간접법을 통해 보철물을 제작할 때 구강 내 인상을 채득하는 방법은 수년간 큰 변화가 없었다. 치과인상재의 괄목할 만한 발전과 더불어 환자의 상, 하악의 크기에 맞는 기성 트레이에 인상재를 사용하여 인상을 채득하는 방법은 아직까지도 임상에서는 유용하게 활용되고 있다. 하지만 임상경험이 풍부하고 인상 채득에 익숙한 치과의사가 최고의 품질의 인상재를 사용한다고 해도 정밀한 인상 채득에는 여러 변수가 작용한다. 치과의사 뿐 아니라 환자에게도 인상 채득과정은 불편하고 괴로운 시간이 될 수 있다.
우수한 물성을 가진 인상재일지라도 인상채득과 경화시의 변형 오차와 인상체에 석고제품을 부어 양형을 얻는 과정에서도 예측할 수 없는 error가 생기는 것은 피할 수 없다. 디지털 기술의 진보와 computer-aided design / computer-aided manufacture(CAD/CAM) system의 도입은 전통적인 인상채득 방식 및 수작업으로 이루어진 보철물 제작 방식에 변화를 가져왔다. 치과용 CAD/CAM 시스템의 급속한 발달은 치과용 심미보철물의 제작과정에 혁신적인 변화와 함께 쉽고 빠른 심미보철물 제작이 가능하게 되었다.
기존의 인상채득 방식의 변화는intra-oral scanner의 개발로 인해 가능해졌고, 이는 digital work-flow의 시작이기도 하다. 국내에서는 CEREC?? system이 유일하게 진료실에서 CAD/CAM system으로 사용되고 있으며 CEREC?? 3와 최신 버전인 CEREC?? AC가 주종을 이루고 있다. CEREC?? AC는 CEREC?? 3에 비하여 스캐닝의 정확성과 사용의 용이성 및 신속성 면에서 많은 진보를 한 것으로 평가되고 있으며 비전문가라도 약간의 교육만으로 안정적으로 인상을 채득할 수 있다고 평가되고 있다.
보철물은 채득된 인상에 의거하여 제작되므로 디지털 인상의 정확성이 제작된 보철물의 정확도에 절대적인 영향을 미친다. 그러나 디지털 인상의 정확성과 오류에 대한 직접적 연구는 극히 부족하다. 따라서 본 연구의 목적은 진료실내에서 사용되는 CAD/CAM system 중 CEREC?? AC의 디지털 인상 과정 중 발생될 수 있는 여러 가지 오류의 원인과 이에 따른 디지털 인상의 부정확성을 감소하는 방법을 제시하여, 정확한 디지털 인상 채득을 위한 guideline을 제공하고자 함이다.
본론
디지털 인상의 오류의 원인을 조사하기 위해 가장 최초에 합성된 이미지 데이터를 대상으로 3차원적으로 형성된 모델을 교합면, 근심면, 원심면 및 치경면에서 관찰하여 오류의 원인별로 분류했다. 오류의 원인 분류에 사용된 항목은 Todorovic(2010)의 연구에서 보고된 항목을 수정 보완해 4가지로 나눠 평가했다. 분류된 항목은
1) 부적절한 스캐너의 위치
(inappropriate scanner positioning, ISP)
2) 스캐너의 부적절한 조작
(improper handling with a scanner, IHS)
3) 불규칙한 파우더 도포
(irregular powder arrangement, IPA)
4) 부적절한 치아 와동 형성
(improper cavity preparation, ICP)
1. 부적절한 스캐너의 위치(inappropriate scanner positioning, ISP)
제조사에 따르면 구내 스캐너의 정렬은 치아가 화면 정중앙에 위치하도록 정렬해야 하고(그림 1), 교합면으로부터 3~4mm 거리를 두며, 약 10°경사진 상태로 위치시키며(그림 2), 그림자가 생기지 않도록 위치함을 원칙으로 하고 있다. 광선의 방향이 치아 장축과 평행하게 향하도록 인상을 채득하여 와동의 모든 벽에 광선이 닿지 않도록 해야 한다.
또한 협설 측이나 근원심 측으로 너무 많은 경사를 주어 인상을 채득하게 되면 광선이 일부 와동벽에는 조사되지 않아서 와동의 변연에 의해 광선이 가려진 각도만큼 인상면이 소실되는 결과를 초래하게 된다. 이 원리는 인접치아와의 관계에서도 마찬가지로 적용되어 인접치의 최대 풍융 부위를 적절하게 재현하여야 한다.
부적절한 스캐너의 조작은 환자나 시술자의 피로나 시술자의 조작미숙으로 인한 미세한 떨림으로, 그 결과 인상 데이터의 초점이 흐려지는 현상이 대표적이다.
CEREC AC system은 이러한 오류의 가능성을 보완하였는데, Ultra-violet light를 도입함으로 자동 초점기능과 미세한 손떨림 보정 기능이 추가되었다. 초점이 맞지 않은 상태에서 인상을 채득하면 보철물 제작 시 필요한 정보를 얻을 수 없고 치아의 전체적인 외형이 재현되지 않는다.
치아는 반투명하므로 광선의 난반사 방지를 위해 광학 인상 채득 전에 TiO2 powder 입자를 치아 면에 골고루 도포한다. 이때 지나치게 많거나 지나치게 적은 파우더가 도포되면 디지털 인상의 정확성이 저하된다.
파우더 도포 과정은 디지털 인상 채득의 과정에서 반드시 필요한 과정이다. 환자의 느끼는 이물감과 타액이나 혀 등의 방해물에도 불구하고 균일한 파우더 두께를 유지한 상태에서 인상 채득을 할 수 있도록 시술자의 경험과 숙련도가 요구된다.
광선의 직진하는 특성을 고려하여 수복재의 변연이 놓일 선각과 와동 내부의 선각이 잘 식별되도록 와동을 형성한다(그림 9). 와동변연은 80~90°의 각을 이루어야 정확한 광학인상의 채득이 가능하다(그림 10). 와 동저와 와동-치면 변연 사이에 각도가 균일하지 않거나 다층구조인 경우 디지털 인상의 장애요인이 된다. 와동 내에 undercut이 형성되면 그 부위는 자동적으로 block-out이 되어 재현이 되지 않는다. 지대치 형성 시 권장사항대로 치아의 삭제가 이루어져야 한다.
디지털 인상은 시간적인 장점과 더불어 시술자가 디지털 인상을 즉시 평가하여 발견된 결점을 제거 보완하여 정확한 인상을 완성함으로 과정상의 오류를 줄일 수 있는 장점(Luthardtet al, 2004)이 있다. 반면에 부정확한 와동 형성이나 부적절한 파우더 도포, 혹은 구내 스캐너를 다루는 시술자의 진료 과정 중에 디지털 인상의 오류는 임상에서 흔히 발생된다. 잘못된 디지털 인상은 software 상에서‘repair’기능이 있어 수정, 보완이 가능하지만 정밀한 수복을 위해서는 다시 디지털 인상을 정확히 채득하는 것이 바람직하다.
현재의 구강 내 스캐너는 액체나 치은조직을 관통하여 치아를 볼 수 없다는 한계가 있고, 변연부에 인접한 조직을 구분하는 능력이 충분하지 않으므로 (Quaas, 2007) 사용하는 구강 내 스캐너에 대한 사용법을 숙지해야 한다. 또한 정확한 digital impression을 위하여 복잡한 구강 환경에 덜 민감하고 더욱 정밀한 구강 내 스캐너의 개발이 필요하다고 사료된다.
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