지대치 변연 형태에 따른 수작업과 CAD/CAM으로 제작한 coping 패턴의 적합도 비교 Comparison of the fit of the coping pattern constructed by manual and CAD/CAM, depending on the margin of the abutment tooth원문보기
본 연구는 수작업으로 제작된 metal coping과 CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)으로 제작된 지르코니아 coping을 제작하여 변연과 내면 적합도를 비교 분석하고자 하였다. 모형은 우레탄 모형재를 사용하여 knife, chamfer변연 두 종류의 지대치를 제작하였다. 수작업과 CAD/CAM으로 제작된 보철물의 변연 적합도를 실리콘 리플리카 테크닉방법을 사용하여 측정하였다. 적합도 측정은 현미경의 CCD카메라로 캡쳐하였다. 이때 지대치와 보철물의 거리는 이미지분석 소프트웨어에서 거리 조정이 된 상태에서 실시하였다. 측정부위는 marginal opening을 MO, marginal gap을 MG, internal gap을 IG, Axial gap을 AG, occlusal gap을 OG로 하였다. 제작법과 변연 형태에 따른 비교분석을 위해 이원배치분산분석을 실시하였으며 서로 다른 평균값들의 비교 분석을 위해서 일원배치분산분석과 Scheffe's 사후 검정을 실시하였다. 그 결과 CAD/CAM의 OG와 knife 변연의 MO을 제외하고는 < $120{\mu}m$ 적합도를 나타냈다. CAD/CAM으로 제작된 coping은 chamfer 변연 MO에서 높은 적합도를 보였으나 MG에서는 knife변연이 chamfer변연 보다 더 좋은 적합도를 보였다. AG의 내면 적합도는 가장 좋은 값을 나타내었다(< $38{\mu}m$).
본 연구는 수작업으로 제작된 metal coping과 CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)으로 제작된 지르코니아 coping을 제작하여 변연과 내면 적합도를 비교 분석하고자 하였다. 모형은 우레탄 모형재를 사용하여 knife, chamfer변연 두 종류의 지대치를 제작하였다. 수작업과 CAD/CAM으로 제작된 보철물의 변연 적합도를 실리콘 리플리카 테크닉방법을 사용하여 측정하였다. 적합도 측정은 현미경의 CCD카메라로 캡쳐하였다. 이때 지대치와 보철물의 거리는 이미지분석 소프트웨어에서 거리 조정이 된 상태에서 실시하였다. 측정부위는 marginal opening을 MO, marginal gap을 MG, internal gap을 IG, Axial gap을 AG, occlusal gap을 OG로 하였다. 제작법과 변연 형태에 따른 비교분석을 위해 이원배치분산분석을 실시하였으며 서로 다른 평균값들의 비교 분석을 위해서 일원배치분산분석과 Scheffe's 사후 검정을 실시하였다. 그 결과 CAD/CAM의 OG와 knife 변연의 MO을 제외하고는 < $120{\mu}m$ 적합도를 나타냈다. CAD/CAM으로 제작된 coping은 chamfer 변연 MO에서 높은 적합도를 보였으나 MG에서는 knife변연이 chamfer변연 보다 더 좋은 적합도를 보였다. AG의 내면 적합도는 가장 좋은 값을 나타내었다(< $38{\mu}m$).
The purpose of this study is to compare the marginal and internal fit of metal and zirconia coping which is fabricated by manual and CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). The model is prepared with Urethane material and two abutment teeth are fabricated with a knife and chamfe...
The purpose of this study is to compare the marginal and internal fit of metal and zirconia coping which is fabricated by manual and CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). The model is prepared with Urethane material and two abutment teeth are fabricated with a knife and chamfer margin. Silicon replica technique is used to measure the marginal fit of manually fabricated and the CAD/CAM coping. Internal fitting level is measured with a microscope and the image is captured with a CCD camera. The distance between abutment teeth and coping is measured with a callibrated image analyzer software; marginal opening (MO), marginal gap (MG), internal gap (IG) at maximum curvature area, axial gap (AG), and occlusal gap (OG). Two-way ANOVA test is applied to compare fabrication technique and to analysis of abutment pattern. In addition, one-way ANOVA and Scheffe's test is used to analyze each parameter of the test. The result shows that the fit is < $120{\mu}m$ except OG of CAD/CAM and MO of knife margin. The CAD/CAM fabricated coping showed higher fit level at chamfer margin. However, knife margin showed better fitness compared to chamfer margin at MG. AG showed the minimum dimension with a constant result (< $38{\mu}m$).
