ABSTRACT
Some open bite can be relieved by intrusion of molars in non-extraction approaches, which is usually suggested for patients with acceptable facial profiles or non-hyperdivergent skeletal patterns. In cephalometric analyses, mesial angulation of molars’ axes is frequently observed in patients with open bite. Therefore, a treatment strategy is to correct anterior open bite by both clockwise rotation of maxillary molars and counter-clockwise rotation of mandibular molars, resulting in uprighting and intruding force of molars. Using this manner, clinicians are recommended to reinforce skeletal anchorage by placing microimplants into alveolar bone between the first and second molars. In this case report, we have successfully treated an anterior open bite patient with transverse disharmony by managing vertical dimension using microimplant. (Clin J Korean Assoc Orthod 2019;9(1):34-44)
Key words Class I malocclusion, Open bite, Microimplant, Skeletal anchorage
횡적부조화와 전치부 개방교합이 동반된 골격성 I급 장안모 환자의 마이크로 임플랜트를 이용한 수직조절 치험례
배성렬, 장지수, 경희문, 홍미희, 박효상 경북대학교 치과대학 치과교정과학교실
Microimplant Supported Vertical Control Treatment for Skeletal Class I Dolichofacial Patient
with Transverse Discrepancy and Anterior Open Bite
Seong-Ryeol Bae, Ji-Su Jang, Hee-Moon Kyung, Mi-hee Hong, Hyo-Sang Park Department of Orthodontics, School of Dentistry, Kyungpook National University, Daegu, Korea
Dr. 홍 미 희 Dr. 경 희 문
Dr. 장 지 수 Dr. 배 성 렬
Corresponding author: Hyo-Sang Park Department of Orthodontics, School of Dentistry, Kyungpook National University,
2175 Dalgubeol-daero, Jung-gu, Daegu 41940, Korea Tel: +82-53-600-7361 E-mail: [email protected] Received: February 15, 2019 / Revised: March 7, 2019 / Accepted: March 8, 2019
Dr. 박 효 상
서론
개방교합 환자의 치료를 위해 기능적, 교정적, 외과 적 술식들과 이들의 다양한 조합을 치료 대안으로 고려 할 수 있다. 이 중에서 교정적 접근을 계획한다면 소구 치의 발치 여부, 구치부의 직립, 구치부의 함입에 대한 임상적 판단과 진단이 요구된다. 소구치 발치 결정은 안 모개선의 필요성, 골격 및 치간 공극의 평가가 전제되어 야 한다. 안모의 개선이 필요하지 않거나 과발산형 골격 이 아닌 경우에는 비발치 치료로 구치부를 함입시킴으 로써 개방교합을 해결할 수 있다.1
개방교합 환자에서는 구치의 전방경사가 흔히 관찰 된다. 이러한 경우 제1, 2대구치 사이에 골격성 고정원 으로서 마이크로 임플랜트를 식립하고 구치부의 함입 과 직립을 통해, 하악골의 반시계 방향의 회전을 유도 하여, 결과적으로 전방부의 개방교합을 폐쇄하게 된다.
이는 달리 표현하자면, 상·하악 구치부에 식립된 마이 크로 임플랜트는 상·하악 구치의 직립과 함입에 활용되 고, 하악골의 반시계 방향 회전을 발생시켜 개방교합을 개선하는 데 효과적으로 사용될 수 있다는 것이다.1
22세 남자 환자가 전치부 개방교합과 구치부 반대교 합을 주소로 내원하였다. 임상 검사 시 좌측 측두하악 관절에서 관절 잡음이 확인되었고, 초진 파노라마방사 선사진에서 좌측 측두하악관절의 편평화가 관찰되어 본 원 구강내과에 의뢰하였다. 구강내과에서 3차원 전산 화단층촬영(CT) 및 골스캔(bone scan)을 시행하여 골 관절증으로 진단하였으나, 교정치료가 가능하다고 판단 하여 치료를 시작하였다.
본 증례 보고에서는 횡적부조화를 동반한 전치부 개 방교합을 가진 환자에서 마이크로 임플랜트를 사용하 여 수직조절을 함으로써 개방교합을 효과적으로 치료 하였기에 이를 소개하고자 한다.
