[논문]의료 3D 프린팅 기술의 전망 및 소아치과분야에서의 활용

이상호

doi:10.5933/jkapd.2016.43.1.93

의료 3D 프린팅 기술의 전망 및 소아치과분야에서의 활용
Prospect for 3D Printing Technology in Medical, Dental, and Pediatric Dental Field 원문보기

大韓小兒齒科學會誌 = Journal of the Korean academy of pediatric dentistry, v.43 no.1, 2016년, pp.93 - 108

초록
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3D 프린팅 기술이 가장 많이 활용될 수 있는 분야의 하나가 의학분야이다. 3D 프린팅 기술은 최근들어 더욱 상업화되고 프린팅에 사용되는 재료 또한 생체친화성, 생분해성 고분자를 이용 가능하게 됨에 따라 생체의료분야에서의 활용성이 점차적으로 높아지고 있는 경향이다. 생체의료분야에서는 수술 모형을 제작하고 절제범위와 시술 후의 형태를 시술 전에 미리 확인하여 시술시간을 단축하고 부작용을 최소화하고 있으며 인공 골과 장기를 생산함으로써 이식에 따른 부작용을 감소시키고 있다. 또한 보청기, 의족 등 맞춤형 의료 보조용품을 생산하고 있다. 치의학 분야에도 크라운, 덴쳐 등의 보철 수복물 제작, 교정 장치 및 모델 제작, 임플란트 식립이나 외과 수술을 위한 수술용 가이드 제작 등 치과 의료기술을 한 차원 더 높일 수 있을 것으로 전망된다. 그러나 아직은 프린팅 재료(소재), 조형기술, CAD 관련 소프트웨어 기술, 생체안정성과 유효성 검증, 호환성과 표준화 등 해결해야 할 과제가 산적해 있있어 앞으로 이에 대한 지속적인 연구, 개발이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

One of the fields to which the 3D printing technology can be applied is the field of medicine. Recently, the application of 3D printing technology to the bio-medical field has been gradually increasing with the commercializing of the bio-compatible or bio-degradable materials. The technology is currently contributing to the biomedical field by reducing times required for operations or minimizing adverse effects through preoperative identification of post-surgical consequences or model surgery with artificial bones and organs. This technology also enables the production of customized biomedical auxiliary products like hearing aids or artificial legs etc. For the field of dentistry, the 3D printing technology is also expected to elevate the level of dental treatment by making the customized orthodontic models, crown, bridge, inlay, and surgical guides for implant and surgery. However, issues remaining unidentified or incomplete in printing materials, modeling technology, software technology associated with CAD, verification of bio-stability and bio-effectiveness of materials or in compatibility and standardization of the technology are yet to be solved or be clarified for the full-scale application of the 3D printing technology, thus, it seems such issues should be resolved through further studies.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이를 위해 공여치의 발치를 치근막의 손상없이 매우 조심스럽게 시행해야 하며 수여부의골제 및 성형시 공여치아를 이용한 적합여부 횟수와 구강외 시간을 최대한 줄여는 것이다. 또한 수여부에 형성한 치조와가 공여치의 치근과 밀착도가 적절하여 치근막에 산소와 영양분이효율적으로 공급되도록 하는 것이다.
이 글에서는 국내외 3D 프린팅 기술현황과 의치의학 분야에서의 적용 가능성 및 응용분야, 그리고 소아치과학 분야에서 3D 프린팅 기술의 활용 가능성에 대해 알아보고자 한다.

제안 방법

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 맞춤형 crown을 제작할수 있는데, 구강 내에서 치아 삭제 후 인상을 채득하여 제작한 모형을 scan하거나 혹은 직접 구강 내에서 스캔하여 digital 입체모형(STL file)을 만든 다음 CAM/CAD를 사용하여 crown모형을 디자인하고 zirconia 재료를 이용하여 crown을 조각하는 방법을 생각해 볼 수 있겠다. 또한 스캔한 자료를 STL file로 저장한 후 GEOMagix^TM 같은 이미지 분석, 조형 프로그램에 넣어 crown을 디자인하고 그 표면을 1 mm 두께로 감싸는소위, strip crown form 형태를 디자인 한 후 3D 프린터를 이용, 제작하여 레진의 운반, 매개체로 사용하는 방법을 생각해볼 수 있겠다(Fig. 19).

후속연구

3D 프린터는 과거에는 시제품을 만드는데 사용하였으나 근래에는 최종 완성품을 만드는 단계에 접어들었고 앞으로 3D 프린터는 상품을 생산하는 기계로 변모하리라 기대된다. 이 경우 해외는 물론 국내에서도 제조업계의 큰 변화를 몰고 올 것으로 짐작되는데, 한국은 현재 전 세계 3D 프린터 사용량의 3% 정도에 불과하나 IT 기술이 발달하고 전문 인력이 풍부하므로 곧양적, 질적인 면에서 세계 최고 수준으로 도약할 가능성이 크다³⁾.
그러나 아직은 프린팅 재료(소재), 조형기술, CAD 관련 소프트웨어 기술, 생체안정성과 유효성 검증, 호환성과 표준화 등해결해야 할 과제가 산적해 있있어 앞으로 이에 대한 지속적인 연구, 개발이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
그러나 CAD-CAM 및 3D 프린팅 기술이 도입되면서 제작시간이 대폭적으로 줄어들고, 제작 과정에서의 오차가 최소화될 수 있게 되었다. 물론 구강 내 스캔을 위한 카메라의 정확성에 관해서는 논란이 있지만 앞으로 이러한 문제도 해결되어 기존의 보철물 제작방식을 대체하리라 사료된다.
상기의 접착테잎형의 불소제제의 문제점을 개선하기 위해3D 프린팅 기술을 응용할 수 있는데, 생체친화적, 생분해형 천연고분자인 젤라틴이나 혹은 합성 고분자인 PVA 등에 NaF를혼합하고 이를 소재로 하여 치아의 순면을 덮을 수 있는 박막을프린팅하는, 소위 맞춤형 불소제제를 생산할 수 있을 것으로 사료된다(Fig. 20). 이 경우 박막이 치아 인접면의 틈새에 위치하므로 기계적인 결합력이 강화되어 부착력이 현저히 개선될 수 있을 것으로 기대된다.
또한 사용되는 소프트웨어는 NC와 CNC의 경우는 CAD/CAM이나 3D 프린터는 CAD이다. 이 두 가지 방식중 동시제작 가능 개수나 제작 가능한 재료, 형상 제한 여부 등을 고려할 때 3D 프린터가 훨씬 활용도가 높다고 할 수 있다.
치의학 분야에도 3D 프린팅 기술을 이용하여 crown,bridge, inlay 등의 보철 수복물 제작, 교정 장치 및 모델 제작, 임플란트 식립이나 외과 수술을 위한 수술용 가이드 제작 등 치과 의료기술을 한 차원 더 높일 수 있을 것으로 전망된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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