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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 단관(single crown)의 교합면 교모도에 따른 모형 스캐너의 정확도 분석을 비교 분석하고자 한다.
- 본 연구는 교합면 형태에 따라서 3차원 스캔된 데이터의 모형을 3차원 분석 프로그램을 사용하여 스캐너의 정확성을 평가하고자 하였다. 치과에서 사용하는 스캐너는 비접촉식 스캐너를 주로 사용하고 있다.
- 본 연구에서는 치과용 모형 스캐너의 단관 교합면 교모도에 따른 정확성 분석을 하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
제안 방법
- 교합면 색차(color difference map) 분석을 위해서 진도 값과 정밀도 값의 분석을 추가 진행하였다. 양의 오차(red color)는 50 μm, 음의 오차(blue color)는 –50 μm로 설정하였으며 허용(green color) 오차는 5 μm로 설정하였다.
- 협면, 설면, 근심면, 원심면을 제거하였다. 교합면만 준비된 6개의 시편 중에서 첫 번째 스캔 데이터를 기준 데이터로 정하였으며 2~6 번째 스캔 데이터로 정하여 세 집단 모두 중첩 과정을 거쳤다(Fig. 6).
- 또한 색차 분석에서는 양의 오차와 음의 오차는 50 μm로 하였으며, 허용 오차는 5 μm까지 설정하였다. 그러나 본 연구에서 사용한 모형 스캐너는 선행 연구에서 사용한 결과값보다 더 정밀한 3 μm 내외의 값을 보였기 때문에 오차 분석을 가늠할 수가 없어 5 μm로 설정하여 분석하였다.
- 3A). 두 번째 집단은 첫 번째 집단에서 복제가 완료된 후 약간의 교모가 된 상태로 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 제작하여 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH)을 사용한 다음 음형의 몰드를 1개 제작하였다 (medium occlusal tooth attrition group, MA group; Fig. 3B). 세 번째 집단은 완전 교모가된 상태의 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH)을 사용하여 음형의 몰드를 1개 제작하였다(complete occlusal tooth attrition group; CA group; Fig.
- 복제된 음형의 몰드에 초경석고(Fujirock EP; GC Europe N.V., Leuven, Belgium)를 주입하여 양형의 초경석고 지대치 1개를 제작하였다. 제작된 초경석고 지대치에 숙련된 치과기공사의 수작업을 통해 납형(wax pattern) 조각(Inowax Rosa fluorescente; Formaden, São José dos Pinhais, Brazil)을 진행하여 단관을 제작하였다(Fig.
- 본 연구를 위해서 세 집단으로 분류하여 실험을 진행하였다. 첫 번째 집단은 교합면 부위가 교모가 되지 않은 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH) 을 사용하여 음형의 몰드를 1개 제작하였다(no occlusal tooth attrition group, NA group; Fig.
- 본 연구에서는 신뢰성을 높이고자 하나의 단관만을 사용하였으며 측정 오차를 줄이고자 협면, 설면, 근심면, 원심면을 제외하고 교합면만추가적으로 중첩하여 분석하였다. 또한 색차 분석에서는 양의 오차와 음의 오차는 50 μm로 하였으며, 허용 오차는 5 μm까지 설정하였다.
- 3차원 데이터로 인기할 수 있게 되었다. 설계는 3차원으로 스캔 된 지대치 데이터를 통해 회복될 보철물을 디자인하는 가상의 설계 단계이다. 마지막으로 제조는 설계가 완료된 디자인을 금속, 수지, 세라믹 계열의 재료를 사용하여 인공적인 치아를 제작하는 과정이다.
- 3B). 세 번째 집단은 완전 교모가된 상태의 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH)을 사용하여 음형의 몰드를 1개 제작하였다(complete occlusal tooth attrition group; CA group; Fig. 3C). 준비된 각각의 몰드에 초경석고 (Fujirock EP; GC Europe N.
- Copenhagen, Denmark). 세 집단 모두 스캐닝을 진행하기 전에칼리브레이션(calibration)을 진행하고 스캐닝을 하였다. 세 집단 모두 스캔 판(scan plate)에 고정하여 동일한 위치에서 각각 6회 스캔을 진행하였다(Fig.
- 세 집단 모두 스캐닝을 진행하기 전에칼리브레이션(calibration)을 진행하고 스캐닝을 하였다. 세 집단 모두 스캔 판(scan plate)에 고정하여 동일한 위치에서 각각 6회 스캔을 진행하였다(Fig. 4). 스캔이 완료된 3차원 데이터는 standard triangulated language (STL) 파일로 저장하였다(Fig.
- 치근 부위는 모두 제거하였다. 수정된 스캔 데이터는 6개의 시편 중에 첫 번째 스캔 데이터를 기준 데이터(reference data)로 정하였고 2~6번째 데이터는 스캔 데이터(scan data)로 정하여 중첩 소프트웨어 (Geomagic Verify 2015; Geomagic GmbH, Stuttgart, Germany)를사용하여 세 집단 모두 중첩(superimposition) 과정을 거쳤다(Fig. 5).
- 스캔이 완료된 6개 시편 중에 첫 번째 시편을 제외하고 2번째 시편에서 6번째 스캔 데이터를 Fig. 7과 같이 세 집단 모두 짝을 지어 10회 중첩 과정을 거쳤다.
- MA집단과 CA집단에서는 오히려 MA집단이 더 정확한 결과값을보였다. 이러한 현상을 추가적으로 분석하기 위해서 교합면 부위를 제외하고 협면, 설면, 근심면, 원심면의 데이터를 삭제하였다. 교합면 부위만 분석하기 위해서 진도와 정밀도 값을 분석한 결과, 가장 높은 오차를 보인 집단은 NA집단이었으며 가장 낮은 오차를 보인 집단은 CA 집단이었다.
