Oral Biol Res 2018; 42(4): 262-268  https://doi.org/10.21851/obr.42.04.201812.262
Restoration using dental CAD/CAM system in severe tooth wear patient: A case report
Wonjin Kee , Hyeran Kim , Hyun-Pil Lim , Kwi-Dug Yun , and Chan Park*
Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, Gwangju, Korea
Correspondence to: Chan Park, Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, 33 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 61186, Korea. Tel: +82-62-530-5638, Fax: +82-62-530-5639, E-mail:upgradepc@hanmail.net
Received: September 27, 2018; Revised: November 2, 2018; Accepted: November 7, 2018; Published online: December 31, 2018.
© Oral Biology Research. All rights reserved.

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Abstract

In a situation where a vertical dimension has to be increased, the normal occlusion, function and aesthetics should be restored after taking into consideration the neuromuscular system and temporomandibular join. In order to do this, the provisional prosthesis should be made according to the patient’s information. Moreover, the period of adjustment should be made through the provisional prosthesis modification, if necessary. The patient is then transferred to the final prosthesis to obtain results that are satisfactory. In the modern-day world, provisional prosthesis are replicated using three dimensional scanning and computer aided design/computer aided manufacturing (CAD/CAM) then made into final prosthesis. The adaptability of stomatognathic system can be judged by the PMMA provisional restoration. Functional and aesthetical aspect can be obtained. The adjustment period can be shortened by an intraoral correction and proper wear between provisional restorations. By using the CAD/CAM technology that transfers the information right into the final prosthesis.

Keywords: Computer aided design/computer aided manufacturing, Dental restorations, Interim dental prosthesis
서론

사람의 치아는 일생 동안 생리적으로 서서히 교합면의 마모가 진행된다. 외상, 부정교합, 치아의 선천적 기형, 악습관 등으로 인해서 과도한 치아 마모 증상이 생기기도 한다. Turner는 마모의 양상에 따라 3가지 분류(Turner classification)로 구분하였다[1]. 과도한 마모와 교합 고경 감소가 동시에 있는 경우는 Turner 분류 1, 과도한 마모는 있으나 교합 고경 변화가 없고 보철 수복 공간이 있는 경우는 Turner 분류 2, 교합 고경의 변화가 없으나 마모가 존재하며 보철 수복 공간이 부족할 시 Turner 분류 3으로 구분된다[1]. Turner 분류 1과 3에서 보철 수복을 하기 위해서는 교합 고경의 증가가 필요하다. 교합 고경 증가 시 신경근계, 측두하악관절, 교합, 악간 관계, 구순 지지, 저작, 발음 등을 고려하여 기능, 심미적인 치아 형태의 재설정이 필요하다. 이를 위해서는 먼저 임시치아를 환자의 정보에 맞추어 제작하며 수정을 통한 6주 이상의 적응기간을 가져야 한다[2]. 추후 이 정보를 최종 보철물로 옮겨 환자가 만족할 만한 결과를 도출해야 한다. 임시 보철물의 정보를 최종 보철물로 옮기는 방법은 다양하나 three dimensional (3D) scanning과 CAD (computer aided design)/CAM (computer aided manufacturing)을 이용하여 임시치아를 복제한 후 이를 최종 보철물로 제작하는 증례가 보고되고 있다[3,4].

본 증례 환자는 과도한 치아 마모와 함께 교합수직고경 상실이 있는 Turner 분류 1에 해당하며 전반적인 보철 치료를 주소로 본원에 내원하였다. 이에 환자는 다수의 치아에 교합 고경을 증가시킨 임시치아를 사용하여 8주간의 적응기간을 걸쳐 적응하였다. 지대주 상태에서의 인상체 모형과 임시치아 상태에서의 인상체 모형을 스캔한 후 중첩하여 임시치아와 동일한 형태의 지르코니아관을 제작하였다. 이를 통해 환자는 최종 보철물에 적응기간을 줄였으며 심미적, 기능적으로 만족하였다.

증례보고

본 환자는 74세 남환으로 전치부 치관파절과 다수의 치아의 마모 상태로 전반적인 치료를 위해 내원하였다. 환자는 이갈이 및 이를 꽉 무는 등의 악습관은 없었으나 평소 생쌀 등 딱딱한 음식을 즐겨 먹는다고 하였다. 환자는 고혈압 약물 복용 중이었으며 다른 전신병력은 없었다. #17, 26, 27, 36, 46 금전장관, #16i 임플란트 지르코니아 전장관 치료 이력이 있었다.

