[논문]CAD/CAM 밀링 시스템을 활용한 단일 치관과 3본 교의치의 3D 적합도 평가

김소리; 김총명; 김웅철; 김지환

doi:10.14347/kadt.2017.39.1.35

CAD/CAM 밀링 시스템을 활용한 단일 치관과 3본 교의치의 3D 적합도 평가
Three-dimensional evaluation of the internal adaptation of single and three-unit fixed dental restoration by CAD/CAM milling system 원문보기

대한치과기공학회지 = The Journal of Korean Academy of Dental Technology, v.39 no.1, 2017년, pp.35 - 42

김소리 (고려대학교 대학원 보건과학과 치의기공전공) , 김총명 (고려대학교 보건과학연구소) , 김웅철 (고려대학교 대학원 보건과학과 치의기공전공) , 김지환 (고려대학교 대학원 보건과학과 치의기공전공)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The purpose of this paper was to evaluate the occurrence of errors regarding adaptation by conducting a three-dimensional assessment comparing the bridge type dental restoration after the cutting process, which has multiple abutments, with a single type dental restoration. Methods: By using ten identical files obtained by scanning the master model, thirty designs were created consisting of ten maxillary right first premolars and ten maxillary right first molars with single crown abutments, along with ten bridge designs with the identical abutment. A 5-axis milling machine was used to produce the design file. The produced denture prostheses were scanned using a silicone replica for a STL file. An evaluation was conducted using 3D analysis software on the master model and each of the thirty data files. Results: The RMS value of the pre-molar (14) was $38.4{\pm}4{\mu}m$ for single and $54.7{\pm}6{\mu}m$ for bridge abutment; therefore, a statistically significant difference was observed for single and bridge designs although both shared the same abutment form (P<.05). Also, the RMS value of the molar (16) was $47.6{\pm}2{\mu}m$ and $56.6{\pm}5{\mu}m$ for the single and bridge designs, respectively, thereby presenting a statistically significant difference (P<.05). Conclusion: As a result, dental prosthesis fabricated using the single method presented better internal adaptation outcomes.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구의 목적은 캐드캠 밀링 시스템으로 제작 된 단일 치관과 3본 교의치 고정성 보철물의 내면적 합도를 3차원으로 평가하고자 한다.
본 연구의 목적은 캐드캠 밀링 시스템으로 제작 된 단일치관과 3본 교의치 고정성 보철물의 내면적합도를 평가한 것이다. 본 연구의 결과에 따르면 단일치관과 3본 교의치를 비교해보니 소구치와 대구치에서 모두 유의한 차이를 보였다.

가설 설정

주모형과 단일 치관과 3본 교의치 스캔데이터를 각각 RMS값, 표준편차, 95% CI 등의 통계량을 제시하였다. 정확한 검증을 위하여 먼저 Levene test를 통하여 그룹 간의 분산이 같다고 가정할 수 있었다. t-test를 시행하고 측정 오차를 산출하였으며, 통계적 유의수준은 0.

제안 방법

주모형과 단일 치관과 3본 교의치 스캔데이터를 각각 RMS값, 표준편차, 95% CI 등의 통계량을 제시하였다. 정확한 검증을 위하여 먼저 Levene test를 통하여 그룹 간의 분산이 같다고 가정할 수 있었다.

