3종의CAD/CAM 시스템에서 지르코니아 코어의 변연 적합도에 관한 비교 연구 document_id A220517035125

최근 개발된 다양한 CAD CAM 시스템으로 제작된 지르코니아 코어의 변연 적합도에 관해 많은 연구가 있었다. 그러나 비교 연구는 미흡 한 실정이다. 본 연구의 목적은 3종의 CAD CAM 시스템에서 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어의 변연 적합도를 비교하는 것이다. 실험을 통하여 3종의 CAD CAM 시스템 으로 제작된 지르코니아 코어의 변연 적합도 를 비교하였다. 각 시스템당 10개의 지르코니아 코어를 제작하였다. 광학현미경을 사용하여 총 50곳의 변연 간 격을 측정하였다. 통계처리는 Kruskal Wallis test와 Wilcoxon Rank Sum test를 시행하였다. 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어 의 총 변연간격은 Adensဂ 시스템이 284.5±152.9㎛, Lavaဂ 시스템이 99.0±73.0㎛, 그리고 Cerasysဂ 시스템이 153.5±85.7㎛ 이었 다. 본 연구내에서, Lavaဂ 시스템이 다른 시스템에 비해 우수한 변연 적합도를 보였다. 여러 전부 도재관 코어의 변연 간격을 정확히 비교하기 위해서는 도재관의 제작 시스템외 다른 모든 조건이 동일해야 한다. 자연치아는 시편의 동일성을 이루기 어렵고, 동일성을 이루었다해도 보관조건과 발치후 경과시간에 따라 물리적 성질 등에 변화가 발생한다. 한편, 합착후 변연 간격을 측정하기 위해서는 수복물 시편의 수와 동일한 수의 치아 또는 금속다이가 필요하다. 본 연구에서는 Dentiform상의 상악우측 중절치에서 전부 도재관을 위한 지대치 삭제를하고, 이를 복제하여 금속치아 30개를 제작하여 각 시스템당 10개씩의 지르코니아 코어를 제작했다. Koo 등은 전부 도재관에서 chamfer margin, 130shoulder margin이 90shoulder margin보다 변연 적합도가 더 우수하다고 하였고, Pera 등은 90shouler margin에 비해 chamfer 또는 50shoulder margin이 더 좋은 변연 적합도를 보였다고 보고하였다. 본 연구에서도 Koo 등과 Pera 등의 보고에 따라 1mm 폭의 deep chamfer margin으로 지대치를 삭제하였다. 변연 적합도에 영향을 미치는 요소로는 시멘트의 피막후경, 시멘트의 종류, 접착시 발생한 수압, 접착압의 크기, 변연의 형태와 위치 등이 있다. White 등은 레진시멘트가 다른 시멘트보다 피막후경과 변연간격이 더 크다고 하였다. 하지만, 일반적으로 전부 도재관의 합착에는 레진시멘트를 사용하는데, 이는 미세누출이 적고, 유지력이 좋으며, 파절강도가 증가하기 때문이다. 접착압에 대해 Davis 등은 10파운드의 접착압에서 Dicor로 제작한 전부 도재관의 변연부 파절을 보고하였고, Abbate 등은 5kg의 접착압에서 Dicor와 Cerestore로 제작한 전부 도재관의 미세균열을 관찰하고 전부 도재관 접착시에는 약한 힘을 사용할 것을 제안했다. 적절한 시멘트 공간확보시 접착압은 25N 정도가 적절하다. 본 연구에서는 모든 시편을 0.5mm 두께와 40㎛ relief로 제작을 하였으며, 수복물의 실제 접착시에 발생하는 적합도 변화와 전부 도재관의 접착 시 파절 방지를 위해단지 일정한 수압으로만 눌러주는 것을 고려하여, 임상에서와 같이 레진시멘트인 Panavia F를 사용하여 3분간의 수압으로 실제 접착을 시행하였다. 변연 적합도를 계측하는 측정 방법에 대해 Sorensen JA는 직접 보는 방법, 절단후 보는 방법, 인상채득으로 평가하는 방법, 탐침으로 평가하는 방법 등을 제시하였다. Leong D 등은 금속으로 제작된 경우에도 절단하는 것 자체가 변연을 변형시킬 가능성이 있다고 하였다. Moon 등은 절단하여 보는 것이 가장정확한 방법이나 측정 부위를 늘리는 것이 어렵고, 인상채득으로 평가하는 방법과 탐침으로 평가하는 방법은 정확도가 낮으며, 현미경으로 직접 보는 방법은 반복측정이 가능하고 측정 부위를 늘릴 수 있는 장점이있다고 하였다. 