삭제된 지대치의 표면 거칠기에 따른 구강 스캔 정밀도 비교
Comparison of intraoral scan precision according to surface roughness of the prepared abutment models
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초록
목적: 이 논문의 목적은 삭제된 지대치의 표면 거칠기에 따른 구강 스캐너의 스캔 정밀도(precision)를 파악하여 스캔하기에 가장 유리한 치아 표면 거칠기를 알아내는 것이다. 재료 및 방법: Computer-Aided Design (CAD) 소프트웨어(Autodesk Meshmixer)를 이용하여 총 4개의 상악 대구치 지대치 모델을 상악 덴티폼 형태에 맞도록 디자인 한 후 Polymethylmethacrylate (PMMA)(MAZIC D temp)을 이용하여 3D 프린터(Carima IMD)로 출력하였고, 제작한 치아는 덴티폼에 고정하였다. 이후 각 모델을 거친(Coarse): 125 ‒ 150 µm, 중간(Medium): 106 ‒ 125 µm, 미세(Fine): 53 ‒ 63 µm, 초미세(Extra-fine): 20 ‒ 30 µm의 서로 다른 거칠기를 가진 4가지 종류의 버로 표면 삭제를 시행하여 4가지 그룹의 지대치 모델을 제작했다(그룹 G, B, R, Y). 제작된 모델을 구강 스캐너(Primescan)를 이용하여 모델당 2회 스캔한 후 생성된 1쌍의 스캔 파일을 중첩하여 정렬했다. 해당 과정을 10번 반복하여 모델당 총 20개의 파일(10쌍)을 10회 중첩했다. 중첩된 10쌍의 데이터를 3차원 분석 소프트웨어(GOM Inspect 2018)를 이용하여 정밀도를 평가했다. 정밀도 평가 시에는 Autodesk Meshmixer로 편집하여 만든 포인트 가이드를 이용하여 총 14개의 일정한 지점에서의 편차를 분석할 수 있도록 하였다. 분석은 크게 3가지 관점에서 진행하였다. 첫번째로, 지대치의 거칠기에 따라 스캔 정밀도의 차이가 있는지 알아보기 위해 편차를 분석하였다. 두번째, 각 모델에서 지대치의 상단면에 해당하는 7개 지점(upper point)과 하단면의 7개 지점(lower point) 간 스캔 정밀도의 차이가 있는지 분석했다. 마지막으로 각 모델에서 근심, 원심, 협측, 구개측에 해당하는 지점간의 편차의 분석을 통해 인접치의 유무와 방향에 따른 스캔 정밀도의 차이가 있는지 확인했다. 각 그룹 간의 편차의 평균값 차이와 방향에 따른 차이는 분산 분석(ANOVA)을 통해 통계 분석하였고(α = 0.05), 상·하단점 간의 차이는 독립 표본 T-test를 통해 분석했다(α = 0.05). 결과: 지대치의 표면 거칠기에 따른 편차는 Y 그룹에서 가장 낮았으며 그 뒤로 R, B, G 그룹의 순서로 나타났다 (P < .05). G, B, R, Y 각 그룹에서 지대치의 상단점(upper point)과 하단점(lower point) 간의 편차의 평균값 차이에는 통계적 유의성이 관찰되지 않았다 (P > .05). 지대치의 근심, 원심, 협측, 구개측 방향에 따른 스캔 정밀도 차이가 있는지 알아보기 위하여 수평적으로 같은 위치에 기록된 포인트들을 한 그룹으로 묶어 총 7개의 그룹 간의 편차의 평균값 차이를 분석했다. 분석 결과, 이들 간의 통계적 유의성이 관찰되지 않았다 (P > .05). 결론: 보철물 수복을 위한 지대치 형성 시 삭제면의 표면 거칠기가 감소할수록, 각진 부위를 부드럽게 마무리할수록 구강 스캔의 일관성 및 정밀도가 향상된다. 또한 숙련된 술자가 일관된 방법으로 구강 스캔을 진행한다면 스캔하고자 하는 지점의 위치에 따른 스캔 정밀도에는 유의미한 차이가 없다.
Abstract
Purpose. The purpose of this study was to determine scanning accuracy (precision) of an intraoral scanner according to surface roughness of the prepared abutment models and to identify the most advantageous tooth surface roughness for scanning. Materials and methods. Using Computer-Aided Design (CAD) software (Autodesk Meshmixer), four maxillary molar abutment models were designed to fit the maxillary dentiform and printed with Polymethylmethacrylate (PMMA) (MAZIC D temp) using a 3D printer (Carima IMD). The teeth were fixed to the dentiform. Each model was prepared with four diamond burs of different grit sizes: Coarse (125 – 150 µm), Medium (106 – 125 µm), Fine (53 – 63 µm), and Extra-fine (20 – 30 µm), producing four abutment groups (group G, B, R, Y). Each model was scanned twice with an intraoral scanner (Primescan), generating paired scan files that were overlapped and aligned. This was repeated ten times, yielding 20 files (10 pairs) per model. The precision of the 10 pairs was evaluated with 3D analysis software (GOM Inspect 2018). A point guide created with Autodesk Meshmixer was used to analyze deviations at 14 fixed points. The analysis was conducted from three perspectives: First, whether precision differed as surface roughness changed; second, whether there was a difference in precision between the seven upper and seven lower points in each model; third, whether the presence and direction of adjacent teeth influenced precision, assessed by deviations at mesial, distal, buccal, and palatal points. Differences in mean deviations among the groups and the directions were statistically analyzed using ANOVA (α = 0.05), and the differences between the upper and lower points were analyzed using an independent samples T-test (α = 0.05). Results. Deviations according to abutment surface roughness were lowest in group Y, followed by R, B, and G (P < .05). No statistical significance was observed between the seven upper and seven lower points in groups G, B, R, and Y (P > .05). To determine differences in scan precision by directions, points on the same horizontal plane were grouped, and mean deviations among the seven groups were compared. No statistical significance was found (P > .05). Conclusion. When preparing an abutment for prosthesis restoration, the consistency and precision of intraoral scan improve as the surface roughness decreases and angled areas are finished smoothly. In addition, if a skilled operator performs the intraoral scan consistently, there is no significant difference in scan precision according to the location of the scanned point.