대상 데이터

디자인 파일은 CAM 프로그램 (GO2dental, GO2cam International, Terreaux, Lyon, France)으로 공구 가공 경로를 생성하였다. 공구 가공 경로의 생성이 완료 되면 각각 NC 파일로 저장하여 5축 밀링 장비 (DWX-50, Roland DG Corporation, Shizuoka, Japan)에 적용 시켜 상악 우측 제1 소구치, 상악 우측 제1 대구치 단일 치관을 각각 10개씩, 3본 교의치 크라운 10개를 밀링 하였다 (Fig. 1),(Fig.
본 연구에 사용된 모델은 상악 우측 제1 소구치와 상악 우측 제1 대구치가 있고 상악 우측 제2 소구치가 없는 형태의 모형 (Model #3017, Viade products, California, U.S.A)을 선택하였다.
본 연구에서는 우레탄재질의 블록을 이용해 보철물을 제작하였다. 우레탄 블럭은 Mock-up과 절삭가공 장비의 가공물 테스트를 위한 재료로 사용된다.
10개의 주모형은 치과용 블루 라이트 스캐너(Identica® BLUE, Medit, Seoul, Korea)로 스캔 하였다. 스캔 된 지대치 파일로 단일 치관과 3본 교의치 고정성 보철물을 제작하기 위해 주모형에서 스캔하여 얻어진 10개의 동일 한 파일을 이용하여 상악 우측 제1 소구치, 상악 우측 제1 대구치의 단일 치관을 디자인하였다. 그리고, 같은 스캔 파일을 이용하여 상악 우측 제1 소구치와 상악 우측 제1 대구치가 지대치로 되어 있는 교의치 형태의 3본 교의치 고정성 보철물 디자인 하였다.
2mm로 360°의 chamfer margin을 형성한 후, 5°의 축벽 각도를 주어서 제작하였다. 주 모형을 제작하기 위해서 아크릴 지대치로 10개의 실리콘 (Dublisil, Dreve Dentamid GmbH, Unna, Germay) 몰드를 제작하였고, 에폭시 (Modralit® 3K, DentamidDreve, Unna, Germany)를 실리콘 몰드에 주입하여서 최종적으로 10개의 주모형을 제작하였다.
2). 크라운 제작에 사용된 블럭은 PMMA 재료 중의 하나인 우레탄 블록 (innoBlanc®model, innoBlanc GmbH, Gewerbepark, Engelsbrand)을 사용하였다.

데이터처리

정확한 검증을 위하여 먼저 Levene test를 통하여 그룹 간의 분산이 같다고 가정할 수 있었다. t-test를 시행하고 측정 오차를 산출하였으며, 통계적 유의수준은 0.05로 하였다. 측정된 결과들은 통계적 유의성을 검증하기 위하여 통계 프로그램 (SPSS Statistics 20.
완전히 중합 된 후 보철물을 제거하고 지대치 위에 있는 실리콘의 얇은 막을 치과용 블루 라이트 스캐너로 스캔하여서 STL 파일을 얻었다. 보철물과 지대치사이의 적합도는 3차원 분석 소프트웨어(Geomagic Verify 2015; Geomagic GmbH, Leipzig, Germany)를 사용하여 측정하였다. 주모형과 각각 실리콘 스캔 데이터를 Auto Alignment로 배열을 한 후, Align Best Fit을 통해 다시 한번 배열을 해주었다.
05로 하였다. 측정된 결과들은 통계적 유의성을 검증하기 위하여 통계 프로그램 (SPSS Statistics 20.0, IBM, Chicago, IL, USA)를 이용하여 분석하였다.

