250 pISSN 0301-2875, eISSN 2005-3789

서론

현재까지 총의치나 국소의치는 전통적인 방법을 이용하여 제작하는 것이 일반적이지만, 최근 디지털 기술의 발달로 이를 이용한 의치 제작 빈도가 증가하는 추세이다.1 치과 영역에서 Computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM)을 비롯한 디지털 기술은 1990년대부터 의치 제작에 영역을 넓히기 시작하여 현재까지 활발한 연구가 이루어지고 있다.2 디지털 방식을 이용하여 의치를 제작하는 방법에는 인상체

를 3D 스캔하여 CAD 상에서 인공치를 배열한 뒤 이를 3D 프린팅하여 레진상 총의치를 제작하는 방식과 모델을 3D 스캔 후 CAD를 이용하여 framework을 디자인하고 3D 프린팅으로 resin pattern을 제작해 이를 주조하여 금속상 총의치나 국소의치

를 제작하는 방식이 대표적이다.3

3D 프린팅은 쾌속조형술(rapid prototyping)에서 발전한 형태

로, 적층 가공법(additive manufacturing)의 일종이다. 다양한 방법 중에서 DLP (digital laser processing), SLA (stereo lithogra-phy) 등의 방식이 보철물 제작에 사용되고 있다.4 Eggbeer 등은 2005년에 CAD와 rapid prototyping을 이용하여 제작한 국소의

치를 소개하였으며, 그 이후로도 여러 증례를 통해 디지털 방식

으로 제작된 metal framework가 구강내에 정확하게 적합되었고, 최종 의치 또한 좋은 예후를 보였다고 보고하였다.5,6

디지털 방식의 의치 제작 방법은 CAD software를 이용해 좀 더 정밀한 디자인이 가능하고 기공사간의 기술적 차이를 배제할 수 있으며, 기공 시간이 단축되고 재제작이 편리하다는 장점이 있다.7 그러나 현재까지는 전통적인 제작 방식에 비하여 모형과

https://doi.org/10.4047/jkap.2018.56.3.250CASE REPORT

디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

이지수 � 안수진* � 이성복 � 이석원

강동경희대학교 치과병원 생체재료 보철과

A case of removable dentures using digital method

Ji-Soo Lee, Su-Jin Ahn*, Richard Leesungbok, Suk-Won LeeDepartment of Biomaterials &Prosthodontics, Kyung Hee University Dental Hospital at Gangdong, Seoul, Republic of Korea

Generally dentures are manufactured by conventional method, however the frequency of fabricating denture using digital method is increasing due to the recent development of digital technology in dentistry. The digital method of manufacturing denture is classified into two systems; 3D scan of the impression to arrange the artificial teeth on the CAD (Computer-aided design) and 3D printing to produce the resin-based complete denture, or 3D scan of the model to design of the framework using CAD, resin pattern formation by 3D printing and casting of metal framework of complete denture or removable partial denture. In this case report, electronic surveying and design the metal framework of the dentures were performed using CAD program, and plastic resin patterns fabricated by 3D printing were casted for upper full denture and lower removable partial denture. During follow-up periods, dentures using digital method have provided satisfactory results esthetically and functionally. (J Korean Acad Prosthodont 2018;56:250-7)

Keywords: Computer-aided design; Electronic surveying; 3D printing

*Corresponding Author: Su-Jin AhnDepartment of Biomaterials and Prosthodontics, Kyung-Hee University Dental School Hospital at Gang-dong, Dongnam-ro 892, Gangdong-gu, Seoul 05278, Republic of Korea+82 (0)2 440 7518: e-mail, hswhsh@khu.ac.krArticle history: Received May 28, 2018 / Last Revision June 26, 2018 / Accepted June 27, 2018

2018 The Korean Academy of ProsthodonticsThis is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

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이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

구강 내 적합도 및 장기간의 예후에 관한 연구 결과가 부족하다

는 한계점이 존재한다. 본 증례에서는 상악 무치악, 하악 Kennedy Cclass I 무치악 환

자에서 디지털 방식의 의치 제작 방법으로써 전자 서베잉을 이용한 진단과 CAD software를 통한 framework 디자인, 그리고 framework의 resin pattern을 3D 프린팅 후 이를 주조하는 기법

을 선택하여 의치를 제작하였고, 기능적, 심미적으로 만족스러

운 결과를 얻어 이에 대해 보고하고자 한다.

