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Full mouth rehabilitation with implant-supported fixed prosthesis via dental CAD-CAM system

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Dental CAD-CAM system을 통한 고정성 전악 임플란트 수복 증례

홍정민·한중석·윤형인·여인성*

Jeong-Min Hong, Jung-Suk Han, Hyung-In Yoon, In-Sung Luke Yeo*

Full mouth rehabilitation with implant-supported fixed prosthesis via dental CAD-CAM system

Dental implants should be placed at ideal sites for implant-supported resto- rations. For a patient with insufficient residual ridge, mouth preparation in- cluding surgical intervention can be indicated to establish a soft and hard tissue environment favorable for a definitive prosthesis. Prosthodontic design based on computer-guided surgery and computer-aided design-computer-aided man- ufacturing (CAD-CAM) provides a visual blueprint allowing a clinician to assess the necessity of such a surgical intervention beforehand. In this case, a definitive restoration was planned and made via a CAD-CAM system according to the pa- tient’s oral status before treatment, simulated surgical interventions and serial provisional restorations. Based on the planning, a guided template was made and the implants were installed with bone augmentation using the template. Custom- ized abutments, the first and the second provisional restorations were designed and fabricated by CAD-CAM. The definitive restorations were digitally made fol- lowing the shape of the second provisional prostheses, which were confirmed in the patient’s mouth. The patient was satisfied with the masticatory, phonetic and aesthetic functions of these definitive prostheses. (J Korean Acad Prosthodont 2021;59:97-106)

Keywords

Bone augmentation; Fully edentulous patient; Guided implant surgery; Im- plant-supported fixed prosthesis

Corresponding Author In-Sung Luke Yeo

Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Seoul National University, Seoul National University Dental Hospital, 101, Daehak-ro, Jongno-gu, Seoul 03080, Republic of Korea +82 (0)2 2072 2661 pros53@snu.ac.kr Article history Received September 10, 2020/ Last Revision October 12, 2020 / Accepted October 13, 2020

ORCID iDs Jeong-Min Hong

https://orcid.org/0000-0001-8047-3585 Jung-Suk Han

https://orcid.org/0000-0002-9439-1465 Hyung-In Yoon

https://orcid.org/0000-0002-9597-6342 In-Sung Luke Yeo

https://orcid.org/0000-0002-6780-2601

서울대학교 치의학대학원 치과보철학교실

Department of Prosthodontics, School of Dentistry, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea

© 2021 The Korean Academy of Prosthodontics

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non- Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

cc

서론

완전 무치악 환자의 보철 치료는 총의치에서부터 임플란트 유지/지지형 피개의치, 임 플란트 융합 국소의치, 하이브리드형 보철물, 임플란트 고정성 보철물 등 임플란트의 적

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은 없었으며, 이갈이 등의 구강악습관이나 턱관절 질환도 존 재하지 않았다. 임상적, 방사선학적 검사에서 잔존한 상악 6 전치부의 심한 동요도 및 치조골 소실이 관찰되었고, 상악동 의 함기화가 관찰되었다 (Fig. 1J). 구외 평가시 환자의 상순 지지 및 안모는 양호하였고, 현재 의치의 수직 고경 또한 양호 하였다 (Fig. 1K-L).

환자는 가능하면 임플란트를 이용한 고정성 보철치료를 원 했으며, 초진 검사에 따라 다음 세 가지의 주요 문제사항들을 정리해볼 수 있다. 첫번째로 심한 치조골 흡수로 인해 잔존치 의 발거가 필요하며, 이후 적절한 골재생 술식이 동반되지 않 을 경우 연조직 지지의 부족과 이상적인 위치의 임플란트 식 립이 어려울 수 있다. 두번째로 구치부 지지가 소실된 상태로, 임플란트에 의해 지지되는 견고한 고정성 보철물 제작을 위해 서는 상악동 거상술이 요구된다. 마지막으로 의치의 관리 상 태로 보아 적절한 구강 위생 교육 및 유지 관리가 필요하다.

잠정적으로 골 유도 재생술(guided bone regenera- tion, GBR) 및 상악동 거상술을 동반한 computer guided implant surgery를 계획하였다. 잔존골 평가를 위해 ra- diographic stent를 장착하고 콘빔 전산화단층촬영(cone beam computed tomography, CBCT)을 진행하였다.

