Procera AllCeram System(1)
치과보철에 이용되는 CAD/CAM System에 관하여
1. 서론
치과보철에 CAD/CAM System 활짝 열려
치과의CAD/CAM(Computer Aided Design=컴퓨터 지원 설계/Computer Aided Manufacturing=컴퓨터 지원 생산) 시대가 시작된 초창기는 컴퓨터를 이용한 보철장치물 등이 대부분 주류를 이루었다. 여러 연구 단계가 이 분야의 연구를 시작한 것은 1980년대 초기였다. 그 이후 컴퓨터의 성능 향상과 병행으로 모형의 디지털화와 수복물 설계(CAD)기술은 상당히 발전했지만수복에 관해서는 컴퓨터 지원에 의한 제작이 실현되지 않은 분야는 여전히 많다.
역사를 통틀어, 인간은 자연치의 기능과 미를 추구해 왔는데 Procera AllCeram은 이상의 것들을 실현할 수 있는 가장 근접한 것이라고 할 수 있으며, 자연치 만이 그를 능가할 수 있다고 할 수 있다. 지난 몇 년 동안, 새로운 기술들로 인해 더 나은 물성의 치과용 도재가 등장했으나 지금까지 광범위하게 사용되어 온 세라믹 코핑을 덮게 되는 도재는 강도면이나 내구성 등에서 그리 크게 만족할 만한 것은 아니었다고 할 수 있다.
이와 반대로 Procera AllCeram은 아주 밀도 높게 소결된 알루미늄 옥사이드로 만들어진 코핑이다. 코핑은 Procera로 알려진 과정으로 제작되며, Procera는 최적의 적합성, 강도, 기포를 생성하지 않으며, 투명하지 않으면서도 빛을 전달하는 능력을 가지고 있다. Procera AllCeram System의 코아재가 갖는 강도 때문에 구강 내 어느 부위에서나 보철 구조물로 사용할 수 있으며, CAM center가 all ceramic 뿐만 아니라 다양한 치과용 재료로 수복물을 공업적으로 제작하는 시스템이라고 할 수 있다.
Procera AllCeram System은 다양한 재료로 보철물을 제작하기 위한 CAD/CAM 베이스 공업과정으로서 outsouscing을 기본으로 하며(기공실에서 디자인을 결정) 회사(밀링센타)에서 코어를 제작하는 시스템이다(그림 1). 정밀 설비를 위해 많은 경비가 필요하지만 기공소에서 스캔 후에 밀링 센터로 보내 제작해오기 때문에 경제적이라고 할 수 있다.
Procera AllCeram System은 1993부터 임상에 적용해오고 있어 치과 기공 영역 안에서의 훌륭한 고도의 기법으로 이용되고 있다. 처음 판매용 CAD/CAM 시스템은 전세계 Procera Network의 1,200 멤버와 함께 시장에 출시되었으며, Procera AllCeram System 구강 어디에나 장착할 수 있는 all-ceramiccrown으로서 단단함과 미의 결합체라고 할 수 있다. 따라서 Procera AllCeram의 비밀은 그 독특한 강도와 미의 결합에 있다고 할 수 있다.
환자들은 점점 금속이나 기타 합금이 들어 있지 않은 구조물을 요구하고 있다(그림 2). Procera AllCeram은 알레르기 반응 위험을 최소화한 생체 친화적인 재료로 만들어져 있다(티타늄에 비하여). 반투명 코핑은 아주 뛰어난 심미성을 제공하며, Procera AllCeram Porcelain과 같이 사용하면 이러한 특성은 최대한 살릴 수 있다. 자연미를 재현하기 위해, 포셀린은 코핑 고유 특성을 최대화하기 위해 고안되었다. Procera AllCeram Porcelain 은 특수하게 반투명의 형광성 코핑에 적용되므로, 도재 역사에 완전한 새 시대를 열게 될 것으로 사료된다.
2. 본론
1) 특징
더욱더 환자들은 심미적이거나 미학적인 치과의술을 요구하고 있다. 이러한 요구조건에 적합한 Procera AllCeram의 특유한 재료 특징은 쉽다는 것과 훌륭한 심미성의 임상 결과를 예견할 수 있게 해준다는 것이다.
Procera AllCeram은 고도로 소결된 알루미늄 옥사이드로 만들어진 코어 재료로서 강도의 결합성, 아름다운 심미성, 생체 적합성, 최상의 적합성 등이 우수한 재료이다(그림 3).
코핑은 Procera로 알려져 있는 검증된 제작과정으로 만들어 지며, 이 공업과정은 높은 품질, 훌륭한 심미성, 높은 강도를 보장해준다. 이러한 결과로 인하여 많은 케이스에서 치료실에서의 체어 타임을 줄여줌과 함께 작업이 용이해져 진료실의 생산력을 증가시켜 준다. 최근에 환자들 사이에서는 메탈-프리, 생체 친화적인 재료 쪽을 더 좋아하는 추세인 걸로 볼 때 Procera AllCeram은 최상의 수복 시스템이라고 할 수 있다(그림 4).
