▶ 3가지 시편 모형 중 2가지로 시험   ▶ 모형의 대표 길이, 각도, 반경의 정밀도 계산   ▶ 합격 기준은 해당 국가의 기준에 따름

SC 9은 구강 스캐너의 정확도, CAM의 정확도, 절삭가공용 블록의 물성평가 및 CAD 소프트웨어의 상호운용성(Interoperability) 등의 국제표준을 논의하고 있다. 2015년도 현재 전 세계 24개국(정회원 17개국, 준회원 7개국)에서 참여하고 있으며, ‘모형 스캐너의 정확도’에 관한 1종의 국제표준이 출판되어 있다.

<ISO/TC 106 SC 9 CAD/CAM System 작업반>
현재 SC 9에는 1개의 폐지된 작업반(WG, Working Group)과 5개의 운영 중인 작업반이 있으며 최근 제정되었거나 토의되고 있는 사항은 아래와 같다(표).


이번 호에 소개하는 표준은 국제표준 ISO 12836 치과 - 간접 치과 수복물을 위한 CAD/CAM 시스템용 디지타이징 기기 - 정확도 평가 시험방법(ISO 12836 “Dentistry - Digitizing devices for CAD/CAM systems for indirect dental restorations ? Test methods to assess the accuracy”) 제2판이다. 해당 표준은 2012년에 제1판이 제정되었으나, 모형 스캐너와 구강 스캐너의 구분이 명확하지 않고, 내용상의 오류가 존재하여 아직 systemic review(정기 검토) 기간인 5년이 도래하지 않았지만, 예외적으로 3년 만인 2015년에 제2판으로 개정되었다.

<치과 모형 스캐너의 정확도 평가 용어>
해당 표준을 이해하기 위해서는 우선 정확도(accuracy), 정밀도(precision) 및 진도(trueness) 용어에 대한 정의를 확인해야 한다. 참고로 정확도, 정밀도 및 진도에 대한 정의 및 평가 방법은 ISO 5725 “Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results” 시리즈(part 1~ 6)에 명시되어 있다. 

1. 진도(trueness) : 정량적(quantitative) 개념으로서 ‘다수의 측정 결과의 산술평균치’와 ‘참값(true value: 실제모형 또는 수용된 기준치)’과의 일치 정도를 의미한다.

2. 정밀도(precision) : 정해진 조건 하에서 반복된 독립적인 측정 결과 사이의 일치의 정도를 의미하며, 반복정밀도(repeatability)와 재현정밀도(reproducibility)로 구분한다. 반복정밀도는 동일한 실험 조건(동일한 시료, 동일한 방법, 동일한 실험실, 동일한 실험자 및 동일한 장비 등)에서 반복 측정된 결과의 정밀도를 의미하며 ‘정밀도의 최소변동’을 의미한다. 이에 반하여, 재현정밀도는 변경된 실험 조건(동일한 시료, 동일한 방법, 다른 실험실 및/또는 실험자, 다른 장비 등)에서 독립적으로 실험된 결과의 정밀도를 의미하며 ‘정밀도의 최대변동’을 의미한다.

3. 정확도(accuracy) : 정성적인(qualitative) 개념으로서 측정결과와 측정량의 참값(실제모형 또는 수용된 기준치)과의 일치 정도를 의미한다. 결국, 정확도를 측정한다는 것은 진도와 정밀도를 측정한 결과를 기반으로 평가하는 것을 의미한다.

<치과 모형 스캐너의 정확도 평가 시편>
위에 설명한 용어와 정의를 기반으로 ISO 12836에 명시된 치과 모형 스캐너의 정확도 시험법을 설명하도록 한다. 해당 표준에는 크게 3가지 형태의 시편(인레이 형태, 계속가공의치 형태 및 구형)을 이용한 정확도 시험법이 명시되어 있다.

1. 인레이 형태 시편
그림 1에서 보는 바와 같이 인레이 형태의 시편을 제작하여 해당 시편을 모형 스캐너에 장착한 후, 스캔한 이미지에서 ‘높이 b(상부면과 바닥면 사이의 거리)’와 ‘각도(α)’를 기록한다.

2. 계속가공의치 형태 시편
그림 2에서 보는 바와 같이 계속가공의치 형태의 시편을 제작하여 해당 시편을 모형 스캐너에 장착한 후, 스캔한 이미지에서 ‘높이 e’, ‘각도 (α)’ 및 ‘거리 d(전체 높이의 1/2에 해당하는 원형 섹션의 중간점 사이의 거리)’를 기록한다.

3. 구형 시편
그림 3에서 보는 바와 같이 구형 시편을 제작하여 해당 시편을 모형 스캐너에 장착한 후, 스캔한 이미지에서 구형 중심과 반경을 결정한 후, 최소/최대 반경, 평균 양각 범위(mean angular coverage), 평균 반경과 표준편차를 ±0,001 mm 단위로 계산한다.

<치과 모형 스캐너의 정확도 평가 방법>
앞서 설명된 각각의 시편에 대한 재현정밀도, 반복정밀도 및 진도를 다음과 같이 평가한다. 

1. 재현정밀도 : 동일한 실험자가 동일한 시료를 동일한 모형 스캐너 상에서 30번 스캔하는데, 매번 스캔할 때 마다 시편을 꺼내고 재장착하는 과정을 거친다. 30번 측정의 평균과 표준편차를 계산한다.
2. 반복정밀도 및 진도 : 동일한 실험자가 동일한 시료를 동일한 모형 스캐너 상에서 30번 스캔하는데, 매번 스캔할 때마다 시편의 재장착 없이 처음 장착한 상태에서 30번 스캔한다. 30번 측정의 평균과 표준편차를 계산한다. 30번 측정된 결과의 평균과 참값의 차이(진도)를 계산한다.

ISO 12836에서는 세 가지 모형 모두를 평가하는 것이 아니라 최소한 두 가지 모형을 이용하여 모형 스캐너의 정확도를 평가하라고 명시되어 있는데, 이는 1세대 모형 스캐너인 볼터치 방식의 모형 스캐너를 고려한 것이다. 그리고 각각의 시편마다 설명되어 있듯이, 해당 시편의 모든 길이와 면을 측정하여 비교 평가하는 것이 아니라 각각의 대표적인 길이, 각도 및/또는 반경에 대한 재현정밀도, 반복정밀도 및 진도를 계산한다. 마지막으로 해당 표준은 시험법만 명시되어 있을 뿐, 합격/불합격을 결정하는 정확도의 최소 요구사항은 해당국가의 기준을 따른다.

오승한  원광치대 치과생체재료학교실 교수