지 측정이 가능한 디지털 밀림자(CD-20PSX, MitutoyoCorp, kawasaki, Japan)를 이용하였다. 측정 시 모형이 흔들리는 것을 방지하기 위하여 치과용 고정 table을 이용하였다.
- 때문에 컴퓨터 프로그램 상에서 측정 시 계측 지점 선정 시 다소 부정확할 수 있다[12]. 석고 모형의경우 디지털 밀림자를 이용하여 측정자가 직접적으로 측정을 하였다. 이때 손 떨림, 디지털 밀림자의 안정성 등의 문제 등이 측정값에 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.
- 선정된 4개의 계측지점으로부터 총 6개의 거리(견치간폭경,구치간폭경, 좌·우측 치열궁장경,좌·우측 대각선 치열궁장경)를 측정 하여 두 집단을 비교 평가하는 방식으로 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하였다.
- 정확도를 평가하기 위하여 3차원 디지털 모형 집단과이 모형의 시작점인 석고 모형 집단으로 구분한 뒤 모형당 각각 4개의 계측지점을 선정하였다. 선정된 4개의 계측지점으로부터 총 6개의 거리(견치간폭경, 구치간폭경, 좌·우측 치열궁장경, 좌·우측 대각선 치열궁장경)를 측정 하여 두 집단을 비교 평가하는 방식으로 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하였다.
- 제작된 20개의 석고 모형을 이용하여 디지털 모형을 변환하고자 Fig. 2 와 같은 블루 LED 기반의 스캐너 (IdenticaBlue, Medit, Seoul, Korea)를 이용하였다. 스캐너를 이용하여 20개의 모형을 각각 스캐닝하는 방식을 통해 Fig.
- 주 모형을 대상으로 연구 모형을 제작하기 위해 치과용 실리콘(Deguform, DeguDentGmbH, Germany)을 이용하여 20개의 몰드를 제작하였다. 제작된 20개의 몰드에 치과용 스캐너 전용 석고(EverestⓇRock, KoVo DentalGmbH, Biberache/Riβ, Germany)를 이용하여 석고 모형 20개를 제작하였다.
- 때문에 본 연구에서는 블루 LED를 이용하여 제작된 디지털 모형의 정확도를 평가하기 위하여 모형에 계측지점을 선정하고 측정하고자 한다. 측정은 석고 모형 상태와 변환된 디지털 모형 상태에서 각각 측정을 한 후, 각 측정값을 통계적 분석법에 의해 비교하여본다. 그리하여 블루 LED를 이용하여 제작된 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하여 모형의 임상적 허용 여부를 가늠해보고자 한다.
대상 데이터
- 총 4군데를 선정하였으며, ‘A’는 상악 우측 견치 첨두정, ‘B’는 상악 좌측 견치 첨두정, ‘C’는 상악 우측 제1대구치의 근심 협측 교두정, ‘D’는 상악 좌측 제1대구치의 근심협측교두정을 선정하였다. 4군데의 선정된 점을 기준으로 측정 거리는 Fig. 3과 Table1과같이 총 6거리를 선정하였다.
- 계측지점의 선정은 선행 연구[8, 10]에 근거하여 Fig. 4와 같이 선정하였다. 총 4군데를 선정하였으며, ‘A’는 상악 우측 견치 첨두정, ‘B’는 상악 좌측 견치 첨두정, ‘C’는 상악 우측 제1대구치의 근심 협측 교두정, ‘D’는 상악 좌측 제1대구치의 근심협측교두정을 선정하였다.
- 2 와 같은 블루 LED 기반의 스캐너 (IdenticaBlue, Medit, Seoul, Korea)를 이용하였다. 스캐너를 이용하여 20개의 모형을 각각 스캐닝하는 방식을 통해 Fig. 3과 같은 20개의 디지털 모형을 제작 완료하였다.
- 제작된 20개의 몰드에 치과용 스캐너 전용 석고(EverestⓇRock,KoVo DentalGmbH,Biberache/Riβ,Germany)를 이용하여 석고 모형 20개를 제작하였다.
- 총 4군데를 선정하였으며,‘A’는 상악 우측 견치 첨두정,‘B’는 상악 좌측 견치 첨두정,‘C’는 상악 우측 제1대구치의 근심 협측 교두정,‘D’는 상악 좌측 제1대구치의 근심협측교두정을 선정하였다.
데이터처리
- 두 집단의 총 40개의 시편에서 측정된 6거리를 비교 분석하기 위하여 비모수검정인 윌콕슨 순위합 검정법을 이용하였다. 제1종 오류는 0.
