디지털 시대를 이끄는 치과계 메인 장비는 과연 무엇일까. 구강스캐너? 밀링장비? 디자인 프로그램? 3D프린터? 어느 것 하나 떼어놓을 수 없는 장비들이지만 3D프린터의 존재는 무한한 응용 가능성 때문에 특히 귀추가 주목되는 장비다. 3D프린터는 장비 자체의 하드웨어적 성능뿐만이 아니라 소재의 다양성과 안정성이 특히 중요하다. 세계적인 소재 기업 ‘넥스트덴트’의 여러 소재를 통해 구현 가능한 새로운 세계를 미리 만나본다.
글 | 강정민 (BIO3D기술연구소 소장·공학박사)
환자를 위한 치열 교정 치료는 전문적인 계획, 설계 및 실행 등 여러 단계를 거쳐야 한다. 그 첫 번째 과정이 바로 환자의 구강 데이터를 획득하는 일이다. 최근엔 구강 스캐너의 보급이 늘면서 전통적인 인상채득 대신 디지털 방식의 채득이 점차 늘어나는 추세다. 스캔 과정을 거치면 구강 정보는 STL(Standard Triangulation Language) 형식의 파일로 저장이 된다.
이렇게 채득된 데이터를 바탕으로 3D모델을 분석해 사용할 수 있게 되는데, 치과의사는 매우 짧은 시간 내에 데이터 포인트 배열을 얻을 수 있다. 아치 길이와 폭, 크라우드, 간격, 치아 크기의 불일치 및 교합 평면 평가에 이르기까지 최소한의 노력으로 여러 가지 목적을 달성할 수 있게 된다.
이때, 소프트웨어 프로그램은 치열 교정을 위한 진단 및 설정을 작성하는데 도움을 줄 수 있으며, 시각적 결과를 통해 환자와 함께 다양한 옵션을 검토할 수 있는 환경을 만들어 준다. 예를 들면, 송곳니 대체 사례로 송곳니 및 제 1 소구치의 수복 욕구를 설명할 수 있고, 치아를 디지털 방식으로 정렬하고 이를 환자와 함께 검토하는 것이 가능해진다. 그리고, 이렇게 채득되고 상담을 통해 확정된 내용은 3D프린터를 통해 그 결과가 완성된다.
3D프린터는 사용 소재에 따라 목적을 달성하고 우수한 치료 결과를 유도 할 수 최선의 방법이 된다. 예를 들어, 투명교정장치를 만들기 위해 3D프린터를 이용해 모델을 제작하고, 이를 이용하여 열성형 시트를 사용해 교정 장치를 제작할 수 있다. 제작 시엔 결과물이 온도나 주변 환경에 따라 오변형이 나타나지 않아야 하는 것은 기본이고, 이 과정 중 유해물질 또한 발생해선 안 된다.
보다 전문적인 교정 프로그램을 활용하면, 간접 본딩을 위한 본딩 트레이의 제작도 가능해진다. 일부 소프트웨어는 와이어로 정렬된 브라켓의 위치를 제공해 선택된 브라켓 위치를 3D 결과로 표시해 주기도 한다. 임상가는 브라켓 위치를 가상으로 수정하고 예측된 결과를 개선할 수 있다. 본딩 트레이 제작 시엔 직접 모델을 사용하지 않고, 3D 프린터로 간접 본딩 트레이를 출력하여 사용할 수도 있다. 이를 구현하기 위해선 생체 적합성이 뛰어난 간접 본딩 트레이 재료(NextDent Ortho IBT) 등을 사용해 출력할 수 있다.
