레이저 커팅으로 제작하는 3D 설측 유지장치

안녕하세요 울산BS치과입니다.

오늘은 최신 3D 기술중의 하나이 레이저를 이용한 설측 유지장치의 제작에 대해서 말씀드리겠습니다.

보통 교정이 끝나갈때 추후에 치아의 원치 않는 이동을 막기 위해 치아 안쪽에 Lingual Fixed Retainer (LFR)이라는 조그마한 철사를 붙이게 됩니다.

이 철사는 양치질과 발음에 큰 장애가 없이 유지되는것이 원칙이며, 대부분의 사람들이 큰 불편감 없이 교정 치료후에 부착하고 지내고 있습니다.

보통 이러한 LFR는 여러가닦의 철사를 꼬아서 만들어 붙이게 되는데 최근 연구에 의하면 이러한 제작방법으로 붙일경우 장기적으로 변형이 일어나는것으로 보고되고 있습니다. 주기적인 내원을 통해서 이러한 변형이 일어나기 전에 예방적으로 LFR을 종종 손보는것이 필요한 이유이기도 합니다.

2015년에 미국 교정학회지에 보고된 Inadvertent tooth movement with fixed lingual retainers 중의 사진입니다. LFR을 부착하였지만 치아의 원치 않는 이동이 발생한것을 볼 수 있습니다.

2015년에 미국 교정학회지에 보고된 Inadvertent tooth movement with fixed lingual retainers 중의 사진입니다. LFR을 부착하였지만 치아의 원치 않는 이동이 발생한것을 볼 수 있습니다.

과거 LFR은 치아 안쪽의 복잡한 구조를 따라 만들기가 어려워 여러가닦을 꼬아둔 Wire로 제작하게 되는데 이러한 꼬임이 풀리게 되면서 이러한 원치 안는 이동이 발생하는것으로 알려져 있습니다.

최근 발달된 레이저 커팅 기술은 이러한 복잡한 구조의 LFR도 손쉽게 만들수 있도록 해주고 있습니다. 독일의 CA 디지털사가 제작하는 memotain이 가장 많이 알려진 제작회사중의 하나입니다.

입안을 3차원으로 3D 스캔 하고 이 자료를 바탕으로 와이어를 레이저를 이용하여 깍아서 만들어냅니다. 아주 정밀하기 때문에 이물감도 보통의 LFR보다 적은 것이 장점입니다. 또한 꼬여진 것이 아니라. 한 덩어리의 Wire이기 때문에 와이어의 변형이 최소화 되어 원치 않는 치아의 이동이 줄어듭니다.

실제로 제작된  3D LFR의 모습입니다. 확대 사진(우측)에서 보이듯이 치면과 아주 밀착되게 잘 만들어진것을 볼 수 있습니다.

실제로 제작된 3D LFR의 모습입니다. 확대 사진(우측)에서 보이듯이 치면과 아주 밀착되게 잘 만들어진것을 볼 수 있습니다.

3D LFR 의 경우 구강내 3차원 스캔 이후 1주일 정도의 제작기간이 필요하며 이후에 부착이 가능하게 됩니다. 최근의 연구에 의하면 큰 변화 잆이 잘 유지되는 것으로 보고되고 있습니다.

그림3.png

기존의 LFR이 존재하고 불편하거나 잦은 탈락 및 치아 변위가 있는 경우 3D LFR 로 교체할수도 있습니다. 위아래 치아 사이에 충분한 공간이 있는 경우 장치 부착이 가능합니다. 하지만 장치를 부착하는 레진의 특성상 온도변화가 큰 입안의 경우 미세누출이라고 불리는 부피 변화가 잦은 경우 레진의 탈락이 발생할수 있습니다. 이때는 레진만 제거하고 다시 붙이면 되므로 3D LFR의 오랜 사용이 가능하게 됩니다.

부분 교정 치료

일반적인 교정 치료의 경우 앞니부터 어금니까지 모두 다 재 위치 시키는 과정을 거치게 됩니다. 하지만 어금니의 교합이 좋은 경우 무리하게 교정 치료를 하는것보다 어금니는 그대로 두고 앞니만 부분적으로 장치를 부착하거나 교정 장치로 이동을 시키는 부분 교정을 할 수 있습니다.