이론/모형
- 본 연구를 위하여 지대치 또는 결손치가 없는 Fig. 1과 같은 상악 모형(500B-1, Nissin DentalProduct, Kyoto, Japan)을 주 모형으로 선정하였다.
- 제작된 20개의 디지털 모형을 계측하기 위하여 컴퓨터 프로그램(Delcam copy CAD, Delcam plc, Birmingham, UK)을 이용하였다. 측정에 방해가 되는 디지털 모형의 바닥 부분과 치은 부분은 삭제한 후 치아 부분만 남겨둔 채로 Fig.
성능/효과
- 본 연구에서는 블루 LED기반의 치과용 스캐너로 제작된 3차원 디지털 모형의 정확도를 평가하여 보았다. 그 결과 원본 모형보다 비교적 작긴 하였으나,그 차이가 몇몇 연구자들이 제시하였던 임상적 허용 범위 내에 존재 하는 것으로 조사되었다. 그러나 본 연구결과를 일반화하기에는 무리가 있을 것으로 사료되는데, 그 이유는 본 연구에서는 하나의 증례의 시편만을 이용하였으며, 단순히 모형들간의 계측 거리를 갖고, 판단하였기 때문이다.
- 95)mm이었다.끝으로 디지털 모형과 석고 모형의 대각선 치열궁장경은 A-D가 각각 50.42(0.59), 50.66(0.91) mm이었고, B-C는 49.10(0.47), 49.83(0.48)mm이었다.
- 본 연구에서 6개의 모든 계측 거리를 볼 때 비록 디지털 모형이 원본 모형인 석고 모형보다 앞서 서술한 원인들 때문에 작은 것으로 조사되었으며, 평균의 절대 값 차이는 0.12-0.28mm 정도로 조사되었다. 사실 이전의 연구들에서 원본 모형과 원본 모형이 복제된 디지털 모형사이의 임상적으로 허용할 수 있는 측정값의 차이는 명확히 정해져 있지 않다.
- 제한된 조건하에서 수행된 본 연구에서는 다음과 같은 결론을 얻었다. 블루 LED기반의 스캐너를 이용하여 제작된 3차원 디지털 모형이 원본 모형인 석고 모형보다 작게 재현되었으며, 이는 통계적으로 유의하였다. 그러나 두 모형간의 수치 차이가 선행연구자들이 제시하였던 임상적으로 허용 가능한 범위 내에 존재하기 때문에 임상적 허용 가능할 것으로 사료된다.
- 종합하여 볼 때 디지털 모형의 근간인 석고 모형이 3차원 디지털 모형보다 측정된 모든 부위에서 약간 큰 것으로 분석되었으며,이는 통계적으로 모두 유의하였다 (p<0.05)
- 측정된 6개의 모든 부위에서 디지털 모형이 원본 모형인 석고 모형보다 더 작게 측정되었으며,윌콕슨 순위 합 검정 결과 6개의 거리 모두 통계적으로 유의하였다 (p<0.05).
후속연구
- 그러나 두 모형간의 수치 차이가 선행연구자들이 제시하였던 임상적으로 허용 가능한 범위 내에 존재하기 때문에 임상적 허용 가능할 것으로 사료된다. 그러나 본 연구의 결과만 가지고 일반화하기에는 무리가 있기 때문에 보다 철저한 규명을 위하여 차후에는 블루 LED기반의 스캐너로부터 제작된 디지털 모형에 의해 완성된 보철물이 환자에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구가 수행되어야할 것으로 사료된다.
- 3차원 디지털 모형을 이용한 진료 방식은 종전보다 여러 가지 장점이 있으며, 의료 질의 수준 또한 높여줄 수 있다. 때문에 디지털 모형 제작 방식에 대한 정확성 평가가 계속적으로 이루어져야 할것으로 사료되며,추후에 이루어질 연구에서는 보다 다양한 증례를 기준으로 분석하고,디지털 모형으로부터 제작된 실제 완성된 보철물이 환자의 구강 내에서 어떠한 결과를 나타내었는지에 대해 평가하는 연구 또한 동반되어야할 것으로 사료된다.
- 그러나 본 연구결과를 일반화하기에는 무리가 있을 것으로 사료되는데, 그 이유는 본 연구에서는 하나의 증례의 시편만을 이용하였으며, 단순히 모형들간의 계측 거리를 갖고, 판단하였기 때문이다. 추후에 진행될 연구에서는 이와 같은 제한점이 보완되어야 할 것으로 사료된다.
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