10여년 전부터 산업 전반에 3D 프린팅이 광범위하게 사용되면서 치과분야에도 서지컬 가이드, 임시크라운 등 두루 사용되고 있다. 치과기공과가 아닌 성균관대를 졸업하고 뒤늦게 덴탈테크니션의 길을 선택해 센트릭 치과기공소를 운영하고 있는 이기봉 소장은 현재 강의도 나가며 다양한 종류의 3D 프린터를 사용하고 있다. 이 소장의 3D 프린터 임상을 통해 다양한 케이스를 소개한다.
1. 서론
지난 기사에서는 슬라이서별 치아 모델 출력 품질 평가를 위해 ChituBox, Lychee Slicer, 프린터 번들 프로그램(Photonworkshop), 한국 스타트업이 개발중인 Metamorp 총 4종의 슬라이서를 이용, 동일한 치아 모델 디자인을 출력해 정확도를 평가해보는 시간을 가졌었다. 치아 모델의 출력 정확도를 평가한 결과, 다른 슬라이서들의 출력 정확도가 크게 떨어질 때 Metamorp 슬라이서의 출력 정확도가 매우 높다는 특징을 확인할 수 있었다.
총 4부작 중 3번째 기사인 이번 크라운 브릿지 출력물의 비교평가는 구치부 4본 브릿지 디자인 데이터를 각 슬라이서를 이용해 슬라이싱한 후 출력하여 평가할 예정이며, 원본 4본 크라운 브릿지 디자인 데이터를 정확도 기준 데이터로 삼아 각 슬라이서별 출력 정확도를 평가하고자 한다.
2. 연구 방법
1) 프로파일
LCD 프린터인 Anycubic photon Mono M5S를 사용했으며. 캘리브레이션 모델을 이용하여 확정한 소재의 프로파일 제원은 다음과 같다.
테스트에 이용할 3개 슬라이서(Chitubox, LycheeSlicer, Photonworkshop)에 제작된 프로파일을 입력했다. METAMORP의 경우 이전에 제공받았던 테스트용 버전을 그대로 이용했다.
2) 출력 준비
본 비교에서는 크라운 브릿지를 출력해 세척, 후경화를 마친 후 스캔해 비교할 예정이다.
3) 출력물 평가
모델 스캐너로 출력한 크라운 브릿지를 한 번씩 스캔했다. 원본 디자인 데이터에 출력한 크라운 브릿지 스캔 데이터를 중첩해 출력물의 수치적 오차값을 평가하고, 컬러 맵을 통해 출력물의 상태를 가시적으로 평가하는 방법을 이용했다. 스캔한 데이터의 3D 분석은 Cloud Compare를 이용했다.
3. 연구 결과
테스트에 사용한 슬라이서 4개 중 3개에서 기준이 된 크라운 브릿지 디자인 데이터보다 작은 체적으로 출력됐다. 반면에
3) Metamorp 슬라이서로 출력한 크라운 브릿지는 디자인 데이터와 매우 근접한 체적으로 출력됐다.
컬러 맵에서 진한 파란색에 가까울수록 원본 디자인보다 작고 얇게 출력된 영역을 이야기하고, 진한 빨간색에 가까울수록 반대로 두껍고 크게 출력된 영역을 이야기한다. 초록색은 의도한 대로 정상적인 스케일로 출력되었다는 것이다.
따라서 Metamorp 슬라이서로 출력한 크라운 브릿지는 디자인상에서 고려했던 컨택과 적합을 실제 브릿지 출력물에서도 문제 없이 그대로 반영할 수 있을 것이다.
출력 결과를 종합해 보게 되면 다음과 같다.
4. 고찰 및 결론
이번 기사에서는 4종류의 슬라이서를 이용해 동일한 크라운 브릿지를 출력한 후 출력 정확도를 평가해 보았다. 지금까지의 평가 기사에서 볼 수 있었듯 다른 슬라이서들의 출력 결과가 좋지 않을 때 3번, Metamorp 슬라이서의 출력 정확도가 대체로 높은 편이었다는 특징은 이번 평가에서도 이어졌다.
디지털 기법을 이용한 치과기공물의 제작 과정에 있어서 특히 크라운 브릿지의 출력 정확도가 좋지 않다는 것은 임상가들 사이에서 끊임없이 제기된 문제점이었다. 크라운 브릿지의 출력 정확도 문제는 액소캐드를 비롯한 덴탈 캐드 프로그램의 디자인 도중 고려된 수많은 요소가 출력 단계에서 제대로 반영되지 않는 문제로 이어지게 된다.
이렇게 출력된 크라운 브릿지가 구강 내에 적용된다면 당연히 제 기능을 하지 못하는 보철물이 되기 십상이다. 심지어 임시보철물을 적용하더라도 환자와 치과병의원으로부터의 클레임을 유발하기도 한다. 이러한 문제는 아직 3D 프린팅으로 제작된 보철물이 영구적인 사용을 염두에 두지 못하는 이유 중 하나이기도 하다.
지금까지 3D 프린팅의 임상 적용을 매우 중시하는 임상가로써 크라운, 치아 모델, 크라운 브릿지 3종류의 출력 결과를 테스트 해 보며 3D 프린팅의 정확성에 대한 걱정에서 임상가를 자유롭게 해 주는 메타몰프 슬라이서의 출력 결과를 확인했다.
이어지는 후속 기사에서 4종류의 슬라이서를 이용한 서지컬 가이드의 출력 결과를 평가하면서, 어떤 슬라이서의 출력 안정성과 출력 정확도가 가장 높은지 평가할 수 있을 것이다.
<다음 호에 계속>
