Abstract
In dental industry the generation of a 3D model of human teeth is an important precondition to perform computer aided manufacturing(CAM) of dental restorations like full crowns and bridges. In recent times a number of systems and devices have been developed which realize the determination of the surface of dental models and produce a digital 3D model of the preparations of teeth. However, this needs considerable effort because the generation of the model needs several steps. Digital acquisition of the clinical situation in the mouth seems much more logical than digitizing the impressions.  Intra-oral scanning systems are laser supported or video based.  The retraction of the gingiva plays a special part in the accurate display of the preparation border.  The working procedures in the dental practice and in the dental laboratory have been changed fundamentally by this new technology. Workable solutions are already available and rapid further developments can be expected in the near future.

서론
요즈음 computer-aided design/computer-aided manufacturing(CAD/CAM) system이 치과진료 및 기공 업무에 널리 이용되고 있는 추세이다. 이러한 CAD/CAM 장비를 이용한 보철물을 제작하려면 기존의 전통적인 인상채득 방법과는 다르게 CAD/CAM system에 적합한 모형 처리(모형 표면의 디지털 스캔) 등이 필요하다. 이러한 작업은 현재로서는 먼저 전통적 방법에 의한 인상채득과 모형의 제작이 이루어진 후에 주로 구강 외 digital dental 스캐너를 이용함으로 해서 이루어진다. 그러나 전통적인 방법인 구강 내 직접 인상 채득법은 인상재의 변형 가능성과 술자의 기술 능력에 따라 인상의 정밀도에 영향을 줄 수 있다. 따라서 이를 보완 대체하기 위하여 구강 내 스캔기술’이 도입되었으나, 이 기술은 아직은 발전 단계에 있다.
구강 내 스캔기술은 앞으로 치과산업의 미래에 큰 영향을 줄 수 있는 기술이므로, 본고에서는 디지털 인상을 활용한 보철물 제작방법의 기술적, 임상적 요구조건, 작업과정의 변화, 그리고 임상적 증례에 대해 고찰함으로써, 디지털 인상 관련 기술의 특성을 이해하고, 이의 올바른 적용과 활용에 도움이 되고자 한다.

본론
Technical Requirements  
Intra-oral scanning system은 지대치와 인접치의 해부학적 구조를 기록하여 삼차원 이미지로 전환하는 과정이 필요하고, scanning light는 구강 내 모든 지점에 도달할 수 있어야 한다. 그리고 넓은 영역을 나타내기 위해서는 다양한 이미지를 조합하여 하나의 digital surface로 표시하게 된다.
또한 스캐너를 구강에 고정하는 것은 불가능하기 때문에 흐릿한 이미지가 촬영되는 것을 방지하기 위해서 순간적으로 빠르게 스캔해야 한다. 삼각측량법의 원리를 응용한 광학 인상은 특정한 지점으로부터 삼각기준 안에 공간 이미지를 생성할 수 있도록 기술적으로 structured light scanning(구조 광 스캔)과 같은 방식을 사용해야 한다.

Clinical Requirements     
 인상 채득 시 지대치 부위에 대한 digitizing(디지털화 작업)은 preparation border(지대치 경계부위)를 완벽하게 표시할 수 있어야 한다. 비접촉식 scanner의 경우에는 digitizing 과정에서 치아나 일부 연조직 부위가 강하게 반사되거나 반투명해서 scanning 과정 중 일부 문제가 발생할 수 있다. 따라서 정확한 스캔을 위해 치면에 반사방지제를 도포하는 것과 같은 방법이 필요하다. 반사방지제의 도포로 인해 환자의 불만족을 초래할 수 있고, 반사방지제의 도포가 불필요한 접촉식 scanner의 경우에도 스캔 시 기존의 전통적인 방법과 같이 환자의 구역질 유발과 같은 상당한 심리적 불쾌감을 줄 수 있다. 따라서 정확하고 정밀한 디지털 인상을 채득하기 위해서는 술자는 많은 연습과 경험이 필요하다.

