3차원 CT 영상에서의 치열과 레이저 스캔 치열 영상의 중첩시 적합도에 관한 연구

노 훈

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 황현식)

(초록)

악안면의 골격, 치열 그리고 연조직으로 구성되는 3D CranioFacioDental model을 합성하기 위해서는 3차원 CT의 치열 영상과 레이저 스캔 치열 영상의 중첩이 필요하다. 본 연구는 3차원 콘빔CT 영상에서의 치열과 레이저 스캔 치열 영상의 중첩시 적합도를 살펴보고 중첩영역에 따른 적합도를 비교분석함으로써 임상에서의 사용 가능성을 판단하기 위해 시행되었다.

성인 30명을 대상으로 콘빔CT 영상을 촬영하고 상, 하악 석고모형을 레이저 스캐너(Orapix, Seoul, Korea)로 각각 스캔한 후 3차원 역설계 소프트웨어 프로그램(RapidformTM2006, Inus, Seoul, Korea)으로 입체영상을 제작하였다. 프로그램의 중첩기능을 통해 콘빔CT 영상의 치열과 레이저 스캔 치열 영상의 협면을 이용한 경우, 설면을 이용한 경우 그리고 협면과 설면을 모두 이용하여 중첩하는 경우를 각각 시행한 후 두 영상의 적합도를 비교분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 3차원 콘빔CT 영상에서의 치열과 레이저 스캔 치열 영상의 중첩시 두 영상의 중첩오차는 0.27~0.33 mm 범위로 비교적 작은 수치를 나타내었다.

2. 상악치열에서 콘빔CT 영상과 레이저 스캔 영상의 중첩오차를 중첩영역에 따라 비교한 결과 협면과 설면을 모두 이용하여 중첩한 경우 가장 작은 수치를 보였으며 협면을 이용하여 중첩한 경우와 설면을 이용하여 중첩한 경우 순으로 나타났다. 특히 설면만을 이용하여 중첩한 경우는 협면과 설면 모두 또는 협면을 이용하여 중첩한 경우와 통계적으로 유의하게 큰 오차를 보였다.

3. 하악치열에서 콘빔CT 영상과 레이저 스캔 영상의 중첩오차를 중첩영역에 따라 비교한 결과 통계적 유의성은 보이지 않았으나 협면과 설면을 모두 이용하여 중첩한 경우 가장 작은 경향을 보였다.

이상의 결과는 3차원 콘빔CT 영상에서의 치열과 레이저 스캔 치열 영상의 중첩오차가 비교적 작게 나타나 임상적으로 그 사용이 가능하고 중첩시 중첩영역이 넓을수록 적합도가 높음을 보여주었다.

Accuracy of the Superimposition between

CBCT Images and Laser Scan Images of the dentition

Hoon Noh

Department of Dental Science

Graduate School, Chonnam National University, Gwangju, Korea

(Directed by Professor Hyeon-Shik Hwang)

(Abstract)

The superimposition of dental area of the 3D CT image and the laser scan dental image is necessary to integrate 3D CranioFacioDental model, which is composed of skeletal elements, dentition, and soft tissue of the cranioface. This study was aimed to determine its possible clinical usefulness by the assessment of superimposition accuracy between CBCT images and laser scan images and the comparison of accuracy according to different superimposition area.

For the present study, thirty adults were scanned by cone-beam CT, and laser scanner system (Orapix, Seoul, Korea) was used to scan their dental casts, respectively. Then, 3D images were constructed by using 3-dimensional reverse engineering software program (RapidformTM2006, Inus, Seoul, Korea). The superimposition area was registered at buccal, lingual, bucco-lingual surfaces by using regional registration function in the program. The superimposition was performed, and shell/shell deviation value which indicates superimposition accuracy of the two images was evaluated. The following results were obtained.

1. In the superimposition of dentition of 3D cone-beam CT images and laser scan images, superimposition error of the two images was relatively small and in the range of 0.27~0.33 mm.

2. In the comparison of superimposition error of the maxillary dentition from cone-beam CT images and laser scan images according to different superimposition area, the superimposition area registered at bucco-lingual surfaces showed the smallest error, followed in increasing order by buccal and lingual surfaces. The statistically significant error was shown especially when lingual surfaces were registered for the superimposition, compared to when bucco-lingual or buccal surfaces were applied.

3. There was no statistical significance in the comparison of superimposition error of the mandibular dentition from cone-beam CT images and laser scan images according to different superimposition area. However, the smallest error was shown when bucco-lingual surfaces were registered for the superimposition.

The results of the present study suggest that the superimposition of dental area of 3D cone-beam CT images and laser scan dental images is clinically useful owing to its small superimposition error, and the superimposition accuracy increases as the broad superimposition area is registered.