한 시편의 변연 간격을 나타내는 대표값을 구하려면, 적절한 측정회수가 필요하다. Groten 등에 의하면 변연을 따라 약 50회이상 측정할 경우, 임상적으로적절한 정보를 얻을 수 있으며, 무작위로 변연 위치를 선택하나, 500㎛ 간격으로 변연 위치를 선택하나에 관계없이 일관적인 값을 갖는다고 하였다. 반면에 Gassino 등은 변연 간격 분석을 위한 최소 측정 회수는 18회라고 하였다. 본 연구에서는 한 시편의 변연간격을 측정하기 위해 광학 현미경을 사용하여 순면 15곳, 구개면 15곳, 근심면 10곳, 원심면 10곳, 총50곳을 500㎛ 간격으로 반복 측정하는 방법을 사용하였다. 총 50곳의 변연 간격을 측정하여 얻은 평균값을 관찰한 시편의 변연 간격으로 기록하였는데, Gassino 등의 보고에 따라 순면, 구개면, 근심면, 원심면에서 측정 회수가 부족하므로 각 면에 대한 분석은 시행하지 않았다. CAD CAM 시스템에 의한 코어의 제작시 지대치의스캔 과정, 소프트웨어 디자인, 가공, 그리고 소결후수축 효과에 따른 오차가 발생할 수 있다. 일차적으로는 지대치의 3차원 입력시에 발생하는데, 입력과정과 컴퓨터 프로그램에서 기포 등의 오류를 수정하는 과정에서 발생한다. 이차적으로는 가공 과정중에 발생하는데, 절삭공구의 형태에 결함이 있는 경우나, 공구의마모, 다이아몬드 절삭공구에서 다이아몬드가 떨어져 나와 오류를 일으키기도 한다. 절삭과정에서도 CAM기계의 떨림이나 회전축의 흔들림으로 인해 오류가 발생할 수 있다. 또한 절삭되는 재료도 오류의 원인이 될 수 있다. 그리고 금속을 절삭하는 절삭공구는 절삭면이 날카로운 연속면이므로 절삭면이 매끄럽지만 도재의 경우에는 표면이 거친 다이아몬드 절삭공구를 이용하므로 절삭면이 거칠고, 변연의 날카로운 부분이 깨져서 변연간격이 벌어지는 원인이 되기도 한다. 또한 소결후 15 30%의 수축에 의한 오류가 발생할 수 있다. CAD CAM 시스템으로 제작된 전부 도재관의 변연적합도에 관한 여러 연구가 있었는데, Tinschert J 등은 President DCS 시스템을 이용한 전부 도재관의변연 간격이 60.5 74㎛라고 보고하였고, BoeningKW 등은 Procera all ceram crown을 이용한 연구에서 변연 간격은 63㎛, 교합면 간격은 74㎛라고 보고하였으며, Hertlein 등은 Lava 시스템에서 변연 간격이 72±36㎛라고 보고하였다. 변연 적합도에 대한 여러 연구들의 계측치는 연구에 따라 차이가 있고, 명확한 변연 간격은 아직 규명되어 있지 않다. 본연구의 Kruskal Wallis test 결과에서 5% 유의수준으로 근사 유의 확률이 P=0.001로써 각 그룹간 평균값이 다르다고 할 수 있다. 5% 유의수준으로 Wilcoxon Rank Sum test 결과에서 Lava 시스템, Cerasys 시스템, Adens 시스템순으로 통계적으로 유의성있게 작은 변연 간격을 보였다. 본 연구에서 각시스템의 변연 간격은 Adens 시스템이 284.5±152.9㎛, Lava 시스템이 99.0±73.0㎛, 그리고Cerasys 시스템이 153.5±85.7㎛로써, 다른 연구들에 비하여 다소 큰 평균값과 표준편차를 얻었다. 이는 크게 변연 적합도에 영향을 미치는 요소들에 의한 것과 CAD CAM 시스템에서의 제작과정 중 오류에 의한 것으로 생각해 볼 수 있다. 첫째로 위에서설명한 변연 적합도에 영향을 미치는 요소들중에서는 피막후경이 큰 레진시멘트를 사용하여 실제 접착을 시행한 것이 큰 영향을 미쳤을 것이다. 하지만, 임상으로의 적용을 위해 실제 접착을 시행하는 것과 전부 도재관의 실제 접착시에는 다른 시멘트에 비해 레진시멘트가 주로 사용되고 있다는 것은 중요하다. 다른 연구들에서와 같이 접착을 시행하지 않거나 임시 합착제로 접착을 시행했다면 본 연구의 결과보다는 작은변연 간격이 나왔을 것이다. 둘째로 CAD CAM 시스템에 의한 코어의 제작과정 중에서 오차가 발생할 수있는데, 이들 과정중에서 스캔 과정, 소결후 수축과정은 각 시스템 고유의 특징이므로 각 시스템마다 고정되어 있다고 볼 수 있다. 하지만 소프트웨어 디자인시의 숙련도가 떨어질 경우에 오차가 발생할 수 있다. 