임상적 관찰 및 분석결과 전반적인 치아 마모, #41 치아 상실, #42 잔존 치근, #31, 32 치관 파절, #11–13, 21–25 비우식성 치경부 병소가 있었다(Fig. 1). 방사선학적 분석 시 #42 치근단 방사선 투과 및 중등도의 치조골 흡수 양상을 보였다(Fig. 2).

Fig. 1.

Intra-oral status in the initial examination. (A) Maxillary occlusal view, (B) right lateral view, (C) frontal view at maximum inter-cuspal position, (D) left lateral view, and (E) mandibular occlusal view.


Fig. 2.

Pre-treatment panoramic radiograph.


안모 분석 시 교합 안정 공극이 8 mm로 측정되었다. Willis 분석 시 양미간 중심에서 코밑까지의 거리가 72 mm (Fig. 3A), 코밑에서 턱 끝까지의 거리가 64 mm로 안면 하부의 길이가 짧았다(Fig. 3B). 환자는 교합 고경 감소로 인해 깊은 구순구, 얇은 입술, 안면 지지의 부족, 입 주변의 주름이 존재하였으며 조화롭지 않은 외모를 보였다(Fig. 3C, Fig. 3D). 진단용 모형 분석 시 상악 전치부는 6.5–9.0 mm, 하악 전치는 약 3.5 mm로 전반적인 마모 현상이 있었다(Table 1). 리프 게이지(Leaf gauge; Safident, Cubelles, Spain)를 교합 정지점으로 사용하여 중심위를 채득하였다(Fig. 4). 반조절성 교합기(Hanau Modular Articulator; Whip Mix Corp., Buffalo, NY, USA)에 진단 모형을 부착한 후, 전방유도 부여 및 좌, 우측방 운동 시 견치유도교합으로 진단납형을 제작하였다. 상악 전치부에서 수평피개, 수직피개를 2.0 mm로 설정하고 전방 45°, 측방 30°의 각도로 전방유도를 설정하였다. 하악 진단 모형의 구후 결절 1/2–2/3을 기준으로 하악 교합 평면을 결정한 후 하악을 납형 제작하고 여기에 맞추어 상악 치아를 납형 제작하였다(Fig. 5). 진단용 납형 제작을 통해 반조절성 교합기(Hanau Modular Articulator)의 전방 유도핀을 4 mm 거상하여 수직 고경 회복을 동반한 고정성 보철물로 수복을 계획하였다.

Length of tooth (mm)

Maxillary tooth#13#12#11#21#22#23
Length7.06.59.09.59.07.5
Mandibular tooth#33#32#31#41#42#43
Length3.5XXXX3.5

Fig. 3.

(A) Eyeball to mouth corner 72 mm, (B) nose to chin 64 mm (C) frontal view, Drooping commissure, thin lips, loss of facial contour, narrow vermillion border, wrinkling appearance. (D) Right lateral view.


Fig. 4.

Centric relation record taking (Leaf guage).


Fig. 5.

Wax-up model. (A) Maxillary occlusal view, (B) right lateral view, (C) frontal view at maximum inter-cuspal position, (D) left lateral view, and (E) mandibular occlusal view.


상악에서 기존 임플란트 보철 및 금전장관은 그대로 두고 #11–15, 21, 25 지르코니아 전장관 치료계획 하였다. 하악에서는 예후가 불량한 #31,32,34,42 발거 후 #33====43를 지르코니아 고정성 가공의치로, #35, 36, 37, 44, 45, 46, 47 지르코니아 전장관으로 계획하였다.

진단 납형을 이용하여 옴니백 시트(Thermoforming Dental Materials; TRU-TAIN Inc., Rochester, MN, USA)를 제작하였다. 이를 주형으로 메타크릴레이트레진(SNAP; Parkell, Farmington, NY, USA)를 사용하여 1차 임시 수복물을 제작하였다. 1차 지대치 삭제 시행 후 상하악· 정밀 인상 채득하였다. 진단 납형을 3D scan한 후, CAD 중첩을 통해 폴리메틸 메타크릴레이트레진 블록(PMMA BLOCK; Huge dental material Corp., Shanghai, China)을 이용하여 2차 임시치아를 제작하고 약 8주간 적응기간을 가졌다(Fig. 6).

Fig. 6.

Provisional prosthesis. (A) Maxillary occlusal view, (B) right lateral view, (C) frontal view at maximum inter-cuspal position, (D) left lateral view, and (E) mandibular occlusal view.


