다양한 산업 분야에 걸쳐 광범위한 디지털 대전환이 빠른 속도로 이뤄지고 있다. 이러한 큰 흐름은 치과도 피해갈 수 없다. 인공지능을 기반으로 한 디지털 치과 솔루션의 발달로 X선 영상이나 3D CT 데이터와 치과용 3D 스캔 데이터를 자동 정합시키고 치아 분할 및 크라운 등의 보철물 디자인 시뮬레이션까지 자동화 작업이 수월해졌다. 그 덕분에 작업 피로도가 대폭 감소되고, 치료의 질은 큰 폭으로 상승하였다.

최근 들어 특히 교정 분야에서 이러한 흐름은 가속화되고 있다. 가철식 장치, 브라켓을 이용한 고정식 장치 교정, 설측 교정 등 전통적인 교정 치료 방식과는 달리 3D 안모(顔貌: 얼굴 생김새) 채득 스캐너, 치과용 디지털 구내 스캐너, 치료 시뮬레이션을 디지털상에서 가능하게 하는 소프트웨어, 결과물을 출력하는 CAD-CAM과 3D 프린팅 등 일련의 장치와 과정을 이용하면 새로운 관점의 디지털 방식 교정 치료가 가능하다.

교정 치료를 하기 위해서 안모 사진을 찍던 카메라를 대신해 이제는 3D 안모 스캐너를 통해 안모 데이터를 스캐닝한다. 안모 데이터는 파일 형태로 저장돼 손쉽게 X선 영상과의 정합이 가능해지고, AI를 이용한 정밀 분석부터 치료 전후 안모 변화를 삼차원으로 시뮬레이션해 시각화할 수 있는 장점이 있다.

치아를 본뜨는 재료(인상재)에 물을 혼합하고 틀에 담아 입안에서 굳혀 음형을 만든 후, 그 음형에 석고를 부어 입안 상태를 복제해 내던 기존 방식과 달리 3D 디지털 구내 스캐너를 이용해 치아와 입안을 스캐닝한다. 스캐닝된 치아 모델도 마찬가지로 파일 형태로 저장돼 필요시 프린터를 통해 출력할 수 있고, 어디로든 쉽고 빠르게 전송할 수 있다. 교정 치과에 가면 쉽게 볼 수 있던 하얀색 치아 모델도 앞으로는 점점 보기 힘들어질 것이다.

또한 이러한 방식은 인상재 가루를 필요로 하지 않고, 물컹하고 차가운 치과 재료로 입안 본을 뜨는 과정이 생략돼 환자의 거부감도 없고, 시술자의 숙련도에 따른 영향도 비교적 덜 받아 재현성이 좋다.

교정 치료 후 결과를 예측해 보기 위해 치료 전 치아를 본 뜬 모형을 톱으로 하나씩 썰고 난 후 분리된 치아 모형을 손으로 일일이 배열해 보는 재래식 시뮬레이션은 사라진 지 오래다. 스캐닝된 파일을 디지털 소프트웨어에 입력시키기만 해도 AI를 이용해 치아를 분리하는 과정부터 치료 시뮬레이션까지 앉은 자리에서 모든 과정이 진행돼 원하는 결과를 도출해 준다.

정밀한 치아 이동 작업을 위해 시뮬레이션 결과를 수정하고 확정된 치료 계획상의 치아 이동 경로와 기간도 예측이 가능하다. 치아 이동에 적합하게 장치에 부착될 장치 설계도 가능하다. 치료 계획상에 가장 이상적인 브라켓 위치를 디지털 시뮬레이션에 위치시켜 출력할 수도 있고, 세상에 존재하지 않는 맞춤형 브라켓을 설계해 제작할 수도 있다.

치아의 이동 과정을 단계별로 나누고 그 단계마다 3D 프린팅 장치를 이용해 특수한 투명 플라스틱 소재로 된 치아 교정틀을 출력해 환자에게 전달, 단계별로 지속적이고 일정한 힘을 전달해 치아를 이동시키는 투명 교정 장치를 제작하기도 한다.

특히 이러한 디지털 대전환은 악교정 수술을 동반한 교정 치료에서 빛을 발한다. 수술 계획을 2차원적으로 설계하던 과거와 달리 X선 영상과 3D 안모 스캔 파일, 구내 스캔 파일을 정합해 3차원으로 구성해 환자의 실제 골격으로 정확한 양만큼 원하는 수술 계획을 확립할 수 있다. 또 수술 보조 장치를 제작해 수술 과정에 이용하면 수술 시 불가피하게 발생하는 수술 오차를 최소화할 수 있다.

치료 후에도 마찬가지로 치료 계획과 치료 후 결과를 정합해 치료 계획대로 진행이 됐는지 손쉽게 파악할 수 있고, 교정 후 유지 기간 동안 사용될 유지 장치도 스캐닝된 파일만 있다면 언제든지 출력해 부착 혹은 전달할 수 있다.

전반적인 교정 치료 과정의 대부분이 디지털화가 가능해진 것이다. 물론 아직 인공지능이라 하더라도 완벽하지 않기에 진단부터 치료 과정까지 숙련된 전문가의 시선과 추가적인 손길이 필요하다. 현재의 큰 흐름은 ‘디지털 대전환’의 서막이라고 봐야 할 것이다.