캘리포니아에서 개원하고 있던 교정의사, Craven Kurz에 의해 처음 시도된 설측치료는 벌써 40년이란 임상경험을 축적하고 있다. 한 여배우의 집요한 부탁으로 처음 시도된 설측교정은 그동안 임상적인 치료방법과 장치개발에서 괄목할 만한 성장을 이루어냈다. 설측교정은 단어 뜻 그대로 혀가 위치한 치아 뒷면에 교정장치를 부착해 교정치료를 수행하는 치료방식이다. 치아에 교정장치를 부착할 수 있는 표면은 사실 앞 표
면인 순측 면과 뒤 표면인 설측 면뿐이다. 순측 면에서 장치를 연결해 치아를 움직인 역사는 이미 100년이 넘지만, 1970년대에 이르러서야 치아 표면에 교정장치를, 가락지타입의 밴드를 둘러야하는 도움이 없이, 직접 부착하기 시작했다. 그래서 교정장치의 직접접착술에 관련된 역사는 본딩 재료의 발전과 어깨를 나란히 하고 있다고들 한다. 교정장치에 ‘edgewise’란 단어가 사용되기 시작한 것도 70년대부터이다. 하지만 설측교정과 순측교정은 교정장치를 부착하는 표면이 다르다는 확연한 차이 말고도 치료에 고려해야 할 다른 사항들이 많다.

1) 부착방식 (Bonding module)
설측장치를 직접 부착할 수도 있으나 치아 뒷면을 거울로 반사시켜 보면서 이상적인 위치에 장치를 부착하기란 어렵다.1 순측에서 작은 기구를 사용해 설측 면을 투영하는 gauge가 판매되고는 있지만 정확성과 각도의 재현성이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 원하는 위치에 설측장치를 부착할 수 있는 치료 경험이 많은 임상가라고 해도 치축의 각도까지 예상할 수는 없기에 마무리 단계에서 많은 시간을 들여 와이어를 조정해야 한다. 더군다나 설측 면은 개인에 따라 표면이 불규칙하기에 교정관련 교과서에서도 설측장치는 간접부착술을 이용하라고 권한다.
간접부착술은 기공 과정을 거치지만 임상가가 알아야 할 부분들은 이미 지난 원고에서 다루었기 때문에 생략하기로 한다. 정확한 교정장치의 부착은 이미 치료의 50%를 잘 수행한 것과도 같을 만큼 중요한 단계이다. 특히 설측장치는 순측장치에 비해 저항중심에 더 가까이 부착되는 관계로 치아의 움직임이 2nd Order bend에 더 민감하다. 완성된 치열 형태를 기준으로 보면 설측장치는 대칭적으로 순측장치에 비해 좀 더 원심 쪽으로 부착된다. 최근에는 3D CAD/CAM 프로그램의 발전으로 모니터를 통해 장치의 위치를 3D로 조정할 수 있고, 3D 프린터로 그 결과를 정확히 제작할 수도 있다. 심지어는 로봇을 이용해서 template 와이어를 제작하는 기술도 선보였다. 설측장치는 간접부착술로 부착하도록 한다는 사실을 기억하자.

