서론
심미성은 교정치료를 위한 진단 및 계획 수립에 있어서 중요한 고려사항이며, 기능적 교합 달 성과 함께 교정 치료의 주된 목표이다. 그러나 최근 들어 교정치료 후의 심미적인 결과 뿐만 아니라 교 정치료 동안의 심미성도 중시되고 있으며, 따라서 기존의 고정식 브라켓 장치를 대체할 수 있는 심미 적인 장치에 대한 요구도가 증가하고 있다.1,2
투명교정장치의 사용 가능성은 1946년 Kesling3 이 열가소성 플라스틱을 이용하여 선보인 tooth positioner에 의해 소개 되었다.4 1997년, Align Technology©는 Kesling의 개념을 받아들여 실제 교정 치료에 사용할 수 있는 clear aligner treatment (CAT)인 Invisalign®을 소개하였다.1 Invisalign®
이 소개된 이후 심미적 우수성과 가철성 교정장치
의 특성으로 성인 교정 치료에 많이 이용되고 있다.
Invisalign®은 클린체크(ClinCheck)5라는 치아이동 디자인 소프트웨어를 통해 치료 목표를 설정 및 가 시화할 수 있고, 치아 이동 방향을 치료 전에 수정 보완 할 수 있으며, 이에 따라 aligner를 제작하게 된 다. 따라서 Invisalign® 시스템은 최신 첨단 기술력 인 CAD-CAM을 응용하여 제작되는 신개념의 교 정장치로서 단순히 투명교정장치에 불과하지 않고 진단과 치료계획의 수립에서 치아이동의 디자인과 장치의 제작에 이르기까지를 포함하는 하나의 치 료기법으로 여겨진다.6
본 증례보고에서는 치아의 크라우딩과 경미한 입 술 돌출을 가진 골격성 2급 환자에서 Invisalign®
시스템과 골격성 고정원을 이용한 비발치 교정 치 험례를 보고하고자 한다.
Invisalign Ⓡ 시스템과 골격성 고정원을 이용한 비발치 교정 치험례
강지인•임재범•박기호
경희대학교 치의학전문대학원 치과교정학교실
강지인/전공의, 임재범/전문의, 박기호/부교수 경희대학교 치의학전문대학원 치과교정학교실 교신저자: 박기호 서울시 동대문구 경희대로 23, 경희대학교치과병원 치과교정과 02-958-9390, e-mail : [email protected]
Dr. 박 기 호 Dr. 임 재 범
Dr. 강 지 인
진단 및 치료 경과
진단
29세 1개월의 여자 환자로 High canine과 크라 우딩을 주소로 내원하였다. 구내에서 #23의 High canine, 하악 전치부의 미약한 크라우딩을 관찰할
그림 2. 초진시 구내사진 그림 1. InvisalignⓇ system
수 있었다. 양쪽 모두 I급 구치 관계를 보였고, 정중 선은 상악에서 좌측으로 1.5mm의 편위를 보였다 (그림 2). 초진 시 경미한 입술돌출을 보였지만, 환 자는 교정치료 후 측모를 유지하기를 원하였다. 측 모 두부계측방사선사진 분석에서 ANB 4.5°의 II급 골격 관계를 보였으며, 안면 고경은 정상 범위에 속
하였다. 또한 Esthetic line에서 하순까지의 거리가 3.5mm로 평균 값에서 크게 벗어나지 않아 입술돌 출 정도가 미약함을 알 수 있었다. 파노라마 사진 상 하악 제3대구치가 근심 매복되어 있음을 확인할 수 있었다. 구내 사진과 방사선사진 분석 결과 하 악에 비하여 상악이 전방 위치된 골격성 II급, 좌측 High canine을 동반한 치성 I급 부정교합으로 진단 하였다(그림 3, 표 1).