Radiographic stent는 3점 이상의 방사선 불투과성 레진 마 커를 포함하도록 제작되어 임플란트 디자인 소프트웨어(Im- plant Studio, 3Shape, Copenhagen, Denmark) 상에서 무치악 부위가 넓은 환자의 구강 모델과 CBCT 데이터가 이를 기준점으로 정확히 병합될 수 있도록 하였다. 더불어 교합제 형태를 포함하여 구내에서 환자의 수직고경을 재현하도록 조 정한 뒤, 병합과정에서 환자의 현재 악간 관계와 수직고경을 반영하였다. CBCT 촬영은 잔존치 발거 전에 시행되어, 디지 털 진단 왁스업시 적절한 안모 지지를 보였던 현재 상악 전치 부의 위치를 반영하였다 (Fig. 2A-E). 동시에 Radiographic stent를 활용하여 진단모형의 마운팅을 진행하였다 (Fig.

2F). 진단모형상에서 악간 거리는 20 mm 내외로 평균적인 해부학적 치관 길이를 고려했을 때 약간 넓었으며,

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이에 따라 최종 수복시 다소 긴 치관 길이가 예상되었다.

이룰 수 있는 적절한 위치에 임플란트가 식립되는 것이 중요 하며, 이는 다수 상실 치아의 수복이나 가철성 보철물과 결합 된 치료에서 더욱 중요하다. 최근 널리 사용되고 있는 com- puter guided implant surgery와 CAD-CAM을 활용한 보 철물 디자인 및 제작은 이러한 목적을 달성하는데 예지성을 더해주고 있으며, 광범위한 수복에서는 점차 필수적인 과정으 로 자리잡고 있다.

3

CAD-CAM 기술의 활용은 치료 계획에서 부터 수술, 임시 수복, 최종 보철까지의 과정에 일관성을 더해 주며, 술자와 기공사, 환자 간의 소통에도 도움을 준다.

4,5

수술용 가이드는 적층 제조 방식으로 주로 제작되며 구내에 서는 치아, 점막, 골 등에서 적합되어 계획된 위치로 임플란트 가 식립되도록 도움을 준다.

6

임플란트의 식립 위치는 치료계 획에 따른 최종 보철물의 위치를 반영(prosthetic-driven)하 여

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계획되고, 심한 치조골 흡수가 존재하는 상황에서는 이상 적인 보철물 계획을 위해 골증강술을 필요로 하게 된다. 골증 강술이 불가피한 상황에서는 골증강술의 선행 후 가이드를 제 작하는 것이 적합이나 예지성면에서는 안정적이나, 치료기간 의 증가 및 여러 단계의 수술로 인한 환자의 불편감 등의 단점 이 존재한다. 이에 따라 수술의 예지성이 확보되는 상황에서 는 식립과 동시에 골증강술을 시행하는 것을 계획할 수 있으 며, 필요에 따라서 최종 보철물 설계에 잔존골의 상황을 고려 (bone-driven)하는 방식으로 수술을 계획할 수도 있다.

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본 증례에서는 소수 잔존치의 발거가 필요한 환자에서 임플 란트를 활용한 전악 고정성 수복을 진행하였다. 이 과정에서 환자의 기존 잔존치 위치와 수직고경을 반영하여 계획한 수술 용 가이드를 제작하였고, 이를 활용하여 상악동 골이식술 및 치조골 증대술과 동시에 다수의 임플란트를 식립하였다. 최종 적으로 지르코니아 단일 구조(monolithic) 보철물로 수복하 여 심미 및 기능적으로 만족할 만한 결과를 얻어 이를 보고하 고자 한다.