진단
구외사진 및 구내사진 소견
초진 구외사진 정모상에서 좌 측으로 편위된 하 악 안면비대칭과, 입술을 다물었을 때 미약한 이근 (mentalis muscle)의 과활성이 관찰된다. 좌·우측 구 각 부위를 연결한 구각선을 평가하였을 때 입술의 경 사는 관찰되지 않았으며, 얼굴의 중심선에 대하여 상·
하악 치열의 중심선은 일치하였다. 측모는 편평한 안모 를 보였으며, 심미선(esthetic line)으로부터 상순은 1.5 mm 후방, 하순은 2 mm 전방에 위치하여 상대적으로 하순이 다소 돌출된 상태였다. 미소 시 상악 교합평면 의 오른쪽이 하방으로 기울어진 경사가 관찰되었다.
수평피개 2 mm, 수직피개 –3.5 mm로 전치부 개방 교합을 가지고 있었다. 치열궁의 공간부족은 상악 치열 궁에서 –2.5 mm, 하악 치열궁에서 스피 만곡(curve of Spee)을 포함하여 –1 mm로 미미하였고, 상·하악 치열의 중심선 간에는 불일치가 관찰되지 않았다.
전치부의 볼턴비(Bolton ratio)는 77.9%로 하악이 상 대적으로 0.3 mm 크게 측정되었고, 좌·우측 견치 및 구치 모두 Ⅲ급 관계를 가지고 있었으며, 상·하악 제1대 구치 부위에서는 반대교합이 관찰되었다. 제1대구치를 기준으로 한 좌우의 구치부 폭경은 상악이 35 mm, 하 악이 47.2 mm로 하악이 12.2 mm 더 크게 측정되었다 (Figure 1).
방사선사진 소견
측면 두부계측방사선사진 분석을 통하여 SNA 80.7°, SNB 77.5°, ANB 3.4°, Wits appraisal –3.7 mm를 가 지는 골격성 Ⅰ급 부정교합으로 진단하였다. 상악 전치 의 경사(U1 to FH)는 120.3°로 전방경사 되어 있었고, 하악 전치의 경사도는 89.1°로 비교적 양호한 양상을 보 이고 있었다.
정면 두부계측방사선사진 분석에서 상악골의 수직적
높이는 큰 차이가 관찰되지 않았으나 상악구치의 수직 적 높이는 우측이 좌측에 비해 2 mm 더 길게 측정되 었다. 하악지의 길이는 우측이 좌측에 비해 6 mm 길었 고, 이부는 좌측으로 2.5 mm 편위되어 있었다.
파노라마방사선사진에서는 우측에만 상·하악 제3대 구치가 관찰되었으며, 좌측보다 우측이 상대적으로 더 긴 하악 과두의 길이 차이가 관찰되었다(Figure 2).
3차원 CT분석
3차원 CT분석에서 상·하악 전치의 중심선은 얼굴 의 중심선에 대해 일치하였고, 하악의 이부가 좌측으 로 1.9 mm 편위되어 있었다. 수직적으로 상악 구치는
좌측보다 우측이 1.4 mm 더 길었고, 상악 견치는 양 쪽 간에 차이가 없었다. 하악지의 길이는 우측이 좌측 에 비해 5.6 mm, 하악골체의 길이는 우측이 좌측에 비해 1.2 mm 더 길게 측정되었다. 따라서 우측 하악골 체 및 하악지의 길이가 길어 생긴 좌측으로 편위된 비 대칭을 동반한 골격성 Ⅰ급 부정교합 환자로 판단되었 다(Figure 3).
치료계획
환자의 안모가 양호한 편이었기 때문에 비발치 교정 치료로 계획되었다. 전치열 후방 이동을 위하여 상·하 악 우측 제3대구치를 발치하고 상·하악 구치부에 마이 Figure 1. Pretreatment facial and intraoral photographs.
Figure 2. Lateral cephalogram, frontal cephalogram, panoramic radiograph and temporomandibular joint dysfunction (TMJ) 4 view radiograph of pretreatment.