최근의 연구에서, Procera AllCeram Crown은 7년에서 10년 동안 PFM과 같은 성공을 보인다고 하였다. Procera System은 다음과 같은 세 가지의 특징(증가된 기능, 시간 절약, 이익 제공)등을 제공하고 있는데 세분해 살펴보면 다음과 같다.
① 유익
첫째, 적은 비용의 초기 투자금으로 진행할 수 있으며, 자유롭게 집에서 작업을 진행 할 수 있다. 둘째, 자유로운 소프트웨어 업데이트와 제작 장비에 투자할 필요가 없다. 셋째, 연장 가격이 필요 없으며, 제작 유니트의 보수가 필요 없다. 넷째, 새로운 고객들에게서의 작업 물량이 증가되어 경영에 도움을 줄 수 있으며, 추가 고용 비용 없이 진행할 수 있다.
② 효율성
첫째, 30분 안에 스캔이 이루어 질 수 있기 때문에 업무 시간을 효율적으로 이용할 수 있다. 둘째, 3분 안에 디자인을 진행 할 수 있으며, 산화지르코늄 코핑 제작을 위해 더 많은 시간이 들지 않는다. 셋째, 한 시간에 10-15개의 코핑을 수용할 수 있으며, 하루에 코핑 한 쌍이 이미 인베스트먼트에서 반송된다.
③ 신뢰성
1993년에 시장 출시되어 38개 나라의 1,200 기공소에서 사용하고 있으며, 3,000개의 하청 기공소를 통해 제작된 코핑이 200백만개 이상을 훨씬 넘어서고 있다. 10년간의 임상 자료를 가지고 있으며, Procera AllCeram 코핑은 5년간 보증된다. 13개 나라안에 있는 로컬 헬프 데스크가 있으며, Procera Scanner 대여 서비스도 운영 중에 있다.
④ 유연성
Procera AllCeram 코핑 0.6mm와 0.4mm Procera AllCeram Bridge와 Procera AllCeram Laminate 그리고 여러 임플란트 시스템을 위한 Procera Abutment(Brnemark System, Replace™, Replace™ Select, Steri-Oss, 3i, Paragon, Lifecore, Implamed)를 제작할 수 있다. 재료로는 Alumium oxide, Zirconium oxide, Titanium등을 이용하여 다양한 제품을 이용할 수 있다.
⑤ 간단성
진료에서 처치 과정을 바꾸지 않고도 Procera AllCeram을 사용할 수 있으며 올-세라믹 수복물과 함께 최적의 심미적인 결과를 얻을 수 있다. Procera AllCeram Crown과 Procera AllCeram Bridge을 위해서는 일반적인 PFM 프렙 테크닉을 사용할 수 있으며 반면에 일반적인 프렙 형성에도 Procera AllCeram Laminate을 사용할 수 있다.
2) 적용 분야
200백만개가 넘는 Procera AllCeram 수복물이 과거 십 년 동안 환자들에게 장착되었다. 주목할 만한 결과는 통제된 임상 연구 안에서 얻어졌으며, 극도로 낮은 파절률이 보고되었고 수복물은 여러 해 동안 이용되어오고 있다. Procera AllCeram System과 함께 일반적인접합 테크닉을 사용하는 특징이 외과 수술 후의 합병증을 줄이고, 체어 타임을 줄이는 간단한 임상 처치과정으로 바뀌었다고 Dr. Eric van Dooren은 보고했다.
① 크라운
검은 메탈 가장자리를 가진 크라운이나 얼룩진 치아를 가지고 있는 경우에 해결책으로 Procera AllCeram Crown이 있으며, 10년 이라는 긴기간의 임상 연구 안에서, Procera AllCeram Crown이 입증되었고 구강 내의 어떤 위치에서도 장착될 수 있는 성공적인 해결책이라는 점이 임상증례를 통해 검증되고 있다(그림 5).
② 브릿지
미소를 지을 때 심미적인 부분에 결손치를 가지고 있는 경우에 해결책으로 3本Procera AllCeram Bridge를 적용할 수 있는데 이것은 심미적인 브릿지라고 할 수 있으며, 메탈 알레르기가 있는 환자를 위한 최상의 선택이라고 할 수 있다.
③ 라미네이트
“Procera AllCeram Laminate은 강도, 이름다움, 정밀함이 결합되어 있는 세라믹 베니어하 할 수 있다.
④ ProceraAbutment - Customized esthetics
Procera Abutment 시멘트형 임플란트 보철물용 가공물로서 Brnemark System 및 Steri-Oss
에 사용 가능하다(그림 8). Procera technique은 현행 티탄제를 대신하게 되며, 임플란트를 장착하게 될 환자의 특수한 요구에 부합하도록 Procera Network Laboratory에서 주문자 방식의 어버트먼트를 얻을 수 있다. 시멘트형 임플란트 보철물의 이상적이고 독특한 해결책이라고 할 수 있다(그림 9).
