투명교정을 넘어 디지털 투명교정이 정확성과 편의성 등의 장점으로 관심을 모으고 있다. 

이번 호에는 오철교 원장의 증례를 바탕으로 치과용 FDM 방식의 3D 프린터와 함께하는 디지털 투명교정에 대해 알아본다. 

디지털 투명교정은 3D 프린터의 정확도에 따라서 치아의 세밀한 움직임이 큰 영향을 받게 된다. 투명한 시트지를 치아에 끼워 교정력을 가하고 움직이는 방식이므로 치아와 시트지의 적합도가 좋을수록 치료가 더 쉬워지는 것은 당연한 일이다. 정확도가 떨어질수록 더 많은 부착물에 의존하고 과보상과 치료시간 등은 늘어나게 되지만, 치료의 완성도는 떨어질 수 밖에 없다. 자기 발보다 더 큰 신발을 신고 스케이팅을 하는 것처럼 고생만하고 기술이 제대로 들어가지를 못하는 것이다.

특히, 치간의 정밀도가 중요하다. 시트지가 치간 사이로 0.1mm라도 더 깊이 침투할 수 있다면 유지력이 향상될 뿐 아니라 치아의 부족한 근원심 벽이 보강되어 치아 이동이 더 잘 일어난다. 결과적으로 부착물의 필요성은 줄어든다. 그러나 일반 FDM 방식뿐만 아니라 광중합형 레진 프린터마저도 더 뚱뚱하게 출력되는 경향이 있어서 막히거나 두리뭉실하여 시트지를 아무리 잘 찍더라도 치간을 예리하게 파고 들어갈 수가 없다.

다행히 큐비콘 사의 치과용 FDM 방식 3D 프린터(A15D-dental)는 태생에 맞지 않는 정확도와 치간의 재현성을 갖췄으므로 투명교정을 조금 더 쉽게 만들어 주는 동반자가 되어준다. 높은 출력품질에도 불구하고 광중합형 레진 프린터처럼 후처리가 따로 필요하지 않아 간편하며, 장비와 재료비 또한 상대적으로 저렴하다.

서툰 목수가 연장 탓을 한다고 하나 디지털 치료에서는 반대의 상황인 듯싶다. 합당한 장비와 프로그램의 선택없이 높은 진료의 질을 기대하기 힘들다. 다음의 경우는 안면비대칭 환자로 수술케이스이나 치아의 배열만을 원하여 디지털 투명교정으로 진행하기로 하였다. 많은 선택지가 있겠지만 Dentsply 사의 Suresmile ortho라는 디지털 투명교정 프로그램이 좋은 수단이 될 것이다.

상악의 경미한 크라우딩은 손쉬운 처리가 가능하나 하악은 안면비대칭 환자에게서 흔히 나타나는 치열의 쏠림 현상으로 전치 부위의 치근 경사를 해결해 주는 것이 주요 관심사가 될 것이다. 투명교정에 있어서 치근 이동은 항상 어려운 도전인데 특히 근윈심으로 이동시키는 일은 만만치가 않다.

먼저 Dentsply 사의 Suresmile ortho를 이용하여 치아를 배열한다. 크라우딩을 해소할 수 있는 공간을 만들기 위해 전체 치간 삭제량을 효율적으로 분배한다. 이번 케이스에서는 치근의 직립을 조금 더 쉽게 하기 위해 치간별 균등 삭제를 하지 않고 우측 전치부 삭제량은 줄이고 좌측 삭제량을 약간 증가시키는 불균등 삭제를 계획하였다.

치아의 경사가 심한 #41, 42치아만 어태치먼트(attachments)를 부착하여 치근의 직립을 도울 것이다. 어태치먼트의 모양은 절단-치은으로 긴 직사각형이 적당한데 가장 얇은 0.5mm의 두께로도 충분한 효과를 발휘한다. 혹시 정확도가 낮은 프린터라면 어태치먼트가 더 두꺼워야 효과를 볼 수 있을 것이다. 나머지 치아들은 시트지로 세밀하게 출력된 치간을 잘 찍어 내기만 한다면 어태치먼트의 도움 없이도 쉽게 배열 가능하다. 최종 배열 시까지 상악은 6단계, 하악은 17단계로 계획되었다.

단계별 모형(staged models)이 완성되었다면 3D 프린터로 해당 모형들을 출력한 후 시트지(0.75mm두께)를 찍어 투명 교정장치를 준비해 둔다. 프로그램상에서 만든 어태치먼트도 구강내 치아에 부착할 수 있도록 해당 치아 부분만 출력하여 얇은 시트지(0.5mm두께)를 찍어 주형을 만들어 놓는다.