증례

본 증례의 환자는 60세 한국인 남성으로, 임플란트를 사용

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CT 평가를 통해 치료 계획을 구체화하여, 수술용 가이드 를 제작하였다(OneGuide, Osstem, Seoul, Korea). 상악 은 GBR 및 상악동 거상술을 동반하여 총 10개의 임플란트(양 측 중절치, 양측 견치, 양측 제1, 2소구치, 양측 제2대구치)를 계획하였으며, 하악은 8개의 임플란트(양측 견치, 양측 제1소 구치, 양측 제1, 2대구치)를 계획하였다 (Fig. 2G-H). 상악 전 치부의 경우 잔존치 발거후 연조직이 회복된 뒤에 임플란트를 조기 식립(early placement)

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하는 것으로 계획하여 치조골 의 부피 소실 최소화 및 적절한 치조골 증강술을 위한 연조직

확보를 도모하였다. 환자의 현재 수직 고경 및 전치부 위치에 따라 디지털 진단 왁스업이 이루어졌고, 이를 기반으로 3차원 적인 임플란트의 위치가 결정되었다. 더불어 수술과정에서 가 이드의 변위를 방지하기 위하여 상하악에 각각 3개씩 고정용 핀을 설계하였다. 위의 과정을 통해 고정성 보철물을 활용한 안정적인 구치부 지지의 확립, 치료 기간의 단축을 통한 빠른 기능과 심미의 회복, 기존 수직고경 및 전치부 위치의 반영을 통한 적응의 증진을 치료의 목표로 삼았다.

잔존치 발거 진행 후 임시 총의치를 장착하였다. 하악의 경

Fig. 1. Pre-operative intraoral photographs (A - I), radiographic evaluation (J), and extraoral photographs (K, L). (A, B) Occlusal view of maxilla (C, H) Occlusal view of mandible, (D, G) Lateral view (right side), (E) Frontal view, (F, I) Lateral view (left side), (J) panoramic radiograph, (K) Soft tissue appearance was favorable with old denture (L) Lip support was favorable.

K

L J

G H I

D E F

A B C

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우 부착치은의 양을 확인 후 8개의 내부 육각 연결형 임플란 트(TSIII SA, Osstem, Seoul, Korea)를 식립하였고, 치유지 대주를 연결하였다. 상악은 잔존치 발거 4주 뒤 10개의 임플 란트를 식립함과 동시에 전치부와 소구치부의 GBR과 상악동 거상술을 시행하였다. 상하악 모두 가이드를 정확히 위치시 킨 뒤 고정용 핀을 식립하여 악궁에 가이드를 고정하고 수술 을 진행하였다. GBR은 이종골(Bio-Oss, Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Switzerland)과 흡수성 콜라겐 막(Bio- Gide, Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Switzerland) 을 사용하여 시행하였다. 모든 임플란트에서 양호한 초기고정 이 얻어졌으며, 상악의 경우 식립 5개월 뒤 2차 수술을 진행하 였다. 발치 후와 비교시 GBR 시행을 통해 잔존 치조정의 외형 이 잘 회복되었다 (Fig. 3).

임플란트 안정성 지수(Implant stability quotient, ISQ) 값을 측정한 후, 임플란트 수준에서 인상 채득을 진행하였다.

예비 인상 채득 후, 모형상에서 픽업 코핑을 식립 각도에 따라 아크릴 레진(Pattern Resin LS, GC Corporation, Tokyo, Japan)으로 스플린팅한 뒤 다시 잘라주었다 (Fig. 4A).

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각 코핑을 위치에 맞게 구내에서 장착한 뒤, 아크릴 레진으로 다 시 스플린트하여 부가중합형 실리콘 인상재(Imprint III, 3M, St. Paul, MN, USA)로 인상 채득하였다 (Fig. 4B-C).

최종 주모형 상에서 temporary cylinder를 이용한 교합제 를 제작하였고, 이를 이용해 환자의 교합 평면 및 수직 고경을 결정하였으며 임시 의치에 따른 안모지지를 반영하였다 (Fig.

4D-E). 악간관계 채득 및 안궁이전을 시행하여 반조절성 교합 기(Hanau articulator, Whip Mix, Louisville, KY, USA)

Fig. 2. Implant guide surgery planning (A-H). (A) Anchor pin, (B-E) Anterior maxilla implant planning, (F) Maxilla and mandible radiographic stent, (G) 10 implants and 8 implants were planned on maxilla and mandible, (H) Maxilla and mandible surgical stent.

