현재 치과영역에서 Computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD-CAM)이 총의치 영역까지 확대되었으며, 또한 CAD-CAM 총의치는 개선된 기계적 및 표면 특성을 제공함으로써, 전통적인 방식으로 제작된 총의치와 비교하였을 때 뒤떨어지지 않는 특징을 보여 주고 있다.1, 2 CAD-CAM 총의치는 전통적인 의치 제작방식과 비교하였을 때, 환자의 내원횟수는 최종 장착까지 2 - 3회로 감소되며, 저장된 데이터를 이용하여 재제작이 쉽다. 또한 재료의 우수한 강도 및 적합을 나타내며, 환자와 술자 모두에게 감소된 비용으로 제공된다는 장점이 있다.3 반면 수직고경, 상하악 관계, 입술의 지지, 상악 전치 절단연의 최적의 위치를 평가하는 것이 어려우며, 하악 교합평면을 설정하는 것이 불가능하다. 또한 환자에게 시적할 기회가 적다는 단점이 있다.3 총의치 제작에 CAD-CAM 방식이 도입되어 점점 그 사용빈도가 늘어가는 추세이나, 아직 임상적용의 어려움과 장기간의 결과에 대한 보고가 거의 없으며, CAD-CAM Denture system을 이용한 피개의치에 대한 증례는 많이 없는 실정이다.

본 증례의 환자는 DENTCA™ CAD-CAM Denture system을 이용하여 상하악 총의치를 3D 프린팅하여 제작하였으며, 하악은 프린팅된 의치에 attachment를 직접법으로 연결하였다. 이에 제작된 상하악 총의치에서 감소된 수직 고경의 증가 및 입술지지를 회복하여 안모의 모습을 개선하였으며, ball attachment 교체로 하악 임플란트 피개의치의 유지력 증가로 만족할 만한 결과를 얻었기에 이를 보고하는 바이다.

본 증례는 74세 남환으로 아래 틀니가 자주 빠져서 새로 틀니를 제작하고 싶다는 주소로 내원하였다. 의과적 병력으로 특이사항이 없으며, 환자는 20년 전에 제작된 상악 총의치, 하악 #33, 43 임플란트에 bar-clip attachment 유지 형태의 임플란트 피개의치를 사용하고 있었다. 임상적 검사 결과 bar attachment의 손상으로 인하여 clip이 완전히 체결되지 않아 유지력을 얻을 수 없는 상태였으며, 상악 총의치는 파절로 인하여 수리 및 제작 이후 다수의 이장이 시행되었음이 관찰되었다. 또한 기존 의치 사용 시에 안모의 모습에서 얇아진 입술과 입술 지지가 다소 부족해 보였으며, 구각부의 처짐, 비순구의 주름이 관찰되었다 (Fig. 1). 이에 기존의 손상된 bar attachment를 ball attachment로 교체하여 하악 의치에서 유지력을 얻고자 하였으며, 수직고경 증가 및 입술지지를 회복하여 안모의 모습을 개선하고자 상악 총의치, 하악 임플란트 피개의치를 제작하기로 계획하였다.

Fig. 1
Initial photographs. (A, B) Extraoral appearance with old dentures, (C, D) Old dentures, (E) Radiographic Examination.

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#33, 43 임플란트에 체결된 bar attachment를 제거하고, ball attachment로 교체하였다 (Fig. 2). 이후 인상 채득하여 진단모형을 제작하였다. DENTCA™에서 제공된 기성 트레이를 진단모형에 시적하여 적절한 크기의 트레이를 선택하여 과도한 변연과 내면을 확인하여 조절하였다.

Fig. 2
Intraoral photographs. (A) Maxillary occlusal view, (B) Mandibular occlusal view, (C) Right lateral view, (D) Frontal view, (E) Left lateral view.

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조절된 상악 트레이에 폴리비닐실록산 인상재(HySil Heavy, Osstem, Seoul, Korea)를 담아 구개부부터 적절한 압력을 가해 위치시킨 다음, 기능적인 변연형성을 위하여 양측 볼을 당겨주고 개구하여 하악을 양측으로 움직여 1차 인상을 채득하였다. 이후 채득한 인상체에서 노출된 트레이 부분을 bur로 삭제한 다음, 그 위에 저점도의 폴리비닐실록산 인상재(HySil Light, Osstem, Seoul, Korea)를 얇게 담아 2차 인상(wash impression)을 채득하였다. 하악도 상악과 동일한 방법으로 트레이 선택 및 조절, 최종인상 채득을 시행하였다 (Fig. 3A, B).

Fig. 3
(A, B) Taking first impression and wash impression, (C, D) Anterior part of upper and lower tray, (E) Connected center pin in lower tray.

