교정환자에서 구강 스캔 치관 영상과

콘빔 CT 치근 영상을 합성하여 만든

Composite Tooth Model의 정확성

추 현 희

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 조진형)

(국문초록)

교정 진단과 치료에서 치근 위치 파악의 중요성은 널리 알려져 있고 정확한 치관과 치근 배열을 위한 3차원 영상에 대한 관심은 날로 높아지고 있다. 그러나 CT와 같은 3차원 영상은 수시로 촬영할 수 없기 때문에 치관만을 이용해 치근의 위치를 알 수 있는 방법에 대한 많은 연구가 시행되고 있다. 본 연구는 초진 시 구강 스캔 영상과 콘빔 CT 영상으로 만든 Composite Tooth Model을 이용하여 치료 중 치근 관계를 평가할 수 있는지 알아보기 위하여 시행되었다.

15명의 교정 환자를 대상으로 초진 시 구강스캐너로 획득한 치관 영상과 콘빔 CT 스캔을 통해 얻어진 치근 영상을 이용하여 구강 스캔 치관-콘빔 CT 치근 합성의 Composite Tooth Model을 제작하였다. 환자의 치아배열이 완료되면 교정 치료 중인 브라켓이 붙어있는 구강을 다시 스캔하고 그 치관부에 Composite Tooth Model을 중첩시켜 치근 위치를 예측하였다. 같은 시기에 콘빔 CT를 촬영하여 실제 치근의 위치와 Composite Tooth Model을 이용하여 예측한 치근의 위치를 비교하였다. 중첩 오차는 shell/shell deviation과 치축의 3차원 각도 차이를 측정하여 나타내었다. 2주 후, 구강 스캔과 콘빔 CT 촬영을 제외한 전 과정을 반복하여 shell/shell deviation과 치축의 3차원 각도 차이를 재측정하고, 재측정한 값 각각을 첫번째 측정값과 비교하였다.

(1) Composite Tooth Model로 예측한 치아 위치에 대한 Shell/shell deviation은  0.27 ~ 0.37mm 의 비교적 작은 값을 보였다.

(2) Composite Tooth Model로 예측한 3차원 치축 각도는 실측값과 1.17 ~ 1.79° 차이로 비교적 작은 값을 보였다.

(3) 2주 후 같은 과정을 반복하여 재측정한 결과 3차원 치근면 영상 값의 일치도는 0.761, 치축의 3차원 각도 차이 값의 일치도는 0.672로 ICC가 높게 측정되었다.

이상의 결과, 초진 시 구강 스캔과 콘빔 CT를 이용하여 만든 Composite Tooth Model을 통해 교정치료 중 브라켓을 부착한 상태의 치관 영상만으로도 추가적인 콘빔 CT 촬영없이 치근의 위치를 비교적 정확히 평가할 수 있음을 보여주었다.

Accuracy of Composite Tooth Model

constructed by merging intraoral-scanned crown

and cone-beam computed tomography root

Hyun-Hee Choo

Department of Dental Science

Graduate School, Chonnam National University

(Supervised by Professor Jin-Hyoung Cho)

(Abstract)

The importance of 3D images in orthodontic treatment is increasing day by day. A number of studies using crowns to visualize in 3-dimensional (3D) root position have been reported. The aim of this study was to prove a methodology that can accurately identify root position at any moment during orthodontic treatment without the need for cone beam computed tomography (CBCT) scans by Composite Tooth Model generated by merging initial intraoral scan and CBCT image.

The Composite Tooth Model of 15 patients was fabricated by merging intraorally scanned crown and CBCT root of initial diagnostic records. After that each tooth of  Composite Tooth Model were superimposed onto the crowns scanned intraorally during treatment to compare the real CBCT root position and estimated root position obtained superimposing Composite Tooth Model on intraorally scanned crowns.

The average surface distance between real CBCT roots and estimated roots were measured by shell/shell deviation and the root axis discrepancies between them were evaluated by 3D angle differences. After two weeks, same procedure was repeated to evaluate the method error. As a result, following results were obtained.

(1) The accuracy of the Composite Tooth Model through the three dimensional tooth root image difference shows a relatively small value of 0.27 ~ 0.37 mm.

(2) The accuracy of the Composite Tooth Model through the angle difference of tooth axis shows a relatively small value of 1.17 ~ 1.79 °.

(3) After 2 weeks, the same procedure was repeated and the results showed that the agreement of shell/shell deviation was 0.761 and that of root axis angle discrepancy was 0.672.

In this study, the Composite Tooth Model made by intraorally scanned crown and CBCT root at the initial stage can be used to plan, perform and maintain orthodontic treatment and reduce the radiation dose efficiently occurred during orthodontic treatment.