Change of the working procedures 

기존 인상채득 방법은 트레이에 인상재를 넣어 구강 내 양형의 형상을 음형체인 인상체로 얻어내고, 거기에 모형재를 주입하여 작업 모형을 제작한 후, 보철물을 제작하는 analog impression system이라고 할 수 있다(그림 1). 그러나 Cerec system(Sirona, Germany, 그림 2)이 출시된 이래 digital dentistry로의 변화를 예고하였으며, 이 시스템은 가장 오랫동안 디지털 인상채득방법으로 검증받아왔다. 최근에 blue-cam 방식의 intra-oral scanning system인 Cerec AC가 출시되었다. 최적의 촬영 순간을 포착하여 자동으로 인식하는 특징이 있고, 과거에는 정확한 촬영을 위해 powder를 필요로 하였으나 전용의 spray를 통해 보다 쉽고 정밀한 촬영을 가능하게 하였다. Lava-COS(3M Espe, Germany, 그림 3)는 치아구조를 실시간 3D 비디오로 신속하게 기록하고, scan된 data를 별도의 모형 제작 센터로 전송함으로써 경석고 모형이 아닌 특수 합성수지 모형(stereolithography 모형)을 받아볼 수 있다. 따라서 이를 이용하면 통상의 경석고 모형보다 정밀도가 높아 기공물의 품질도 높이고, 내구성이 강화되어 기공 작업의 환경도 개선시킬 수 있는 방안이 마련되었다.
iTero scanner(Cadent, USA, 그림 4)는 스캔 전에 반사방지 powder를 뿌려야 하는 다른 system들과는 달리 유일한 powderless system이기 때문에 간편하게 정밀 인상을 채득할 수 있게 되었다. 또한 저장된 data의 호환성도 매우 우수하여 치과진료실과 치과기공소 간의 원활한 communication이 가능함으로써, 보철물 제작에 대한 충분한 의견 교환이 이루어지는 장점을 가지고 있다. 이러한 intra-oral scanner를 통해 채득한 impression data는 언제든지 화면상에서 즉시 확인할 수 있기 때문에 기존의 analog 방식에서 발생할 수 있는 작업 과정상의 오차를 줄일 수 있게 되었다.

Clinical case                  
 2차 우식으로 인해 보철물의 재제작이 필요하여 노후된 보철물을 철거하고 intra-oral scanner를 사용하여 인상 채득한 후, 새로운 보철물을 제작하는 임상사례(그림 5a, b)를 소개하고자 한다. 환자의 구강 내 인상을 채득하기 위해 치면을 깨끗하게 세척하고 건조시켰다. 인상 채득 과정은 digital impression 방식인 Lava COS system을 사용하였고 정확하고 정밀한 인상을 위해 스캔하고자 하는 영역에 titanium-dioxide powder를 가볍게 도포해주었다(그림 6, 7). 스캔된 데이터는 즉시 화면상에 나타내고 부족한 부분을 확인하여 추가적으로 스캔을 하였다(그림 8).
치과기공사의 작업은 진료실로부터 전송받은 스캔 데이터 파일을 margin marking program에서 실행하는 것으로부터 시작된다. 첫 번째 작업 단계는 3차원 영상으로 나타난 치열궁을 실제 교합기에 적용시켰을 때처럼 올바르게 위치할 수 있도록 대합치와의 관계를 설정하는 것이다(그림 9). 둘째, 가철성치형 제작을 위해서 가철이 필요한 지대치 및 인접치 부위를 설정해주는 것이다. 셋째, 지대치의 마진을 프로그램 상에서 마우스 클릭으로 표시하여 설정해주는 것이다(그림 10a/10b). 여기까지의 작업 단계가 끝나면 특수 작업 모형의 제작을 위해 데이터 파일을 3M ESPE로 전송한다. 그 후 3M ESPE에서는 전송받은 데이터를 토대로 적층식 laser micro-curing 방법을 이용한 특수 합성수지 모형(stereolithography 모형)을 제작하여 보내주었다(그림 11). 마지막으로 기공사는 보철물을 설계하기 위해 computer-aided design(CAD) 작업(그림 12a, b)을 하였고, computer-aided manufacturing(CAM) 작업을 거쳐 마무리 작업은 SLA 모델에서 최종 적합 과정을 통해 완성하였다(그림 13). 최종 보철물은 진료실에서 환자의 구강 내에 시적, 점검하고 완료하였다(그림 14).

