요사이 3D 프린터가 열풍이다. 3D 프린터를 이용해서 각종 피규어 등을 만든 것은 옛 이야기이고 실제로 총알이 발사되는 권총을 만들기도 했으며 초콜릿 같은 음식에도 활용도가 넓혀지고 있다고 각종 언론에 소개되곤 한다.

하지만 실제로 실생활에서 일반인들이 보기란 쉽지 않으며 3D 프린터로 제작한 무언가를 구입해본 적은 많지 않으리라 생각된다.

의료분야에서는 그 사용이 이미 오래 전부터 시작되었다. 시뮬레이션 수술을 위한 모형을 제작하거나 많은 인체의 부분이 많이 소실된 경우에 재건을 위해 사용되어 왔다.

인체의 소실 부위를 재제작하는 분야 중 가장 정밀한 분야는 치과라 할 수 있다. 대부분의 치아는 한번 소실되면 다시 생성되지 않기 때문에 어떠한 재료를 이용하여 치아모양과 유사하게 제작해야 한다.

과거에는 대부분 치아의 형태를 고무탄성재료로 채득을 한 후 형틀에 석고를 부어서 환자의 치아모양과 동일한 모형을 제작했다. 여기에 다시 왁스 등을 이용하여 모형을 만들어서 금과 금속류를 이용하여 제작하는 방법을 사용했다.

아무래도 단계가 많을 수 밖에 없었다. 과거 금을 선호했던 이유는 아무래도 높은 온도로 녹였을 때 흐름이 좋아 정밀한 보철물을 만들 수 있었기 때문이다. 현재는 주조기술이 좋아 금속과 큰 차이는 없게 되었다.

이러한 과정 때문에 치과 기공물은 오류와 오류가 만나서 정확한 형태를 만들게 된다는 이야기가 나올 정도였다.

이런 문제로 인해 2000년대 초반부터 구강 내를 형틀을 만드는 방법을 없애고자 하는 노력으로 구강 스캐너가 개발되었다.

또한 구강스캐너와 더불어 기존 금이나 금속, 도자기 등을 대체할 수 지르코니아라는 생체친화성재료가 치과에 소개되면서 급물살을 타게 되었다.

지르코니아는 현재 인공관절 등에도 사용되는 재료로 불활성인 재료이기 때문에 인체의 면역반응이 없는 재료이다.

현재 3D 스캐너를 이용한 보철물의 제작과정은 다음과 같다.

1. 3D 구강 스캐너를 이용하여 구강 상태를 기록
2. 이메일 통해서 기공소에 전달
3. 기공소에서 캐드캠을 이용하여 컴퓨터상의 보철물 제작
4. 지르코니아를 밀링하여 보철물 제작
5. 환자에게 장착

이러한 보철물은 기존의 많은 과정이 생략되기 때문에 오류가 줄어들게 되어 보다 정밀한 보철물을 환자에게 제작해줄 수 있을 뿐 아니라 보철물을 조절하는 시간도 줄어들게 된다.

△ 3D 스캐너로 치아의 모형을 채득한 사진 (루덴치과 제공)

3D 스캐너의 도입은 보철물의 정밀도를 높이면서 기존의 인상채득의 불편감을 감소시켰다. 기존의 고무탄성재료로 인상을 뜨면서 출혈 등으로 불가능했거나 인상재 알러지나 불쾌감, 잇몸이 약간 내려가는 등의 여러 가지 문제점을 감소할 수 있다는 장점이 있다

또한 교정치료에서 3D 프린터를 이용해서 진단모형과 치료 시 투명장치를 위한 모형으로도 사용되고 있으며 진단모형을 가상으로 만들 수도 있기 때문에 진정한 시뮬레이션 교정이 가능하다고 할 수 있다.

또한 설측교정장치의 맞춤형 제작에도 활용해서 교정용 장치의 이물감이나 발음 장애도 감소시킬 수 있게 된다.

0.1mm의 오차도 허용하지 않는 분야가 치과이므로 3D 스캐너와 프린터의 발전은 치과분야에서 적극적으로 활용되고 있다고 볼 수 있으며 앞으로 기존의 많은 치과 기술과 장비의 페러다임을 바꿀 수 있다고 예상된다.

<글 = 루덴치과 강남점 신동렬 박사 (치과 전문의)>