그림 3. 초진 시 방사선사진 표 1. 치료 전 측모 두부계측 방사선사진 분석
Mean Pretreatment
SNA(°) 81.7 78.2
SNB(°) 79.0 73.6
ANB (°) 2.8 4.5
N perp-Pt.A (mm) 2.0 3.2 N perp-Pog(mm) -0.3 -1.9
Sum(°) 395.7 401.6
FMA(°) 25.4 26.0
U1-FH(°) 116.6 116.5
IMPA(°) 90.1 101.0
Interincisal angle(°) 128.3 112.7
E line-LL(mm) 2.0 3.4
치료 계획
환자의 크라우딩량이 상악 -5mm, 하악 -2mm로 크지 않고 입술돌출 정도가 경미하며 환자 스스로 입술이 들어가는 것은 원치 않아 비발치 교정 치료 (하악 3대구치만 발치)를 계획하였다. 환자는 교정 치료 기간 동안 교정 장치가 보이는 것을 최소한으 로 하길 원했으며 설측 교정 중에 이물감으로 인한 혀의 불편함을 심하게 겪은 가족(어머니) 때문에 장 치를 설측으로 부착하는 것도 거절하였다. 환자에 게 가철식 Invisalign® 시스템을 설명하고 동의를 얻었으며 최대한 많은 시간 동안 장치를 착용해야 하고 악간 고무줄의 협조도가 매우 중요함을 설명 하였다.
상하악 전치부의 크라우딩과 #23의 High canine 개선을 위한 공간확보를 위해 상하악 전치부 치간 삭제(stripping)를 시행하고 부가적으로 #25와 #26 사이에 미니임플란트를 식립하여 #23 후방 치아들 을 원심이동 하기로 계획하였다.
치료 경과
Polyvinylsiloxane(PVS)를 이용하여 구내 인상을 채득한 후 채득된 인상과 구내, 구외 사진 및 방사 선 사진을 포함한 환자의 정보를 치료 계획서와 함
그림 5. Attachment 부착
께 Align Technology© 로 보냈으며, 치아이동 디자 인 소프트웨어인 클린체크(ClinCheck)를 통해 치료 목표에 따른 치아 이동 방향을 가시화할 수 있었다 (그림 4).
이에 따라 상악은 34개의 active aligner, 하악은
13개의 active aligner와 21개의 passive aligner로 구 성되어 총 34세트의 aligner가 제작되었다.
클린체크(ClinCheck)에 따라 상악 #13-14, 22-25 와 하악 #32-34, 42-45에 attachment를 bonding을 하 였다(그림 5). 상, 하악 모두 2주 간격으로 aligner를
그림 4. ClinCheck 치료 계획
교체하였으며(그림 6) 제공된 Invisalign® treatment overview 에 따라 6번째 active aligner 적용 전 #32, 33 사이, 7번째 active aligner 적용 전 #33, 34 사이,
9번째 active aligner 적용 전 #31, 32 사이에 각각 0.3mm 치간 삭제를 시행하였다(그림 7).
13번째 active aligner 적용 후 하악의 크라우딩
그림 6. 상, 하악 1번째 세트 적용 후 구내 사진
그림 7. InvisalignⓇ 치료 개관
그림 8. 치료 경과 (A) 초진 시 하악 구내 사진 (B) 13번째 세트 적용 후 aligning 및 leveling이 완료되었다.
그림 9. 상악 #25-26 사이에 골격성 고정원인 미니임플란트를 식립, #23 치경부에 레진 버튼을bonding한 후 power chain을 이용 하여 high canine인 #23과 후방치아들의 원심 이동을 도모하는 모습.
이 해소되고 aligning 및 leveling이 완료되었다(그 림 8). 16번째 active aligner 적용 전 #12, 13 사이, 18번째 active aligner 적용 전 #11, 12 사이, 19번째 active aligner 적용 전 #11, 21 사이, 20번째 active aligner 적용 전 #13, 14 사이, 마지막으로 28번째 active aligner 적용 전 #21, 22 사이에 각각 0.5mm 치간 삭제를 시행하였다(그림 7).