F G H

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에 마운팅하였고, 티타늄 맞춤 지대주와 임시치아를 제작하였 다. 상하악 모두 전치부 및 양측 구치부의 세 부분으로 나누어 임시치아를 제작하였으며, 양측 모두 군기능 교합을 통해 측 방력이 잘 분산되도록 조정 및 장착을 진행하였다 (Fig. 5).

약 3개월의 기간동안 환자의 교합 안정성 및 심미, 구강 위 생관리 능력을 평가하였으며, 주기적으로 나사 재조임을 진 행하였다. 최종 보철물 제작을 위해 지대주 수준에서 인상을 채득하였으며, 맞춤 지대주 장착시 사용한 지그와 보닛 크라 운을 사용하여 교합관계를 채득하였다 (Fig. 6A-F). 임시치 아의 인상채득을 진행하여 반조절성 교합기에 교차 마운팅 (cross-mounting)하였고, 체크 바이트를 채득하여 교합기 설정 및 임시수복물의 측방 및 전방 운동을 기록하였다.

환자의 위생 관리가 잘 이루어졌으며, 긴 치관 길이로 인한

심미성 문제를 개선하기 위해 치은 도재(pink porcelain)를 동반한 최종 보철물을 디자인하였다. CAD 프로그램(Exocad DentalCAD, Exocad, Darmstadt, Germany) 상에서 기 존의 임시치아 모형과 지대주 수준 인상채득 주모형을 상악을 기준으로 병합한 뒤, 전체적인 악궁과 교합 평면, 치아 형태를 참고로 하여 치은 구조 및 이상적인 치관 크기의 보철물 형태 를 디자인하였다. Polymethylmethacrylate (PMMA) 블 록(Huge PMMA block, Huge Dental Material Co. Ltd., Rizhao, China)으로 2차 잠정 보철물을 밀링한 뒤, 치은색 상의 복합 레진(crea.lign, Bredent, Senden, Germany)을 통해 치은 부위를 재현하여 환자에게 장착하였다 (Fig. 6G).

약 6주간 구강 위생관리 능력을 중점으로 보철물을 평가한 뒤, 동일한 디자인의 지르코니아(Razor 1100, U&C inter-

Fig. 3. After extraction (A), and implant placement (B, C). (A) Anterior maxillary alveolar ridge was collapsed, (B) Alveolar ridge was well augmented, (C) Implants were installed and healing abutment were connected.

A B C

Fig. 4. Fixture level impression (A-E), (A) Pick-up impression copings were splinted and separated, customized trays were fabricated, (B) Copings were splinted again in the oral, (C) Fixture level impressions were taken, (D) Master casts were fabricated with gum replica, (E) Recording bases were fabricated with temporary cylinders.

A B C D E

(6)

Group function at right side, (H) Mandibular occlusal view, (I) Group function at left side.

G H I

D E F

Fig. 6. Abutment impression (A-E) and second provisional prosthesis (F-J). (A) Abutment level impression (B) Screw retightening with positioning jig, (C, D) Vertical dimension taking with bonnet-crown, (E, F) Check bite taking, (G) PMMA second provisional with gingival mimicking part.

D

E F

A

B

C

G

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national, Seoul, Korea) 최종 보철물을 제작하여 장착하였 다 (Fig. 7). 상악 구치부와 하악은 레진 강화형 글래스아이오 노머 시멘트(FujiCEM 2, GC Co., Tokyo, Japan)을 사용하 여 최종 합착하였고, 심미성을 위해 나사 구멍을 없앤 전치부 의 경우 임시 레진 시멘트(Premier Implant Cement, Pre- mier Co., Plymouth Meeting, PA, USA)로 합착하였다.

최종 수복 후 조화로운 악궁과 교합평면, 안정적인 교합 양상

을 보였으며, 저작 및 발음 등에도 불편감이 없었고, 술자와 환자 모두 개선된 심미적 결과에 만족하였다. 파노라마 사진 에서 특이 소견은 없었으며, GBR 시행부위의 CBCT 촬영에 서도 이식된 골이 잘 유지되는 것을 확인하였다 (Fig. 7A,C).

나이트가드를 취침 시 착용하도록 지도하였으며, 구강 위생 교육 및 주기적인 정기검진을 통하여 유지관리를 시행하고 있 다 (Fig. 8).

