대한치과보철학회지:Vol. 43, No. 4, 2005 가변형 치과 인상용 트레이로 제작된 모형의 재현성에 관한 연구 원광대학교 치과대학 치과보철학교실 엄상호 오상천 Ⅰ. 서 론 치과 임상에서 인상채득을 위해서는 인상재와 함 께 트레이가 있어야 하며 인상재의 종류와 인상채득 의 목적에 따라 여러 형태의 트레이가 사용된다. 인상용 트레이는 기성 트레이와 개인 트레이가 사 용되고 있으며 기성 트레이는 치아의 유무에 따라 유치악용과 무치악용으로 나누어진다. 기성 트레이 는 주로 비가역성 수성 인상재와 가역성 수성 인상 재를 이용한 인상채득에 사용되고 있으며, 개인 트 레이는 주로 고무인상재를 이용한 인상채득 시에 사 용하게 되는데 이는 인상재의 두께를 균일하게 하여 인상재의 경화 시 나타나는 크기의 변화를 최소화하 기 위함이다. 1) 개인 트레이를 사용한 인상채득 시 인상재의 두께 가 2~4mm로 유지될 때 탄성 인상재는 적절한 체적 안정성을 갖는다. 2-4) 하지만 이러한 개인 트레이의 사용은 시간적, 경제적으로 많은 부담을 주기 때문 에 최근에는 진단용 모형 제작뿐만 아니라 작업모형 의 제작을 위해 정밀 인상재를 사용하는 경우에도 기성 트레이를 활용하는 빈도가 증가하는 추세이다. 정확한 인상은 인상재의 선택, 인상재의 혼합비와 혼합시간, 5) 해부학적 구조물에 적절한 인상방법 6) 과 인상재를 담을 수 있는 트레이, 인상체의 제거법 7) 등 의 영향을 받게 되는데 성공적인 인상이 채득되기 위해선 우선 사용되는 인상재는 임상적으로 요구되 는 경화의 특징과 정확성, 견고성 및 영구성을 가져 변형이 적어야 하며 경제적으로도 합당하고 조작이 간편해야 한다. 또한 인상에 영향을 주는 여러 요인 중 인상재의 발전은 괄목한 것으로 인상재료의 조작 성과 정확성은 크게 향상되었다. 탄성 인상재는 높 은 탄성복원력을 가지며 낮은 변형율과 적절한 찢김 저항을 가진다. 8) 개인 트레이의 제작 시 자가중합 아크릴릭 레진, 열 가소성 레진, 그리고 광중합형 레진 등이 사용되 고 있으며, 최근에는 polycaprolactone 9) 재료가 새로 이 등장하기도 했다. 기성 트레이는 보통 금속 재료 로 제작이 되고 있으나, 그 용도에 따라 열가소성 재 료나 레진을 이용하여 제작되기도 한다. 현재 치과임상에서 사용되고 있는 유치악용 기성 트레이는 각기 다른 악궁의 크기에 따라 일반적으로 상악 3개, 하악 3개로 모두 6개가 한 세트로 사용되 고 있다. 그러나 경우에 따라서는 악궁이 커서 기존 의 기성 트레이로는 인상을 채득할 수 없어 트레이 를 변형시켜 인상을 채득해야 하는 등의 어려움을 겪고 있다. 또한 한국인의 악궁형태는 서양인과 비 교할 때 서로 차이점이 있으며, 크기에 있어서도 한 국인이 서양인에 비해 견치간 거리, 구치간 거리가 큰 것으로 알려져 있다. 10) 그러나 국내에서 널리 사 용되고 있는 기성 트레이는 서양인에 맞게 만든 외 본연구는 보건복지부 보건의료기술진흥사업의 지원에 의하여 이루어진 것임(과제고유번호:02-PJ1-PG3-20507-0037). 453
국제품이거나 국산이라 하더라도 외국제품을 모방 한 제품이므로 한국인 악궁에 맞는 한국형 트레이의 개발의 필요성이 제기되어 왔다. 이와 관련하여 1989년 송 등 11) 은 한국인 성인에 대 한 기성 트레이의 적합도에 관한 연구를 통해 소형 과 중형 트레이의 사용빈도가 현저하게 낮아 트레이 의 크기가 한국인 악궁에 비해 대체로 작았으며 트 레이의 폭경도 상악 구치부 협측에서 특히 좁았고, 구개부의 인상재의 두께는 너무 컸으며 하악의 설소 대 부위의 트레이 길이도 다소 길어 개선의 필요함 을 보고하였다. 또한 1995년 송 등 10) 은 악궁의 크기 와 형태에 대한 연구에서 한국형 유치악용 트레이의 설계치를 제시하였고. 1997년 신 등 12) 은 이 설계치를 바탕으로 제작한 트레이의 적합도에 관하여 보고하 기도 하였다. 이들의 연구에서 악궁은 그 폭에는 차 이가 있지만 악궁의 전후방 길이에는 차이가 없다는 것을 알 수 있었으며, 이를 통해 기성 트레이가 그 폭에 의해 크기가 구분되는 것이 더 바람직할 것으 로 제안하였다. 한편동등 13) 은 폭을 조절할 수 있는 트레이가 있 으면 상악 1개, 하악 1개 등 단지 2개의 트레이로 모 든 악궁에 적용시킬 수 있다는 점에 착안하여, 양 구 치부에 2개, 전치부에 1개의 stop이 부착되어 인상재 의 균일한 두께를 유지할 수 있고 동시에 이 stop에 의해 트레이가 악궁의 크기에 따라 자동적으로 폭이 조절될 수 있도록 도안된 가변형 치과 인상용 트레 이를 고안하였다. 따라서 본 연구는 새로 개발된 가변형 트레이의 임 상 적용 가능성에 대한 평가를 위해 이 가변형 트레 이와 금속 기성 트레이 그리고 개인 트레이를 이용 하여 인상을 채득하고 모형을 제작한 후 3차원 광학 디지타이저를 이용하여 인상 전 기준 모형과 인상 후 석고모형의 미세 형태 변화를 통한 가변형 트레 이의 모형 재현성을 알아보고자 하였다. Ⅱ. 