증례

본 증례의 환자는 65세 남성으로 몇 년 전에 만든 임시치아

가 부러졌고, 전반적인 보철 상담을 원한다는 주소로 내원하였

다. 의과적 병력으로 당뇨와 심장질환이 있었고, 치과적 병력으

로 2015년에 본원 보철과 전공의에게 상악 전치부 브릿지 치료 도중 내원하지 않았다. 구강 내 검사 결과 파절된 상악 전치부의 임시보철물 관찰되며 임시보철물 제거 후 잔존치아 평가한 결과 상악 우측 제1, 2소구치, 상악 좌측 중절치, 상악 좌측 제1, 2소

구치는 동요도 1 - 2도 관찰되었으며 상악 우측 견치, 우측 중절

치, 하악 우측 중절치는 동요도 3도를 보였다 (Fig. 1). 방사선 사진 소견상 다수의 치주염으로 인한 치조골 소실 및 2차 우식 관찰할 수 있었고, 상하악의 치조골이 불규칙하게 흡수되어 있었

으며 하악의 잔존골은 하악신경과도 근접해 있었다 (Fig. 2A). 턱관절의 불편감은 없다고 하였으나 장기간 치아의 동요도가 있는 상태였고 불안정한 하악위를 보였기 때문에 temporoman-dibular joint (TMJ) 사진을 촬영하였다. 방사선 사진에서 폐구

시 우측과두의 관절 공간이 줄어든 모습과 좌측 과두의 후방 편위 관찰되었으나 개구시 좌우측 과두의 움직임은 정상적이었다 (Fig. 2B).

문제목록으로는 잔존치아의의 동요, 저작기능의 저하 및 심미

적 불만족 등이 있으며, 이를 해결하기 위해 교합회복과 하악 안정위 유도, 저작 및 심미적 안모 회복을 치료목표로 정하였다. 치료옵션으로는 고정성의 경우 잔존치아 발치 후 임플란트 수복 가능하며 가철성의 경우 상악 총의치 또는 임플란트 지지 총의

치, 하악은 국소의치 또는 임플란트 지지 국소의치에 대해 설명

하였다. 하지만 환자의 경제적인 여건과 치조제 상태가 임플란

트를 식립하기에 적절하지 않다고 판단하여 상악 보험 총의치와 하악 보험 국소의치로 계획하였다. 알지네이트(Cavex Impres-

Fig. 1. Initial intraoral view. (A) Occlusal view of maxilla, (B) Lateral view (right side), (C) Frontal view, (D) Lateral view (left side), (E) Occlusal view of mandible.

A

CB D

E

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이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

sional, Cavex, Haarlem, Netherland)를 이용해 진단모형의 인상

채득을 하였으며, 진단모형의 3D 스캔 후 CAD 프로그램(Exo-cad GmbH, Darmstadt, Germany)을 이용하여 전자서베잉 시행

한 결과 유지암이 장착될 하악 우측 제2소구치와 하악 좌측 제1소구치의 조직부 길이와 치아의 언더컷 양이 부족한 것으로 판단되어 서베이드 크라운 시행하기로 계획하였다 (Fig. 3).

상악은 금속상 총의치, 하악 국소의치는 주연결장치로 설측

판 (linguoplate)를 설정하였고, 하악 우측 제1, 2소구치에 mesial rest와 하악 우측 제2소구치에 RPA clasp, 하악 좌측 제1소구치

에 mesial rest 및 RPA clasp, 하악 좌측 견치에 cingulum rest, 하악 우측 측절치, 좌측 중절치 및 측절치의 4-unit Porcelain fused metal (PFM) bridge에 cingulum rest를 디자인하였다.