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제공된 트레이는 수직고경을 측정할 때 방해를 피하기 위해 트레이 후방 부위가 분리가 가능하다. 따라서 채득된 인상체 측면에서 과다 노출된 인상재를 제거하고 트레이 후방 분리선에 맞추어 surgical blade(#15)을 사용하여 인상체가 손상되지 않도록 자른 뒤에 조심스럽게 분리하였으며 (Fig. 3C, D), 분리된 하악 트레이 전방부에 센터 핀(Center pin)을 부착하였다 (Fig. 3E).

환자의 교합 안정 공극과 Willis method를 사용하여 수직고경을 재설정하고자 하였다. 기존 의치를 장착했을 때 환자의 교합 안정 공극은 5 - 6 mm로 평균 2 - 4 mm보다 크게 관찰되었다. 또한 환자의 안모를 willis method로 평가하였을 때, 동공간선과 구각부의 거리보다 코 중격의 하부에서 하악 하부까지 거리가 4 mm 짧게 관찰되었다. 따라서 환자의 수직고경을 기존 의치를 사용했을 때보다 3 mm 거상하여 최종의치를 제작하고자 하였으며, DENTCA™에서 제공하는 Jaw gauge를 사용하여 수직고경을 결정하였다 (Fig. 4A).

Fig. 4
(A) Determination of vertical dimension, (B) Recording jaw relation, (C) Determination of upper lip length, (D) Digital preview of 3D data (DENTCA™ system).

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연결된 센터핀의 길이를 조정하여 결정된 수직고경으로 맞춘 뒤에 접착제를 이용하여 고정하였다. 상악 트레이 하방에 EZ-Tracer (DENTCA™, Los Angeles, CA, USA)를 부착한 후, 상하악 인상체를 구강 내에 위치하였다. Gothic arch tracing을 시행하고자 환자의 하악을 가장 앞쪽에서 가장 뒤쪽으로, 이후 최후방 중심에서 오른쪽 및 왼쪽으로 움직이고 나서 다시 중심으로 움직이도록 하였다. 채득된 화살표 정점 부분에 bur로 작은 홈을 형성하여 중심위를 기록하여 센터핀이 잘 고정될 수 있도록 하고, 실리콘 교합 인기재(HySil Bite, Osstem, Seoul, Korea)를 이용하여 상하악 트레이 사이에 주입하여 공간을 채워 교합기록을 하였다 (Fig. 4B). 이후 상하악 인상체를 제거한 다음, Lip ruler (DENTCA™, Los Angeles, CA, USA)를 이용하여, 절치유두에서 윗 입술까지의 길이를 측정한다 (Fig. 4C). 이는 상악 전치부 인공치 배열 시에 위치를 결정하는데 참고점으로 사용된다.

채득된 인상체는 3D 스캔하여 조직면을 획득하고, 가상의 치조제를 형성한 후 기록된 악간관계 정보를 바탕으로 DENTCA™ 소프트웨어 프로그램에 의해 인공치의 크기와 배열, 교합평면, 조절만곡 등을 조절하여 최종 의치 형태를 디자인하였다 (Fig. 4D). 하악 의치에서 ball attachment가 위치한 부분에 블록아웃을 시행하였다. 이후 DENTCA™ Tryin resin (DENTCA™, Torrance, CA, USA)을 사용하여 3D 프린터(Asiga Max UV, Asiga, Sydney, Australia)로 시적의치를 제작하였다.

제작된 시적의치를 환자에게 장착하였을 때, 상악에서는 상순의 지지가 부족하였으며, 하악의 교합평면이 높게 설정되었다 (Fig. 5A, B). 이에 상악 시적의치에 베이스 플레이트 왁스를 덧대어 이후 도치를 재배열 시에 참고하고자 하였으며, 하악은 하순의 높이를 고려하여 하악 절단연의 높이를 재설정하고자 하악 시적의치에 절단연의 위치를 표시하였다 (Fig. 5C, D). 수정된 시적의치를 다시 환자에게 부착하고 동공간선과 비익-이주선, 교합평면, 안모의 형태, 상순의 지지, 연하, 발음 등을 점검하였으며, 수정사항 없이 최종의치로 제작하였다.

Fig. 5
(A, B) Try-in dentures, (C, D) Modified try-in dentures.

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최종의치는 의치상은 DENTCA™ Denture Base II Resin (DENTCA™, Torrance, CA, USA)을 사용하여 DLP 방식의 3D 프린터(Asiga Max UV, Asiga, Sydney, Australia)로 프린팅 하였으며, 인공치는 DENTCA™ Dentrue Teeth (shade: A3, DENTCA Inc., Torrance, CA, USA)를 사용하여 SLA 방식의 3D 프린터(Zenith, DENTIS Co., Ltd., La Palma, CA, USA)로 프린팅 하였다. 이후 프린팅 된 의치상에 DENTCA™ Denture BaseⅡ Resin을 적용하여 인공치와 광중합하여 접착을 시행하였으며, 완성된 상하악 의치는 광경화기에서 후경화를 시행하였다.