연구재료 및 방법 1. 기준 모형 제작 유치악 자연치를 재현한 러버몰드(Rubber mould, Nissin Dental Pro., Kyoto, Japan)와 다이레진 (Polyurock, Metalor, Swiss)을 이용하여 상하악 기 준 모형을 제작하였다.(Fig. 1) 2. 트레이 종류 트레이는 기존의 금속 기성 트레이, 개인 트레이 그리고 본 실험을 위해 제작된 가변형 트레이 등을 사용하였다. 1) 금속 기성 트레이 (metal stock tray) 금속 기성 트레이는 국내에서 흔히 사용되는 유치 악용 트레이(Impression Tray, Frontierdental, Korea)를 사용하였다. 2) 개인 트레이 (individual tray) 개인 트레이는 기준모형으로부터 얻은 진단모형에 Fig. 1. Master model of maxilla and mandible. 454
서 제작하였는데 베이스플레이트 왁스(Shur Wax, Heraeus Kulzer, Germany) 두 장으로 약 2mm의 균일한 공간을 부여할 수 있도록 하고 전치부위와 구치부위에 3개의 스탑을 형성하여 트레이 레진(SR Ivolen, Ivoclar vivadent AG, Liechtenstein)으로 제작한 다음, 변형을 최소화하기 위해 24시간 실온 에 보관한 후 실험에 사용하였다. 3) 가변형 기성 트레이 (adjustable stock tray) 가변형 트레이 각 부위별 크기는 송 등 25) 의 연구결 과에 따른 악궁의 크기 분석결과를 이용하여 설계된 트레이 수치를 기본으로 하고, 신 등 26) 에의한적합 도 분석결과를 감안하여 조정하였다. 트레이 형상 모델링은 CATIA V3R9(Dassault system, France)를 사용하였으며, 트레이 재료는 ABS(Acrylonitrile butadiene styrene) 합성수지를 사용하였고, Unigraphics(Unigraphics Solutions, USA)와 Fanuc(Fanuc Co, Japan)를 이용한 NC 밀 링 작업을 통하여 시제품을 제작하였다.(Fig. 2) 힌지(hinge)는 트레이의 안정성과 악궁의 형태 변 화 등을 감안하여 트레이 본체와 핸들의 부착부에서 10mm 떨어진 부위에 위치시켰다.(Fig. 2) 상, 하악 모두 전치부에 1개와 양 제1대구치 교합 면에 1 개씩 모두 3 개 스탑을 부여하였다. 스탑의 높이는 2mm 이며, 트레이를 구강 내 적합 시 그 폭 이 자동으로 조절되도록 유도사면을 부여하였다. (Fig. 2) 3. 실험모형 제작 가변형 트레이와 금속 기성 트레이를 사용한 모형 의 제작은 트레이 부위에 헤비바디 실리콘 인상재 (Imprint II Penta, 3M ESPE, Germany)를 자동 믹 서(Pentamix 2, 3M ESPE, Germany)를 이용해 혼 합하여 주입하였고 기준모형에는 디스펜서 건 타입 라이트바디 실리콘인상재(Imprint II Garant, 3M ESPE, Germany)를 주입하여 인상 채득하였다. 5분 후 기준모형을 분리하고 인상체 내면에 Wetting Agent를 도포한 후 Type IV 치과용 석고(GC Fujirock EP, GC Europe N.V., E.C.)를 제조사의 지시에 따른 혼수비로 진공믹서(Wamix-2, Wassermann, Germany)를 이용하여 30초간 혼합한 후 바이브레이터 상에서 기포가 생기지 않도록 조심스 럽게 인상체에 넣어 1시간이 지난 다음 인상체에서 모형을 분리한 후, 베이스몰드와 Type IV 치과용 석고(GC Fujirock EP, GC Europe N.V., E.C.)를 이용해 베이스를 형성하였다. 개인 트레이를 사용한 모형의 제작은 트레이의 변 연과 내면에 실리콘 접착제(Universal Adhesive, Heraeus Kulzer, Germany)를 바른 후 2분간 건조 시킨 후 디스펜서 건 타입 실리콘 인상재(Imprint II Garant, 3M ESPE, Germany)를 이용해 기준모형 의 치아부위와 트레이에 기포가 없도록 주입하여 인 상 채득하였다. 5분후 기준모형을 분리하고 Type IV 치과용 석고를 사용하여 같은 방법으로 실험모형 을 제작하였다. A B upper tray lower tray Fig. 2. CAD modeling of adjustable stock tray. 455
