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[최신 치의기공임상학술논문] 구강 외 스캐너를
이용하여 제작한 3차원 모델의 인접면 유무에 따른
반복 측정 안정성 비교 평가 (Pilot Test)
제로 편집팀  |  zero@dentalzero.com
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승인 2019.09.30  10:45:12
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 Comparative evaluation of the stability of repeated measurements according to the presence or absence of adjacent surfaces of a 3D model produced using an extraoral scanner. (Pilot Test)


Abstract
Purpose : The purpose of this study is to evaluate the stability of repeated measurements of non-adjacent Diastema dentitions and incisors of Normal dentitions where teeth are in contact with each other.
Material & Methods : Duplicate Diastema and Normal models using duplicate silicon. Then the plaster mold is made into a replica model using g-shaped plaster and scanned three times using an oral scanner. Posterior teeth including gingiva and canine were removed from the 3D STL file data obtained through scanning. I used a 3D stl file of an incisor obtained this way to nest data between groups. The mean values of the errors obtained through the overlaps were compared.
Result : The mean values for the Normal and Diastema groups are: The mean of the Normal group is 285.33 μm and the standard deviation is 89.27 μm. The average of the Diastema group is 49.3 μm, with a standard deviation of 3.51 μm.
Conclusion : The incisions and scanning measurements of the molars of the Diastema model were more accurate. Therefore, care should be taken when scanning teeth with adjacent surfaces. However, this error value was within the error range applicable to all clinical cases.
 
서론
치과용 CAD/CAM을 이용해 수복물을 제작하기 위해서 구강 내 환경을 3차원적으로 재현해 내는 일은 매우 중요하다. 하지만 구강 내 환경을 디지털화를 하기 위해서는 스캐너가 필요하다. 
현재 치과 분야에서 사용하는 스캐너는 크게 두가지로 나뉜다. 그 중 구강 내 스캐너는 환자의 구강을 실시간으로 촬영하고 컴퓨터 상에 재현해 낼 수 있다. 하지만 구강 내 스캐너는 환자의 구강 내 환경에 상당히 큰 영향을 받는다. 또 다른 스캐너인 구강 외 스캐너는 환자의 구강을 인상체를 통해 복제해 제작한 모형을 스캔하기 때문에 구강 내 환경에 영향을 받지 않는다. 그러나 구강 외 스캐너는 구강 내 스캐너에 비해 환자의 구강 내를 3차원 데이터로 변환하는 과정이 길다. 구강 외 스캐너는 인상체의 영향을 받게 되며, 모형의 복제 과정에서도 영향을 받게 된다. 그럼에도 불구하고 구강 내 스캐너보다 정확도가 더 높다는 연구 결과가 있다.
스캔을 할 때 스캔이 잘 되는 부분과 안되는 부분은 분명 존재한다.
따라서 인접면이 없는 Diastema 치열의 4절치 부분과 치아가 서로 맞닿아 있는 Normal 그룹으로 나누어 비교 평가 함으로써 스캔시 인접면에 의한 영향을 알아보고자 함이다.

   
 
   
 
연구 대상 및 방법
 
① 모형 선정
모형은 일반적이며 치아 사이가 맞닿아 있는 Normal 치열의 모형(D1-01BN, Nissin, Japan)과 전치부의 치아와 치아 사이가 벌어져 있는 Diastema 치열의 모형(D1-01A, Nissin, Japan)을 선정했다. 각 모형은 3회씩 스캔했다(그림1).
 
② 데이터 편집 및 중첩
스캔은 인접면과 치경부의 스캔에 유의해 각 5회씩 추가 스캔했다(그림 2). 스캔된 데이터는 치은과 견치를 포함한 후방 치아들을 모두 제거해 중첩 시 오차가 최소화 되도록 했다. 편집한 3차원 모형은 중첩 프로그램을 이용해 각 모형을 중첩한 후 평균 오차를 구했다.
 
결과
3차원 중첩으로 나온 결과값은 아래를 통해 알 수 있다(그림3).
Normal 그룹의 평균 오차 값은 285.33 μm를 나타내었음을 확인할 수 있었고 이는 모형에 대한 임상적인 허용 오차범위 내에 있다.
Diastema 그룹의 평균 오차값은 49.33 μm를 나타냈다. 
그림 3에서 알 수 있듯이 인접면 사이에서 가장 큰 오차를 나타내고 있으며, Diastema 그룹 역시 스캔 할 때에 빛이 잘 들어가지 않는 부분에서 약간의 오차가 발생하는 것을 알 수 있다.
 
   
 
결론 및 고찰
치과 CAD/CAM 분야는 이제 환자가 내원하는 당일에 임시 치아를 제작해서 나갈 수 있을 정도로 발전했다. 그만큼 가공 기계의 정밀도 역시 올라갔으며, 스캐너의 정밀도 역시 매우 우수해졌다.
그럼에도 불구하고 아직은 CAD/CAM을 이용하여 가공해서 나온 수복물의 내면 값을 수정해야 하는 상황이다. 수복물의 정확도를 올리려면 가공 기계의 정밀도도 중요하지만 3차원 가공의 기본이 되는 스캔 파일의 정확성이 최우선시 되어야만 한다.
 
이 연구에서는 치아의 인접면 유무에 따른 스캔에 대한 정확성을 비교 평가했다. 이전의 연구에서는 마진 부위의 손실을 주요 원인으로 결론을 내렸다. 하지만 이번 연구에서는 각 모형의 스캔에서부터 데이터 편집까지 오차가 나올만한 부분을 최소화 하고 마진을 다듬는데 더욱 주의를 기울였다. 그리하여 마진에서의 오차는 거의 나타나지 않았으나, 알아보고자 한 인접면 부분에서 매우 큰 오차를 나타냈다. 그러나 Normal 모형은 지난번과 마찬가지로 오차가 나타났다. 이는 실험에 사용한 데이터를 다듬는 것에 문제가 있는 것이 아니라 데이터 중첩 프로그램의 자동 중첩 방식의 한계인 것으로 생각된다. 따라서 치아 모형을 스캔하게 될 경우, 스캐너의 빛이 인접면에 잘 조사될 수 있도록 인접면 스캔에 주의를 더욱 기울이면 한층 정확한 스캔 데이터를 얻을 수 있을 것으로 생각한다.

   
 

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