환자가 임시 수복물에 만족하고 잘 적응하여 지르코니아 전장관을 제작하기 위해 최종 지대치를 위한 삭제를 시행하였다(Fig. 7). 기성트레이를 이용한 이차 인상법을 이용하여 폴리비닐실록산 인상재(Honigum; DMG, Hamburg, Germany)로 최종 인상을 채득하였다(Fig. 8). 최종 모형을 제작하고 다이 트리밍을 시행하였다(Fig. 9).

Fig. 7.

Abutment final preparation. (A) Maxillary occlusal view, (B) mandibular occlusal view.


Fig. 8.

Impression taking. (A) Maxillary occlusal view, (B) mandibular occlusal view.


Fig. 9.

Fabrication of die and cast. (A) Maxillary occlusal view, (B) mandibular occlusal view.


교차 부착(cross mounting)을 위해 상악 임시 수복물 상태에서 안궁이전을 시행하였다. 상악 임시 수복물 상태와 삭제된 하악지대치의 교합 관계, 삭제된 상하악· 지대치 간의 교합 관계를 실리콘 교합인기재료(O-bite; DMG, Hamburg, Germany)를 이용해 채득하였고, 반조절성교합기(Hanau Modular Articulator)에 모형을 거상하였다(Fig. 10).

Fig. 10.

(A, B) Bite taking for cross mounting, (C, D) facebow tranfer. (E, F) Cross mounting.


#16i에 기존 보철물이 있었으나 보철물의 색상이 어둡고 잘 보이지 않는 위치로 판단하여 환자의 동의하에 색조 선택 시스템(Vitapan Classical쟳hade쟥uide;쟗ident, Brea,잺A, USA)의 A2를 기준해 보철 수복하기로 결정하였다. 임시 수복물 장착 상태에서 알지네이트 인상재로 인상을 채득 하여 석고 모형을 제작하였다. 최종 모형과 임시 수복물을 장착한 상태의 석고 모형을 모형 스캐너(Freedom HD; Degree of Freedom, Seoul, Korea)로 스캔한 후 CAD (Exocad; Exocad GmbH, Darmstadt, Germany)에 의해 상호 이미지 중첩을 통해 최종 수복물의 디자인 형태를 형성하였다(Fig. 11). 환자분 식습관 상으로 상하악· 전치부 파절의 위험성을 고려하여 지르코니아(Zirmon TS; Kuwotech, Gwangju, Korea)를 이용하여 제작하였으며, 구치부 또한 파절성을 고려하여 지르코니아(Zirmon TS)를 이용하여 제작하였다[5].

Fig. 11.

Double scanning. (A) Scanned master model, (B) scanned provisional model, (C) superimposition of models.


지르코니아 보철물을 최종 연마 및 광택 후 반조절성교합기(Hanau Modular Articulator)상에서 견치유도교합을 확인하였다. 최종 보철물 제작 시 발생된 오차로 인해 중심위에서 균등한 교합과 편심위에서 견치유도교합을 위해 교합조정을 시행하였다. 최종 보철물은 임시접착제(TempBond; Kerr, Romulus, MI, USA)로 접착 상태로 약 4주간의 평가기간을 거친 후 자가접착형 컴포지트 레진시멘트(Rely X U200; 3M ESPE, Neuss, Germany)로 접착하였다(Fig. 12). 환자는 새로운 보철물에 잘 적응하였으며 큰 불편함을 호소하지 않았고, 심미적으로 향상된 안모 및 치아 형태를 보였다.

Fig. 12.

Zirconia crown setting. (A) Maxillary occlusal view, (B) right lateral view, (C) frontal view at maximum inter-cuspal position, (D) left lateral view, and (E) mandibular occlusal view.


고찰

본 증례는 다수의 치아의 마모로 인해 수직 고경의 소실이 있었다. 적절한 수평악간관계를 설정하고 수직 고경의 증가가 동반된 치료 계획이 필요하였다. 교합 고경 증가 시 임시 보철물의 사용이 중요하다. 교합수직 고경, 전방유도 등의 변화는 임시 보철물을 통해 평가될 수 있다. 새로 설정된 교합 고경에서 6주 이상의 기간 동안 환자의 적응도를 판단하여야 하며 적응도를 확인한 후 최종 수복물로 이행하게 된다[2].

수직 고경을 증가시키는 구강 회복에서 적응된 임시 수복물 모형을 교차 부착(cross mounting) 한 후 교합기상에서 전방 유도판을 제작하여 실리콘 인덱스 등을 통해 임시 수복물의 형태를 최종 수복물에 이전하는 방법이 사용되고 있다[6,7]. 하지만 이러한 방식의 보철물 제작에서는 정확한 형태의 이전이 용이하지 않았다.