완성된 최종의치는 환자에게 장착하여 과도한 변연, 내면의 적합성, 양측성 균형 교합을 부여하여 조절하였으며, 2주간 의치를 사용하도록 하였다. 이후 하악 의치에 attachment를 직접법으로 연결하고자 하였다. 하악 의치에서 블록아웃이 된 부분에 vent hole을 형성하고, ball attachment에 block out spacer, female socket를 연결한 후, Quicks-flow resin (DentKist, Gunpo, Korea)을 이용하여 언더컷 부분에 블록아웃을 시행하였다. 자가중합형 레진(Meliodent Rapid Repair, Hanau, Germany)을 하악 의치상 내면에 ball attachment가 위치할 부분에 흘려 넣은 뒤, 구강 내에 의치를 시적하여 잉여 레진이 vent hole 밖으로 나오는 것을 확인한 다음 상악 의치와 교합되도록 하였다 (Fig. 6). 자가 중합된 이후에 하악 의치를 구강 내에서 제거하였으며, 잉여 레진 제거 및 연마를 시행하였다.

Fig. 6
(A) Relieved over the implant sites, (B) Vent hole, (C) Block out spacer, (D) Female socket, (E) Check for excess resin flowing out of the vent hole, (F) Frontal view with definitive prosthesis.

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환자는 교체된 ball attachment의 사용으로 의치 유지에 만족하였으며, 기존 의치에 비하여 개선된 의치의 유지, 저작 및 심미적인 안모의 회복에 만족하였다 (Fig. 7). 본 증례의 환자는 수직고경을 증가하면서 임시의치를 사용하는 중간 과정없이 최종 의치 제작으로 진행하였다. 이는 환자의 의치는 3D 프린팅 방식으로 제작되기 때문에 증가된 수직고경에 적응하지 못하는 경우에도 디자인된 의치를 수정하여 바로 재제작이 용이하였기 때문에 임시의치를 사용하는 중간과정 없이 진행하였다. 장착 후 9개월 정기검진에서도 하악 임플란트 피개의치에서 attachment 연결 부위 및 O-ring의 상태가 양호하였다. 또한, 적절하게 증가된 수직고경에 잘 적응하였으며, 의치의 유지관리가 잘 되고 있음을 관찰하였다 (Fig. 8).

Fig. 7
Extraoral appearance. (A, B) With old dentures, (C, D) With new dentures.

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Fig. 8
Occlusal and tissue surface of attachment connection area on lower overdenture. (A) After incorporation of attachments, (B) After 9 months follow-up.

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하악 무치악 환자에서 총의치의 가장 흔한 문제점은 불충분한 안정(Stability)와 유지(Retention)이다.4 하악 무치악 환자에서 임플란트 피개의치는 전통적인 총의치보다 우선적으로 선택될 수 있는 치료계획으로 고려되어야 한다.5 따라서 임플란트 피개의치는 일반적으로 높은 생존율을 가진 표준 치료 선택지로 받아들여지고 있다.4 Kim 등6의 연구에서, 하악 임플란트 피개의치의 임플란트 생존율은 attachment system에 관계없이 매우 높았으며(Bar: 95.8 - 97.5%, Ball: 96.2 - 100%, Magnet: 91.7%), 또한 attachment system에 따라 유지 및 합병증에 영향을 줄 수 있으나, 환자의 만족도는 유사하다고 보고하였다. 본 증례의 환자는 기존 하악 임플란트 피개의치 제작 후에 bar attachment의 손상으로 인하여 만족 할 만한 유지력을 얻지 못하였으며, 때문에 환자는 기존과 동일한 형태의 attachment의 사용을 원하지 않았다. 따라서 solitary type attachment 중에서 ball attachment를 선택하였다. ball attachment는 사용이 쉽고, 유지력이 양호하며, bar에 비하여 구강위생관리가 용이한 장점이 있다.7 환자의 식립된 임플란트 각도는 다소 평행하지 않았으나, ball attachment를 사용하는 데는 큰 문제가 없었기에 선택하였다.