크로 임플랜트를 식립하여 구치에 직립 및 함입력을 가 함으로써 전치부 개방교합 해소를 계획하였다. 상·하악 궁 간에 횡적부조화는 상악 제1대구치에서 가장 두드러 졌으며, CT 횡단면 분석상 상악 제1대구치 부위에서의 치축이 설측경사 되었음을 확인하였다. 따라서 여러 대 안 중에서 횡구개호선을 이용해 상악 제1대구치의 치축 개선 및 상악 대구치 간 폭경 확장을 계획하였다.
필요한 경우 하악 제1대구치에는 설측호선을 이용하여 하악 대구치간 폭경을 좁힘으로써 상·하악 치열궁 간에 횡적부조화를 개선하기로 하였다. 교정치료 완료 후 유 지 시에는 혀 위치 훈련(tongue position training), 이 악물기-연하 운동(clenching-swallowing exercise) 을 교육시켜서 전치부 개방교합의 재발을 방지하는 것을 계획하였다.
치료경과 및 결과
치료경과
0.022 inch 슬롯의 스트레이트 와이어 브라켓 (absoclusion)을 부착하고 0.014 inch 나이티놀(NiTi) 로 레벨링 및 배열을 시작하였다. 상악을 확장하고 상 악 구치부의 함입 시 과도하게 협측으로 경사되는 것을 방지하기 위해서 상악 제1대구치 부위에 횡구개호선을 장착하였다(Figure 4A).
치료 4개월째, 상악궁에는 0.016×0.022 inch 베타- 티타늄(TMA) 와이어, 하악궁에는 0.017×0.025 inch TMA로 교체하였다. 상악골에는 협측으로 상악 제2소 구치 및 상악 제1대구치 사이에, 하악골에는 협측으로 하악 제1대구치와 하악 제2대구치 사이에 마이크로 임 플랜트를 식립하여 상악 치열에는 약한 함입력을, 하악 Figure 3. Three-dimensional computed tomography analysis of pretreatment.
치열에는 후방력을 가하였다(Figure 4B).
치료 8개월째, 상·하악궁에 모두 0.019×0.025 inch 스테인리스강(SS) 와이어로 교체하였다. 상악에는 확장 과 더불어 함입력을, 하악에는 함입력과 후방력을 적용 하였다.
치료 10개월째, 하악 제1대구치 부위에서 설측 호선 을 이용하여 하악 대구치간 폭경을 줄였다. 상악 교합 평면의 경사를 해소하기 위해 상악 우측 구치부에는 더 강한 함입력을 적용하였다(Figure 4C).
치료 14개월째, 수직피개가 현저하게 개선되었고 구 외사진에서 양호한 측모가 관찰되었다. 중간평가를 위 해 측면 두부방사선계측사진을 촬영하였을 때, 상·하 악 구치의 함입 및 직립이 관찰되었고 하악골의 반시계 방향의 회전이 관찰되었다. 상악 우측 구치부에만 함입 력을 적용하고 전치부의 정출을 통하여 전치부 개방교 합을 해소하기로 하였다. 전치부의 정출을 위해서 3/16
inch, 3.5 oz 수직고무를 사용하였다.
치료 20개월째, 마무리 단계를 위해 상악 치열궁에 는 0.016×0.022 inch TMA, 하악 치열궁에는 0.017×
0.025 inch TMA 와이어로 교체하였다. 전치부에는 수 직고무를 이용하여 전치부 개방교합을 해소하고 마무리 단계를 진행하였다(Figure 4D). 치료 22개월째, 전치 부 개방교합 및 횡적부조화가 개선되고 양호한 교합관 계가 완성되어 치료를 종료하였다.
치료결과
22개월의 교정치료기간 동안 환자는 좋은 협조도를 보였다. 치료 후에 양호한 안모가 관찰되었고 초진 시에 관찰되었던 이근의 과활성은 치료 후에 관찰되지 않았 다. 좌측으로 편위되었던 하악골은 교정치료로 골격 중 심선에 잘 위치되어 비대칭이 개선되었으며, 우측으로 기울어진 상악 치열의 교합평면 경사도 개선되었다. 치 Figure 4. Pretreatment intraoral photographs (1, 4, 10 and 20 months of treatment). A, 1 month treatment. B, 4 months treatment. C, 10 months treatment. D, 20 months treatment.