Fig. 7. Post-operative intraoral photograph (B, D-I), extraoral photograph (J), radiographic evaluation (A, C). (A) Panoramic radiograph, (B) Maxillary occlusal view, (C) augmented bone is well maintained, (D) Right lateral view, (E) Frontal view, (F) Left lateral view, (G) Group function at right side, (H) Mandibular occlusal view, (I) Group function at left side. (J) Favorable facial appearance was obtained.

G H I

D E F

A B C J

Fig. 8. Post-operative oral hygiene maintenance (A-F). (A) Intraoral photograph of left maxillary prosthesis, (B-E) Use of interdental brush, (F) Use of dental floss for multi-unit prosthesis.

D

E F

A B

C

(8)

족스러운 결과를 얻지 못할 수 있다. 특히나 상악 전치부의 경우에는 순측 지지 및 적절한 위치의 임플란트 식립 가능 여 부, 안모 등에 대한 고려가 필요하다.

12

본 증례에서도 환자의 기존 수직 고경하에서 악간 공간은 약 20 mm 가량으로 평 균적인 해부학적 치관 길이를 고려했을 때 약간 긴 편이었으 나, GBR을 통한 연조직 지지 개선과 치은 형태를 포함한 보철 물의 제작을 통해 심미적으로 만족할 만한 결과를 얻을 수 있 었다.

본 증례에서는 발치 전 양호한 안모지지를 보였던 전치부의 위치와 수직고경을 참고하여 최종 보철물을 계획하였고 이에 따라 임플란트 수술과 수복을 진행하였다. 상악 전치부를 수 복할 때에는 참고 가능한 발치 전 기록 등이 없을 경우, 술자 가 이를 세심하게 재설정해주고 평가해야 한다. 이 과정에서 는 술자와 환자 사이의 소통, 구내 정보의 정확한 기공실로의 전달이 잘 이루어져야 술자와 환자 모두 만족할 만한 결과를 얻을 수 있다. 디지털 기술의 활용은 이러한 정보의 취합, 전 달 및 보전에 큰 도움을 주며 술자의 개입과 함께 성공적인 보 철 치료를 이끌 수 있게 해준다. 최근에는 기존의 전통적인 술 식으로 평가를 해왔으나, 다소 제한점이 존재했던 전치부 보 철치료의 심미성 예측이나 상순 지지의 평가 등에서도 각종 디지털 시스템이 소개, 활용되어 도움을 주고 있다.

13,14

완전 무치악 환자에서는 수술용 가이드가 연조직에 의해 지 지되므로 치아에 의해 적합되는 가이드에 비해 더욱 세심하게 장착에 신경 써야한다. 본 증례에서도 수술 시 고정용 핀을 사 용하여 drilling시의 변위를 방지하였고, 하악의 경우 고정체 식립 전 작게 피판을 거상하여 식립 위치를 다시 한번 확인하 였다.

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상악의 경우 GBR 시행을 위한 피판 거상시 적합도 문 제가 발생할 수 있어, 각화치은 소실에 주의하여 drilling 및 고정체 식립을 선행하였다. 그 후 피판을 완전히 거상하고 식 립된 고정체 위치를 참고로 하여 GBR을 시행하였다. 가이드 수술에서 GBR과 동시에 임플란트를 식립하는 경우, 성공적 인 임상 결과를 얻기 위해서는 앞선 과정에서의 오차를 최소 화해야 하며, GBR의 예지성 확보와 임플란트의 안정적인 초 기고정을 얻기 위해 신경 써야한다. 진단 및 계획 단계에서의

정에 이르기까지 기존의 계획과 조화를 이루는 범위 하에서 술자의 판단에 따라 임플란트의 위치와 각도, 고정체 사양 등 의 조정이 있었다. 최종적으로는 만족할 만한 치조골 외형의 회복과 수복 결과를 얻을 수 있었으며, 촬영한 방사선 검사상 에서도 이식한 골이 잘 유지되는 것을 확인하였다. 추후에는 임플란트 식립과정 뿐 아니라, GBR 과정까지 고려한 수술용 가이드 등의 활용과 연구를 통해 더욱 예지성 있는 치료가 가 능할 것으로 기대하고 있다.