3) Procera AllCeram 제작과정
Procera AllCeram 은 Type II, Class I 의 세라믹 수복재를 입히기 위한 지지구조가 되는 core dental ceramic으로, Nobel Biocare AB의 독특한 'Procera Production에 의해 만들어진다. 반투명성의 코핑으로 환자 개개인의 수복 부위에 대한 Scan data를 바탕으로 컴퓨터로 조절되고 제작된다. 지금까지의 porcelain coated ceramic으로 제조된 코핑과는 달리 조밀하게 소결된 aluminum oxide로 제조되므로 강하고 견고하여 치아내부의 보철 시술 시 광범위하게 적용할 수 있다.
수요자 측의 기공소에서 환자의 수복 부위 모델을 제작한 후 이를 스캐너로 스캔하여 이 자료를 제조사 측에 on-line으로 전송하면 제조사 측은 이 자료를 받아서 그 환자에게 적합한 코핑을 제작하여 수요자 측으로 보낸다. 외관은 세라믹 수복재를 입히기 위한 지지구조가 되는 반투명재로서 형광성의 core dental ceramic이다.
Procera AllCeram은 Core dental ceramic으로 치아 수복 시 세라믹 수복재를 입히기 전 지지 구조가 되는 치과용 코핑이다. 대체적으로 제작과정은 지대치 형성 인상 채득 스캔 Data 전송 Coping 제조 우편 발송 도재 제작 구강 내 장착으로 8단계로 구분하여 볼 수 있다(그림 10~21).
단계별 제작과정을 살펴보면 첫째, 수복하고자 하는 치아를 연마 도구를 사용하여 지대치를 형성한다. 둘째, 지대치 형성된 치아를일반적인 방법으로 인상 채득한다. 인상 채득 후 제작된 작업모형을 Procera Network가 갖춰진 기공소로 보낸다. 셋째, 기공소에서는 Procera Scanner상에 모형을 잘 장착한 후 스캔을 실시한다. 넷째, Procera scanner는 치아 모델의 외형과 필요한 finishing line을 컴퓨터로 전송한다. 다섯째, 지대치 삭제와 코핑의 디자인이 입력된 모뎀 파일은 스톡홀롬에 있는'Procera Production'으로 전송된다. 전송된 data를 바탕으로 Procera Production process에 따라서 환자의 수복 부위에 꼭 맞는 coping을 제조한다. 이 coping의 제조는 PC data file에 의해서 자동적으로 조절되며 디자인과 심미성을 동시에 충족시키면서 만들어진다. Aluminum oxide를 cast의 형상대로 조밀하게 모아 coping의 내부 표면을 형성하고 외부 윤곽은 소결 이전에 형성된다. 완벽한 밀도로 소결되어지는 동안에 코핑은 preparation cast에 적합한 수준으로 수축된다.
여섯째, 컴퓨터에 의해서 제작된 Core dental ceramic(Procera AllCeram)은 다시 본래의 기공소로 보내진다. 일곱째, 시술자는 반제품으로 보내진 코핑상에 도재로 제작하여 환자의 구강 내에 장착한다.
4) Procera AllCeram System을 적용하기 위한 지대치 형성법
Procera AllCeram으로 진행하고자 할 경우에는 기존 작업과정대로 실시한다. 즉 일반금속 알로이 코어로 프렙하고 시멘트 하듯이 실시하면 된다.그림 23 지대치 형성시에는 얇은 마진과 라운드한 inner angle 그리고 edges로 삭제하는 것이 바람직하다.
① 크라운 형성시 고려사항
크라운은 가능한한 평평(flat)하게 해주어야 하며, deep cavity는 기공소에서 다이 스캔이어렵기 때문에 피해주는 것이 바람직하다. 다이아몬드의 apex가 마진 edge를 넘지 않도록 하며, 마진 내부에 groove가 형성되도록 해주어야 한다.
② 브릿지 형성시 고려사항
크라운 지대치 형성시와 동일하며, 프렙된 치아는 브릿지에서 교합-치경 높이는 최소한 3mm가 되어야 하며, 프렙되지 않은 치아간의 무치악 공간은 11mm미만이어야 한다. 그리고 프렙은 edentulous space에서 tapered하게 해주어야 정확한 connector design을 얻을 수 있다.
③ 라미네이트 형성시 고려사항
제작할 포세라인에 충분한 공간을 부여할 수 있도록 프렙해 주어야 하며, 르펩은 구개측으로 최대 2-3mm까지 내려갈 수 있도록 한다. 그리고 프렙은 접촉점까지 또는 지나서 최대 1mm까지 연장될 수 있도록 한다.
④ 지대치 형성 시 삭제 공구
Procera AllCeram을 위해 특별히 고안된 두 가지 프렙 형성 키트는 Brasseler에서 가능하다(그림 27). 하나는 크라운과 브릿지 프렙형성을 위한 키트이고 하나는 라미네이트 프렙 형성을 위한 키트이다.