부분 교정에 사용되는 장치로는 철사와 브라켓을 이용하는 고정성 교정 장치, 투명한 플라스틱재질을 이용하여 정교하게 치아를 이동시키는 Clear Aligner 등의 방법이 사용됩니다. 고정성 장치 중에서도 복잡한 치아의 이동이 필요하지 않을때에는 부피가 훨씬 작은 Mini Tube (MTA라는 장치로도 많이 알려져 있습니다)를 이용해서 치아를 이동시키기도 합니다.

아랫 앞니의 공간 부족으로 교정치료가 필요하였으나 나머지 치아의 관계가 좋아 부분 교정으로 진행한 경우 입니다. 장치는 고정성 교정 장치중에 mini tube를 이용해서 앞니를 배열하고 마무리 하였습니다. 아랫니만 배열하였지만 치료 전후를 비교해보면 전체적으로 좋은 배열의 상태로 바뀐것을 볼 수 있습니다.

앞니 사이의 벌어짐은 가장 부분 교정을 가장 흔히 할 수 있는 경우 중의 하나입니다. 상대적으로 치아의 이동이 단순하기 때문이지요, 단순한 치아의 움직임이긴 하지만 안정적인 결과를 위해서는 치아 한두개가 아닌 관련된 치아를 그룹으로 움직여야 하고 심지어 윗니 전체를 움직여야 하는 경우도 있습니다. 이럴때에는 부착형 교정 장치 보다는 3차원적으로 모든 치아를 움직일 수 있는 3D Clear Aligner를 이용해서 치료하게 됩니다.

울산 BS의 디지털 기기를 이용한 3D Clear Aligner (3D 투명 교정 장치)는 기존의 손으로 만드는 투명 교정 장치가 아니라. 3D 스캔 기술과 프린팅 기술을 이용해서 정밀하게 제작하고 한두개의 장치가 아니라. 치료 단계를 세분화 하여 3~4배의 장치를 더 제작하여 정밀하게 치아를 이동시키도록 이용하고 있습니다.

3D 투명교정 장치를 이용한 미세한 치아 이동은 눈으로는 파악하기 힘들지만, 3차원 데이터의 중첩 기술을 통해 기존의 미리 단위 보다 정밀한 치아 이동을 계획할 수 있고 0.05미리 단위의 정밀도로 프린팅해서 사용하게 됩니다.

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과거 손으로 만드는 Clear Aligner의 경우 기공사의 섬세한 작업이 필요하였기에 한달에 2개 정도의 장치를 사용하는것이 일반적이었지만, 울산BS의 3D Clear Aligner 치료는 3차원 프린팅을 이용하여 이보다 정밀한 장치를 한번에 대량으로 프린팅이 가능하기 때문에 기존 1~2개의 장치를 사용해서 해결 하는 경우라도, 4 ~ 8개 정도로 세분화 하여 사용하게 됩니다.

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3D 투명교정 장치는 장치 착용시 잘 보이지 않아 다른 사람들이 교정 치료 중인지 쉽게 인식하지 못합니다. 장치가 비교적 가볍고 약한 힘을 지속적으로 내기 때문에 교정 치료 중 발생하는 철사의 찔림, 장치의 떨어짐, 통증등이 현저하게 적은 장점이 있습니다만, 많은 양의 차이 이동에서는 불리한 점이 있기 때문에 치아 이동량에 따라서 신중하게 선택해야 하는 장치 이기도 합니다.

슬라이드3.PNG

3D 투명 교정 장치를 이용한 부분교정으로 앞니 사이의 공간을 폐쇄한 경우입니다. 치료는 8주 정도의 기간이 소요되었습니다. 치료 기간은 예상되는 치아 이동량에 따라서 달라집니다. 울산BS치과에서는 3개월을 넘어가는 3D 투명 교정의 경우 변수가 많아 효율이 떨어질 수 있으므로 그 이상의 기간이 걸리는 경우는 고정성 교정 장치와 같이 병행하는것을 추천 드리고 있습니다.

