3차원 레이저 스캔 이미지를 이용한 한국성인 정상교합자의 안면 연조직 분석

Abstract

[한글]

교정영역에서 technology와 computer의 발달로 경조직 및 연조직의 3차원적인 진단이 가능해졌으며 이에 따라 교정환자의 진단과 치료계획 및 치료 후에 연조직의 3차원적인 평가가 가능하게 되었다.

본 연구는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 한국성인 정상교합자 남녀 각각 30명(남자:평균 20.1세, 여자:평균 21.7세)을 촬영하였으며 Rapidform 2004 프로그램(Inus Technology Inc., Seoul, Korea.)으로 3차원 영상을 만든 후 3차원 입체영상에 soft tissue Nasion을 원점으로 하는 좌표계(X축-좌우, Y축-상하, Z축-전후)를 설정하고, 29개의 계측점을 지정한 후 거리계측 45개 항목, 각도 8개 항목, 거리비율 29개 항목를 분석하여 아래와 같은 결론을 얻었다.

1. 거리항목 중 고경항목에서 3차원상의 실제 거리와 2차원 투영거리는 1～3mm의 차이가 있었다.

2. 각도항목에서 transverse upper lip prominence(Ch(Rt)-ULPm-Ch(Lt))는 남자 107°, 여자 106° 였고, transverse mandibular prominence(Go`(Rt)-Pog`-Go` (Lt))는 남녀 모두 76° 였으나, nasofrontal angle(G-N`-Pn)은 남자 142°, 여자 147°, transverse nasal prominence(Zy(Rt)-Pn-Zy(Lt))는 남자 112°, 여자 116°로 통계학적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05).

3. 하안면 고경 하방 2/3(Li-Me`)와 하악체길이(Go`-Me`), 입술의 고경(ULPm-Li)과 폭경(Ch(Rt)-Ch(Lt))의 비는 각각 2 : 5로 나타났다.

4. 관상기준평면에서 FT, Zy, Pn, ULPm, Li, Me`까지의 거리의 비는 -1: -1 : 1: 0.5: 0.5: -0.6 로 나타났다.

5. 각 계측점의 좌표와 거리 계측값을 이용하여 한국성인정상교합자의 3차원 안면 모델을 제작하였다.

이상의 자료는 부정교합환자와 악안면기형 환자의 3차원적인 진단 및 치료계획 에 참고 자료가 될 수 있으며, 교정치료 또는 악교정수술 전후의 안면 연조직 변화를 3차원적으로 분석하는 데에도 활용 될 수 있다. 또한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 안면 연조직 분석법을 다른 3차원 진단 기구들과 연계한다면 더욱 정확한 3차원 분석법이 될 수 있을 것이라 사료된다.

[영문]Developments in computer technology have brought about 3-dimensional diagnosis of hard and soft tissue in orthodontics, therefore 3-dimensional evaluation of soft tissue in orthodontic diagnosis, treatment planning and post-treatment results became possible.

In this study Korean adults with normal occlusion(male 30, female 30) were scanned by a 3D laser scanner and then 3D facial images were formed by the Rapidform 2004 program(Inus Technology Inc., Seoul, Korea.). Reference planes in the facial soft tissue 3D image were established and 3D coordinate system(X axis- left/right, Y axis- superior/inferior, Z axis -anterior/posterior) was established by using the soft tissue Nasion as the zero point. 29 measurement points were indicated on the 3D image and 43 linear measurements, 8 angular measurements, 29 linear distance ratios were obtained.

1. There were 1mm～3mm differences between 3-dimensional distance and 2-dimensional projected distance in several vertical linear measurements.

2. There were significant differences between male and female in nasofrontal angle(male: 142°, female: 147°) and transverse nasal prominence(male: 112°, female: 116°)(P<0.05). The transverse upper lip prominence showed 107° in male, 106° in female and the transverse mandibular prominence showed 76° in both male and female.

3. Li-Me` was 0.4 times Go-Me`(Mandibular body length) and the mouth height was also 0.4 times the mouth width.

4. The linear distance ratio from the coronal reference plane of FT, Zy, Pn, ULPm, Li, Me` was -1 : -1: 1: 0.5: 0.5: -0.6.

5. 3D facial model of the Korean adults with normal occlusion can be constructed using coordinate values and linear measurement values.

These data may be used as a reference in three dimensional diagnosis and treatment planning for malocclusion and dentofacial deformity patients and applied for three dimensional analysis of facial soft tissue change before and after orthodontic treatment and orthognathic surgery. The accuracy of facial soft tissue analysis method using 3D laser scanner can be improved when the other 3D diagnostic tools are employed.