2) 설측 아치와이어 (Lingual archwire)
설측교정의 template 와이어는 버섯(mushroom) 모양을 가진 것으로 자주 묘사된다. 일본의 Kinya Fujita 교수의 논문에서 유래되었지만, 치열의 설측 면을 관찰하면 3번과 4번 그리고 5번과 6번 대구치 사이에서 1st Order bend의 차이가 심한 것을 알 수 있다.2 Straight 와이어 시스템으로 기공소에 diagnostic setup을 요구해도 특수한 경우가 아니면 offset을 담아서 보낸다. 설측장치를 치아표면에 가까이 부착하기 위해선 시중에 나온 대부분의 설측장치는 template 아치와이어에서 canine 과 molar offset을 필요로 한다. 장치의 베이스 두께나 각도를 조정한 straight 와이어 시스템이 있기는 하지만 그 역시 기공사의 손을 거쳐야 비로소 완성된다.3,4 비발치 치료라면 굳이 순측교정에 익숙하다는 이유로 straight 와이어 시스템을 고집할 mechanic적 근거도 부족하다. 문제는 이런 compensating offset이 들어간 부분을 인해 모멘트가 바뀔 수가 있다는 점이다. 그런 이유로 필자는 가급적 retraction 아치와이어를(SS 016x022) 기공소에 의뢰한다. 만약 술자가 직접 bending을 한다면 offset bends가 들어간 아치와이어의 편평함을 불빛이나 기구로 확인을 한 뒤에 삽입해야 할 것이다. 과도하거나 부족한 모멘트는 순측교정과는 달리 쉽게 3rd Order bend를 주게 되어 치축의 각도를 변화시키며 마찰력을 높이는 결과를 초래해 설측치료가 지연되는 단점이 발생하기에 주의해야 한다.

3) 장치간격 (Inter-bracket distance)
순측교정에 비해 설측교정은 장치간격이 좁다는 단점이 존재한다. 특히 전치부에서는 아치와이어가 짧아지는 역효과를 제공해 stiffness가 3배 정도 순측에 비해 증가하는 걸로 연구되어 있다. 3rd Order bend의 경우에는 1.5배 정도 더 stiffness가 증가된다.5,6 임상적으로 풀어 설명하자면 아치와이어는 순측교정과 비교해 사이즈를 줄여서 슬롯에 (slot) 넣어야 한다는 뜻이다. 장치간격이 좁으면 아치와이어를 넣을 때 stiffness로 인해 장치가 탈락될 가능성이 높아지기 때문이다. 설측교정의 좁은 장치간격은 mechanic적으로는 force가 시작되는 점들을 가까이 모이게 만들고, 순측보다 저항중심에 근접한 모멘트의 발생으로 토크조정에 민감하다.7 이런 이유로 설측교정에서는 NiTi rectangular 아치와이어를 넣어 슬롯을 맞추는 Torque Stage의 기간이 충분해야만 한다. 마찰력을 이기면서 발치공간을 닫는 슬라이딩 mechanic은 binding에 영향을 더 많이 받는다. 교정장치의 슬롯이 충분히 leveling되지 못해서 장치의 협원심 끝에 아치와이어가 물리는 현상인 binding은 교정장치나 와이어의 재료나 표면처리와는 무관하다. 설측교정에서는 이런 이유로 Torque Stage에서 35도 Thermal Activated CuNiTi 017x017 사이즈를 사용한다.

4) 고정값 (Anchorage value)
줄어든 arch perimeter로 설측 면에서는 전치부에 약한 힘을 (light force) 주는 것이 순측에 비해 어렵다. 이는 와이어의 activation range를 줄이고 교정력을 균등하게 유지하기도 어렵다는 뜻이기도 하다, 순측교정에서는 loop을 이용해 와이어의 activation range를 조절할 수도 있으나 설측교정에서 loop을 복잡하게 와이어에 넣기는 쉽지 않다. 설측교정에서는 순측교정과 비교해 아치와이어의 rigidity가 증가된 상태이기에 고정값을 높이는 모멘트가 발생될 수밖에 없다.8 이런 현상으로 인해 구치부에서는 부착된 설측장치의 위치가 순측장치와 비교해 저항중심에 가깝기 때문에 고정값도 상대적으로 높다. 교정력이 발현되는 위치가 저항중심에 가깝다는 사실은 치아의 uncotrolled tipping 현상을 줄이는 모멘트가 보다 쉽게 발생된다는 의미와 같다.
생리학적으로 분석하면 순측교정에 비해 설측교정은 발치된 공간을 폐쇄하는 과정에서 구치부 치아뿌리의 buccal torque을 조성하고 crown 부위의 distolingual 회전을 보다 쉽게 일으킨다. 이런 치아의 움직임은 견인 방향과 더불어 cortical bone에 의지하는 anchorage 효과를 높일 수 있다. 침의 영향을 더 많이 받는 설측 면에서는 sliding mechanic의 경우에 사용되는 power chain의 견인력도 반 이하로 줄어들어 약한 교정력을 기대하는 것으로 알려져 있다. 설측에서의 견인력은 압하력과 같이 작용되면 net force의 방향이 저항중심의 설측 쪽으로 작용해 상악전치들의 설측 기울기를 얻어내는 반면 순측에서는 net force 방향이 저항중심에 작용된다.9 설측교정에서의 이런 높은 구치부의 고정값은 모멘트 발생에 주의를 기울여야만 수직적인 bowing 현상을 막을 수 있는 근원을 제시하고 있기에 적절한 치료 메커니즘이 적용되어야 할 것이다. 복잡한 치료계획과 치료 메커니즘이 필요했던 설측 발치 케이스를 소개하니 순측교정으로 치료될 경우를 고려하며 치료결과를 검토해 보자. (그림 1~7)

