안녕하세요 EDL 치과기공소의 김민수입니다.
모델리스, 이제는 더 이상 생소하지 않고 치과기공계 전반에 확실히 자리매김한 기공 분야라고 할 수 있습니다. 기존 인상 채득 방식부터 현재에 이르기까지 치과기공사는 체어사이드에서 채득한 정보를 믿고 작업을 하는데, 인상체와 모델을 통해 컨택 교합을 어느 정도는 조절이 가능한 반면, 구강스캐너의 경우에는 인접면의 스캔이나, 교합스캔을 통해 악관관계는 전적으로 클리닉을 믿고 작업할 수밖에 없습니다.

물론 숙련도가 높은 선생님들께서는 각자 판단 기준이 있어서 재 스캔을 요구하거나 스캔데이터를 수정해서 작업하겠지만, 쉬운 일은 아닙니다. 또한 과거 레코딩 베이스나 고딕아치 등을 이용해야 잡을 수 있었던 전악에 준하는 재수복 보철 케이스의 교합관계나, 높아진 심미적 요구를 충족시키기 위해 필요한 참조선의 채득 또한 깊이 생각해 봐야 할 문제라고 생각됩니다.

 

먼저 가장 기초적인 방법이라면 스캔파일의 전송 시 같이 보내는 교합 파일을 이용해 리마운팅 하는 것입니다. 스캔 과정에서 환자가 정상적으로 MICP(최대교두감합위)를 유지하더라도 스캔과정이나, 스캔파일의 자동 매칭과정에서 교합관계는 틀어질 수 있으므로 디자인 프로그램에서 다시 한 번 매칭을 하는 것을 일반적으로 추천합니다. 단 이 경우에 저의 경우에 참고하는 항목이 두 가지가 더 있는데, 지대치 주변의 인접치에 교합지를 물려 색상으로 확인이 가능하게 하는 것과 교합 스캔데이터의 편집입니다.

먼저 인접치에 교합점을 시각화 한 것은 스캔데이터 재 매칭을 진행하더라도, 혹시나 발생할 수 있는 오류에 대응하기 위함입니다(그림 1). 

 

일반적으로 교합 스캔데이터는 편악의 경우 지대치 기준으로, 전악의 경우 지대치 주변의 한 개, 반대쪽의 동명치 주변으로 한 개 총 두 개를 스캔하는 것이 일반적입니다. 물론 지대치 주변이 가장 중요한 곳이지만, 스캔데이터의 위치를 기준으로 머징을 하게 된다면 다른 부위가 편심이 질 수 있기 때문에(그림 2)이 부분의 오차를 수정을 해야 됩니다. 

 

요즘은 3shape과 exocad 모두 PLY 파일이 지원되기 때문에 색상정보가 들어있는 파일로 불러온다면 도움이 될 것입니다. 3shape의 경우 가상교합기 기능을 통해 수동으로 교합의 수직관계나 수평적 회전 등을 화살표 키를 통해 쉽게 제어할 수 있고(그림 3) exocad의 경우 Correct jaw scan relation을 통해 마찬가지로 제어할 수 있지만 임의로 모델을 회전시키기 때문에 약간은 불편한 점이 있습니다.

 

다음으로는 교합데이터의 편집으로, 이 과정을 진행하는 이유는 스캔데이터를 매칭할 때 불필요한 부분이 많이 남아 있게 되면(그림 4) 그에 따라 교합의 위치가 바뀌기 때문입니다. 

그래서 일반적으로 가급적 치아부분 위주로 데이터가 남도록 편집을 해 준 다음에(그림 5) 다시 교합 정렬을 했을 때 초기 교합상태에서의 교합점(그림 6)과 전 후를 비교해 본다면 약간이나마 인접치가 더 안정된 교합 양상을 가진다는 것을 확인할 수 있습니다(그림 7).

이것은 치과에서 채득해 준 바이트를 이용해서 마운팅을 할 때 인접치 부분은 참고용으로 보고, 지대치 부분을 잘라 모델에 장착해서 마운팅을 하는 것과 비슷한 원리라고 보면 될 것 같습니다.

 

다음은 Long bridge나 Full mouth case 같은 상황에서의 이용법입니다. 
위에서 언급한 케이스들의 경우에는 Full digital processing이 현실적으로는 좀 어려울 수 있습니다. 그래서 레코딩 베이스나 고딕아치 같은 과정을 한번 거치는 것이 일반적인데요. 

이러한 과정을 거치고 교합기에 마운팅을 한 후 스캔을 하는데, 평상시처럼 모델 스캔을 하게 되면 스캐너 자체에서 임의의 좌표로 위치가 이동되어서(그림8) 사실상 수직적인 고경 외에는 우리가 얻은 정보 - 정중선이나 구각선 상 하순선 같은 참조선이나 마운팅을 통한 교합평면 혹은 과두각을 측정한 자료 등을 효율적으로 사용할 수 없게 됩니다.

