3차원 스캔 모형 기반으로 제작된 설측 고정식 유지장치의 정확도 및 안정성

Abstract

In modern Orthodontics, lingual fixed retainers are commonly used for permanent retention after treatment. With the introduction and development of digital technology into the field or Orthodontics, various types of lingual fixed retainers are now available. Although the accuracy and stability of retainers are clinically important, evidence-based information on them is not yet sufficient. This study evaluated the accuracy and stability of two types of computer-aided customized lingual fixed retainers (CNC cutting and CNC bending) and conventional lingual fixed retainers (manual bending) quantitatively based on laboratory experiment. Twenty duplicated dental models (ten maxillary and mandibular models each) were selected. Design of retainers was set up using dental surveyor and reference plane was defined by three small dimples on dental models. Three types of retainers (custom-cut, custom-bent, manual group) were fabricated for each model on canine-to-canine area. Wire clearance at interproximal area (WCI) and initial flatness deformation were measured at T0 (right after the fabrication of retainer) for evaluation of accuracy of retainers. Lateral width (LW), anteroposterior length (AP) and flatness deformation (FD) were measured at T0, T1 (thermocycling 850 cycles for simulation of 1 month), T2 (5100 cycles for 6 months) and absolute value of changes between each time point (ΔLW, ΔAP, ΔFD) was calculated for evaluation of stability of retainers. Thermocycling technique was used to induce 6 months of time flow. 1. WCI: In maxilla, custom-bent group showed significantly higher WCI than custom-cut and manual group (p = 0.003). In mandible, no significant difference was observed between three groups (p < 0.001). 2. Initial flatness deformation: In maxilla and mandible, manual group, custom-bent group and custom-cut group showed high values in order (p < 0.001). 3. ΔLW, ΔAP, ΔFD: No significant difference was found during 6-month period (thermocycling 5100 cycles). Since there was no difference in stability between three groups, it is recommended to use custom-cut type retainers in consideration of accuracy. However, accuracy and stability are not the only factors to consider when selecting type of retainers and since each retainer has its advantages and disadvantages, it is thought that the type of retainers should be decided in consideration of the clinical environment.

현대 교정에서 치료 후 영구적 유지를 위한 설측 고정식 유지장치의 사용이 보편화되었고, 디지털 기술 발전에 힘입어 새로운 종류의 설측 고정식 유지장치가 지속적으로 개발되고 있다. 이들의 정확도 및 안정성은 임상적으로 중요함에도 불구하고 비교, 평가하기 위한 증거기반 데이터는 충분하지 않다. 본 연구의 목적은 두 종류의 3차원 스캔 모형 기반으로 제작된 설측 고정식 유지장치 및 수기로 제작된 설측 고정식 유지장치의 정확도와 안정성을 비교하는 것이다. 2021년 3월 이후 연세대학교 치과대학병원 교정과에서 장치 제거 예정인 환자의 석고 모형 복제본 20개(상, 하악 각 10개)를 연구대상으로 하였다. 치과용 서베이어를 이용하여 유지장치의 디자인을 설정한 후 석고 모형 상에 3개의 작은 홈을 형성하여 기준 평면을 정의하였다. 설측 고정식 유지장치의 범위는 견치에서 반대측 견치까지 지정하였으며 제작 방식에 따라 custom-cut 군, custom-bent 군, 수기 제작 군으로 구분하였다. 정확도 평가를 위해 인접면 와이어 clearance (wire clearance at interproximal area, WCI), 초기 편평도 변형을 T0 (유지장치 제작 직후)에서 계측하였다. 안정성 평가를 위해 유지장치의 측방 너비, 전후방 길이, 편평도 변형을 세 시점 T0, T1 (1개월, 열순환 처리 850회), T2 (6개월, 열순환 처리 5100회)에서 측정한 후 시간에 따른 계측치들의 변화량의 절댓값을 산출하였다. 6개월간의 시간 흐름을 유도하기 위하여 열순환 처리를 사용하였다. 1. WCI를 기준으로 상악에서는 custom-cut 군 및 수기 제작 군이 custom-bent 군보다 높은 정확도를 보여주었으나(p = 0.003), 하악에서는 군 간 유의한 차이가 없었다(p < 0.001). 2. 초기 편평도 변형을 기준으로 상, 하악 모두에서 custom-cut 군, custom-bent 군, 수기 제작 군 순으로 높은 정확도를 보였다(p < 0.001). 3. 6개월 범위(열순환 처리 5100회)에서 세 군 간 안정성의 유의한 차이는 없었다. 상기 결론을 토대로 안정성에는 유지장치 간 차이가 없으므로 정확도를 고려 시 CNC cutting 방식의 유지장치를 사용하는 것이 추천된다. 하지만 정확도와 안정성이 유지장치 선택 시 고려해야 할 유일한 요소는 아니며, 각 유지장치별로 장단점이 존재하므로 임상적 환경을 고려하여 유지장치 제작 방법을 선택해야 할 것으로 생각된다.