이상과 같은 방법으로 상, 하악 각기 3종류의 트레 이를 이용해 각 시편 당 10개씩 총 60 개의 실험모형 을 제작하였다. 4. 모형의 스캐닝 본 실험에 사용된 광학 스캐너는 x, y, z축 방향으 로, 1μm 단위로 제어되는 이동 테이블(TA1010, Samick, Japan)과 3μm의 해상도를 가지는 레이저 센 서(LK-081, KEYENCE, Japan)로 구성되어 있 다. 본 실험에서는 20μm의 해상도로 스캔하였으며 X-Y 평면으로 약 100,000 포인트에서 3차원 위치를 측정하였다.(Fig. 3) 측정 시간은 각 모형 당 약 3시 간이 소요되었고 측정된 데이터는 약 2.5 Megabite 크기의 ASC 파일로 저장되었다. 5. 재현성 측정 레진으로 제작된 기준모형과 각각의 트레이로 제 작된 실험모형의 스캔영상을 3차원 영상 분석프로그 램(CATIA V5R12, Dassault system, France)을 이 용하여 거리 측정을 하였다. 상악 양측 견치 교두정 과 제2대구치 원심 협측 교두정과 하악 양측 견치 교 두정과 제2대구치 원심 설측 교두정을 프로그램 상 에서, 가장 높은 Z 값을 갖는 점으로 선택하였고, 각 각의 거리를 측정하였다. 상악 우측 견치 교두정을 A point로 상악 좌측 교 두정을 B point로 상악 좌측 제2대구치 원심 협측 교 두정을 C point로 상악 우측 제2대구치 원심 협측 교 두정을 D point로 정의 하였고 하악 좌측 견치 교두 정을 E point로 하악 우측 견치 교두정을 F point로 하악 우측 제2대구치 원심 설측 교두정을 G point로 하악 좌측 제2대구치 원심 설측 교두정을 H point로 정의하였다. 기준모형은 레이저 스캔의 정확도를 평가하기 위해 3회의 스캐닝과 거리측정을 하였으며 실험모형은 1 회의 스캐닝과 거리측정을 하였다. 상악과 하악상의 4개 기준점간의 길이변화를 6부위에서 측정, 상 하악 총 12부위의 거리측정을 시행하였다.(Fig. 4, 5) 6. 통계처리 Fig. 3. Three-dimensional laser scanner. 기준모형의 스캔 데이터와 60개 석고모형의 스캔 데이터로 얻어진 상악 6부위, 하악 6부위 총 12부위 Fig. 4. Reference points & scanned image of maxilla. 456
Fig. 5. Reference points & scanned image of mandible. 의 거리로부터 평균과 표준편차가 계산되었으며 각 부위의 동질성이 2-way analysis of variance (ANO- VA, p<0.05)를 이용해 검증되었다. Ⅲ. 연구성적 대부분 기준모형에서의 길이보다 실험모형에서 길 이가 증가하는 양상을 보였으나, 하악 우측 견치와 제2대구치 사이의 거리는 전반적으로 감소하는 양상 을 보였다. 상악에서는 개인 트레이의 변형량이 많 았고 하악에서는 금속 기성 트레이의 변형량이 많았 다. 전반적으로 가변형 기성 트레이가 유동적인 경 첩을 가짐에도 불구하고 횡적으로 안정적인 양상을 보였다.(Fig. 6, 7) 1. 상악의 변화(Table I) 1) 상악 악궁의 폭 상악 악궁의 폭인 수평방향의 길이에서 기준모형 과 전치부 A-B 간의 거리 차는 개인 트레이와는 유 의성이 없었으나,(P>0.05) 금속 기성 트레이, 가변형 기성 트레이와는 유의성 있는 차이를 보였다. (P<0.05) 기준모형과 구치부 C-D간의 거리 차는 개인 트레이와는 유의성 있는 차이가 있었으나 (P<0.05) 가변형 기성 트레이와 금속 기성 트레이와 는 유의성 있는 차이가 없었다.(P>0.05) 2) 상악 악궁의 길이 상악 악궁의 길이인 수직방향의 길이에서 기준모 형과 우측 A-C 간의 거리 차는 개인 트레이와는 유 의성 있는 차이가 있었으나,(P<0.05) 가변형 기성 트 레이와 금속 기성 트레이와는 유의성 있는 차이가 없었다.(P>0.05) 기준 모형과 좌측 B-D 간의 거리 차 는 모든 트레이 군에서 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.(P>0.05) 3) 상악 악궁의 대각선 길이 상악 악궁의 대각선 길이에서 기준모형과 A-D 간 의 거리 차는 금속 기성 트레이와 개인 트레이는 유 의성 있는 차이를 보였으나,(P<0.05) 가변형 기성 트 레이는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.(P>0.05) 기준모형과 B-C 간의 거리 차는 개인형 트레이를 제 외한 나머지 트레이에서는 유의한 차이를 보이지 않 았다.(P>0.05) 2. 하악의 변화(Table II) 1) 하악 악궁의 폭 하악 악궁의 폭인 하악 수평방향의 길이에서 기준 모형과 전치부 E-F 간의 거리 차는 금속 기성 트레 이를 제외한 개인 트레이와 가변형 기성 트레이에서 는 유의한 차이를 보이지 않았으며,(P>0.05) 구치부 G-H 간의 거리차는 모든 종류의 트레이에서 유의한 차이를 보이지 않았다.(P>0.05) 457