17번째 aligner의 적용 시, 상악에는 #25-26 사이 에 골격성 고정원인 미니임플란트를 식립하고 #23 치경부에 레진 버튼을 bonding한 후 power chain을 사용하여 high canine인 #23과 후방치아들의 원심 이동을 도모하였다(그림 9).
30번째 aligner 적용 후 high canine이 해소되고, 상악의 aligning 및 leveling이 완료되었으나 교합개 선을 위하여 #23, 33, 34를 연결한 triangular elastic 과 좌,우 CIII elastic을 적용하였다(그림 10). 치료
후반부에는 #23-33, #24-34, #25-35를 연결하는 vertical elastic을 사용하여 좌측 견치 후방 부위 교 합의 settling을 도모하였으며 anterior guidance와 canine guidance가 유도됨을 확인한 후 치료 종료 하였다. 치료 종료 후 재발을 최소한으로 하기 위해 lingual bonded retainer를 #13-23, #33-43에 부착하 였으며 상, 하악의 clear retainer를 밤에 사용하기로 하였다.
치료 결과
전체 치료 기간은 2년 5개월이었으며, 치료 종료 시의 구내 사진에서 환자의 주소였던 크라우딩과 High canine이 해소 되었음을 확인할 수 있다(그림 11). 초진 시의 I급 구치부 관계는 잘 유지되었으며, 치료 후 파노라마 방사선사진에서 비교적 양호한 치근 평행성이 달성되었음을 알 수 있다(그림 12).
치료 전,후 측모 두부계측방사선사진 중첩 결과 상, 하악 전치가 약간 설측 경사 되었으며 안모의 변화 는 유의하지 않음을 확인할 수 있다. 이는 초진 시
의 안모를 유지하고자 했던 환자의 요구에 부합하 는 치료 결과이다(그림 13, 표 2).
그림 10. 상, 하악 30번째 세트 적용 후 구내 사진
그림 11. 치료 종료 시 구내 사진
그림 12. 치료 종료 시 방사선사진
그림 13. 치료 전후 측모 두부계측방사선사진 중첩
표 2. 치료 전후 측모 두부계측 방사선사진 분석 비교
Mean Pretreatment Posttreatment
SNA(°) 81.7 78.2 78.2
SNB(°) 79.0 73.6 73.6
ANB (°) 2.8 4.5 4.5
N perp-Pt.A (mm) 2.0 3.2 3.2
N perp-Pog(mm) -0.3 -1.9 -1.9
Sum(°) 395.7 401.6 401.6
FMA(°) 25.4 26.0 26.0
U1-FH(°) 116.6 116.5 112.9
IMPA(°) 90.1 101.0 95.7
Interincisal angle(°) 128.3 112.7 117.9 E line-LL(mm) 2.0 3.4 2.5
고찰
Invisalign® 시스템은 가철성의 심미적인 투명교 정장치 제작을 위해 소프트웨어를 이용하여 다양 한 범주의 부정교합을 다룰 수 있는 새로운 치료 방 법이다. Invisalign® 시스템에서 철저한 치료 계획 수립이 중요한데, 특히 임상가는 치료 시작 시점부 터 종료 시까지 이상적이고 연속적인 치아 이동의 계획 수립이 요구된다. 소프트웨어에서 보여지는 치아의 이동이 aligner에 부여되고 임상가는 이를 매 단계마다 평가하여야 한다.5
Invisalign® 시스템의 치아 이동 효과를 평가하기 위한 Neal7 등의 연구에 따르면 Invisalign® 시스템 을 통한 치아 이동의 정확성은 평균 41%이고, 가장 효과적인 치아 이동은 설측 경사 이동이며(47.1%) 치아의 정출은 정확성이 가장 적다고 보고하였다 (29.6%). 또한 특히 견치의 회전 이동은 Invisalign®
시스템을 통해 달성하기 힘들다고 하였다. 가철성 장치로 고정성 교정장치에 비해 편안함과 높은 심 미성으로 성인 교정치료의 동기를 부여하지만, 한 편으로는 가철성 장치라는 특징 때문에 치료 결과 가 환자의 협조도에 큰 영향을 받으며, 교정 치료 시간이 길어진다는 단점을 보고한 연구도 있다.8 Joffe9 는 Invisalign® 시스템의 선택에 있어서 구체 적인 범위를 정의하였는데, 5mm 이하의 spacing이 나 크라우딩, 2mm 이하의 골격적 전후방 부조화의 경우, 20° 이하의 치아 회전, 45° 이하의 치아 경사 시 Invisalign® 시스템이 효과적이나, 과개교합이나 정출된 치아 또는 다수의 치아 상실이 있는 경우에 는 효과적이지 못하다고 하였다.