발치 전 루시아 지그(Lucia jig)를 제작하여 중심위 채득 하였

으며, 예후가 불량할 것으로 판단되는 상악의 잔존치아와 하악 우측 중절치, 하악 좌측 제1대구치의 발치를 시행하였다. 발치 당일 하악 임시수복물 및 상하악 즉시의치 장착하였다. 8주 동안 수직 교합 고경 및 과두위 안정을 얻은 후 상악의 최종의치 제작을 위해 개인 트레이를 제작하여 변연 형성하였고, 최종 인상 (Examixflne Regular, GC Co., Tokyo, Japan)을 채득하였으며, Fig. 2. Radiograph at the patient’s first visit. (A) Panoramic view, (B) Tem-

poromandibular joint (TMJ) series.

A

B

Fig. 3. Electronic surveying on diagnostic model of mandible shows degree of undercut by different color. (A) Occlusal view, (B) Lateral view (right side), (C) Lateral view (left side).

A

CB

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이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

하악 지대치의 최종 인상(Imprint 3 Light body, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA)을 시행하였다. 초경석고(GC FUJIROCK, GC EUROPE, Leuven, Belgium)을 이용해 상악 주모형을 제작하

였으며 (Fig. 4A), 이를 3D 스캔 후 CAD 프로그램을 이용하여 framework를 디자인하고 3D 프린터(ZENITH, Dentis, Daegu, Korea)를 이용하여 resin pattern으로 출력하였다 (Fig. 4B - 4G). 제작된 resin pattern을 매몰, 소환, 주조하여 금속구조물을 완성

하였다 (Fig. 4H).상악 주모형과 하악 지대치를 이용한 왁스림을 제작하였고

고딕아치 장착 후 중심위 유도하여 악간 관계를 기록하였으며 (Fig. 5), ARCUSdigma II (KaVo Dental GmbH, Biberach, Ger-many) 시행하여 환자의 시상과로각을 측정하였다.

채득된 중심위로 모형의 마운팅 후 상악 인공치의 예비배열 시

행하였으며, 하악 서베이드 크라운 제작을 위해 full contour 왁스업과 서베잉을 시행하여 PFM 서베이드 크라운을 제작하였다. 하악 국소의치의 금속구조물 제작을 위해 개인트레이를 제작하

였고 변연을 형성하여 최종 인상(Examixflne Regular, GC Co., Tokyo, Japan)을 채득하였다. 초경석고를 이용해 하악 주모형을 제작하였고 (Fig. 7A) 3D 스캔을 시행하여 유지암이 놓일 하악 우측 제2소구치와 하악 좌측 제1소구치의 언더컷 양을 확인하

였으며 (Fig. 6), CAD 프로그램을 이용하여 framework을 디자

인하였다 (Fig. 7B - 7D). 3D 프린터로 제작된 resin pattern을 매몰, 소환, 주조하여 국소의치의 metal framework를 완성하였다 (Fig. 7G - 7I). 구강 내에서 wax-rim을 시적해 본 후, ARCUS-digma II를 다시 이용하여 악간관계 기록을 채득하였고 안궁이

전을 시행하였다. 통상적인 방법대로 상악 총의치, 하악 국소의

Fig. 4. Metal framework of maxillary complete denture designed by CAD, and resin pattern was fabricated by 3D printer. (A) Master model of maxilla, (B) Block out of 3D scan model, (C) Mesh coverage setting, (D) Design of metal framework, (E), (F) Resin pattern fabricated by 3D printer, (G) Resin pattern for casting, (H) Wax-rim with metal framework.

A B C D

E F G H

A B

Fig. 5. Jaw relation record using Gothic arch tracer. (A) Wax-rim with Gothic arch tracing, (B) Bite registration.

254 대한치과보철학회지 56권 3호, 2018년 7월

이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

Fig. 6. Electronic surveying on mandibular surveyed crowns shows ideal undercut degrees of retentive arms. (A) Occlusal view, (B) Lateral view (right side), (C) Lateral view (left side).