또한 가공 과정 중에는 절삭공구의 결함, 공구의 마모, 다이아몬드 절삭공구에서 다이아몬드의 탈락 등으로 인해 미리 예상하지 못한 오차가 발생할 수 있다. 소프트웨어 디자인에 숙련되고, 각 시스템에 따른 각 코어를 제작할 때마다 결함이 없는 새로운 공구를 사용했다면 본 연구의 결과보다는 작은 변연 간격이 나왔을 것이다. 이외에도 변연 간격 측정시 각 시편의 위치에 따라 측정값이 달라질 수 있으나, 이는 금속치아의 순면, 구개면, 근심면, 원심면을 미리 인기해 놓은 Index로 시편을 고정하여 측정하였으므로 미치는 영향은 미미할 것이다. 본 연구의 결과값만으로 볼때, 평균값은 각 시스템의 정밀도를 의미한다고 할 수있으며, 표준편차값이 큰 것은 변연의 불균일함을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 완전히 간격이 없는 상태로 수복물의 변연을 제작하기는 불가능하며 그렇게 제작되었다고 해도 시멘트 피막후경만큼 변연 간격이 남는다. 임상적으로 허용 가능한 변연 간격에 대한 여러 문헌이 있다. Christensen은 적절한 변연 간격을 대략 40㎛라고 하였으나, Moon 등은 이에 대해 이러한 적합도는 치과의사가 변연부를 이상이 없다고 판단하는 기준 수치일 뿐이지 이정도의 변연이개가 임상적으로 허용가능한가의 판단기준으로는 부적당하다고 하였다. McLean과 Von Fraunhofer는 5년이상된 구강내 1000개의 수복물에 대한 연구에서 100㎛정도의 변연간격은 임상적으로 거의 문제를 일으키지 않으며, 임상적으로 허용할 수 있는 최대 변연 간격은 120㎛라고 하였다. Kydd 등은 치주질환으로 발치된 치아에 대한 변연 누출 연구에서 74㎛의 시멘트 피막 후경과평균 432㎛의 미세 누출지수, 변연 간격이 244㎛인 경우에도 20년이상 사용된 것이라고 하였다. 이들의 연구결과로 볼 때, 최대 200㎛까지는 임상적으로 허용 가능한 변연 적합도 수준이 될 수 있다. 본 연구결과에 따르면 Lava 시스템은 임상적으로 허용할 수있는 변연 적합도를 보였다. 현재 국외 CAD CAM 시스템은 많은 연구가 있었으나, 국내 CAD CAM 시스템에 대한 연구는 미흡한실정이며, 시스템간 비교 연구는 더욱 부족한 상태이다. 이에 본 연구는 국내 CAD CAM 시스템 2종, 국외 CAD CAM 시스템 1종으로 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어를 제작하여 변연 적합도를 비교하고자 하였다. 각 시스템간 변연 적합도는 유의한 차이가 있었다. 이에 대한 원인으로는 레진시멘트를 사용한 실제 접착과 지르코니아 코어 제작과정에서 소프트웨어 디자인의 숙련도, 가공시의 오류를 들 수 있다. 한편, 통계처리는 일반적으로 모수적 방법이 비모수적 방법보다 신뢰도가 높다. 모수적 방법을 사용하기 위해서는 각 시스템당 30개 이상의 시편이 필요하다. 시편의 수가 적을 때는 모수적 방법이 적용될 수 없으므로 비모수적 방법이 더 정확한 방법이 된다. 본연구에서는 각 시스템당 10개의 시편을 제작하여 비모수적 방법을 사용하였다. 비모수적 방법은 모수적방법에 비해 신뢰도가 떨어지지만, 시편의 수가 적을 때는 쉽게 적용할 수 있다. 본 연구결과는 상악 중절치의 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어에 한정된다. 앞으로 구치부에서의 연구 및 전치부와 구치부의 고정성 국소의치에서의 비교 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구는 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어의 변연 적합도를 통하여 Adens 시스템, Lava시스템, Cerasys 시스템간 비교해 다음과 같은 결과를 얻었다. 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어의 변연 간격은 Adens 시스템이 284.5±152.9㎛, Lava 시스템이 99.0±73.0㎛, 그리고 Cerasys 시스템이 153.5±85.7㎛ 이었다. 단일 전부 도재관을 위한 지르코니아 코어의 변연 간격은 Lava 시스템이 다른 시스템에 비해 통계학적으로 유의성 있게 작은 변연 간격을 보였다.