The purpose of this study is to compare the marginal and internal fit of metal and zirconia coping which is fabricated by manual and CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). The model is prepared with Urethane material and two abutment teeth are fabricated with a knife and chamfer margin. Silicon replica technique is used to measure the marginal fit of manually fabricated and the CAD/CAM coping. Internal fitting level is measured with a microscope and the image is captured with a CCD camera. The distance between abutment teeth and coping is measured with a callibrated image analyzer software; marginal opening (MO), marginal gap (MG), internal gap (IG) at maximum curvature area, axial gap (AG), and occlusal gap (OG). Two-way ANOVA test is applied to compare fabrication technique and to analysis of abutment pattern. In addition, one-way ANOVA and Scheffe's test is used to analyze each parameter of the test. The result shows that the fit is < $120{\mu}m$ except OG of CAD/CAM and MO of knife margin. The CAD/CAM fabricated coping showed higher fit level at chamfer margin. However, knife margin showed better fitness compared to chamfer margin at MG. AG showed the minimum dimension with a constant result (< $38{\mu}m$).
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문제 정의
그중 chamfer 변연과 knife 변연은 가장 많이 임상에서 형성되어지는 변연이다. 이에 본 연구에서는 주조용 metal coping과 CAD/CAM 시스템을 이용한 지르코니아 coping을 제작하여 knife 변연 chamfer 변연에 따른 적합도 측정을 하여 어떤 변연이 적합도에 좋은지 비교분석 하고자 하였다.
제안 방법
CAD/CAM을 이용한 패턴 제작은 knife 변연와 chamfer 변연 각각 6개씩 광학식 입력장치(inEox X5, Sirona, Germany)를 이용하여 시편모형을 스캐닝하였다. 스캔된 3차원 모형은 프로그램(Sirona cerec inlab, Sirona, Germany)을 이용하여 margin 상방으로 40 µm의 다이스페이서 공간을 부여하였다.
이중 상악 우측 1대구치 치아 knife 변연 160번과 chamfer 변연 162번을 선택하여 레진 치아들이 지평면과 수직이 되도록 경석고로 고정하였다. 고정된 레진치아는 실리콘 인상재(Deguform, Degudent, Germany)로 복제하였고 복제된 몰드를 사용하여 우레탄 모형재(Polyurock, Metaux, Germany)로 2종류의 변연형태(knife and chamfer)를 각각 6개씩 주모형 24개를 제작하였다.
스캔된 3차원 모형은 프로그램(Sirona cerec inlab, Sirona, Germany)을 이용하여 margin 상방으로 40 µm의 다이스페이서 공간을 부여하였다. 그리고 일반적인 coping을 디자인한 다음 밀링머신(DWX-50, Rolland, Germany)를 이용하여 지르코니아 블록(ZirpremiumWDS12-UT, Heraeus, Netherlands)을 밀링하였다. 이때 사용된 밀링 bur는 디자인 형태에 따라 자동 교체하였다.
측정부위는 보철물의 끝 모서리 부분과 지대치 변연의 부분에 틈을 marginal opening이라 하여 MO, 지대치 변연에서 보철물까지 수직 거리를 marginal gap이라 하여 MG, 지대치 변연으로부터 약 400 µm 상방에 거리를 internal gap이라 하여 IG이라 하였다. 또한 지대치 축면은 편평한 3부분의 측정 평균값을 AG, 교합면의 중앙부를 occlusal gap으로써 OG로 하였다. 측정은 지대치에서 협설방향으로 하여 측정하였다.
하지만 선행연구에서 측정 방법으로 첫 번째, 보철물을 시편에 적합시킨 후 변연의 틈을 관찰하는 방법과 두 번째, 시편 절단 후 내면 적합도까지 관찰하는 방법 그리고 세 번째, 인상재를 이용한 치관 전체의 적합도를 평가하는 방법이 있다[9,10]. 또한 측정 장비로는 광학 현미경, 전자현미경, 마이크로 CT, 비파괴검사를 통해 측정하였다[11,12]. 본 연구에서는 수작업과 CAD/CAM을 이용한 보철물은 강도 및 경도가 강하여 시편 절단이 어렵고 지대치 모형의 파손 방지와 내면의 측정 부위를 수월하게 증가 시키며 여러 부분을 동시에 측정할 수 있는 replica technique을 사용하여 실체 현미경으로 측정 분석하였다.