A

CB

Fig. 7. Metal framework of mandibular removable partial denture designed by CAD, and resin pattern was fabricated by 3D printing. (A) Master model of man-dible, (B) 3D scan of model, block out, (C) Design of major connector, (D) Design of finishing line and sprue, (E) Resin pattern fabricated by 3D printer, (F) Resin pattern for casting, (G), (H) Metal framework, (I) Wax-rim with metal framework.

A B C D

E F G IH

치를 제작하였으며, 기공실 재부착 및 진료실 재부착을 진행하

고 bilateral balanced occlusion이 형성되도록 측방 운동 및 전방 운동시 교합조정을 실시하였다. 최종적으로 환자의 구강 내 장착하여 교합을 확인하였다 (Fig. 8).

최종의치 장착 후 파노라마 및 TMJ series 방사선 사진 촬영을

하였으며, 처음 내원했을 때와 비교하여 폐구시 양측 과두가 안정된 위치로 유도되며 관절 공간이 일정함을 확인할 수 있었다 (Fig. 9B). 환자는 기능적, 심미적으로 만족하였으며 향후 주기

적인 검진을 통해 의치의 적합도 및 교합을 확인할 계획이다.

대한치과보철학회지 56권 3호, 2018년 7월 255

이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

고찰

치의학에서도 디지털 기술이 발전됨에 따라 고정성 보철물에

서부터 임플란트, 가철성 보철물에 이르기까지 CAD/CAM 및 3D 프린팅이 널리 이용되고 있는 추세이다.8 국소의치나 총의치

에서는 metal framework 제작에 주로 사용되고 있으나, 향후 기술의 발달로 가철성 보철물에서 제작 가능한 디지털 영역이 점점 확대되고, 보다 정확하고 정밀한 의치 제작이 가능할 것으로 기대된다.

Kattadiyil 등9에 따르면, CAD 및 3D 프린팅을 이용한 국소의

치의 metal framework는 구강내에 정확하게 적합되었고, frame-work를 3D 프린팅을 이용해 resin pattern으로 미리 제작함으로

써, 상대적으로 저비용인 resin pattern framework을 이용하여 구강 내의 적합도를 미리 확인해 볼 수 있다는 장점이 있다고 하였

다. 또한 Hong 등10의 연구에서, 구강형성 후 전자 서베잉을 이용하여 의치의 이상적인 삽입철거로를 미리 설정할 수 있었으

며 CAD을 이용하여 디자인 후 resin pattern을 주조하여 제작된 metal framework의 적합도는 우수하였다고 보고하였다.

Fig. 8. Intraoral view of definitive prosthese. (A) Occlusal view of maxilla, (B) Lateral view (right side), (C) Frontal view, (D) Lateral view (left side), (E) Oc-clusal view of mandible.

A

CB D

E

Fig. 9. Radiograph of patient after delivery of final dentures. (A) Panoramic view, (B) Temporomandibular joint (TMJ) series.

A

B

256 대한치과보철학회지 56권 3호, 2018년 7월

이지수�안수진�이성복�이석원 디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

본 증례에서는 상악 금속상 총의치, 하악 Kennedy Class I 국소의치를 전자서베잉 및 3D 프린팅을 활용한 디지털 방식을 이용하여 제작하였다. 하악 서베이드 크라운에서 유지암에 필요한 언더컷의 양 및 국소의치의 삽입철거로를 CAD 프로그램의 전자

서베잉을 통해 확인할 수 있었으며, 언더컷 양에 따라 언더컷이 다른 색깔로 프로그램에서 표현되기 때문에 유지암의 선택시 보다 쉽게 접근이 가능하다는 장점이 있었다. 또한 디자인한 데이

터를 프로그램에 보관하여 추후 보철물 재제작이 필요한 경우에 이를 다시 활용할 수 있으며, 기공시간을 단축 시킬 수 있는 점이 디지털 방식이 갖는 장점이라고 볼 수 있다.

