[교정임상] Conventional vs. Self-ligating Appliancein Lingual Orthodontics
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[교정임상] Conventional vs. Self-ligating Appliancein Lingual Orthodontics
  • 덴포라인 편집팀
  • 승인 2015.06.09 15:00
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자가결찰 설측장치

 

 

 

 

 

 

치아를 움직이려는 시도는 1728년에 현대 치의학의 아버지라고 불리는 Pierre Fauchard에 의해 처음 이뤄졌다(그림 1). 하지만 치아에 어떤 장치를 부착해서 치조골 안에서 치아를 움직이는 체계적인 첫 시술은 William E Mgill(1823~1896)에 의해 처음 시도됐다. 물론 그 전에도 Fauchard처럼 끈을 이용하거나 막대기를 이용해 부분적으로 치아를 움직이는 기록을 찾을 수는 있으나, 복합적인 교정치료는 치아에 메탈 밴드(band)를 씌우는 방식으로 시작됐다. 19세기를 맞이하며 교정장치의 개발은 Edward H Angle의 ‘Ribbon arch’ 형태의 보다 복합적인 시스템(system)을 탄생시켰고, Angle은 현재 교정장치의 표본이 된 ‘edgewise bracket’을 1929년에 소개하게 된다(그림 2). 그 후 Holdaway는 교정장치에 슬롯(slot)의 필요성을 각인시켜 1952년에 비로소 지금같은 교정장치의 슬롯 개념을 갖춘, 치아뿌리의 각도까지 고려한 장치개발을 완성하게 된다(그림 3).

 

우리에게 익숙한 ‘straight wire appliance system’은 1970년에 이르러서야 Andrew에 의해 소개됐다. 이미 지난 호를 빌어 필자가 기술했던 ‘Andrew’s 6 keys to normal occlusion’을 충족시키려는 1st, 2nd, 3rd order 움직임을 보다 개선한 ‘Roth prescription’이 70년대 중반에 소개됐고, 지금까지도 가장 많이 임상에 사용되고 있는 교정장치의 수치적 표준이 됐다. 사실 ‘bracket’이란 용어는 원래 표면에 ‘L’타입으로 고정하는 선반을 의미한다. 교정장치를 의미하게 된 bracket의 시초인 Angle의 ‘Ribbon Arch Appliance’는 가늘고 둥근 단면의 와이어를 사용한 초기 치료방식의 형태였다. 세월이 흐르면서 ‘edgewise’란 용어는 치축의 각도를 설정할 수 있는 사각단면 아치와이어의 삽입이 가능한 슬롯을 갖춰 치아 움직임을 보다 정교하게 조정하도록 한 교정장치를 통상적으로 의미하게 됐다.

설측장치의 개발은 이미 첫 편에 다뤘기에 이번 호에서는 자가결찰 시스템에 관해 논하고자 한다. 설측교정은 장치의 부착 위치가 치아의 뒤 표면인 관계로 시각적인 제한이 많아 장치 슬롯에 아치와이어를 결찰 시키려면 시간이 더 많이 소요된다. 이런 이유로 순측장치처럼 자가결찰 시스템의 도입이 꾸준히 대두됐지만, 자가결찰 장치의 두께와 크기 때문에 개발이 더디게 진행됐다. 자가결찰 교정장치를 처음 소개한 Stolzenberg는 1935년에 ‘Russell Lock edgewise attachment’란 여닫음 시스템이 포함된 교정장치의 개념을 소개했다. 교정장치 슬롯에 아치와이어를 elastomer 이나 ligature로 묶을 필요가 없는, 뚜껑이 달린 교정장치는 창의적인 생각이었지만 높은 가격과 두꺼운 형태 등으로 인해 처음에는 그리 환영받지 못했다. 하지만 최근 10여 년간의 연구 개발과 장치의 개선으로 괄목할 성장세를 이뤄냈다. 하지만 자가결찰 시스템을 가진 교정장치는 몇 가지 조건들을 충족해야 한다. ①장치의 견고성, ②결찰의 안정성, ③낮은 마찰력, ④사용의 편리성, ⑤elastic 연결, ⑥청결성, 그리고 마지막으로 ⑦환자의 편안한 적응력 등이 고려돼야만 한다. 현재 시판되고 있는 ORMCO Stb 설측장치와 TOMY Clippy-L 자가결찰 설측장치를 비교해보면 이미 크기와 두께 부분에서 괄목할 개선이 이뤄졌음을 알 수 있다(그림 4).

 

자가결찰의 안정성은 제조사에서 가장 중요시하는 요소들 중 하나이다. 치료기간 중에는 여닫는 부분의 견고성이 유지돼야 하고, 장치의 뚜껑 부분인 클립(clip)이 닫히면 아치와이어는 다음 내원 약속까지 슬롯 안에 머물러 있어야한다. 아치와이어가 슬롯에 완전히 결찰 돼 있는지는 클립이 닫히는 순간 의심의 여지가 없도록 제작돼야 좋은 자가결찰 교정장치라고 할 수 있다. 대부분 시중에 나와 있는 자가결찰 클립은 상하로 닫히게 돼있다. 생소하지만 좌우로 닫히는 자가결찰 시스템을 사용해 치료한 순측교정 케이스를 소개하고자 한다. 장치는 Orthoclassic사의 ‘Tenbrook®’이 사용됐다. 국내에는 정식으로 수입되지 않았지만 미국에서는 디자인상까지 받은 장치이기에 순측교정 치료이지만 기회를 가지려고 한다(그림 5).

