빠르며 정확하고 안전한 치아이동을 목표로 삼고 있는 교정치료에서 새로운 패러다임이라고 여겨지는 피질골 절제술과 견인 골형성술을 응용한 구치의 원심직립이동에 대하여 알아보았다. 일반적인 방법으로는 어렵거나 치료 기간이 길어질 것으로 판단되는 구치의 원심직립 이동을 피질골 절제술과 견인 골형성술을 응용하여 도모하였다 각각의 원심직립 증례를 통해 피질골 절제술과 견인 골형성술의 적용 술식, 견인장치 등을 논하고 그 효과를 파악하였다. 빠른 치아이동과 이에 따른 교정치료 기간의 단축이 가능하고 통상의 교정치료로는 이동에 한계가 있었던 치아이동을 구치의 정출이나 고정원의 상실 없이 도모할 수 있었다.
혼합 치열기의 교정치료 증례 중에서 경도의 총생을 가진 경우 상악 대구치를 원심 이동함으로서 양호한 치료의 결과를 얻는 경우가 많다 주로 악외 견인장치를 적용하여 원심이동을 시행하지만 환자의 협조도에 따라 구치의 원심이동이 결정되는 단점을 가지고 있다. 구강내 고정원 사용시 생길 수 있는 반작용을 최소화하기 위해 정에 의해 개발된 C-space regainer는 후방이동 시키고자 하는 치아를 제외한 거의 모든 치아들을 완벽하게 묶음으로서 효과적인 후방이동을 가능케 하는 장치이다. 후속영구치의 맹출 공간 부족으로 매복 치에 의한 인접치의 치근손상이 예상되는 성장기 II급 부정교합 환자에서 악기능 교정장치에 t-space regainer의 개념을 적용한 변형된 C-space regainer, 즉 C-activator가 사용되어 양호한 치료 결과를 얻었기에 이어 보고하는 바이다.
상악골과 치조골 전돌을 가진 II급 부정교합 증례 중 상악 치아 발치의 적응증이 아닌 경우와 하악 구치의 전방 이동을 허용할 수 없는 경우 상악 대구치의 원심이동 기법을 사용하게 된다. Pendulum 장치는 환자의 협조도 없이 상악 대구치를 원심 이동시킬 수 있는 효과적인 장치로 소구치를 안정화시키며, 구개측 고정원을 이용할 수 있다. 하지만 구치부 정출로 하안면 고경이 증가할 수 있고, 전치부 전방 이동이 동반되며, 추벽부 조직에 손상을 줄 수 있으므로 장치의 사용과 환자 선택에 신중을 기해야 한다. 이에 pendulum 장치를 사용하여 상악 대구치를 원심 이동시킴으로써 공간 문제를 해결하고, 대구치 관계를 개선한 증례들을 보고하는 바이다.
본 연구의 목적은 pendulum 장치, 미니임플란트를 동반한 pendulum장치(펜듈럼), 오픈코일 스프링 및 미니임플란트를 동반한 오픈코일 스프링 이용 시 각각의 치아이동 양상을 3차원적으로 분석하는 데 있었다. 상악 좌측 치조골 및 치아 모형을 제작하고, Calorific $machine^{(R)}$을 이용하여 모형상에서 대구치를 3 mm 원심 이동시켰다. 실험은 5회씩 반복 실시하였다. 모델을 전산화 단층 촬영한 후 V-$Works^{TM}$를 이용하여 3차원 모델을 제작하였다. $Rapidform^{TM}$상에서 3차원적으로 이동방향과 이동량을 계측하였고, 각각의 장치에 관한 통계적 유의성을 검정하였다. 교정용 미니임플란트를 간접 골성 고정원으로 이용하여 오픈코일 스프링으로 구치부를 원심으로 이동시켰을 때가 치체이동에 가장 가까운 이동양상을 보였고, 고정원 소실도 적게 나타났다 (p < 0.05). 오픈코일 스프링, 펜듈럼 장치 모두 미니임플란트를 부가적으로 이용했을 때 고정원 소실량이 적었다 (p < 0.05). 미니임플란트를 이용하지 않은 경우에는 두 장치의 고정원 소실량이 비슷하였다. 미니임플란트의 이용 여부와 관계없이 펜듈럼 장치로 상악 구치 원심 이동 시 오픈코일 스프링에 비해 제1대구치가 조절성 경사이동 양상으로 이동되었고 (p < 0.05), 제2대구치는 비조절성 경사이동 양상을 보였으며, 치관의 협측경사이동이 일어났다 (p < 0.05). 이와 같은 결과를 근거로 간접 골성 고정원을 이용한 오픈코일 스프링이 상악 구치의 원심 치체이동에 가장 효과적인 장치였으며, 펜듈럼 장치를 이용한 구치부 원심이동 시에는 추가적인 조절이 필요하다고 할 수 있다.