Table I. Means and Standard Deviations(SD) of the Distance between Measuring Points in Upper Arch Location Distance DMM Duncan s Tray Type SD measured (mm) (μm) Grouping Master Model 36.418 0.002 a A-B Metal Stock Tray 36.602 0.074 184.3 b (Width) Individual Tray 36.45 0.119?81.9 ab Adjustable Stock Tray 36.543 0.087 125.6 b Master Model 57.554 0.053 a C-D Metal Stock Tray 57.609 0.075 55.5 a (Width) Individual Tray 57.923 0.185 369.1 b Adjustable Stock Tray 57.547 0.103-7.4 a Master Model 38.107 0.033 ab A-C Metal Stock Tray 38.14 0.106 32.8 ab (Length) Individual Tray 38.269 0.227 161.9 b Adjustable Stock Tray 38.065 0.07-42.2 a Master Model 37.051 0.028 a B-D Metal Stock Tray 37.037 0.083-13.8 a (Length) Individual Tray 37.167 0.203 115.6 a Adjustable Stock Tray 37.028 0.233-22.5 a Master Model 59.177 0.031 a A-D Metal Stock Tray 59.367 0.107 189.7 b (Diagonal Individual Tray 59.523 0.135 345.8 c Length) Adjustable Stock Tray 59.294 0.131 117.0 ab Master Model 59.223 0.001 a B-C Metal Stock Tray 59.329 0.073 106.2 ab (Diagonal Individual Tray 59.412 0.13 189.3 b Length) Adjustable Stock Tray 59.235 0.096 12.5 a A: Upper Right Caine Cusp Tip, B: Upper Left Caine Cusp Tip, C: Upper Left 2nd Molar Disto-Bucal Cusp Tip, D: Upper Right 2nd Molar Disto-Bucal Cusp Tip, DMM: Deviation based on Master Model. Positive numbers indicate that the cast model was larger than the master model; negative numbers indicate that the cast model was smaller than the master model. 2) 하악 악궁의 길이 하악 악궁의 길이인 수직방향의 길이에서 기준모 형과 우측 E-G 간의 거리 차는 금속 기성 트레이와 가변형 기성 트레이는 유의한 차이를 보였으나, (P<0.05) 개인 트레이는 유의한 차이를 보이지 않았 다.(P>0.05) 좌측 F-H 간의 거리 차는 금속 기성 트 레이는 유의한 차이를 보였으나,(P<0.05) 개인 트레 이와 가변형 기성 트레이는 유의한 차이를 보이지 않았다.(P>0.05) 3) 하악 악궁의 대각선 길이 하악 악궁의 대각선 길이에서 기준모형과 F-G 간 의 거리 차는 모든 트레이에서 유의한 차이를 보이 지 않았으나,(P>0.05) E-H 간의 거리 차는 모든 종 류의 트레이에서 유의한 차이를 보였다.(P<0.05) Ⅳ. 총괄 및 고찰 치과 임상에서 진단모형이나 작업모형을 제작할 목적으로 인상을 채득하게 된다. 인상은 치아와 주 위 구강조직의 형태 및 관계를 재현할 수 있는 음형 을 말하는 것으로 반 유동성 물질을 넣어 그것이 경 화되게 함으로써 만들어지게 된다. 14-16) 이러한 인상 채득시 필요한 트레이의 종류로는 크게 기성 트레이 458
Table II. Means and Standard Deviations(SD) of Distance between Measuring Points in Lower Arch Location Distance DMM Duncan s Tray Type SD measured (mm) (μm) Grouping Master Model 26.41 0.01 a E-F Metal Stock Tray 26.661 0.193 250.8 b (Width) Individual Tray 26.537 0.223 127.5 ab Adjustable Stock Tray 26.574 0.186 164.2 ab Master Model 42.003 0.002 a G-H Metal Stock Tray 42.068 0.101 64.7 a (Width) Individual Tray 42.144 0.162 140.5 a Adjustable Stock Tray 42.104 0.112 101 a Master Model 38.205 0.032 a E-G Metal Stock Tray 37.952 0.122-252.8 b (Length) Individual Tray 38.069 0.213-135.7 