환자가 내원하면 준비된 어태치먼트용 주형에 충전용 레진을 잘 채워 해당 치아에 부착한다. 그리고 난 후 치간삭제(stripping)를 시행한다. 치간삭제는 다양한 수동 & 전동 삭제기구들을 사용하는데, 틈새 게이지(Space Gauge)를 이용하면 정확한 삭제량을 확인할 수 있다. 목표 삭제량보다 보통 0.1mm 정도 부족하게 시행한 후 차트에 기록해 둔다. 크라우딩이 심한 경우에는 한꺼번에 많이 하지 말고 배열을 진행하면서 조금씩 나누어서 하는 것이 좋다. 시작 단계에서 많이 해버리면 치아 배열 후의 접촉부위가 아닌 현재의 접촉부위를 주로 삭제하게 되므로 불필요한 치질손실로 외형이 많이 일그러진다. 치간삭제를 부족하게 남겨둔 부위는 내원시마다 치실로 접촉점이 부딪히는지 확인해 0.1~0.2mm 정도씩 추가하여 완성해 간다.

정기적인 내원시에 치아가 계획대로 잘 움직이고 있는지 시트지와의 적합도를 확인하고 가능하면 사진(아래 5매법)을 찍어 기록으로 남겨두는 게 좋다. 눈여겨 봐야 할 것은 착용중이던 시트지의 절단연 상부 빈공간이 거의 생기지 않아야 한다. 절단연 공간이 0.5mm이상 커진다면 시트지에서 치아가 빠져나가는 것이고 치아를 다시 집어넣을 방안을 강구해야 한다. 빠져나간 양이 적다면 동일 단계의 새 시트지를 1~2개월 더 사용해 가면서 치아가 따라오길 기다려 보고, 양이 많다면 버튼과 고무줄을 통해 강제 견인하는 방법이 있다.

무난하게 진행하여 거의 마무리 단계에 다다른다. 지방에 거주하신 분인데 2개월정도 내원하지 못했다. 그 사이에 불행히도 하악의 어태치먼트가 탈락되었다. 내원시 해당 치아들은 시트지의 절단연 공간이 상당히 커져 있었고 회전이 이전 단계로 악화된 상태이다. 이렇듯 예상치 못한 부착물의 탈락과 방치는 해당 치아들의 재발로 인한 후퇴가 일어나고, 인접 치아들은 정상 진행 중이므로 한 악궁내에서도 복수의 단계가 공존하여 처리가 난감해진다.

단계를 후퇴하지 않고 뒤처진 치아들을 다시 견인하는 최고의 방법은 개인적으로 버튼과 고무줄 이용이라고 생각한다. 버튼은 금속이 무난하지만 심미성을 요한다면 플라스틱을 사용할 수 있다. 하지만 금속에 비해 잘 떨어지거나 부러지기 쉬운 단점이 있다. 고무줄은 가장 작은 직경의 얇은 고무줄을 사용하면 된다. 고무줄 사용시 치아의 이동속도가 빠르게 나타나므로 기다릴 필요 없이 다음 단계로 계속 진행한다.

계획했던 모든 단계의 치료가 완료됐더라도 아직은 끝난 것이 아니다. 이동이 부족한 치아는 좀더 과보상(overcorrection) 해주어야 하는데 정확도가 낮은 프린터일수록 그 종류와 양은 커진다. 

특히 치아의 회전량이 클수록 목표치에 미달되는 경우가 많은데, 치과용 큐비콘 프린터에서는 절단연 공간이 별로 발생하지 않았다면 과보상 해줄 필요가 없다. 

또한 스트리핑 오차나 움직인 적이 없던 구치부도 시트지 자체의 쐐기작용으로 조금씩 틈이 생기는 경우가 많다. 조여줘야 음식물이 끼지 않는다. 

가장 쉬운 조이기(tightening) 방법은 묻지도 따지지도 말고 모든 치아를 0.1mm씩 더 근심으로 이동하여 겹쳐지도록 추가로 셋업 해주면 된다. 

한번에 조이면 너무 빡빡하거나 덜 들어갈 수 있기 때문에 2단계로 분산한다. 분산방법은 1단계에서 #1~4 치아들을 먼저 근심으로 당기고 2단계에서 남은 #5~7 구치부를 당겨준다. 
단계별로 개별치아의 근심 이동량은 아래 표의 맨 윗줄(mesial(+)/distal(-)) 항목을 참고한다.

보통 1~2개월 이내에 과보정과 조이기가 완료된다. 경우에 따라서는 1개월 체크 후에 한번 더 추가해 줄 수도 있다. 치료가 완료된 후 유지장치는 설측 고정성이 최선인 듯 싶다. 치아에 부착되어 있던 어태치먼트나 버튼-고무줄은 고정성 유지장치가 부착되는 순간까지 유지되어야 한다. 그전에 미리 제거하면 치아의 빠른 재발(relapse)를 맛볼 수 있으니 주의하자.

지금까지 Suresmile ortho를 이용하여 투명교정 셋업을 하고, 치과용 FDM 큐비콘 프린터로 정확한 모형을 제작하여 진행된 케이스를 살펴 보았다. 

적합도가 높은 투명 교정장치로 이탈하는 치아에 대한 간단한 대비책만 가지고 있으면 무난하게 치료를 이끌어 갈 수 있다고 생각하며 많은 도움이 되기를 바란다.