결론
Digital impression technique은 기공소와 진료실 간의 communication 강화, 작업의 효율성 증가, 데이터 보관의 용이성 등 기존 인상 채득법에 비해서 장점이 많다. 비록 intra-oral scanner의 크기 감소, scanner의 정밀도 제고, 인상 채득자의 숙련도와 무관하게 누가 채득해도 일정한 결과가 나오도록 하는 재현성의 제고와 같은 과제가 있긴 하지만, 앞으로 이와 관련된 기술적 개선 및 개발이 이루어진다면 머지않아 정밀 인상 채득에 대한 스트레스는 크게 해소될 것으로 기대된다.

References
1. Alhouri N, McCord JF, Smith PW. The quality of dental casts used in crown and bridgework. Br Dent J. 2004;197(5):261-4.
2.  Beuer F, Schweiger J, Edelhoff D. Digital dentistry: an overview of recent developments for CAD/CAM generated restorations. BrDent J. 2008;204(9):505-11.
3. Calamia JR. Advances in computer-aided design and computeraided manufacture technology. Curr Opin Cosmet Dent. 1994:67-73.
4. Giordano R. Materials for chairside CAD/CAM-produced restorations. J Am Dent Assoc. 2006;137(suppl):14S-21S.
5. Gunay H, Seeger A, Tschernitschek H, Geurtsen W. Placement of the preparation line and periodontal health: A prospective 2-year clinical study. Int J Periodontics Restorative Dent. 2000;20(2):171-81.
6. iData Research Inc., 2007, U.S. Market for Dental Prosthetic Devices.
7. Kubad A. impression free production techniques. int J of Compute Dent. 2011;14:59-66
8. Lowe RA. Digital Master Impressions: A Clinical Reality!
9. Lowe RA. Using Digital Photography In Laboratory Communication.
10. Otto T, Schneider D. Long-term clinical results of chairside CEREC CAD/CAM inlays and onlays: A case series. Int J Prosthodont. 2008;21(1):53-9.
11. Padbury A Jr, Eber R, Wang HL. Interactions between the gingiva and the margin of restorations. J Clin Periodontol. 2003;30(5):379-85.
12. Posselt A, Kerschbaum T. Longevity of 2328 chairside CEREC inlays and onlays. Int J Comput Dent. 2003;6:231-48.
13. Shavell HM. The periodontal-restorative interface in fixed prosthodontics: tooth preparation, provisionalization, and biologic final impressions. Part I. Pract Periodontics Aesthet Dent. 1994;6(1):33-44.
14. Sj?gren G, Molin M, Van Dijken JW. A 10-year prospective evaluation of CAD/CAM-manufactured (CEREC) ceramic inlays cemented with a chemically cured or dual-cured resin composite. Int J Prosthodont. 2004;17(2):241-6.
15. Wiedhahn K, Kerschbaum T, Fasbinder DF. Clinical long-term results with 617 CEREC veneers: A nine-year report. Int J Comput Dent. 2005;8:233-46.

본고의 임상증례(그림 5~14)는 D. J. Fasbinder. Digital Dentistry: Innovation for Restorative Treatment. The compendium of continuing education in dentistry. 2010(18)에서 발췌하였다.

* 교신저자: kjh2804@korea.ac.kr