[논문]핸드스캐닝 작업 방법에 따라 표준 모델 변형이 작업 정밀도에 미치는 정밀스캔에 관한 연구

신성훈; 장성호; 송준기; 박광식; 이희성

doi:10.5762/kais.2018.19.4.197

핸드스캐닝 작업 방법에 따라 표준 모델 변형이 작업 정밀도에 미치는 정밀스캔에 관한 연구
A Study on the Accuracy of Scan by the Standard Model Deformation Depending on the Hand Scanning Method 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.4, 2018년, pp.197 - 202

신성훈 (대성산업(주) 기계사업부) , 장성호 (경북대학교 치의과학과) , 송준기 (단국대학교 치의학과) , 박광식 (대구보건대학교 치기공과) , 이희성 (경북대학교 치의과학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 치과분야에서 가장 큰 변화를 가져온 자동화 시스템의 보급화로 CAD/CAM이 사용됨에 따라, 로스트왁스 테크닉 기법 시스템을 대체 하고 있다. 이에 따라 인상재를 이용하여 구강을 채득하는 방법에서 구강스캐너를 활용하여 디지털 데이터로 치과보철물을 제작하고 있다. 그러나 구강스캐너의 스캐닝 방법에 따라 디지털 데이터의 정밀도가 많을 영향을 받고 있는 실정이다. 이에 본 연구의 목적은 구강스캐너 (Intraoral scanner)의 스캔 작업 방법에 따라 나타날 수 있는 왜곡현상 및 데이터 정확도를 평가하고자 한다. 데스탑 3D 모형 스캐너로 임상에서 사용된 석고 모델을 이용하여 표준 스캔 데이터를 만들고 동일한 모델을 사용하여 구강스캐너로 세 가지 다른 방법의(AS그룹, ZS그룹, OS그룹) 스캔 방법으로 구분하여 각 5회씩 그룹별로 스캔 데이터를 만들었고, ZS그룹에서 0.121mm, AS그룹 0.172mm, OS그룹 0.423mm 정확도를 보여 ZS그룹에서 가장 높은 정확도를 보였고, 최대오차 값은 ZS그룹 0.113mm, AS그룹 0.169mm, OS그룹 0.246으로 최대 오차는 ZS그룹이 가장 낮고 OS그룹이 가장 높게 측정되었다. 세 가지의 스캔 방법은 정확도나 재현성에 있어 확실한 차이를 보였으며 임상에서도 역시 의미 있는 결과로 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate the distortion and data accuracy that may occur depending on the methods employed by the oral scanner (intra-oral scanner). Deseutap 3D models employing a plaster model used clinically as a scanner to create a standard scan data using the same model, separated by oral scanners in three different ways (AS Group, ZS group, OS group) How to scan each 5 times made the scan data for each group, it shows the 0.121 mm, 0.172 mm AS group, OS group 0.423 mm accuracy in ZS group. The ZS group showed the highest accuracy, with maximum error values of 0.113 mm, 0.169 mm and 0.246 being observed for the ZS, AS and OS group, respectively. The three scanning methods showed a clear differences in accuracy and reproducibility and also appeared to be meaningful in clinical practice.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구의 목적은 구강스캐너 (Intraoral scanner)의스캔 작업 방법에 따라 나타날 수 있는 왜곡현상 및 데이터 정확도를 평가하고자 한다.

제안 방법

, Ltd, Korea)를 이용하여 측정하였다. 측정항목은 스캔데이터 상에서 최후방 치아인 하악 좌측 6번 대구치 협측 및 설측 간의 거리 및 하악 좌측 중절치의 순측 및 설측 간의 거리, 하악 우측 6번 대구치 협측및 설측 간의 거리로 총 3군대의 값을 구하고 각 치아별로 평균을 AS, ZS, OS 로 구분하고, 똑같은 치아대상으로 교합면 정확도 차이를 OG로 구분하여 측정하였다
구강스캐너의 스캔 작업 방법에 따른 데이터를 비교하기 위해서 먼저 데스크탑 3D 모형 스캐너로 (D750,3shape, Denmark) 실험용 임상 모형을 높은 pixel의 정밀 스캔하여 기준 CS그룹으로 정한 후 동일한 모형에 구강스캐너 (Trios®, 3shape, Denmark)를 이용하여 아치방향으로 스캔 (Fig 3.) AS 그룹과 치아 장축으로 지그재그 스캔 (Fig 4.)을 ZS그룹 그리고 방향을 고려하지 않고 기준 없이 스캔을 OS그룹까지 총 세 가지 다른 작업 방법으로 스캔하였다. 동영상 촬영방식인 Trios®의스캔데이터에서 미비한 곳이 있으면 추가적으로 스캔을 하면서 작업 방법에 따라 5회씩 스캔을 진행하였고 출력된 file은 Excange 2012 (Delcam, United Kingdom)를통하여 dcm을 file을 In put하고 stl (Stereolithography) file로 converter 하여 Out put을 통해 open file format으로 만들어 Geomagic® (3D systems, USA)로 스캔데이터를 각 그룹별로 alignment를 하였다.