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임플란트 고정성 보철물에서 나타날 수 있는 흔한 합병증 으로는 나사 풀림과 도재 파절 등이 있다.

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본 증례에서는 나 사 구멍이 있는 형태로 임시 보철물을 디자인하여, 주기적인 나사 재조임을 통해 나사의 풀림을 확인 및 방지하였다. 또 한 임시치아를 통한 충분한 평가 후, 지대주 수준에서 인상을 채득하여 최종 보철물의 정확성을 높이고자 하였다. 최종적 으로 심미적으로 중요한 부위를 제외하고는 SCRP (screw- and cement- retained prosthesis) 형태로 보철물을 제작 하여 유지 관리가 용이하도록 하였으며, 도재 파절 방지를 위 해 단일 구조 지르코니아로 제작하였다. 브릿지의 연결부위는 파절 방지를 위해 충분히 두껍게 설계하였으며, 최종 수복 전 PMMA 잠정 수복물을 통해 평가하였다. 잠정 수복물을 통한 평가 후 최종 보철물로 간편하게 교체하였으며, 추후 합병증 으로 인해 상부 보철물의 교체가 필요할 때에도 환자의 불편 감을 최소화하며 재수복이 가능할 것으로 기대된다.

결론

본 증례에서는 환자의 기존 수직고경과 안모지지를 반영하 여 수술용 가이드를 제작하였고, 임플란트 식립과 동시에 골 증강술을 진행하여 환자의 불편감 최소화 및 빠른 기능 회복 과 적응을 유도하였다. 최종적으로 심미적, 기능적으로 만족 할 만한 보철치료를 진행하였다.

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임플란트를 사용한 수복치료에서는 보철물을 위한 이상적인 위치에 임플란트가 식립되어야 한다. 치조골이 부족한 환자의 경우에는 최종 보철물을 위한 적절한 연조직 및 경조직 지지 를 얻기 위해서 수술적인 처치를 포함한 구강내 처치를 필요로 하게 된다. CAD-CAM 기술을 활용한 보철물 설계는 위와 같은 수술적 처치의 필요성에 대해 임상가가 사전적으로 평가해 볼 수 있는 청사진을 제시해준다. 본 증례에서는 CAD-CAM system을 통해 환자의 치료 전 구내상황, 수술적 처치에 대한 예상, 일련의 임시 보철물을 반영하여 최종 보철물을 계획하 고 제작하였다. 최종 보철물을 반영하여 제작한 수술용 가이드를 사용하여 임플란트를 식립 함과 동시에 치조골 증대술을 시행하였다. 이후 CAD-CAM을 활용하여, 맞춤형 지대주와 1 차 및 2차 잠정 수복물을 디자인하고 제작하였으며, 환자의 구내에서 평가를 거친 2차 잠정 보철물과 동일한 형태의 최종 보철물을 제작하였다. 저작, 발음, 심미 기능에 있어서 환자와 술자 모두 만족할만한 결과를 얻을 수 있었다. (대한치과보철학회지 2021;59:97-106)

주요단어

임플란트 가이드 수술; 치조골 증대술; 완전 무치악; 임플란트 고정성 보철수복

교신저자 여인성

03080 서울 종로구 대학로 101 서울대학교 치의학대학원 치과보철학교실 02-2072-2661 pros53@snu.ac.kr

원고접수일 2020년 9월 10일 원고최종수정일 2020년 10월 12일 원고채택일 2020년 10월 13일

© 2021 대한치과보철학회

cc

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수치

Fig. 4. Fixture level impression (A-E), (A) Pick-up impression copings were splinted and separated, customized trays were  fabricated, (B) Copings were splinted again in the oral, (C) Fixture level impressions were taken, (D) Master casts were fabricated
Fig. 6. Abutment impression  (A-E) and second provisional  prosthesis (F-J). (A) Abutment  level impression (B) Screw  retightening with positioning  jig, (C, D) Vertical dimension  taking with bonnet-crown,  (E, F) Check bite taking, (G)  PMMA second prov
Fig. 7. Post-operative intraoral photograph (B, D-I), extraoral photograph (J), radiographic evaluation (A, C)

참조

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