ab Adjustable Stock Tray 37.979 0.195-225.8 b Master Model 37.485 0.053 a F-H Metal Stock Tray 37.86 0.274 375.5 b (Length) Individual Tray 37.746 0.205 260.9 ab Adjustable Stock Tray 37.685 0.255 200.4 ab Master Model 50.277 0.042 a E-H Metal Stock Tray 50.627 0.195 350.5 b (Diagonal Individual Tray 50.585 0.086 307.6 b Length) Adjustable Stock Tray 50.499 0.179 222.3 b Master Model 50.441 0.054 a F-G Metal Stock Tray 50.533 0.134 91.5 a (Diagonal Individual Tray 50.515 0.125 74 a Length) Adjustable Stock Tray 50.497 0.113 56.2 a E: Lower Left Caine Cusp Tip, F: Lower Right Caine Cusp Tip, G: Lower Right 2nd Molar Disto-Lingual Cusp Tip, H: Lower Left 2nd Molar Disto-Lingual Cusp Tip, DMM : Deviation based on Master Model. Positive numbers indicate that the cast model was larger than the master model; negative numbers indicate that the cast model was smaller than the master model. Fig. 6. Diagram of deviations according to tray type on upper arch. Fig. 7. Diagram of deviations according to tray type on lower arch. 459
와 개인 트레이로 대별할 수 있으며 각각 장단점을 지니고 있다. 임상에서 큰 준비 없이 간편하게 사용 할 수 있는 기성 트레이에 비해 개인 트레이는 시간 적, 경제적, 기술적인 부담이 있으나, 개인 트레이는 각 환자 악궁의 해부학적 구조가 반영된 정확한 트 레이 변연 형성이 가능하고, 인상채득 시 체적 정확 성을 위한 균일한 인상재의 두께를 얻을 수 있으며, 또한 트레이 부피를 줄일 수 있어서 환자에게 보다 편안한 인상채득이 가능하기 때문에 여전히 임상에 서 많이 사용되고 있다. 17) 개인 트레이를 위한 재료로는 자가중합 아크릴릭 레진, 열가소성 레진, 광중합형 레진, 그리고 알레르 기 반응을 줄인 재료(hypoallergenic material)인 polycaprolactone 9) 재료가 사용되기도 하였다. 레 진을 이용하여 제작하는 개인 트레이는 재료의 종 류, 두께 그리고 형태에 따라 인상의 정확성이 틀려 질 수 있다. Reiberg 18) 는 개인 트레이의 가요성(flexibility)이 인상체의 정확도에 영향을 준다고 전제하 고 여러 가지 재료와 두께로 가요성과 온도에 따른 트레이 형태 변화를 측정하여 2mm 두께의 트레이 가 가장 정확하다고 보고하였으며, Breeding 등 19) 은 자가 중합 아크릴릭 레진과 광중합형 레진, 그리고 열가소성 레진간의 물리적 성질을 비교한 실험에서 광중합형 레진이 체적변화가 가장 적었다고 보고하 였다. 많은 연구에서 치과모형제작 중 발생하는 변형은 인상제와 트레이의 종류에 따라 결정된다고 보고하 고 있으며, 2,4,20,21) 아크릴로 만들어진 개인 트레이를 이용해 탄성인상재로 체득한 인상체에서 최소의 변 형이 발생되는 것으로 알려져 있고, 22,23) 치과모형 제 작에 있어서 탄성 인상재에 의한 모형제작 시 개인 트레이와 기성 트레이 간에 유의할 만한 차이가 없 는 것으로 보고된다. 24,25) 민족간, 개인간 악궁의 편차가 고려되지 않은 기존 의 기성 트레이는 한계를 가지고 있으며, 이로 인해 임상에서 악궁이 큰 경우, 특히 상악 구치부 악궁 폭 이 넓은 경우, 트레이 각 부위별 설계의 변형이 필요 함을 느끼게 된다. 송 등 10) 에 의해 연구된 한국인의 악궁의 크기분석 결과, 악궁은 길이에서는 큰 차이 를 보이지 않으나, 폭에서 주로 차이를 보였다는 점 에 착안하여 동 등은 트레이 폭을 조절할 수 있는 가 변형 트레이를 개발하게 되었다. 본 실험에서 사용 된 이 가변형 트레이는 오직 2개(상악 트레이와 하 악 트레이)의 트레이로만 구성되어 있으며, 두개의 편측 트레이로 이루어진 각각의 트레이는 정중 중심 부의 손잡이 끝에 위치한 힌지 핀에 의해 결속되어 하나의 완성된 트레이가 되고 이를 중심으로 트레이 폭, 즉 악궁의 크기를 변형할 수 있도록 설계되어 있 다. 