기도삽관 중 발생하는 치아손상 예방을 위한 삼차원 프린터 기반 환자 맞춤형 치아 보호 장치 개발

Abstract

전신 마취를 위한 기도삽관 시 발생할 수 있는 치아손상을 안전하게 보호하고 손상을 예방하기 위한 효과적인 방법은 수술 전 고위험군 환자의 치과 검진 및 마우스가드 제작을 진행하는 것이나, 치과적인 문제가 없는 경우에도 수술 전 불필요하게 치과를 내원해야 하는 환자들이 생기며, 이로 인하여 응급수술이 필요한 환자가 치과를 내원하기가 어려워 적절한 조치를 취하기 어려울 수 있다. 전신 마취 시 치아손상은 연구에 따라 0.17%에서 21%까지 이르고, 본래 치료목적과는 다른 부위에 손상이 생기므로 환자 및 보호자는 의료 사고로 생각하는 경우가 매우 많다. 가장 심각한 경우는 치아가 깨지거나 수복물 조각이 폐로 흡인되어 폐렴과 같은 호흡기계의 문제이며, 이에 따른 의료사고가 발생하게 되면 환자와 의사와의 관계를 악화 시키고 의료분쟁이 일어날 수 있으므로 예방이 매우 중요하다. 위와 같은 합병증을 예방할 수 있는 방법은 기도 삽관 전 구강 보호 장치를 장착하는 것이다. 하지만 구강 내 인상채득과 모델에 대한 작업, 진공형성기로 압축하여 만든 기존의 기공 과정은 치아 손상의 가능성과 기공 과정과 시간, 재료를 많이 소모한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고 대체할 수 있는 많은 디지털 장비들이 이미 개발되어 있으며, 디지털 장비를 구강 보호 장치 제작에 적용하게 되면 시간과 재료를 아낄 수 있고 치아손상을 방지할 수 있다. 그러므로 기도삽관 시 발생할 수 있는 치아 손상 가능성에 대한 위험요인, 예측할 수 있는 방법 및 구강 보호 장치를 디지털 장비를 사용하여 삼차원 프린터를 통한 효율적으로 제작 하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 1)치아손상 고위험군 선별 검사를 통해 전신 마취를 위한기도삽관을 계획 중인 환자들의 마취 전 치과 평가에서 치아우식증, 치주염, 라미네이트, 임플란트, 심미수복물 장착 등 치아손상 고위험군을 쉽게 선별 검사 하기 위한 비치과전문가용 문진표를 근거로 전신마취 전 치과검진을 위해 내원한 환자의 구강 보호 장치의 제작 필요 여부를 가려 정확성 평가 및 전향적 평가를 통한 구강 내 장치의 예방 효과에 대한 임상연구 진행, 2) 환자 맞춤형 구강 내 장치의 제작 시간을 줄이기 위한 효율성에 관한 임상연구를 위하여, 기존방법으로 구강 보호 장치를 제작하는 방법과, 디지털 스캔과 삼차원 프린터를 통한 구강 보호 장치의 제작 프로토콜을 비교하여, 삼차원 프린터를 이용해 치과 수복물을 프린팅 하는 기술을 적용하여 치아손상 예방을 위한 적절한 두께와 성상을 가진 디지털 맞춤형 구강 내 장치에 대한 정확성과 적합도 평가에 관한 연구를 진행하였다. 문진표 평가에 대한 결과로는 치아 경조직과 치주조직의 통증유무, 근관치료의 유무, 임플란트와 교정치료 등 직접적인 치료를 한 항목에 대해서는 환자와 치과의사간의 설문지 일치도가 높았다. 설문지 작성 시 이 항목에서 환자가 체크하였다면, 위험요인이 높으므로 구강 보호 장치의 제작을 고려하는 것이 필요할 것으로 보인다. 환자 맞춤형 구강 내 장치의 효율성에 관한 임상연구에 대한 결과는 기존 방식으로 제작된 구강 보호 장치의 정확도가 가장 높았고, 삼차원 프린터로 제작된 모형을 사용하여 만든 구강 보호 장치는 프린터 유형, 재료, 특성 및 밀도에 따라 각각 다른 정확도를 나타냈다. Form2-photopolymer resin그룹, 3Dwox-ABS그룹에서는 정확도가 높고, Ultimaker2+-PLA그룹과 3Dwox-PLA그룹에서는 프린팅 밀도에 따라 다른 적합도를 보였다. 구강 스캐너를 이용하여 치과용 모델 제작에 소요되는 시간은 기존 제작 방식보다 적게 소요되었을 뿐만 아니라, 대상자에게 큰 불편함을 주지 않았다. 또한, 삼차원프린터 Form2로 제작된 모델을 이용한 구강 보호장치는 기존 방법으로 제작된 구강 보호 장치 보다 좋은 편안함을 나타냈으며, 삼차원프린터 Sindohricoh로 제작된 모델을 이용한 구강 보호 장치는 기존 방법으로 제작된 구강 보호 장치와 유사한 편안함을 주는 것으로 나타났다. 삼차원 프린팅 모델의 정확성을 얻기 위해 ABS, Photopolymer resin 등 과 같은 고온에 견디는 재료를 사용하고 최적의 삼차원 프린팅 밀도를 설정해야 할 것으로 보인다.