대상 데이터

디지털 모형제작은 구강의 재현성을 위해서 DT11(DTP Model, JK DENS, Korea)의 모델을 준비하였다.

데이터처리

구강스캐너의 작업 방법에 따라 정확도를 평가하기 위해 각 측정항목에 기준 값과 중간 값을 비교하고 재현성을 보기위해 최대편차값을 분석하였다. 통계 분석에 사용된 프로그램은 Windows 용 SPSS 22 (SPSS Inc.

성능/효과

1. 스캐너의 정확도는 ZS그룹에서 0.121mm로 가장 정확도가 좋게 나타났고, AS그룹 0.172mm, OS그룹 0.423mm 순서로 OS그룹에서는 정확도가 가장 좋지 않았다
모든 그룹 중에 앞서 최대오차 값과 같은 결과로 ZS의 최대 편차가 0.113mm 으로 가장 우수한 측정값을 보였고, 그와 반대로 OS에서 0.246mm로 재현성을 포함해서 모든 수치가 높게 측정 되었다. (Fig. 5.)
본 연구는 임상과정에서 발생할 수 있는 스캔데이터의 왜곡현상을 검증하기 위해 3shape의 데스크탑 3D 모델스캐너로 기준 모델을 만들어 하나의 오류의 검증대상일 수 있어 기준 모델에 한해서는 반복 오차정밀을 통해 상대적으로 오차가 적음을 확인하여 연구를 진행하였고 한 종류의 구강 스캐너로 세 가지 방법의 스캔 데이터 중첩으로 연구한 결과 오차 값을 찾았으므로 추후에는 스캐너마다 스캔하는 알고리즘이나 데이터 처리 기법이 다르므로 다양한 스캐너로 연구가 필요하다고 생각된다. 이번 연구를 통해 핸드스캐닝이 구강스캔의 방법에 따라각 치아 별 오차를 보였으며 치아에 근, 원심, 협, 설측 또한 모양이나 크기 위치에 따라 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 핸드 구강스캐너의 스캔 방향이 스캔 데이터의 정확도 및 재현성이 미치는 영향이 의미 있음을 보였고 이에 대한 평가로 디지털 구강 스캐너를 사용하고 있는 많은 사람들이 관련 다양한 연구를 위해 다양하고 새로이 출시되는 CAD/CAM에도 꾸준한 관심과 이해가 필요할 것으로 보인다.