A
B
C
D
료 후에 전치부 개방교합 및 구치부의 반대교합이 해소 되었으며 견치와 구치관계 모두 I급으로 양호한 교합관 계가 얻어졌다(Figure 5).
치료 후 측면 두부 방사선계측사진과 3차원 CT 분석 을 통해 상·하악 치아들이 기준평면에 대해서 대칭적 으로 잘 배열되었고, 특히 정출된 우측 상악 구치부의 치축이 개선된 것을 알 수 있었다. 3차원 CT 분석을 통 해 상악 제1대구치 간 거리는 34.2 mm에서 39.7 mm 로 5.5 mm 확장된 것을 알 수 있었다. 관상면상에서
협측치조골의 확장이 관찰되고, 횡단면상에서 협측치조 골의 피질골화도 관찰되었다(Figure 6). 파노라마방사 선사진상에서 치료 후 치근흡수 양상은 관찰되지 않았 다(Figure 7).
치료 전·후의 측면 두부방사선계측사진을 중첩시켰 을 때 상악 구치부의 함입, 하악 구치부의 직립으로 인 한 하악골의 반시계 방향 회전이 관찰되며, 마무리 단 계에서의 수직고무로 인한 전치부의 정출도 관찰된다 (Figure 8).
Figure 5. Posttreatment facial and intraoral photographs (22 months of treatment).
Figure 6. Three-dimensional computed tomography analysis of posttreatment.
Figure 7. Posttreatment lateral cephalometric and panoramic radiographs.
고찰
Kuroda 등2은 외과적으로 치료받은 개방교합 환자 들과 골격성 고정원을 이용하여 개방교합을 치료한 환 자들의 측면 두부방사선계측사진을 분석하였다. 외과적 으로 개방교합을 치료한 환자들의 경우 전치부의 정출 이 교정적으로 치료한 개방교합 환자들보다 더 크게 나 타났다고 하였다. Lee와 Park3은 상악 구치부를 함입 시키는 데 미니스크루를 사용하였고, 치료 1년 후에 함 입된 구치들에 대해서 10.36%의 재발률과 수직피개에 서 18.1%의 재발을 보고하였다. Baek 등4은 치료 후 3 년에서 함입된 대구치의 재발률을 22.88%, 수직피개 에서의 재발률을 17.00%로 보고하였다. 이러한 결과 를 역으로 설명한다면 상악 대구치 함입에 있어서의 성 공률이 77.12%, 수직피개의 개선에 있어서의 성공률 은 83%라는 것이다. Huang5은 악교정 수술을 통한 개 방교합의 치료 성공률이 약 75~88%라고 하였다. 이런 결과를 비교해 보았을 때, 경도에서 중등도의 골격성 전 치부 개방교합을 치료하는 데 있어서 구치부를 함입시 켜 전치부 개방교합을 교정적으로 치료하는 것이 수술 적인 치료법과 유사한 결과를 보인다는 것이다.
Sugawara 등6과 Umemori 등7은 골격성 고정원 으로 하악 구치부를 함입시킴으로써 전치부 개방교합 을 치료한 환자들을 보고하였고 Sugawara 등은 개방 교합의 치료 후 안정성 및 유지에 있어서 그 재발률이 27.2%라고 하여 Baek 등에 의한 결과보다는 다소 높 은 재발률을 보고하였다. Baek 등4은 상악 구치부를 함입한 치료에서 치료 후 1년 이내에 재발이 가장 잘 일 어난다고 하였다. 본 증례에서는 교정치료의 유지를 위 해 전치부 설측에는 고정식 보정장치 및 가철성 장치로 는 환상보정장치를 이용하였고, 환자에게 혀 위치 훈련 및 이 악물기 및 연하운동을 교육하였다. Moon 등8은 골 고정성 유지장치가 개방교합 환자의 유지장치로 유 용하게 사용될 수 있다고 보고하였으며, 상·하악에 식 립된 골격성 고정원과 상·하악 각각의 제1, 2대구치를 0.016×0.022 inch SS 와이어로 스플린트하여 압하된 구치부를 유지하는 데 사용하였다. 또한 스플린트는 최 대한 치은측 1/3 부위에 장착함으로써 상·하악에 통상 적인 환상보정장치를 병용할 수 있는 방법을 소개하였 다. 이러한 문헌들을 종합해 볼 때 구치부 함입을 통해 개방교합을 치료한 경우 장치 제거 후 1년 동안 주의 깊 은 관찰이 필요하고, 골 고정성 유지장치로 구치부의 정 Figure 8. Superimposition of lateral cephalometric radiographs (pretreatment-14 months-posttreatment).