임플란트 피개의치의 파절은 일반적으로 응력이 집중되는 임플란트 상방에 발생하는 경향이 있다. 따라서 임플란트 상방에 의치상을 강화하여 응력 집중에 대한 저항을 증가시킬 수 있기 때문에, cast chrome-cobalt framework를 사용하여 의치상 파절에 저항을 강화하는 방법이 제안되었다.8 본 증례에서 제작된 의치는 CAD-CAM 3D 프린팅으로 적층 가공 방식을 이용하여 의치상 내부에 metal framework 적용이 어렵다. 따라서 제작된 레진 의치상은 metal framework가 적용된 의치상에 비하여 강도가 약하기 때문에 임플란트 상방에서 의치상 파절에 대한 부분이 고려되어야 한다. 그러나, 2개의 임플란트를 이용한 피개의치 ball 및 bar attachment를 비교한 임상 연구에서는, 의치상 내 정중선을 지나 소구치에서 소구치까지 cast framework로 강화 여부에 관계없이 의치 수리는 차이가 없다고 보고하고 있다.8 따라서, 레진 의치상을 사용하여 임플란트 피개의치를 제작하여도 의치 파절에 문제가 크지 않을 것이라고 판단하였고, 상악의 경우 총의치로 수복하기 때문에 교합력에 의한 응력 집중이 낮을 것으로 사료된다. 결과적으로 본 증례의 환자는 의치 제작 후 9개월 동안 의치 파절로 인한 수리없이 사용함을 관찰하였다.

Attachment의 연결 방법으로 간접법과 직접법이 있는데, 직접법은 부착하는 과정이 간단하고 비용 및 사용되는 보철 재료가 적으며, 환자는 제작된 의치 사용의 중단 없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 기술적 민감성이 있으며, 언더컷 하방으로 레진이 흘러 들어가는 것을 피해야 하고, 기계적 성질이 낮다는 단점이 있다.9 본 증례는 레진 의치상이 3D 프린팅 방식으로 제작되었기 때문에 직접법으로 선택해야만 했다. 의치상은 3D 프린팅 되어 광중합하여 제작되었으므로 직접법으로 attachment 부착 시에 사용하는 레진 선택에서, 광중합 프린팅 레진과의 접착강도를 고려해야 한다. Kuscu 등의 연구에서 열중합형 Polymethylmethacrylates (PMMA) 레진에 자가중합형 PMMA 레진을 접착했을 때 전단강도를 비교하여, DLP 방식으로 3D 프린팅된 광중합 PMMA 레진에 자가 중합형 PMMA 레진을 접착한 경우와 동등한 전단 결합강도를 가진다고 보고하였다.10 따라서 본 증례의 환자에서 하악 의치상에 attachment 부착 시에 자가중합형 PMMA 레진을 사용하였으며, 9개월간 attachment의 탈락이 없었으며, 정기검진 시에 의치의 내면 및 외면에서 attachment 연결 부위의 양호한 상태를 관찰하였다.

본 증례의 환자는 20년 전에 의치를 제작하였으며, 상하악 의치에서 다수의 이장과 인공치의 마모가 관찰되고, 뿐만 아니라 상하악에서 심한 치조골의 흡수가 관찰되었다. 또한, 안모의 모습에서는 얇아진 입술과 입술 지지가 다소 부족해 보였으며, 구각부의 처짐, 비순구의 주름이 관찰되었다. 이는 수직고경의 감소로 인한 것으로 판단하였고, 환자의 교합 안정 공극과 Willis method를 사용하여 수직고경을 평가하였다. 이를 참고하여 3 mm를 증가하고자 하였으며, 3 mm 증가된 수직고경에서 안모의 모습에 환자와 술자 모두 만족하였다. Abduo와 Lyons는 임상적으로 수직고경 증가 시에 5 mm 이상 증가시키는 경우는 거의 없으며, 2 mm 이상의 교합 안정 공극은 수직고경을 안전하게 증가할 수 있다고 한다.11 따라서 환자의 수직 고경을 3 mm 증가하여도 2 mm 이상의 교합 안정 공극을 유지하며, 개선된 안모의 모습을 얻을 수 있었다. 또한, 증가된 수직고경으로 인한 증상은 2주 안에 해결되기 때문에 그 기간 동안의 증상 관찰이 필요하며,11 본 증례도 증가된 수직 고경에서 2주간의 관찰을 시행하였으며, 특이한 증상 없이 증가된 수직고경에 잘 적응하였다.

본 증례는 DENTCA™ CAD-CAM Denture system을 사용하여 3D 프린팅 된 총의치를 제작하였으며, 하악 임플란트 피개의치에서 직접법으로 female socket을 연결하는 방법으로 만족스러운 결과를 얻었다. 또한 상하악 총의치에서 감소된 수직고경의 증가 및 ball attachment 연결로 심미적, 기능적으로 만족할 만한 결과를 얻었으며, 제작된 총의치에서 교합과 유지력이 우수하였으며, 최소한의 조정이 요구되었다. 하지만, 시적의치를 사용하여 완성 전 평가를 시행하는 과정은 반드시 필요하다고 생각된다.