 

순측치료 중 입술변화 없이 치아만 설측으로 꺾여서 발치 공간이 닫혀 재치료가 의뢰된 경우이다. 치료기간에 민감해진 환자의 요구로 치료계획은 닫힌 공간을 복원해서 Anterior Segmental Setback Osteotomy(ASSO)를 하도록 세워졌다. 의뢰된 환자는 CL I 골격에 앵글 CL I 교합이었고 하악의 전치부는 설측으로 많이 tipping된 (MP/1:70°) 상태였다. NiTi 스프링을 이용해 발치된 공간을 회복하고 ASSO 수술 후 마무리 교정치료까지 총 19개월이 소요됐다(그림 6-11).

 

자가결찰 교정장치는 클립이 닫히는 방향에 따라 ‘active’ 타입과 ‘passive’ 타입으로 구분한다. Active 타입의 자가결찰 교정장치는 아치와이어를 슬롯에 밀어 넣을 수 있도록 클립이 닫히는 방식이고 passive 타입은 아치와이어를 단지 슬롯에 가두는 식으로 클립이 닫히는 방식을 말한다(그림 12). 어느 방식이 더 좋은가에 대한 연구가 많이 수행됐지만 아직 확실한 결론을 이끌어내지 못하고 있다. 다만 passive 타입이 마찰력을 줄이는 방식으로 개폐가 실행되기에 좀 더 많은 득표를 얻고 있지만 치료의 정확성을 내세우는 active 타입의 반격도 만만치 않다. 필자는 active 타입을 선호하고 있지만, 자가결찰 시스템의 방식은 각자의 치료 mechanism과 module에 따라 선별적으로 선택할 문제라고 본다.

 

자가결찰 교정장치가 선호되는 가장 큰 임상적인 이유는 아마 마찰력에 있을 것으로 생각된다. 마찰력은 슬롯에 아치와이어를 고정시키는 재료에 따라 변수가 많다. 고무재료 보다는 마찰력이 없다고는 하나 ligature를 사용한 결찰도 교정장치의 사각 모서리를 모두 누르고 있는 방식이기에 자가결찰에 비해서는 마찰력이 높다. 특히 연구에 의하면 발치공간을 닫는 retraction 중에는 binding force를 상대적으로 높이는 것으로 보고되어 있다. 반면에 자가결찰 시스템은 이러한 불필요한 force를 감소시키면서 치아 이동을 도모하는 것으로 알려져 있다. 재료에 의한 고정 마찰력(static friction)은 임상적으로 제어할 수 없는 수치이다. 반면 교정치료에서 중요시되는 다이내믹 마찰력(dynamic friction)에서 자가결찰 시스템은 치아이동을 적은 힘과 낮은 마찰력으로 보다 더 효율적으로 이루어낼 수 있다고 한다. 물론 많이 사용되는 elastomer의 연결도 쉽게 이뤄지도록 구조적 배려도 따라야 한다.

자가결찰 시스템이 설측치료에 주는 큰 장점 중 하나는 체어타임(chairtime)에 있다. 한 연구에 의하면 순측교정을 기준으로 비교하면 치료기간 동안의 내원시간을 기준으로 약 3.5시간의 체어타임을 줄일 수 있다고 하니, 설측치료를 기준으로 따지면 이 보다 훨씬 많은 체어타임을 줄일 수 있을 것으로 추정할 수 있다. 필자의 경험으로는 설측치료의 경우에는 대략 40%정도의 내원시간 절감을 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 하지만 이를 근거로 전체 치료기간의 감소를 논하는 것은 아니다. 대부분의 객관적인 연구에 따르면 일반 교정장치와 자가결찰 교정장치는 전체 치료기간에서 통계학적으로 의미 있는 차이를 나타내지는 못했다. 즉 자가결찰 시스템이 전체 치료기간을 줄이지는 못한다는 뜻이다.

특이한 점 중 하나는 자가결찰 시스템이 초기 교정치료의 통증을 줄인다는 몇몇 연구결과이다. 총생이 심한 환자일수록 초기 통증은 높게 나타나지만, 자가결찰 교정장치의 감소된 마찰력으로 인해 환자가 느끼는 치료초기의 통증은 감소된다고 한다. 결과는 총생의 정도가 심한 (6mm 이상) 환자에게서 나타난 국한된 통계수치였다고 저자들은 보고했다. Fleming과 Johal의 자가결찰 시스템과 일반 교정장치를 비교한 객관적인 ‘systemic review’ 논문에 의하면 자가결찰 교정장치를 사용할 이유가 빈약하지만, 편리성과 체어타임의 감소 등을 앞세워 자가결찰 시스템은 임상가들의 사랑을 서서히 얻고 있는 추세이다.

 


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