출을 방지한다면 재발을 막는 데 도움이 될 것이라고 생각된다.
3차원 전산화단층촬영의 활용은 골격뿐 아니라 치열 의 3차원적인 위치 및 치축 경사를 정확히 판단할 수 있게 한다. 뿐만 아니라 기존에 이용되던 정면 두부방 사선계측사진 분석으로는 관찰하기 어려웠던 교정치료 전·후의 치조골의 변화를 평가할 수 있게 하였다.
본 환자에서도 3차원 전산화단층촬영 분석을 이용하 여 치료 전·후 상악 제1대구치 간 거리는 34.2 mm에 서 39.7 mm로 약 5.5 mm의 폭경이 확장되었음을 알 수 있었고 이러한 폭경의 증가가 상악 대구치의 치축이 정상화되면서 발생한 것임을 알 수 있었다. 또한 대구치 간의 폭경뿐만 아니라 협측 치조골에서의 확장과 피질 골화도 일어났음을 알 수 있었다.
상악 치열궁 폭경의 결핍으로 발생하는 횡적부조 화를 해결하기 위해서는 상악궁의 확장이 필요하다.
Handelman 등9과 Handelman10은 성인에서의 평균 4.6 mm의 비수술적 상악 확장이 일어날 수 있음을 설 명하였고, 이러한 확장은 협측 치조골의 변위에 의해 발 생한다고 보고하였다. 본 증례에서도 이러한 현상이 3 차원적인 전산화단층촬영 분석기법을 통해 증명되었다.
상악 치열궁의 폭경을 증가시키는 방법에는 급속구개 확장법, 횡구개호선을 이용하는 방법, microimplant assisted rapid palatal expansion (MARPE)으로 알 려진 골격성 고정원을 이용한 악궁확장법 등이 있다. 본 환자에서는 횡적부조화를 해결하기 위해 횡구개호선을 이용하였는데 횡적부조화의 주된 원인이 제1대구치의 치축 경사에 있기 때문이었다. 급속구개확장법을 이용 하였다면 제1대구치뿐만 아니라 상악의 다른 구치부 치 축경사에도 영향을 주었을 것이며, 골격성 고정원을 이 용한 악궁 확장법을 이용하는 경우에는 상악 제1대구치 의 치축 경사를 해결하는 데 부가적인 치료가 필요했을 것이다. 따라서 횡구개호선을 이용하는 것이 횡적부조 화와 상악 제1대구치의 치축 개선에 가장 효과적이었다.
치료 전과 치료 후 파노라마방사선사진을 비교 시 상 악 제2소구치 치근의 근심경사를 볼 수 있다. 이는 브 라켓을 부착 시 치관을 기준으로 하여, 변연융선이 인 접치와 동일한 높이로 배열하기 위함이었다. 뿐만 아니 라 이러한 치근의 근심경사는 상악 제2소구치와 상악 제1대구치 사이에 골격성 고정원을 위치시키는 과정에 서 치근 손상을 피할 수 있는 효과도 있었다.
결론
전치부 개방교합을 보이는 환자에서 골격성 고정원 으로서 마이크로 임플랜트를 이용하여 수직조절을 시 행하였고, 하악골의 반시계 방향 회전을 유도하여 적절 한 수직피개를 얻을 수 있었다. 상악 구치부의 부적절 한 협설측 치축에서 기인한 횡적부조화 및 구치부 반대 교합은 횡구개호선을 이용하여 상악 구치 간 폭경 확장 및 치축 개선을 통해 해결하였다
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