성능/효과

본 연구의 결과에서는 단일치관 보철물이 3본 교의치 보철물보다 내면적합에서 좋은 결과를 보여주었다. 3본 교의치 형태의 보철물일 경우에는 절삭하는 공구의 각도가 보철물의 형태나 지대치 축 방향에 따라서 한정적인 밀링 블럭의 두께에 맞추어 배열하여 작업하기 때문에 절삭력 (cutting force)에 의해 원하지 않는 표면의 오차를 발생 시킬 수 있으며, 결과적으로 단일치관으로 제작한 보철물이 더욱 좋은 내면적합의 결과를 보여주었다.
Color-difference map에서는 단일치관과 3본 교의치를 비교하면 소구치와 대구치 모두 동일하게 3본 교의치가 단일치관에 비해 양의 오차와 음의 오차가 더 진하고 넓게 펴져있는 것을 확인 할 수 있기 때문에 오차가 더 크다는 것을 확인 할 수 있다. 빨간점은 가장 많이 차이 나는 한 점을 표시한 것이고, 파란점은 가장 적게 차이 나는 한 점을 표시한 것이다.
또한 낮은 열팽 창계수로 형태의 안정성이 우수하고, 스캔을 위한 이상적인 색으로 이루어져 있어 3차원 측정을 하기에 가장 적합한 재료로 사용되고 있다 (Kim at al, 2014). 따라서 본 연구에 사용된 우레탄 재질의 블록은 내면적합도를 3차원 적으로 분석하기 위해 제작되는 보철물의 재료로 적합하다.
본 연구의 목적은 캐드캠 밀링 시스템으로 제작 된 단일치관과 3본 교의치 고정성 보철물의 내면적합도를 평가한 것이다. 본 연구의 결과에 따르면 단일치관과 3본 교의치를 비교해보니 소구치와 대구치에서 모두 유의한 차이를 보였다. Figure 4에서 보여준 정량적 분석에서도 설명 된 것과 같이 대부분 교합면 부분에서 오차가 발생하는 것을 확인 할 수 있었다.
본 연구의 결과에서는 단일치관 보철물이 3본 교의치 보철물보다 내면적합에서 좋은 결과를 보여주었다. 3본 교의치 형태의 보철물일 경우에는 절삭하는 공구의 각도가 보철물의 형태나 지대치 축 방향에 따라서 한정적인 밀링 블럭의 두께에 맞추어 배열하여 작업하기 때문에 절삭력 (cutting force)에 의해 원하지 않는 표면의 오차를 발생 시킬 수 있으며, 결과적으로 단일치관으로 제작한 보철물이 더욱 좋은 내면적합의 결과를 보여주었다.

후속연구

또한 임상에서는 사용되지 않는 재료인 우레탄 재질의 block을 사용했지만, 이는 재료가 가지는 오차를 제거 했기 때문에 의미가 있다. 따라서 향후 연구에서는 임상적인 지대치를 이용할 뿐만 아니라, 좀더 여러 종류의 형태를 가지고 long-bridge의 형태의 보철물까지 연구가 필요하다고 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	단일 치관 보철물과 지대치와의 오차를 평가하기 위해서는 어떤 방법이 사용되었나?	단일 치관 보철물과 지대치와의 오차를 평가하기 위해서는 주로 마진 적합도와 내면 적합도를 직접 확인하는 방법이 사용 되어왔다 (Park at al, 2015; Pradies at al, 2015). 그러나 이러한 방법은 불규칙하고 기하학적인 형태를 평가하기에는 한계가 있다.
	본 연구의 제한점은?	본 연구에서는 몇 가지 제한점이 있다. 먼저 본 연구를 위해 사용된 지대치는 표준치형(standard die)으로 환자의 임상적인 상태와 다르다. 하지만 표준 치형을 이용해 평가했기 때문에 대표성을 가질 수 있다. 또한 임상에서는 사용되지 않는 재료인 우레탄 재질의 block을 사용했지만, 이는 재료가 가지는 오차를 제거 했기 때문에 의미가 있다. 따라서 향후 연구에서는 임상적인 지대치를 이용할 뿐만 아니라, 좀더 여러 종류의 형태를 가지고 long-bridge의 형태의 보철물까지 연구가 필요하다고 생각한다.
	캐드캠 시스템의 분류는?	치과분야에 도입되어 사용되고 있는 캐드캠 시스템은 모델의 3차원 스캔과 보철물의 설계, 그리고 가공으로 나눌 수 있다 (Tinschert at al, 2001). 3차원 스캔은 환자의 구강이나 모형을 스캐너로 스캔하여 디지털 데이터로 변환시키는 과정이고, 보철물의 설계는 캐드 프로그램으로 보철물을 환자에 맞게 디자인하는 과정, 그리고 가공은 디자인된 데이터를 보철물에 알맞은 재료로 제작하는 과정으로 구분할 수 있다 (Rekow, 1987; Samet at al, 1995; Beuer at al, 2008; Vafiadis & Goldstein, 2011).

참고문헌 (19)

Anadioti E, Aquilino SA, Gratton DG, et al. 3D and 2D Marginal Fit of Pressed and CAD/CAM Lithium Disilicate Crowns Made from Digital and Conventional Impressions. J Prosthodont. 2014; 23(8): 610-617.