트레이 힌지의 위치는 트레이 폭의 변형 시 악궁 의 길이 변화를 최소로 하기위해 손잡이 끝부분에 위치시켰다. 또한 전치부와 양쪽 제1대구치 부위에 2mm 높이와 경사면을 갖는 stop을 부여하여 인상재 의 균일한 두께를 유지할 수 있도록 되어있으며 동 시에 해당 치아가 이 stop의 경사면을 타고 유도되므 로 트레이가 악궁의 크기에 따라 자동적으로 폭이 조절될 수 있도록 고안되어있다. 이러한 가변형 트 레이의 각 부위별 크기는 송 등 10) 의 연구결과에 따른 악궁의 크기 분석결과와 이를 이용하여 설계된 트레 이 수치를 기본으로 하여 설계하였으며, 신 등 12) 에 의한 적합도 분석결과를 감안하여 이 수치를 조정하 였다. 이 가변형 트레이를 이용하면 환자 개개인의 악궁의 크기에 따라 트레이를 적합시켜 보다 간편하 게 정확한 인상채득을 할 수 있을 것이다. 즉 새로이 고안된 가변형 트레이가 단지 1개의 트레이로 다양 한 크기의 악궁에 사용되면서 기존 트레이와 유사한 모형 재현성을 갖는 다면 임상에서 많은 도움이 될 것이다. 모형의 재현성에 대한 연구로 Heartwell 등, 26) Mendez, 27) Woodward 등 28) 은 유공 트레이와 Rimlock 트레이를 이용한 인상의 정밀도를 비교 평가하 였고, Valderhaug와 Floystrand, 29) Mendez 등 27) 은 기성 트레이와 개인 트레이간의 정밀도에 관해 연구 보고하였다. Brosky 등 25) 은 다양한 방법으로 제작된 모형을 측정하였으나 자연치 형태의 치아들로 구성 된 악궁형태의 모형이 가장 구강환경을 유사하게 재 현할 수 있다고 하였다. 이런 치과 모형 재현 시 발 생하는 변형의 원인은 언더컷으로부터 인상체가 제 거 될 때 발생한 인장력이 결과적으로 인상체의 변 형을 초래하기 때문이다. 30-32) 이러한 영구적인 인상 체의 변형은 인장력이 발생한 양과 시간에 영향을 받는다. 33) 전통적으로 치과모형의 재현성 측정을 위해 수동 460
적인 측정기구들이 사용되어져 왔으며 이러한 수동 측정은 켈리퍼 34,35) 또는 마이크로스코프 36-38) 가 일반적 으로 사용되나 이러한 캘리퍼와 마이크로스코프는 25μm와 1μm의 정확도의 단지 선상의 변형량 측정을 위해 사용되어질 수 있다. 22) 이러한 수동적인 측정방 법은 뚜렷한 장점과 단점을 가지는데 정확성과 측정 의 편리함 그리고 신속한 측정이 장점이라면 이러한 측정은 캘리퍼나 마이크로스코프로 측정이 가능하 도록 디자인된 모형에서만 가능하며 본 연구에서와 같이 해부학적인 입체 모형의 측정은 불가능하다. 또한 이런 측정방법은 단지 2 point 간의 거리측정만 가능하여 3차원적인 변형 측정에는 한계가 있고, 측 정하는 사람의 편견이나 주관이 개입될 수 있다는 단점을 보인다. 최근에는 컴퓨터와 공학기술이 발전하여 3차원 광 학 디지타이저와 같은 미세한 변화를 측정할 수 있 는 새로운 계측장비를 사용할 수 있게 되었다. 25,26,39) 3차원 광학 디지타이저는 정확한 두 점의 비틀림을 측정할 수 있고 자동화된 방법을 통하여 술자의 측 정시발생할수있는오차를줄일수있어매우미 세한 3차원적인 측정을 가능하게 한다. 25,26) Quick 등 40) 은 40μm 해상도의 3차원 디지타이저를 이용해 석고 모형 측정을 시도하였고 Brosky 등 25,26) 은 3차원 광학 디지타이저를 이용해 플라스틱 기성 트레이와 개인 트레이간의 비닐 폴리실록산(vinyl polysiloxane)으로 인상채득 시 모형의 재현성을 연구 하기도 하였다. 본 실험에 사용된 3차원 광학 디지타이저는 측정 자의 편견을 줄일 수 있으며 3 차원 입체영상을 통하 여 해부학적인 모형의 변형을 직접 측정할 수 있었 다. 보다 정밀한 측정을 위하여, 기준점의 설정은 가 능한 서로 멀리 떨어져 있으며 날카로운 첨단을 가 진 부위로 선택하기 위해 양측 견치 교두정과 2대구 치 원심의 비기능 교두로 설정하였다. 또한 본 실험 에서는 광학 디지타이저의 산란에 의한 측정오차를 줄이고 실험모형과 기준모형이 유사한 환경에서 측 정이 가능하도록 기준모형의 색상을 실험모형과 유 사하게 염색한 레진으로 제작하였다. 본 연구에서는 새로 개발된 가변형 트레이의 모형 재현성을 평가하기 위해 레진으로 제작된 기준모형 을 개인 트레이와 금속 기성 트레이 그리고 가변형 트레이를 이용하여 인상을 채득하고 모형을 제작한 후 3차원 광학 디지타이저를 이용하여 인상 전 기준 모형과 인상 후 실험모형의 미세 형태 변화를 비교 하였다. 정확한 측정을 위해 사용된 이 레이저 디지 타이저는 보다 객관적이고 정확한 길이 데이터를 제 공하였지만 스캐닝 시간이 한 모델 당 3시간이나 소 요되는 단점이 있었다. 앞으로 조금 더 빠른 속도의 스캐너가 개발된다면 이와 유사한 연구에 많은 도움 이 되리라 생각되었으며, 또한 보다 정확한 삼차원 적인 변형량 측정을 위한 데이터 분석 프로그램의 개발이 필요하다고 사료되었다. 