3차원 가상 치과모형 계측 값의 정확성 유효 검정

• 영문명: An Evaluation of Validity of Measurements using Digital Caliper and Three-dimensional Virtual Dental Models
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 이주훈(Joo-Hoon Lee) 장미숙(Mi-Sook Chang) 백기석((Ki-Suk Paik) 이승표(Seung-Pyo Lee)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제37권 제2호, 209~218쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2004.04.30

국문 초록

치과모형에서 치아의 크기와 공간을 정확히 측정하는 것은 교정, 보철 및 일반 치과 치료에서 진단과 치료 계획 수립을 위해 매우 중요한 작업이다. 지금까지 전통적으로 이러한 측정은 분할기(divider)나 밀림자(caliper) 같은 기구를 이용하여 이루어져왔으며 사진 촬영이나 기타 방법 등을 이용하기도 하였다. 그러나 측정값의 정확성에 대한 논란이 끊이지 않았으며 재현성에도 문제가 있었다. 최근 과학 기술의 발전은 매우 급속하게 진행되고 있으며 치과 영역에서도 진보된 기술의 응용이 매우 빨리 진행되고 있다. 그 중의 하나로 3차원 (3-dimensional, 3-D) 가상 모형(virtual model)을 들 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시스템 중 하나로 비접촉식 삼차원 스캐너를 이용하여 최근 국내에서 새롭게 개발된 Autoscan system for dental applicationTM (ASDA; INUS technology INC, Korea)을 사용하여 정확성을 검정해 보았다. 대상으로는 다섯 쌍의 위, 아래턱 모형을 준비하였다. 이 모형들을 환자의 구강상태로 가정하였을 때 실제로 계측이 시행되는 대상은 인상 채득 후 만들어지는 복사 모형이 되므로 원 모형에서 인상을 채득하고 경석고로 복사 모형을 제작하였다. 실측은 0.02mm의 오차범위를 갖는 디지털 밀림자를 이용하였다. 계측은 원 모형과 복사 모형 모두를 대상으로 치아에서 위, 아래턱의 왼쪽, 오른쪽 안쪽앞니, 송곳니, 첫째큰어금니의 폭을 측정하였고, 모형 전체에서 위, 아래턱의 송곳니간 거리와 첫째큰어금니간 거리를 측정하였다. 측정자는 계측에 경험이 풍부한 2인의 치과의사가 2주일 간격을 두고 2회에 걸쳐 측정을 시행하였다. 복사 모형 다섯 쌍을 대상으로 ASDA 시스템을 이용하여 가상 모형을 만들었다. 석고 모형을 계측하였던 2인이 동일한 계측점을 대상으로 소프트웨어를 이용하여 측정한 후 값을 얻어내었다. 통계 분석은 SPSS ver 11.5를 이용하여 전체 계측치에 대한 검정을 실시하고 다시 내용을 치아크기 계측과 치아간거리 계측으로 나누어 검정해보았다. 이원 배치 분산분석 (2-way Analysis of Variance : 2-way ANOVA) 및 사후검정(Post hoc test)을 실시하였으며, 계측자 요인과 측정방법 요인에 대한 개별비교를 위해 Bonferroni의 pairwise comparison method를 사용하였다. 전체 계측치 및 치아크기 계측치와 치아간거리 계측치로 나누어 검정하여 본 결과 모든 방법에서 계측자 요인이나 계측 방법 요인이 측정치의 값에 통계적으로 유의한 영향을 주지 못하였다. 모든 방법에서 유의도는 0.97 이상이었으며 간섭도는 0이었다. 따라서 한 계측자가 2회에 걸친 계측 시행 시 오류가 없었고 계측자간의 오류도 없었고 알지네이트(alginate) 인상법에 의해 만들어진 복사 모형이나 가상 모형 모두 임상적으로 정확한 값을 갖는 다고 볼 수 있다. 이러한 결과를 볼 때 비록 숙련된 의사가 자신의 기준으로 디지털 밀림자를 사용하는 것이 가장 정확한 것 일지 모르나 삼차원 재구성 가상 치과모형을 이용하여 측정한 값이 높은 유의수준을 지녀 이용에 문제가 없고 사용의 편의성이나 미래의 가능성 등을 고려할 때 앞으로 더욱 일반화 될 것으로 생각된다.

영문 초록

The measurement of tooth and the space analysis of dental study models are essential for precise diagnosis and treatment plan for orthodontic or prosthodontic cases. Traditionally, these have been done on study models with instruments, such as a divider or a caliper. At present, three-dimensional (3-D) virtual dental models are available for clinicians, supplemented by dedicated software for performing needed measurements on them. For example, Autoscan system for dental applicationTM (ASDA; INUS technology INC, Korea) is one of these systems using a non-contact 3-D scanner. The accuracy of this system has been tested and validated by the Korea Testing Laboratory. However, the outline of dental models is not simple and has many undercuts. Therefore, we sought to evaluate the accuracy of measuring models using digital calipers or ASDA to compare these two techniques. From each ten study models, 10 duplicated stone and 10 virtual models were generated. Virtual models were scanned from duplicated model because of revival of clinical situation. Then, central incisors, canines, first molars, arch (intercanine and intermolar) width of original model were measured by a digital caliper, and the same items of virtual models were measured by software. All measurements were performed twice by two experienced observers. Data were statistically analyzed by 2-way Analysis of Variance (2-way ANOVA, SPSS Ver. 11.5). The results from this study have demonstrated that virtual model is highly valid and reliable for measuring both tooth size and arch width. Although some values of virtual model are higher or lower than original dental model, the significance value is still higher than 0.97. A digital caliper seems to be a more precise instrument to perform a scientific work, ASDA’s accuracy is clinically acceptable. Furthermore, considering its present advantages and future possible applications, the examined or equivalent 3-D virtual models may become the standard for clinical use.

키워드

3차원 재구성 가상 치과모형 계측값 정확성 3 dimensional reconstruction Virtual dental model Measurement Accuracy