수작업에 의존한 전통적인 보철물 제작이 최근 CAD/CAM을 사용하여 설계나 가공을 통해 자동화되고 있다. 이를 통해 시간 단축, 노동력 투자 감소, 보철물 제작 전 모니터를 통해 보철물 확인 등의 장점이 있다. CAD/CAM 방식이 보편화되면서 기공과정 중의 오차의 누적을 줄여 이전보다 정밀하고 일률적인 보철물의 제작이 가능하게 되었다[8].

CAD/CAM 기술의 발달로 인해 지르코니아 보철물을 제작할 시 최종 보철물의 형태를 임시 수복물 모형의 형태로 동일하게 제작할 수 있게 되었다[3,4]. 본 증례에서는 이 기술을 이용하여 환자 구강 내 적응된 임시 보철물 형태를 그대로 최종 보철물에 적용하였다. 최종 보철물에 대한 환자의 적응도가 높았으며 충분한 기간 동안 심미적, 기능적 만족도를 확인하고 최종 보철물 제작에 효과적으로 반영할 수 있었다.

CAD/CAM 기술을 사용하여 PMMA 블록을 밀링하여 제작한 임시 수복물은 직접법으로 제작한 임시 수복물보다 적합도 및 강도가 우수하며 심미적으로도 우수하다[9]. 임시 수복물 상태에서 교합 조정은 용이하였으며 환자가 일상생활을 하면서 임시치아간 적절한 마모가 됨에 따라 적응도가 높았다. 이러한 정보가 담긴 임시 수복물 형태를 그대로 최종 보철물에 옮김으로써 최종 보철물에 대한 적응 기간 감소 및 심미적, 기능적 만족도가 높았다.

Shembesh 등[10]은 CAD/CAM 시스템에서 인상 채득, 모형 스캔, 보철물 밀링 등의 단계에서 보철물 변연에서 임상적 허용 범위(120 μm) 내의 오차가 생긴다고 하였다. 본 증례에서 다수의 최종 보철물을 시적 시 인접면 접촉 및 교합상태를 재현하여 지르코니아 전장관의 교합조정을 최소화하려고 노력하였다. 그러나 실제 최종 보철물의 시적과정에서 프로그램상에서 의도하고자 한 교합과는 차이가 있었으며 구강 내 일부 교합조정이 필요하였다. 교합조정 시 임시 보철물의 교합점을 참고하여 최종 보철물의 교합조정을 시행하였다. 스캔과정, 디자인과정, 그리고 밀링 가공에 따른 절단 부위의 가공 오류들을 극복할 수 있는 방법들을 잘 이해하여 임상에 적용함으로써 CAD/CAM을 통해 최상의 진료 결과를 도출하여야 한다.

약 8주간의 교합 고경 증가 적응기간을 두어서 악구강계의 적응을 도출 할 수 있었다. 임시 수복물 사용은 저위 교합을 보철적으로 회복할 시 중요하다. 임시 수복물의 사용을 통해 악구강계의 적응도를 판단하며 기능적 및 심미적 양상을 알 수 있다. 또한 구강 내 첨삭 조절이 용이한 PMMA 강도로 임시 수복물 간 적절한 마모를 통해 적응 기간을 단축시킬 수 있다. 이 정보를 그대로 최종 보철물로 옮기는 CAD/CAM 기술을 사용하여 최종 보철물에 대한 적응도 및 기능적 심미적인 만족도를 확인할 수 있었다.

환자는 새로운 보철물에 잘 적응하였으며 큰 불편함을 호소하지 않았고, 심미적으로도 만족하였다. 치실이나 치간 칫솔을 병행한 양치법을 교육하였고, 단단한 음식을 선호하는 환자의 구강 습관을 개선의 중요성을 설명하였다. 6개월마다 정기검진을 시행하여 치은열구 출혈, 치석 등 치주질환의 초기증상 파악 및 교합검사를 계획하였다. 교합을 관찰하여 비정상적인 마모의 파악과 이에 따른 치아동요도와 근육 및 관절 동통을 조사하여 교합의 변화를 확인하고 필요 시 교정하는 치료를 시행하기로 하였다. 이러한 구강위생관리 및 정기적인 검진이 이루어진다면 좋은 예후를 보일 것으로 생각된다.

CONFLICTS OF INTEREST

The authors declare that they have no competing interests.

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