프로그램 상에서 측정한 길이를 비교한 결과 대부 분의 측정부위에서 기준모형에서의 길이보다 실험 모형에서 길이가 증가하는 양상을 보였으나, 하악 우측 견치와 제2대구치 사이의 거리는 오히려 감소 하는 양상을 보였다. 또한 상악에서는 개인 트레이 의 변형량이 많았고 하악에서는 금속 트레이의 변형 량이 많았으며 많은 부위에서 가변형 트레이가 좋은 결과를 나타냈다. 특히 대각선 방향으로의 길이변화 가 다른 트레이에 비해 매우 적었다. 전반적으로 트 레이간의 정확도에는 큰 차이가 없었고 가변형 트레 이가 유동적인 경첩을 가짐에도 불구하고 횡적으로 안정적인 양상을 보였다. 더구나 기준 모형의 인상 채득 후 분리 시 가변형 트레이가 가장 용이하였다. 이것은 경첩을 갖는 가변형 트레이가 분리 시 인상 체의 과도한 변형응력을 상쇄시키고 제거를 용이하 게 하여 더욱 정확한 인상을 가능하게 했으리라 사 료되었다. 그러나 치열 언더컷이 심하고 배열이 불 규칙하여 트레이 제거 시좀더많은변형응력이 요 구될 경우도 이러한 경첩구조가 긍정적 영향을 미칠 지에 대해서는 좀 더 추가적인 실험이 필요할 것으 로 사료되었다. 또한 모든 트레이를 대상으로 한 것 은 아니라 단정 지을 수는 없으나 본 실험에서 사용 했던 금속 기성 트레이나 개인 트레이보다는 모형 재현성면에서 가변형 트레이가 더욱 우수한 것으로 드러났는데 이는 아마도 아이러니하게 가변형 트레 이의 경첩 구조에 따른 용이한 제거의 결과가 아닌 가 사료된다. 그러나 인상용 재료를 실리콘 러버가 아닌 알지네이트로 하였을 경우도 같은 결과가 나올 것인지는 추가적인 실험이 필요할 것 같다. 461
Ⅴ. 결 론 본 연구는 새로 개발된 가변형 트레이와 금속 기성 트레이, 개인 트레이를 이용하여 인상을 채득하고 모형을 제작한 후 3차원 광학 디지타이저를 이용하 여 인상 전 기준모형과 인상 후 실험모형의 미세 형 태 변화를 비교 연구함으로써 가변형 트레이의 모형 재현성을 알아보고자 하였다. 기준모형의 스캔 데이 터와 상악 30개, 하악 30개의 석고 모형의 스캔 데이 터로 얻어진 상악 6부위 하악 6부위의 거리차를 측 정한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 상악에서 가변형 기성 트레이는 전방 악궁의 폭, 금속 기성 트레이는 전방 악궁의 폭, 악궁의 한 대각선 길이, 개인 트레이는 전방, 후방 악궁의 폭, 악궁의 두 대각선의 길이에서 기준모형과 유 의한 차이를 보였으나,(P<0.05) 그 나머지 악궁의 폭, 길이, 대각선 길이 면에서는 기준모형과 유의 한 차이가 없었다.(P>0.05) 2. 하악에서 가변형 기성 트레이는 악궁의 편측 길 이, 악궁의 한 대각선 길이, 금속 기성 트레이는 전방 악궁의 폭, 악궁의 양측 길이, 악궁의 한 대 각선 길이, 개인 트레이는 악궁의 한 대각선 길이 에서 기준모형과 유의한 차이를 보였으나, (P<0.05) 그 나머지 악궁의 폭, 길이, 대각선 길이 면에서는 기준 모형과 유의한 차이가 없었 다.(P>0.05) 즉 전반적으로 트레이 간의 모형 재현성에서 큰 차 이는 없었으나, 유동적인 경첩을 가짐에도 불구하고 가변형 트레이가 가장 안정적인 양상을 보였다. 참고문헌 1. Zarb GA, Bergman B, Clayton JA, MacKay HF. Prosthodontic Treatment for partially Edentulous Patients. The C.V. Mosby Co., Louis, 1978. 2. Eames WB, Sieweke JC, Wallace SW, Rogers LB. Elastomeric impression materials: effect of bulk on accuracy. J Prosthet Dent 1979;41:304-307. 3. Clancy JM, Scandrett FR, Ettinger RL. Long-term dimensional stability of three current elastomers. J Oral Rehabil 1983; 10:323-325. 4. Lacy AM, Fukui H, Bellman T, Jendresen MD. Time-dependent accuracy of elastomer impression materials. Part II: Polyether, polysulfides, and polyvinylsiloxane. J Prosthet Dent 1981;45:329-333. 5. Myers GE, Stockman DG. Factors that affect the accuracy and dimentional stability of the mercaptan rubber-base impression materials. J Prosthet Dent 1960; 10:525-535. 6. Stackhouse JA. The accuracy of stone dies made from rubber impression materials. J Prosthet Dent 1970;24:337-386. 