이때 사용된 밀링 bur는 디자인 형태에 따라 자동 교체하였다. 밀링 후에는 신터링 퍼네스(Infire htc speed, Sirona, Germany)로 소결(sintering)을 실시하여 chamfer와 knife 변연 6개씩 12개의 지르코니아 coping 패턴을 완성하였다.
수작업과 CAD/CAM으로 제작된 보철물은 실리콘 복제법을 이용하여 적합도를 측정하였다. 보철물과 모델 시편 사이에 light body 실리콘(Smart sil, Seilglobal, Korea)을 채운 후 지대치 모형과 보철물에 손가락 압력을 일차 가압 후 50 N의 정하중기 압력으로 실리콘이 경화할 때 까지 유지 하였다. Light body 실리콘의 경화가 끝난 후에는 조심스럽게 보철물을 제거하였다.
또한, AG 및 OG는 각각 이름은 다르지만 Beuer 등(2009)의 측정위치와 같다. 보철물의 적합도 측정을 위하여 시편에서 MO 2곳, MG 2곳, IG 2곳, AG 4곳, OG 2곳을 각각 합하여 평균값으로 변연 형태에 따른 적합도를 분석하였다.
본 연구에서는 변연 형태에 따른 수작업과 CADCAM을 이용하여 보철수복물을 제작한 후 변연 형태에 따른 내면 적합도를 측정, 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
또한 측정 장비로는 광학 현미경, 전자현미경, 마이크로 CT, 비파괴검사를 통해 측정하였다[11,12]. 본 연구에서는 수작업과 CAD/CAM을 이용한 보철물은 강도 및 경도가 강하여 시편 절단이 어렵고 지대치 모형의 파손 방지와 내면의 측정 부위를 수월하게 증가 시키며 여러 부분을 동시에 측정할 수 있는 replica technique을 사용하여 실체 현미경으로 측정 분석하였다.
본 연구의 내면 적합도 측정부위는 MO와 MG는 Holmes 등(1989)의 AMD와 MG에 해당되며, IG (internal gap)는 일률적인 측정을 위해 변연 상방 400 µm에서 측정하였다.
2). 분리된 실리콘 시편은 실체현미경(S39A, MIC, USA)과 현미경 디지털 카메라(Eyecam, MIC, USA)를 이용하여 x100배로 촬영한 후 이미지분석 소프트웨어(Toupview 3.5, MIC, USA)를 사용하여 내면 적합도를 측정하였다. 측정 전 소프트웨어는 거리조정 표준 슬라이드를 이용하여 픽셀의 거리값을 조정하였다.
수작업에 의한 주조패턴을 제작하기 위하여 각 모형에 왁스 분리제(Yeti Lube, Yeti dental, Germany)를 도포 후 디핑 포트(Vario E, Lenfert, Germany)에 왁스(Gio-dip, Lenfert, Germany)를 넣어 dipping하였다. 이후 인레이 왁스(Inlay wax, GC, Japan)를 사용하여 두께 0.
스캔된 3차원 모형은 프로그램(Sirona cerec inlab, Sirona, Germany)을 이용하여 margin 상방으로 40 µm의 다이스페이서 공간을 부여하였다.
이에 본 연구에서는 120 µm의 간격을 기준으로 하여 비교 분석하였다.
하지만 자연치아는 발치 후 시간 변화, 보관 여건에 따른 물리적 성질 변화와 동일한 형태의 시편을 제작 할 수 없다[8]. 이에 본 연구에서는 레진 치아 모형을 실리콘으로 복제하여 우레탄 모형재로 주모형을 제작하였다.
적합도 측정을 위해 치아 모형인 덴티폼(A50-Assortment, Nissin dental, Japan)을 사용하였다. 이중 상악 우측 1대구치 치아 knife 변연 160번과 chamfer 변연 162번을 선택하여 레진 치아들이 지평면과 수직이 되도록 경석고로 고정하였다. 고정된 레진치아는 실리콘 인상재(Deguform, Degudent, Germany)로 복제하였고 복제된 몰드를 사용하여 우레탄 모형재(Polyurock, Metaux, Germany)로 2종류의 변연형태(knife and chamfer)를 각각 6개씩 주모형 24개를 제작하였다.