5) 설측환자 관리 (Patient management)
설측교정이 심미적인 치료방식이라 성인 환자들이 선택했다고 해도 막상 설측장치를 부착하고 나면 순측교정과 비교해 불편한 점이 많다. 우선 장치가 혀의 운동공간을 빼앗아 버리기에 발음에서 문제가 생긴다. 특히 치찰음과 (ㅊ, ㅌ, ㅋ) 강한 엑센트를 요하는 쌍기역, 쌍디귿, 쌍시옷에서 영향을 많이 받는다. 영어에서는 ‘r’ 보다는 ‘l’ 발음에 지장을 준다. 가장 좋은 해결책은 설측장치를 부착하고 난 뒤 환자에게 1-2주 동안 큰 소리로 1시간 이상 또박또박 책을 읽으라고 권하는 것이다. 혀는 근육으로 만들어진 신체기관이기에 훈련을 통해 적응시키는 방식이 가장 빠르다. 꾸준히 읽기를 연습하면 유독 혀에 걸리는 부분이 생긴다. 이럴 때는 소금물 양치를 하고 수면 시 꼭 왁스를 그 부분에 부착하라고 일러줘야 한다. 대부분의 성인 환자들은 2-3일이 지나면 90% 이상의 원래 발음을 회복하는 걸로 조사되어 있다.
순측교정 장치는 입술 안을 괴롭히지만 설측장치는 혀의 안쪽 부분을 괴롭힌다. 제일 많이 당하는 부분은 제2 소구치와 제1 대구치 근처이니 처음 몇 달간은 내원하는 환자의 혀 안쪽을 유심히 관찰하도록 해야 한다. 설측장치는 작고 얇을수록 환자의 적응은 빠르지만 전체적인 치아 움직임을 위해서는 각이 있는 rectangular 슬롯을 가진 장치를 부착해야 한다. 치축의 각도를 제어하지 못하는 튜브형태의 슬롯을 가진 설측장치는 보조적으로만 사용하도록 한다. 교정학에서 가장 나쁘다는 uncontrolled tipping 형태로 치아를 움직이는 방식은 그리 권할 치료법이 아니다. 한 가지 덧붙이자면 설측교정의 biomechanic적인 장점을 활용하기 위해서는 제2 대구치에도 장치를 부착하는 치료방식이 권장된다.10,11 필자의 경험에서 미루어보면, 특히 제2 대구치를 위한 장치는 아치와이어의 조작이 편리한 자가결찰 타입이 유용하다. 발치 케이스를 치료하면서 공간을 닫는 중 아치와이어로 모멘트의 조정이 필요한 경우가 생긴다면 cap을 여닫는 설측장치의 편리함을 쉽게 이해할 수 있다. 물론 환자도 줄어든 치료기간을 고마워할 것이다.

References
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