후속연구

본 연구는 임상과정에서 발생할 수 있는 스캔데이터의 왜곡현상을 검증하기 위해 3shape의 데스크탑 3D 모델스캐너로 기준 모델을 만들어 하나의 오류의 검증대상일 수 있어 기준 모델에 한해서는 반복 오차정밀을 통해 상대적으로 오차가 적음을 확인하여 연구를 진행하였고 한 종류의 구강 스캐너로 세 가지 방법의 스캔 데이터 중첩으로 연구한 결과 오차 값을 찾았으므로 추후에는 스캐너마다 스캔하는 알고리즘이나 데이터 처리 기법이 다르므로 다양한 스캐너로 연구가 필요하다고 생각된다. 이번 연구를 통해 핸드스캐닝이 구강스캔의 방법에 따라각 치아 별 오차를 보였으며 치아에 근, 원심, 협, 설측 또한 모양이나 크기 위치에 따라 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	치과분야에서 CAD/CAM이 대체하고 있는 기존 기술은 무엇인가?	치과분야에서는 심미적이고 생체친화적인 다양한 치과 재료가 개발되고 이에 대한 수요가 증가함에 따라 새로운 가공기술이 날이 갈수록 발전을 하고 있다[1-3]. 그중 최근 치과분야에서 가장 큰 변화를 가져온 자동화 시스템의 보급화로 CAD/CAM (Computer aided design /Computer aided manufacturing)은 널리 사용되고 있고,오랜 기간 지켜오던 로스트왁스 테크닉 기법 (Lost-Wax Technique) 시스템을 대체 하고 있다[1. 2.
	구강스캐너의 사용의 장점은 무엇인가?	그 중에 디지털 구강 스캐너로 지대치 변연부에 대한 연구는 많이 진행되고 있지만 치아전체 아치를 대상으로 스캔방법에 따른 측정방법에 대한 연구는 많이 이루어지지 많지 않았다[10, 12]. 구강스캐너를 이용하여 치과보철물을 제작하게 되면 치과보철물 제작시간을 줄일 수 있고, 인상재를 이용하여 제작하는 보철물보다 높은 정확도를 얻을 수 있기 때문에 치과보철물의 수명을 증진시킬 수 있다. 최근에는 역설계 소프트웨어를 이용해 스캔데이터를 Alignment를 진행하여 데이터의 정확도를 확인하기도 한다[16].
	치과에서 로스트왁스 테크닉 기법을 사용하는 것의 단점은 무엇인가?	디지털 스캐너는 치과분야에서 인상 (Impression)을대신하는 경우가 점차 많아지고 있고 진료과정에 중요한 비중을 차지하고 있다[3, 8, 15,]. 치과에서 Analog 방법으로 하던 인상 방법은 환자의 구강 내에 인상을 채득하는 과정이나 인상 후에 발생하는 인상재 및 석고의 변형에 대한 문제가 있고[7], 이동 중에 분실이나 파손의 위험을 갖고 있다[7, 19]. 최근에는 구강 스캐너를 이용한 구강 내 인상법으로 Digital 시스템을 활용해 이메일이나, FTP등 실시간 데이터 전송 시스템을 통해서 실시간으로 데이터가 전송이 되어 진료실 및 치과기공소 등 진료 시간이나 인상재와 오가는 시간 및 인상재의 파손 위험성에 대해서 리스크가 줄었을 뿐 아니라 작업과정도 줄면서 손으로는 제작하기 힘들었던 다양한 치과재료를 사용할 수 있게 되었다[12, 15].

참고문헌 (22)

A. J. Raigrodski, G. L. Chiche, "The safety and effi ciency of anterior ceramic fixed partial dentures: a review of the literature," J Prosthet Dent, vol. 86, no. 5, pp. 520-525, 2001. DOI: https://doi.org/10.1067/mpr.2001.120111

상세보기
A. J. Raigrodski, "Contemporary materials and technologies for all-ceramic fixed partial dentures: A review of the literature," J Prosthet Den, vol. 92, no. 6, pp. 557-562, 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2004.09.015

상세보기
T. MIYAZAKI, Y. HOTTA, J. KUNII, S. KURIYAMA, Y. TAMAKI, "A review of dental CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience," Dental materials journal, vol. 28, no. 1, pp. 44-56, 2009. DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.28.44

상세보기
K. B. KIM, J. H. Kim, W. C. Kim, H. Y. Kim, J. H. Kim, "Marginal fit evaluation of 3 unit fixed dental prostheses fabricated by rapid prototyping method," Journal of Korean Academy of Dental Technology, 2012, vol. 34, no. 2, pp. 105-111, 2012. DOI: https://doi.org/10.14347/kadt.2012.34.2.105

원문보기 상세보기
W. Boehler, M. B. Vicent, A. Marbs, "Investigating laser scanner accuracy," Int Arch Phot Rem & Sens, vol. 21, no. 114, pp. 141-160, 2003. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1477-9730.2006.00367.x
T. Hironori, K. Tatsuya, N. Hironori, H. Kiyoshi, "A method of tooth superimposition on MRI data for accurate measurement of vocal tract shape and dimensions," Acoustical science and technology, vol. 25, no. 6, pp. 468-474, 2004. DOI: https://doi.org/10.1250/ast.25.468

상세보기
C. Nardy, W. Alon, P. Nathan, S. Amir, L. Joshua, "Navigation surgery for dental implants: assessment of accuracy of the image guided implantology system." Journal of oral and maxillofacial surgery, vol. 62, no. 2, pp. 116-119, 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.joms.2004.06.028
T. M. Arendorf, D. M. Walker, "The prevalence and intra-oral distribution of Candida albicans in man," Archives of Oral Biology, vol. 25, no. 1, pp. 1-10, 1980. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-9969(80)90147-8