저자는 마찰견인법으로 상악견치 후방견인시 저항원상실을 최소화하기 위해 근심 경사된 구치를 직립시키는 Molar Uprighting Spring의 작용기전을 응용하고 마찰견인법의 장점을 이용하여 임상적으로 사용이 용이하며 저항원상실이나 견치의 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)등의 부작용을 최소화 할 수 있는 장치인 Molar Anchoring Spring(MAS)을 고안하였다. MAS를 임상에 적용한 결과 비교적 만족스러운 결과를 얻어 이에 장치를 소개하며 MAS의 저항원 조절능력과 견치의 이동양상을 평가하기 위하여 광탄성 모형을 제작한 후 주호선에 diameter 0.009" lumen size 0.030" NiTi closed coil spring만을 장착하여 250gm의 견인력이 발생하도록 한 경우와, 같은 NiTi closed coil spring으로 동일한 견인력 이 발생하도록 하고 .017" X .025" TMA wire로 $60^{\circ}$의 tip-back bend를 부여하여 수직교정력이 60-70gm이 되도록 제작한 MAS를 제1대구치 auxiliary tube에 삽입하고 견치 전방에 걸어준 경우를 비교실험 하여 견치견인시 초기응력분포를 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 주호선(main arch wire)에 저항원 조절을 위한 조치없이 견치에 수평견인력만을 가했을 때 구치부에 심한 저항원상실은 물론 견치의 원심이동양상도 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)으로 나타났다. 2. 구치부의 저항원 조절을 위해 사용한 MAS는 견치의 원심이동 초기에 구치부 저항원 조절효과와 견치의 정출없는 조절된 경사이동(controlled tipping)을 유도할 수 있는 장치로 나타났다.
II급 치성교합을 가진 환자에서는 I급 구치부 교합관계를 형성하기 위하여 상악 대구치의 원심이동이 필요하다. 본 연구에서는 pendulum장치를 이용한 상악 대구치의 원심이동시 대구치의 이동양상과 고정원의 전방이동 및 정출정도 등 치아와 골격에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시행되었다. 상악 제1대구치를 원심이동시켜 I급 구치관계가 형성된 19명의 환자(남: 8명, 여: 11명, 평균연령 $11.68{\pm}1.52$세)에서 장치 장착 전과 장치제거 직후에 얻어진 측면두부방사선사진을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. I급 교합관계를 형성하기 위해서 제1대구치는 평균 $2.94{\pm}1.54mm$ 원심이동하였으며, $1.17{\pm}0.97mm$ 함입되었고, 소요기간은 평균 $18.13{\pm}7.95$일이었다. 2. 고정원으로 사용된 치아는 $1.34{\pm}1.40mm$로 유의하게 전방 이동하였으며, $0.48{\pm}0.99mm$ 정출되었다. 또한 절치는 유의한 전방이동 및 순측경사가 발생하였다(P<0.05). 3. 구개평면과 하악평면이 이루는 각은 유의한 증가를 보였다(P<0.05) 4. 제 1소구치 또는 제 1유구치가 고정원으로 이용된 경우 제2소구치 또는 제2유구치가 이용된 경우 보다 전방이동이 증가하였다(P<0.005) 5. 제2대구치의 발육단계에 따른 제1대구치 및 제2대구치의 이동양상은 어떤 항목과도 유의성이 없었다(P<0.05). 6. 얻어진 총 공간 중 74%는 제1대구치의 원심이동이, 26%는 소구치의 전방이동에 의하여 얻어졌다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 pendulum appliance는 상악 대구치의 원심이동에 매우 효과적이었으며, 고정원의 소실을 최소화하기 위해 제2유구치 또는 제 2소구치가 포함되어야 한다. 또한 제1대구치의 원심경사는 필연적으로 일어나며, 이를 최소화하기 위한 노력이 계속되어야 할 것으로 사료된다.