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Beuer F, Schweiger J, Edelhoff D. Digital dentistry: an overview of recent developments for CAD/CAM generated restorations. Brdent J. 2008; 204(9): 505-511.

상세보기
De Souza AF, Diniz AE, Rodrigues AR, Coelho RT. Investigating the cutting phenomena in free-form milling using a ball-end cutting tool for die and mold manufacturing. Int J Adv Manuf Technol 2014: 71: 1565-1577.

상세보기
Kim GM , Kim BH, Chu CN. Estimation of cutter deflection and form error in ball-end milling processes. Int J March Tools Manufact, 43: 917-924, 2003.

상세보기
Kim JH, Kim KB, Kim WC, Kim JH, Kim HY. Accuracy and precision of polyurethane dental arch models fabricated using a three-dimensional subtractive rapid prototyping method with an intraoral scanning technique. Korean J Orthod 2014: 44: 69-76.

원문보기 상세보기
Kim JH, Kim KB, Kim WC, Rhee HS, Lee IH, Kim JH. Influence of various gypsum materials on precision of fit of CAD/CAM-fabricated zirconia copings. Dent Mater J, 34(1), 19-24, 2015.

상세보기
Kim KB, Kim JH, Kim WC, Kim JH. Threedimensional evaluation of gaps associated with fixed dental prostheses fabricated with new technologies. J Prosthet Dent, 112, 1432-1436, 2014.

상세보기
Nakamura T, Dei N, Kojima T, Wakabayashi K. Marginal and internal fit of Cerec 3 CAD/CAM all-ceramic crowns. Int J Prosthodont, 16, 244-248, 2003.

상세보기
Ng J, Ruse D, Wyatt C. A comparison of the marginal fit of crowns fabricated with digital and conventional methods. J Prosthet Dent, 112, 555-560, 2014.

상세보기
Park JK, Lee WS, Kim HY, Kim WC, Kim JH. Accuracy evaluation of metal copings fabricated by computer-aided milling and direct metal laser sintering systems. J Adv Prosthodont, 7(2), 122-128, 2015.

원문보기 상세보기
Pradies G, Zarauz C, Valverde A, Ferreiroa A, Martinez-Rus F. Clinical evaluation comparing the fit of all-ceramic crowns obtained from silicone and digital intraoral impressions based on wavefront sampling technology. J Dent, 43, 201-208, 2015.

상세보기
Quaas S , Rudolph H, Luthardt RG. Direct mechanical data acquisition of dental impressions for the manufacturing of CAD/CAM restorations. J Dent, 35, 903-908, 2007.

상세보기
Rekow D. Computer-aided design and manufacturing in dentistry: a review of the state of the art. J Prosthet Dent, 58(4), 512-516, 1987.

상세보기
Rudolph H, Luthardt RG, Walter MH. Computeraided analysis of the influence of digitizing and surfacing on the accuracy in dental CAD/CAM technology. Comput Biol Med, 37, 579-587, 2007.

상세보기
Samet N, Resheff B, Gelbard S, Stern N. A CAD/CAM system for the production of metal copings for porcelain-fused-to-metal restorations. J Prosthet Dent, 73(5), 457-463, 1995.

상세보기
Shah S , Sundaram G, Bartlett D, Sherriff M. The use of a 3D laser scanner using superimpositional software to assess the accuracy of impression techniques. J Dent, 32, 653-658, 2004.

상세보기
Tinschert J, Natt G, Mautsch W, Spiekermann H, Anusavice K. Marginal fit of aluminaand zirconia-based fixed partial dentures produced by a CAD/CAM system. Oper dent, 26(4), 367-374, 2001.

상세보기
Tinschert J, Natt G, Hassenpflug S, Spiekermann H. Status of current CAD/CAM technology in dental medicine. Int J Computer Dent, 7, 25-45, 2004.
Vafiadis D, Goldstein G. Single visit fabrication of a porcelain laminate veneer with CAD/CAM technology: a clinical report. J Prosthet Dent, 106(2), 71-73, 2011.

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저자의 다른 논문 :

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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