상세보기
T. Warnke, F. R. Carls, H. F. Sailer, "A new method for assessing the temporomandibular joint quantitatively by dental scan," Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, vol. 24, no. 3, pp. 168-172, 1996. DOI: https://doi.org/10.1016/S1010-5182(96)80051-5

상세보기
W. H. Moormann, "The evolution of the CEREC system," The Journal of the American Dental Association, vol. 137, no. 1, pp. 7S-13S, 2006. DOI: https://doi.org/10.14219/jada.archive.2006.0398
N. Martin, N. M. Jedynakiewicz, "Clinical performance of CEREC ceramic inlays: a systematic review," Dental Materials, vol. 15, no. 1, pp. 54-61, 1999. DOI: https://doi.org/10.1016/S0109-5641(99)00014-7

상세보기
J. B. Ludlow, M. Ivanovic, "Comparative dosimetry of dental CBCT devices and 64-slice CT for oral and maxillofacial radiology," Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology, vol. 106, no. 1, pp. 106-114. 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tripleo.2008.03.018

상세보기
Y. Arai, E. Tammisalo, K. Iwai, K. Hashimoto, K. Shinoda, "Development of a compact computed tomographic apparatus for dental use," Dentomaxillofacial Radiology, vol. 28, no. 4, pp. 245-248, 1999. DOI: https://doi.org/10.1038/sj/dmfr/4600448

상세보기
T. MIYAZAKI, Y. HOTTA, J. KUNII, S. KURIYAMA, Y. TAMAKI, "A review of dental CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience," Dental materials journal, vol. 28, no. 1, pp. 44-56, 2009. DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.28.44

상세보기
R. Luthardt, A. Weber, H. Rudolph, C. Schone, S. Quaas, M. Walter, "Design and production of dental prosthetic restorations: basic research on dental CAD/ CAM technology," International journal of computerized dentistry, vol. 5, no. 2-3, pp. 165-176, 2002.
C. Tais, D. Nikolaj, F. Rune. V. Barthe, "Method and apparatus for three-dimensional optical scanning of interior surfaces," U.S. Patent, 2003.
B. M. Patzelt, S. Vonau, S. Stampf, W. Att, "Assessing the feasibility and accuracy of digitizing edentulous jaws," The Journal of the American Dental Association, vol. 144, no. 8, pp. 914-920, 2013. DOI: https://doi.org/10.14219/jada.archive.2013.0209

상세보기
M. Figliuzzi, F. Mangano, C. Mangano, "A novel root analogue dental implant using CT scan and CAD/CAM: selective laser melting technology," International journal of oral and maxillofacial surgery, vol. 41, no. 7, pp. 858-862, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijom.2012.01.014

상세보기
X. Lin, T Chen, J Liu, T Jiang, D Yu, S. G. Shen, "Point-based superimposition of a digital dental model on to a three-dimensional computed tomographic skull: an accuracy study in vitro," Br J Oral Maxillofac Surg, vol. 53, no. 1, pp. 28-33, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2014.09.007

상세보기
T. J. Park, S. H. Lee, K. S. Lee, "A method for mandibular dental arch superimposition using 3D cone beam CT and orthodontic 3D digital model," Korean J Orthod, vol. 42, no. 1, pp. 169-181, 2012. DOI: https://doi.org/10.4041/kjod.2012.42.4.169

원문보기 상세보기
J. H. Kim, S. H. Oh, S. H. Uhm, B. K. Min, Evaluation of Comparable Scanning Accuracy in Various Intraoral Scanner Systems: An Example of ADA 132 Standard Model," Korean Journal of Dental Materials, vol. 44, no. 3, pp. 247-254, 2017. DOI: https://doi.org/10.14815/kjdm.2017.44.3.247
T. Fortin, G. Champleboux, J. Lormee, J. L. Coudert, "Precise dental implant placement in bone using surgical guides in conjunction with medical imaging techniques," The Journal of oral implantology, vol. 26, no. 4, pp. 300-303, 2000. DOI: http://dx.doi.org/10.1563/1548-1336(2000)026 2.3.CO;2

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증