그러나 이와 같은 디지털 방식의 제작방법에도 한계점이 존재

한다. 유도면의 수정시 CAD상에서 분석한 내용을 구강 내에 그대로 적용하기 어려울 뿐 아니라, 금속도재관이나 금속 전장관

을 제작하는 경우에는 전통적인 서베잉으로 서베이드 크라운을 제작하는 과정이 선행되어야 한다.11 또한 3D 프린팅으로 resin pattern을 제작하여 주조하는 방법은 매몰이나 소환 등의 전통적

인 단계도 필요하다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 합금을 분말화하여 적층하는 방법인 Selective laser melting (SLM) 기법

이 소개되었으며, 이를 이용하여 resin pattern의 제작 없이 금속

구조물의 제작이 가능해졌다.12 그러나 이 방법은 아직 시험 단계

이며 고비용이라는 단점이 있기 때문에 기술적 한계점의 극복 및 상용화를 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

본 증례에서 resin pattern의 주조를 통해 얻은 금속구조물은 polishing 및 주모형에서의 조정이 시행되었고, 전통적인 방법으

로 제작한 구조물과 마찬가지로 구강 내에서는 별다른 조정 없이 시적되었다. 최종 보철물 장착 3개월 후 검사에서 서베이드 크라운의 파절이나 탈락은 없었으며 상악 총의치, 하악 가철성 국소의치의 적합도 또한 양호했다. 추후 정기적인 검진을 통해 교합조정 및 의치의 적합도를 점검할 예정이다.

결론

디지털 방식의 의치 제작 방법으로써 CAD를 이용한 디자인 및 3D 프린팅을 이용한 metal framework 제작을 임상적으로 적용하였으며, 전통적인 방법과 비교하여 metal framework의 적합

도는 우수했으며 장착 후 착탈시의 유지력은 임상에서 적용하는

데에 문제가 없었다. 하지만 장기간의 유지관리에 따른 데이터의 축적이 필요해 보이며, 향후 의치의 디지털 기술이 발전됨에 따라 더욱 정밀하고 정확한 디지털 방식의 의치 제작이 가능할 것으로 기대된다.

ORCID

Ji-Soo Lee https://orcid.org/0000-0003-2421-3724Su-Jin Ahn https://orcid.org/0000-0003-2128-1561Richard Leesungbok https://orcid.org/0000-0002-8381-723XSuk-Won Lee https://orcid.org/0000-0003-2726-3567

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대한치과보철학회지 56권 3호, 2018년 7월 257

CASE REPORT

디지털 방식을 이용하여 제작한 양악 가철성 의치 수복 증례

이지수 � 안수진* � 이성복 � 이석원

강동경희대학교 치과병원 생체재료 보철과

현재까지 의치는 전통적인 방법을 이용하여 제작하는 것이 일반적이지만, 최근 디지털 기술의 발달로 이를 이용한 의치 제작 빈도가 증가하는 추세이

다. 디지털 방식을 이용하여 의치를 제작하는 방법에는 인상체를 3D 스캔하여 CAD 상에서 인공치를 배열한 뒤 이를 3D 프린팅하여 레진상 총의치를 제작하는 방식과 모델을 3D 스캔 후 CAD를 이용하여 frame-work을 디자인하고 3D 프린팅으로 resin pattern을 제작하여 이를 주조 후 금속상 총의치

나 국소의치를 제작하는 방식이 대표적이다. 본 증례에서는 디지털 방식의 의치 제작 방법으로써 전자 서베잉을 이용한 진단과 CAD 프로그램을 이용

한 framework 디자인, 그리고 이를 3D 프린팅 후 주조하여 상악 총의치와 하악 국소의치를 제작하였으며, 만족스러운 결과를 얻었기에 이를 보고하고

자 한다. (대한치과보철학회지 2018;56:250-7)

주요단어: Computer-aided design; 전자서베잉; 3D 프린팅

*교신저자: 안수진

05278 서울 강동구 동남로 892 강동경희대학교 치과병원 생체재료 보철과

02 440 7518: e-mail, hswhsh@khu.ac.kr원고접수일: 2018년 5월 28일 / 원고최종수정일: 2018년 6월 26일 / 원고채택일: 2018년 6월 27일

2018 대한치과보철학회

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