바텍 치과캐드캠시스템을 이용한 Single Core의 변연 및 내면적합도 비교

Abstract
Dental CAD (computer-aided design)/CAM (computer-aided manufacturing) systems facilitate the use of zirconia core for all-ceramic crown. The purpose of this study was to evaluate the marginal and internal fit of zirconia core fabricated using a Vatech dental CAD/CAM system. Ten identical cases of single coping study models (abutment of teeth 11) were manufactured and scanned. Ten zirconia cores were fabricated using Vatech dental CAD/CAM system. Marginal and internal fit was measured by the silicone replica technique. Fit was measured with magnification of 160 using a digital Microscope. Margin, roundedchamfer, axial wall and incisal fits were measured for comparison. The mean (SD) for marginal, rounded chamfer, axial wall and incisal were: 97.0 (25.3) μm, 104.0 (22.0) μm, 59.6 (21.4) μm and 124.8 (33.3) μm for the zirconia core group. But zirconia core observed that the marginal and internal fit values in the present study were within clinically acceptable range.
* Corresponding author: kjh2804@korea.ac.kr

서론
치과를 찾는 환자들의 심미적 치료에 대한 요구가 높아지면서 금속이 없는 형태의 전부 도재관 보철물(all-ceramic crown)의 수요가 늘고 있다. 완성도가 높은 전부 도재관의 보철물은 기존의 자연치아와 구분이 힘들 정도로 유사하다[1].

Figure 1. Vatech dental CAD/CAM system
A: Dental scanner; B: CAD design program; C: milling machine

전부 도재관은 전치부와 구치부에서 모두 적용이 가능하며 높은 심미성을 제공한다[2],[3]. 지르코니아를 이용한 전부 도재관의 경우 금속 도재관과 구조는 유사하지만, 코어 재료가 금속이 아닌 치아 색과 유사한 지르코니아를 사용함으로써 금속 도재관보다 심미적으로 우수하다.

지르코니아는 가공이 어렵기 때문에, 치과용 캐드캠(computer aided design/computer aided manufacturing, CAD/CAM)을 이용하여 제작한다.

최근 치과계의 요구 사항을 수용하기 위하여 다양한 캐드캠이 상용화되어 있으며, 계속하여 개발되어 발표되고 있다. 그러나 이렇게 다양한 캐드캠 시스템으로 제작되어진 보철물에 대한 평가는 아직 부족한 실정이다.

보철물을 평가하는 요소에는 여러 가지가 있겠으나, 가장 중요한 것은 해당 보철물의 적합도이다. 본 연구에서는 현재 상용화되어 있는 캐드캠 시스템 중에 하나인 바텍 치과용 캐드캠 시스템(Fig. 1)으로 제작된 지르코니아 코어의 변연 및 내면 적합도를 평가해 보고자 한다.

본론

Figure 2. A: titanium die(master model)
B: stone dies(study models)

본 연구를 위하여 상악 우측 중절치를 지대치로 채택하였다(Frasaco GmbH, Tettnang, Germany). 지대치로 채택된 본 모형(Fig. 2A)을 실리콘(Deguform, DeguDent GmbH, Hanau-wolfgang, Germany)을 이용하여 몰드를 제작하고, 제작이 완료된 몰드에 치과용 스캐너 전용 경석고(Everest®Rock, KaVo Dental GmbH, Biberach/Ri β, Germany)로 연구 모형 10개를 제작하였다(Fig. 2B).

실험군인 지르코니아 코어를 제작하기 위하여 10개의 연구 모형을 치과용 스캐너(EzScan, Vatech, Hwaseong, Korea)로 스캐닝을 완료하였다.
스캐닝이 완료된 디지털 모형을 해당 캐드 프로그램(Adres, Vatech)을 이용하여 코어를 디자인하였다.
디자인이 완료된 파일을 기초로 치과용 밀링머신(SoftMill, Vatech)을 이용하여 반 소결 상태의 지르코니아 블록(ZirCodi, Vatech)을 가공하였다.
가공이 완료된 코어를 최종 소결 과정을 거쳐 지르코니아 코어 10개를 제작하였다(Fig. 3, 4).

Figure 3. A: Model scanning; B: Digital model;
C,D: Design; E: Milling process; F: Final sintering

Figure 4. Zirconia cores fabricated by Vatech dental CAD/CAM system

Figure 5. Marginal definition.
A: distal view of study model. B: labial view of study model

제작이 완료된 지르코니아 코어의 적합도의 변연 및 내면 적합도의 측정은 Fig. 5와 같이 측정되었으며(Fig. 5), 순설방향, 근원심방향, 총 16개의 지점을 선정, 측정한 후 순면, 설면, 근심면, 원심면 방향의 구분 없이 변연부(margin), 경사부(rounded chamfer), 축벽부(axial wall), 절단부(incisal) 총 4개의 지점으로 나누었다.