 

이러한 점을 보완하고자 각 스캐너 회사에는 transfer plate라는 스캐너용 액세서리가 있습니다. 이 액세서리들은 Kavo, Artex 같은 흔히 말하는 ‘큰’ 교합기의 마운팅 상태를 디지털 데이터로 이동시킬 때 사용합니다. 3shape, Exocad 같은 디자인 프로그램의 교합기 기능을 실행시켜 보면 마운팅 정보가 이동되었음을 알 수 있습니다(그림 9). 

 

 

디지털 마운팅이 이루어지면 교합기 모듈을 효과적으로 사용할 수 있는데, 이 경우 측방운동을 미리 시뮬레이션해서 후 가공 시 조절을 최소화 할 수 있다는 장점이 있습니다. 더 나아가 이제는 단순히 평균치의 측방운동을 넘어서 환자 고유의 운동 경로를 디지털로 채득할 수 있는데, 대표적인 예가 Artex의 Zebris 시스템(그림 10)과 3shape의 Trios 구강스캐너를 이용한 편심위 운동경로 채득입니다(그림 11).

필자의 경우에는 레코드 베이스와 같은 고경 채득 과정도 생략하여 최소한의 인상만 채득하고 모델에서의 마운팅 과정도 물리적인 교합기 대신 디지털 마운팅으로 대체하는 방식의 시스템을 도입하고 있습니다.

 

상 하악 모델을 스캔 또는 인상채득을 하고, 보조 도구를 통해 정중선과 머징 포인트만 인상채득을 하고 환자의 사진(그림 12, 13)만 있으면, 캐드 프로그램에서 상 하악의 수직고경을 설정하고 교합기 모듈을 통해 transfer plate를 사용한 것처럼 마운팅을 디지털로 수행합니다. 

이 경우 환자의 사진을 통해 동공간선, 정중선, 비익, 외이도같은 해부학적 지표를 이용해서 상 하악의 위치 선정을 하는 것으로 정교한 레코딩 베이스나 고딕아치 등을 만들어도 환자의 치아 손실부가 커서 교합이 불안정한 경우에는 정확한 고경 채득이 어렵다는 점과 교합기에 마운팅을 하면서 생기는 오차를 줄일 수 있습니다.

 

이 시스템에서는 물리적 마운팅이라는 과정이 생략되므로 거의 모든 제작과정을 디자인을 통해 해결하는 것이 바람직합니다. 그러기 위해 첫 번째로 확인해야 될 것은 작업 모델의 스캔파일과 환자의 필요 정보를 채득한 자료와의 정합입니다(그림14, 15). 사실상 이 과정이 디지털 마운팅의 절반 이상의 중요성를 가진다고 해도 과언이 아니기 때문에 스캔데이터 단면보기를 통해 혹시 모를 변형이 있는 부분을 적절히 편집하기도 합니다.

다음으로 확인할 것은 보철의 정확한 가공 정도입니다. 디자인 후 최종 또는 임시보철물을 제작하는데, 지르코니아나 PMMA의 밀링은 잘 되었는지 혹은 3D프린팅의 교합면이 변형되어 출력되지는 않았는지 확인해 볼 필요가 있습니다. 

 

모델출력을 해서 맞춰 볼 수는 있지만, 출력 모델의 변형 특성상 컨택이나 폰틱 베이스 정도만 확인이 어느 정도 가능하고 교합은 아날로그적으로 체크 하지 않는다는 것이 제 생각입니다. 물론 밀링 과정이나 신터링, 3D프린팅 에서도 약간의 오차는 발생할 수 있습니다. 그런 부분을 체크하기 위해 완성된 보철물을 스캔해서 원본 데이터에 머징을 해 보는데요. 사진을 보시면, 원본 데이터와 완성이 끝난 보철을 스캔해서 비교해보면 아예 형태를 다듬은 부분 외에는 두 데이터의 차이가 그렇게 크지는 않음을 아실 수 있을 것입니다(그림 16~18).

짧은 글에서 많지는 않지만 몇몇 방법들을 소개 해 드렸습니다. 제가 언급한 방법도 다른 선생님들이 알고 계실 방법들에 비하면 소수일 것이고 기술 또한 마찬가지입니다. 점점 더 디지털화가 계속되는 만큼 사용자의 편의를 위한 기능이나 장비들도 발전할 것이고 추후에는 몇몇 번거로운 과정들이나 오차 자체가 사라지리라 생각합니다. 부족한 글 읽어주셔서 감사합니다.