7. Shigeto N, Murata H, Hamada T. Evaluation of the methods for dislodging the impression tray affecting the dimensional accuracy of the abutments in a complete dental arch cast. J Prosthet Dent 1989; 61:54-58. 8. American Dental Association. Vinyl polysiloxane impression materials: a status report. Council on Dental Materials, Instruments, and Equipment. J Am Dent Assoc 1990;120:595-596, 598, 600. 9. Paul J. Milward LCGI, William M. Murphy. Custom impression trays with a new hypoallergenic material. J Prosthet Dent 1994;72(5):572-573. 10. Dong JK, Cho HW, Song DS, Kang SG. Development of dentulous stock trays for koreans. J Wonkwang Dental Research Institute 1995;5(3):85-124. 11. Dong JK, Jin TH, Song DS. A study on the fitness of stock tray in korean adults. J Korean Academy of Prosthodontics 1989; 27(2):131-140. 12. Dong JK, Oh SC, Park JY, Shin SJ. A study on the fitness of dentulous stock tray 462
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ABSTRACT ACCURACY OF STONE CAST PRODUCED BY ADJUSTABLE DENTAL IMPRESSION TRAY Sang-Ho Eom, D.D.S., M.S.D., Sang-Chun Oh, D.D.S., M.S.D., Ph.D. Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Wonkwang University Purpose: This study was performed to measure the accuracy of adjustable dental impression trays by a scanning laser three-dimensional digitizer. Materials and methods: The metal stock, individual, and adjustable stock trays were used for 60 stone casts(10 casts each) duplicated a resin master model of mandible and maxilla. The type IV dental stone was poured in a vinyl polysiloxane impressions and allowed to set for one hour. The master model and the duplicated casts were digitized using an optical digitizer. The distance between the reference points were measured and analyzed on the graphic image of 3-D graphic software(catia version 5.0). The statistical significance of the differences between the groups was determined by a two-way ANOVA. Results: There were no significant differences between the accuracies of the adjustable stock tray and the master model except only anterior arch width on the upper arch and the diagonal arch length and arch length on one side of the lower arch. Conclusion: The adjustable stock trays showed clinically acceptable accuracies of the study cast produced by them. Key words : Tray, Impression, Accuracy, Digitizer, Adjustable, Cast 465