변연부는 1, 8, 9, 16번 지점으로 설정하였고, 경사부는 2, 7, 10, 15번, 축벽부 3, 6, 11, 14번, 끝으로 절단부는 4, 5, 12, 13번 지점으로 정의를 내렸다.

측정은 실리콘 복제본 기술(silicone replica technique)을 사용하였다. 이 기술에 의하면 실리콘을 이용하여 보철물과 지대치의 거리를 복제한 후 실리콘 복제본 단면의 거리를 측정하는 기술이다.

첫 째로 light body 실리콘(Aquasil Ultra XLV, Densply DeTrey GmbH, Konstanz, Germany)을 보철물의 내면에 주입한 후 지대치에 수직압력을 가하여 경화를 시킨다.

Figure 6. Measurement of marginal and internal fit
by digital microscope at 160x magnification

경화가 끝난 후 light body 실리콘 위에 medium body 실리콘(Aquasil Ultra Monophase, Densply DeTrey GmbH)을 이용하여 light body silicone을 지지하였다. 완성된 실리콘 복제본을 근원심 방향, 순설 방향 총 4조각으로 절단을 하였다. 절단된 단면에서 light body 실리콘의 두께를 측정하기 위하여 디지털 전자 현미경 (KH-7000, HIROX, Hackensack, NJ, USA)을 이용하여 160배율로 확대한 후 측정하였다(Fig. 6).

결과 및 고찰
각 지점에 대한 평균과 표준편차는 Table 1과 같다. 지르코니아 코어 그룹에서 적합도가 가장 적은 값을 보이는 지점은 3, 14, 6, 11번 순으로 나타났으며, 가장 큰 값은 12, 13, 4, 5번 순으로 나타났다. 축벽부에서는 적합도가 우수하였으나, 반대로 절단부의 적합도가 가장 큰 값으로 적합도가 좋지 않음을 알 수 있었으며, 측정된 모든 부위의 평균(표준편차)은 96.34(34.89)μm이었다.

Table 1. Mean(SDs) of marginal and internal fits of cores at each measuring point(µm)(n=10)

치과용 보철물의 변연 적합도의 임상적 허용 가능 범위에 대하여 많은 연구들이 발표되었다.

Ostlund[4]는 변연 적합도가 50μm 이내는 되어야 임상적으로 허용이 가능하다고 보고하였으나, Moldovan 등[5]은 100μm이면 좋고 200∼300μm까지는 임상적으로 허용이 가능하다고 보고하였다.

그 밖에도 관련된 여러 의견이 있지만 최근 여러 문헌들에서 변연 적합도의 임상적 허용 범위에 대하여 가장 많이 제시하는 것은 McLean과 von Frauenhofer[6]가 보고한 120μm이다.

본 연구에서 평가된 바텍 치과용 캐드캠 시스템으로 제작된 지르코니아의 변연 적합도는 97.0(25.3)μm으로 McLean과 von Frauenhofer[6]가 제시한 임상적 허용 범위 안에 있는 것으로 확인되어 임상적으로 허용이 가능한 것으로 사료된다.

추후에 이루어질 연구에서는 지르코니아 코어의 적합도와 관련하여 더 많은 시편 수를 확보하고 다양한 증례에 대한 연구가 필요하며, 적합도 측정 방법에 있어서의 해당 방법에 대한 신뢰도에 관한 연구가 필요하다.

이와 더불어 지르코니아 코어와 축성될 포세린간의 결합 강도 또한 코어의 적합도 만큼이나 보철물의 성패를 결정짓는 요소이므로 이에 대한 다양한 연구도 이루어져야 할 것으로 생각된다.

참고문헌
[1] Rosenstiel SF, Land MF, Fujimoto J: Contemporary fixed prosthodontics. 4th ed. Elsevier, St. Louis, p. 774, 2006.
[2] Glauser R et al: Experimental zirconia abutments for implant-supported single-tooth restorations in esthetically demanding regions: 4-year results of a prospective clinical study. Int J Prosthodont 17(3): 285-290, 2004.
[3] Nothdurft FP, Pospiech PR: Clinical evaluation of pulpless teeth restored with conventionally cemented zirconia posts: a pilot study. J Prosthet Dent 95(4): 311-314, 2006.
[4] Ostlund LE: Cavity design and mathmatics: their effect on gaps at the margins of cast restorations. Oper Dent 10(4):122-137, 1985.
[5] Moldovan O et al.: Internal and external fit of CAM-made zirconia bridge frameworks – a pilot study. Dtsch Zahnaztl Z 61(1): 38-42, 2006.
[6] McLean JW, von Frauenhofer JA: The estimation of cement film thickness by an in vivo technique. Br Dent J 131(3):107-111, 1971.

감사의 글
본 연구팀은 캐드캠시스템을 이용하여 제작한 core의 품질평가를 위하여 적합도를 비교 평가 하였다. 본 연구팀을 위해 물심양면의 지원을 아끼지 않으신 바텍캐드캠팀 선생님들과 대표님께 진심으로 감사의 말씀을 드린다.

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