수작업에 의한 주조패턴을 제작하기 위하여 각 모형에 왁스 분리제(Yeti Lube, Yeti dental, Germany)를 도포 후 디핑 포트(Vario E, Lenfert, Germany)에 왁스(Gio-dip, Lenfert, Germany)를 넣어 dipping하였다. 이후 인레이 왁스(Inlay wax, GC, Japan)를 사용하여 두께 0.5 mm가 되도록 조각하여 왁스 패턴을 제작하였다. 제작된 왁스 패턴은 통상적 방법으로 주입선 부착, 매몰, 소환을 하여 주조하였다.
5 mm가 되도록 조각하여 왁스 패턴을 제작하였다. 제작된 왁스 패턴은 통상적 방법으로 주입선 부착, 매몰, 소환을 하여 주조하였다. 이때 주조는 고주파 주조기(Millennium R-hd, MANFREDI, Italy)로 금속(VeraBond2V, Aalloadent, USA)을 녹여 chamfer와 knife 변연 6개씩 12개의 금속 coping 패턴을 완성하였다.
5, MIC, USA)를 사용하여 내면 적합도를 측정하였다. 측정 전 소프트웨어는 거리조정 표준 슬라이드를 이용하여 픽셀의 거리값을 조정하였다. 측정부위는 보철물의 끝 모서리 부분과 지대치 변연의 부분에 틈을 marginal opening이라 하여 MO, 지대치 변연에서 보철물까지 수직 거리를 marginal gap이라 하여 MG, 지대치 변연으로부터 약 400 µm 상방에 거리를 internal gap이라 하여 IG이라 하였다.
측정부위는 보철물의 끝 모서리 부분과 지대치 변연의 부분에 틈을 marginal opening이라 하여 MO, 지대치 변연에서 보철물까지 수직 거리를 marginal gap이라 하여 MG, 지대치 변연으로부터 약 400 µm 상방에 거리를 internal gap이라 하여 IG이라 하였다.
또한 지대치 축면은 편평한 3부분의 측정 평균값을 AG, 교합면의 중앙부를 occlusal gap으로써 OG로 하였다. 측정은 지대치에서 협설방향으로 하여 측정하였다. 이때 AG, OG는 시멘트 스페이스 공간 40µm만큼 평균값에서 제외하고 값을 구였다.
대상 데이터
적합도 측정을 위해 치아 모형인 덴티폼(A50-Assortment, Nissin dental, Japan)을 사용하였다. 이중 상악 우측 1대구치 치아 knife 변연 160번과 chamfer 변연 162번을 선택하여 레진 치아들이 지평면과 수직이 되도록 경석고로 고정하였다.
데이터처리
각 영역에서 지대치 유형과 제작방법이 미치는 영향을 알기 위하여 이원배치분산분석(two-way ANOVA)을 실시하였다. 또한 각 그룹 간 평균값들의 통계적 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)과 Dancan’s test를 시행하였다.
또한 각 그룹 간 평균값들의 통계적 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(one-way ANOVA)과 Dancan’s test를 시행하였다.
이론/모형
수작업과 CAD/CAM으로 제작된 보철물은 실리콘 복제법을 이용하여 적합도를 측정하였다. 보철물과 모델 시편 사이에 light body 실리콘(Smart sil, Seilglobal, Korea)을 채운 후 지대치 모형과 보철물에 손가락 압력을 일차 가압 후 50 N의 정하중기 압력으로 실리콘이 경화할 때 까지 유지 하였다.
성능/효과
2. 변연 형태에 따른 비교에서 수작업은 모두 좋은 적합도를 보였으나 CAD/CAM으로 제작된 보철물은 knife변연 보다 chamfer 변연이 더 높은 적합도를 보였다.
3. MG, AG는 제작 방법과 변연의 형태에 관계없이 모두 우수하였다.
4. 수작업은 CAD/CAM으로 제작된 보철물 보다 우수한 내면 적합도를 나타냈다.
MG와 AG는 수작업과 CAD-CAM으로 제작한 knife 변연과 chamfer변연에서의 값은 큰 차이가 없었으며, AG의 값은 다른 측정부위보다 제일 작은 값(<38 µm)을 나타내었다. IG, OG는 수작업으로 제작한 coping 패턴의 값이 CAD/CAM으로 제작한 coping 패턴의 값보다 좋은 적합도를 보였다. 또한 CAD/CAM으로 제작한 coping 패턴은 MO, OG에서는 knife 변연보다 chamfer 변연의 값이 좋은 적합도를 보였다.
MG와 AG는 수작업과 CAD-CAM으로 제작한 knife 변연과 chamfer변연에서의 값은 큰 차이가 없었으며, AG의 값은 다른 측정부위보다 제일 작은 값(<38 µm)을 나타내었다.