- , Leuven, Belgium)를 주입하여 양형의 초경석고 지대치 1개를 제작하였다. 제작된 초경석고 지대치에 숙련된 치과기공사의 수작업을 통해 납형(wax pattern) 조각(Inowax Rosa fluorescente; Formaden, São José dos Pinhais, Brazil)을 진행하여 단관을 제작하였다(Fig. 3A).
- 3C). 준비된 각각의 몰드에 초경석고 (Fujirock EP; GC Europe N.V.)를 주입하여 스캔을 위한 연구모형을 각각 제작하였다(n=1).
- 본 연구를 위해서 세 집단으로 분류하여 실험을 진행하였다. 첫 번째 집단은 교합면 부위가 교모가 되지 않은 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH) 을 사용하여 음형의 몰드를 1개 제작하였다(no occlusal tooth attrition group, NA group; Fig. 3A). 두 번째 집단은 첫 번째 집단에서 복제가 완료된 후 약간의 교모가 된 상태로 납형(Inowax Rosa fluorescente; Formaden)을 제작하여 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH)을 사용한 다음 음형의 몰드를 1개 제작하였다 (medium occlusal tooth attrition group, MA group; Fig.
데이터처리
- 1) 정확도와 적합도는 root mean square (RMS)로 계산하였다. 양의 값과 음의 값의 평균을 구하기 위해 사용하며 다음의 계산식을 참고하여 계산하였다.
- 0; IBM, Armonk, NY, USA)을 사용하였다. 3차원 데이터의 정규성 검정을 실시하였으나 만족하지 못하여 비모수 검정인 Kruskal–Wallis H 검정으로 실시하였다(α=0.05).
이론/모형
- 치아 지대치 모형은 국제표준모형의 16번 지대치(AG-3 ZPVK 16; Frasaco, Tettnang, Germany)를 선정하였으며 균일한 연구모형을 사용하기 위해서 복제용 실리콘(Deguform; Degudent GmbH, Hanau-Wolfgang, Germany)을 사용하여 복제하였다(Fig. 1, 2).
성능/효과
- 1. 교합면 교모가 심한 단관과 교모되지 않고 형태가 복잡한 교합 면 단관 간의 스캔 정확성의 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
- 2. 교합면 교모가 심한 단관의 스캔 정확도가 높았으나 교모되지 않고 형태가 복잡한 교합면 단관의 스캐너 정확도는 낮았다.
- 3. 세 집단 모두 10 μm 이내로 존재하여 임상적으로 허용이 가능하였다.
- 이러한 현상을 추가적으로 분석하기 위해서 교합면 부위를 제외하고 협면, 설면, 근심면, 원심면의 데이터를 삭제하였다. 교합면 부위만 분석하기 위해서 진도와 정밀도 값을 분석한 결과, 가장 높은 오차를 보인 집단은 NA집단이었으며 가장 낮은 오차를 보인 집단은 CA 집단이었다. 다음과 같은 결과를 통해서 단관에서의 MA집단이 CA 집단보다 오차값이 낮은 이유는 중첩 과정에서의 오차로 판단된다.
- 단관 교합면의 진도 평균값에서는 NA집단이 가장 큰 오차를 보였으며, CA집단이 가장 낮은 오차를 보였다(Table 3). 중앙 값에서도 NA 집단이 가장 큰 오차를 보였으며, CA집단이 가장 작은 오차를 보였다.
- 본 연구결과에서의 진도 평균값은 NA집단이 오차가 가장 크게 나타났으며, MA와 CA집단은 오차가 NA집단보다는 작은 오차를 보였다 (Table 1). 작은 값부터 크기 순서로 나열한 중앙값에서는 NA 집단이 가장 크게 나타났으며 MA집단이 가장 작게 나타났다.
- 본 연구에서 사용한 진도 및 정밀도 측정에서는 RMS값에는 전반적으로 MA집단의 값이 NA집단의 값보다 더 정확한 값을 보였다. 이러한 현상은 NA집단이 다른 두 집단보다 교합면 부위가 복잡한 구조를 가지고 있기 때문에 스캔 과정에서의 데이터 오차가 발생한 것으로 판단된다.
- 05). 정밀도 평균값에서는 NA집단이 가장 큰 오차를 보였으며, MA집단과 CA집단이 작은 오차를 보였다(Table 4). 중앙값에서도 동일한 결과값을 보였으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.
- 05). 정밀도에서의 평균값은 CA집단이 가장 큰 오차를 보였으며 MA집단이 가장 작은 오차값을 보였다(Table 2). 중앙값에서도 동일하게 CA집단이 가장 큰 오차를 보였으며 MA집단이 가장 작은 오차를 보였다.
- 표준편차 값에서 가장 큰 오차를 보인 값은 단관의 진도 값이 0.4 μm로 나타났으며(Table 1), 가장 작은 오차값은 단관 교합면의 0.1 μm로 나타났다(Table 4).
후속연구
- 본 연구에서의 한계점은 단관만으로 일반화하기에는 한계가 있다는 점과 스캔 전용의 석고를 사용하지 않고 스캔을 시도하였다는 점이다. 추후에서는 스캔 전용의 석고와 교의치 구조의 치관을 사용한 추가 연구가 필요할 것이다.
- 점이다. 추후에서는 스캔 전용의 석고와 교의치 구조의 치관을 사용한 추가 연구가 필요할 것이다.
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