눈에 잘 띄는 윗니에는 3D 투명교정 장치와 아랫니에는 고정성 장치를 이용한 부분 교정을 병행한 경우입니다. 앞니사이의 공간이 폐쇄되고 아랫니가 가지런해 지면서 좋은 교합관계가 만들어진 것을 볼 수 있습니다.

위에서 설명드린 3D 투명 교정 장치, Mini Tube, 기존의 고정성 교장 장치등 다양한 방법으로 치료된 부분 교정의 치료 전후의 모습입니다. 각각의 부정 교합의 양상에 따라 최적이라고 판단되는 장치를 이용해서 치료하는것이 가장 좋은 치료법이라고 생각합니다. 이러한 경험은 교정과 전문의와 상의하고 결정하시는것이 좋습니다. 무조건 3개월만에 끝나는것이 아니라. 조금 더 걸려도 치료 후에 안정적으로 유지될 수 있는 치료법을 선택하는것이 좋습니다.

디지털 장치를 이용한 울산BS의 치아교정치료 -2 치료 시뮬레이션

과거의 교정 치료는 와이어를 구부리는데 중점을 두었습니다.

최근의 교정 치료는 와이어를 구부리는것 보다는 정확하게 장치를 부착하는것을 더 중요시 합니다.

장치의 위치를 컴퓨터를 이용해서 정확하게 결정하는 과정인 Digital Set-up

장치의 위치를 컴퓨터를 이용해서 정확하게 결정하는 과정인 Digital Set-up

정확한 장치 부착 위치는 치료자의 경험에 의존하는 것을 넘어 가상 치료를 통해 최적의 교정 장치 부착 위치를 결정한 뒤에 장치를 부착하는 것이 최신의 경향입니다.


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먼저 3차원 구강 스캐너를 통해 3차원 데이터를 확보하고 이것을 이용하여 발치/비발치 치료의 각종 치료 방법을 이용하여 최적의 교합이 얻어질때 까지 배열을 시도합니다. 시뮬레이션을 통해 최종적인 치아 위치가 결정되면 사용될 장치를 결정하기 전 다시 한번 치아의 이동 경로를 다시 파악해 봅니다.

주석 2019-12-21 004424.png

위 그림은 발치치료의 경우 각 치아의 이동량을 비교 분석하는 과정 중의 한 장면입니다.. 단계가 진행될 수록 발치한 공간은 줄어들고 틀어진 앞니의 배열이 개선되는것을 볼 수 있습니다.

분석된 결과를 바탕으로 치료 전 후를 비교(초록색이 치료전, 흰색이 치료 후), 교정 장치 부착의 최적 위치를 결정하고(보라색이 교정 장치), 가상으로 교정 장치를 부착하여 장치 부착을 도와주는 기구인 Transfer Tray를 제작하게 됩니다.

분석된 결과를 바탕으로 치료 전 후를 비교(초록색이 치료전, 흰색이 치료 후), 교정 장치 부착의 최적 위치를 결정하고(보라색이 교정 장치), 가상으로 교정 장치를 부착하여 장치 부착을 도와주는 기구인 Transfer Tray를 제작하게 됩니다.

치료 전 가상 셋업의 치료 전 후 예측과 (좌측), 실제 치료 전 후(우측)의 비교 가상 셋업의 결과와 실제 교정치료가 유사한 결과로 나타나게 됩니다.

치료 전 가상 셋업의 치료 전 후 예측과 (좌측), 실제 치료 전 후(우측)의 비교 가상 셋업의 결과와 실제 교정치료가 유사한 결과로 나타나게 됩니다.

이러한 가상 셋업과 부착 기구(Transfer Tray)를 제작하는것은 당장 장치를 붙이는 방법에 비해 추가적인 비용이 들고, 다소 시간이 걸리는 단점이 있으나, 정확한 치료계획과 치아의 위치를 결정할 수 있어서 전체적인 교정 치료 시간의 단축을 가져 올 수 있습니다. 울산BS 교정치과에서는 특별한 문제가 없는한 이러한 디지털을 이용한 간접 부착 술식을 기본으로 진료에 임하고 있습니다.