Table 2는 각 내면적합 측정부위에서 변연 형태와 제작방법에 따른 이원배치분산분석 결과이다. MO와 OG는 변연의 형태와 제작방법의 상호작용 효과가 나타났으며, 변연 형태에 따른 유의한 차이는 보이지 않았으나 제작방법에 따른 유의한 차이는 보였다. 또한 IG는 변연 형태에서만 유의한 차이가 나타났다(p <0.
또한 MG, IG, AG의 평균값은<100 µm의 값을 보였다. 각 부위별 일원배치분산분석 결과 평균값의 비교에서 MO에서는 수작업에 의한 knife 변연이 가장 작은 값을 나타났으며, CAD/CAM에 의한 knife 변연의 값이 가장 큰 평균값을 나타났다. MG와 AG는 수작업과 CAD-CAM으로 제작한 knife 변연과 chamfer변연에서의 값은 큰 차이가 없었으며, AG의 값은 다른 측정부위보다 제일 작은 값(<38 µm)을 나타내었다.
IG, OG는 수작업으로 제작한 coping 패턴의 값이 CAD/CAM으로 제작한 coping 패턴의 값보다 좋은 적합도를 보였다. 또한 CAD/CAM으로 제작한 coping 패턴은 MO, OG에서는 knife 변연보다 chamfer 변연의 값이 좋은 적합도를 보였다.
본 연구의 이원배치분산분석 결과 변연 형태와 제작 방법에 따른 MO와 OG는 변연의 형태와 제작방법의 상호작용 효과가 나타났으며, 변연 형태에 따른 유의한 차이는 보이지 않았으나 제작방법에 따른 유의한 차이는 보였다. 수작업으로 제작한 보철물은 선행 연구에서의 50 µm보다 다소 크게 제작 되었지만 변연형태와 상관없이 임상적 허용 기준 간격(120 µm)보다는 작은 값을 나타내었다.
전체적으로 CAD/CAM에 의한 보철물은 수작업에 비교할 만한 적합도를 보여주었다. 그러나 CAD/CAM에 의한 OG에서의 틈은 다소 큰 값을 보여 주의와 향후 개선이 요구되었다.
전체적인 틈의 평균값은 CAD/CAM knife OG(201 ± 86 µm)를 제외하고 <150 µm로 나타났다.
후속연구
전체적으로 CAD/CAM에 의한 보철물은 수작업에 비교할 만한 적합도를 보여주었다. 그러나 CAD/CAM에 의한 OG에서의 틈은 다소 큰 값을 보여 주의와 향후 개선이 요구되었다.
이에 CAD/CAM으로 치과보철물을 제작 할 때에는 knife변연 보다는 chamfer 변연을 형성하여 보철물을 제작하는 것이 좋을 것으로 사료 된다. 또한 다른 CAD/CAM장비를 사용하여 이번 실험과 같은 변연 형태가 적합도에 차이를 나타나는지 추후 실험이 더 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적층가공법은 무엇인가?
이러한 컴퓨터 기술을 사용한 물체의 외형을 제작하는 가공방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 3D 프린터와 같이 새로운 층을 계속 쌓는 방식인 적층가공법(additive manufacturing)과 재료를 자르거나 깎는 방식의 절삭가공법(subtractive manufacturing)이다. 이중 절삭 가공법 중에 가장 대표적인 것이 치과용 CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) 시스템이다.
치과 주조용 보철물은 어떻게 제작되는가?
치과 주조용 보철물은 통상적으로 환자 치아나 지대치 모형에서 형성된 왁스패턴을 매몰, 소환,주조의 과정을 거쳐 제작된다[1]. 최근에도 골드 크라운, 골드 인레이, 금속도재관, 국소의치 금속 프레임, 임플란트 등의 치과 보철물을 제작하기 위해서는 정밀한 왁스패턴 제작은 기본적으로 요구되고 있다.
치과 보철물 제작의 단점은 무엇인가?
최근에도 골드 크라운, 골드 인레이, 금속도재관, 국소의치 금속 프레임, 임플란트 등의 치과 보철물을 제작하기 위해서는 정밀한 왁스패턴 제작은 기본적으로 요구되고 있다. 이러한 수작업으로 제작한 치과 주조 보철물은 정밀한 보철물 제작이 가능하지만 여러 단계의 기공제작 과정이 요구되고 치과기공사의 숙련도에 따라 차이가 나타나는 단점이 있다.
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