경미한 III급 부정교합의 비발치 치료는 하악 치열의 원심이동과 상악 치열의 근심이동을 통하여 절충 치료를 하게 된다. 지금까지 하악 구치의 원심경사 및 후방이동을 시키기 위해서 다양한 치료 방법이 소개되어 왔다. 골성 고정원을 이용한 치료는 총생이 심한 경우와 같이 하악치열의 후방이동이 요구될 때 적용되는데 환자의 협조도와 무관하게 사용할 수 있지만, 하악 치열의 후방 이동 시 치근 접촉가능성이 있으며 골성 고정원의 탈락 가능성을 배제할 수 없다. Multiloop edgewise arch wire (MEAW)와 악간 고무줄을 이용한 치료는 효율적으로 하악 치아를 원심 경사할 수 있지만, 장치의 복잡성 때문에 제작이 어렵고 환자의 불편감이 증가하는 단점을 가지고 있다. 최근에 향상된 초탄성 Ni-Ti alloy wire는 교정력을 좀 더 효과적으로 전달할 수 있고, improved superelastic wire (ISW)를 이용한 tip-back은 디자인이 간단하기 때문에 간단한 조작으로 와이어를 제작할 수 있으며, 환자의 불편감이 감소할 수 있다. 본고에서는 향상된 초탄성 Ni-Ti alloy wire와 악간 고무줄을 이용하여 하악 구치부를 원심 경사이동한 증례를 소개하고, 효과적인 임상 적용을 위한 고려사항을 살펴보고자 한다.
교정치료를 목적으로 한 하악 전치의 발거는 교합에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 여겨져 왔으나 적절히 사용한 경우에 부정교합 치료의 한 방향으로써 선택적으로 사용될 수 있다. 대개 총생에 대한 치료는 비발치와 4개의 소구치 발거 사이에 선택하는 경향이 있다. 총생이 있는 하악 전치의 치료를 위한 다양한 접근 방법은 구치의 원심이동, 견치의 외측이동, 전치의 순측이동, 인접면 법랑질 삭제, 소구치 발거, 한 개 또는 두 개의 전치 발거 및 이상의 복합적인 방법들이 있다. 전치의 발거는 총생이 있거나 전치부 치아크기의 불일치 및 상악 전치의 선천적인 소실이나 이소성 맹출 등에 의해 발거한 경우에 조화를 위해서이다. 하지만 수직피개가 크고 공간이 있는 경우는 피해야 하며 전치부 수직피개의 증가는 흔한 부작용이다. 본 증례에서는 상악 전치부에 심한 총생이 있고 상악 좌측 측절치의 매복과 우측 측절치의 구개측 이소성 맹출로 인해 발거한 경우로써 하악 전치부에도 심한 총생이 있었다. 따라서 요구되는 공간, 안모의 심미성, 전방교합관계, 견치간 폭경, 적은 치아이동, I급 교합관계, 발치시기 및 수직 수평피개 등을 고려하여 하악 양측절치를 발거하였다. 이에 본 증례는 상악 측절치의 매복 및 이소성 맹출을 동반한 상하악 전치부의 심한 총생이 있는 초기 영구치열기의 남아에서 상하악 양측절치를 발거하고 고정식 장치를 사용하여 공간 폐쇄 및 견치 shaping을 통한 교정치료를 하여 양호한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
본 연구는 상악 제1대구치에 발치공간 폐쇄를 위한 근심력 적용시, 대구치의 근원심 경사도와 회전정도의 변화가 치근막의 응력분포와 치근막 내에서의 초기 치아이동에 어떤 변화를 야기하는지를 살펴보기 위하여 시행되었다. 상악 제1대구치와 치근막의 3차원 유한요소모델을 제작하여 $20^{\circ}$의 근심경사와 원심경사를 설정하고. $20^{\circ}$의 근심회전과 원심회전을 설정하였다 각각의 상황에서 치체이동을 유도하는 근심력을 가하기 위해 협면에 rigid element를 부착하고 200g의 근심력과 9: 1의 countertipping 모멘트 5:1의 counterrotation모멘트를 부여하였다. 각각의 응력분포 및 초기이동 양상을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 상악 제1대구치의 경사도 변화나 회전 변화를 통해 근심력 적응시 구치의 근심이동에 대한 저항의 증가를 얻을 수 없었다. $20^{\circ}$의 근심경사와 $20^{\circ}$의 원심회전이 매우 유사한 응력분포 및 변위를 나타내었다 $20^{\circ}$의 원심경사와 $20^{\circ}$의 근심회전도 마찬가지로 유사성을 보였다. $20^{\circ}$ 근심경사 및 $20^{\circ}$ 원심회전된 경우 치근이 협측 이동하고 치관이 설측 이동하는 관상면 상에서의 회전경향이 발생하였다. $20^{\circ}$ 원심경사 및 $20^{\circ}$ 근심회전된 경우 치근이 설측 이동하고, 치관이 협측 이동하는 관상면 상에서의 회전경향이 발생하였다. 경사되거나 회전된 치아에 근심력을 가해야 할 경우 관상면상에서의 회전을 방지하기 위한 부가적인 토크 조절이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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