그러나 Invisalign® 시스템의 단점과 제한점을 보 고한 연구들은 대부분 임상가들에 의한 치험례 보 고서이며 결과의 양과 질을 평가하기에는 증거가 부족하다는 이견이 존재한다. Manuel10 등에 의하 면 Invisalign® 치료 효과에 대해 기술한 22개의 논
문 중 2개의 경우에만 Invisalign® 시스템을 적용 하는데 있어 제한점을 두었고, 나머지 20개의 논 문에서 Invisalign® 시스템의 적용 범위는 다양 하였다. 또한 1997년, Align Technology©에 의해 Invisalign® 시스템이 소개된 이후 많은 연구를 통 해 교정력의 발휘 및 치아이동 조절을 향상시키기 위한 계속적인 개발이 있었다. 치아에 교정력을 효 과적으로 전달하기 위한 attachment의 모양과 부착 위치 및 시기가 다양해졌으며, 이를 통해 다원적인 치아이동(multi-plane movement)이나 복수치아들 의 동시이동(multi-teeth movement) 등이 가능해졌 다. 또한 기존의 aligner 재료를 파절과 변형에 대한 저항력이 크고, 탄성력이 증가된 smartTrack®으로 바꾸어 보다 이상적인 교정력을 발휘할 수 있도록 하였다.6 뿐만 아니라 aligner로만 해소될 수 없는 치 아의 후방이동이나 교합의 settling 등은 골격성 고 정원인 mini-implant나 elastic을 통해 보완할 수 있 다.
본 증례보고의 경우 치아의 크라우딩과 경미한 입술 돌출을 가진 골격성 2급 환자에게 Invisalign®
시스템을 적용하였다. 상,하악 모두 5mm 이하의 크 라우딩(상악 -5mm, 하악 -2mm)으로 크라우딩을 해소하기에 Invisalign® 시스템이 효과적이었으나,
#23의 High canine은 aligner로만 해소될 수 없어 전 치부 치간 삭제(stripping)와 골격성 고정원을 이용 하여 #23 후방 치아들의 원심이동을 도모하였다.
또한 triangular elastic과 vertical elastic을 통해 교합 의 settling을 보완하였다. 치료 후 전체 치열이 후방 이동함으로써 상,하악 전치부의 크라우딩과 #23의 High canine이 해소되었고, 안모의 변화가 미비한 치료 결과로 초진 시의 안모를 유지하고자 했던 환 자의 요구에 부합하였다.
Invisalign® 시스템은 고정성 교정 장치에 비하여 심미성이나 편리성 뿐 만 아니라 소프트웨어를 통 해 삼차원적인 이미지를 구현하여 상대적으로 정
확한 치아 이동 및 이상적인 교합 달성을 가능하게 해주는 발전 가능성의 교정 치료 기법이며, 향후 교 정학에서 연구 필요성이 있는 분야이다.8
결론
투명교정장치인 Invisalign® 시스템은 치아에 교 정력을 효과적으로 전달하기 위해 개발, 연구 되고 있으며 발전 가능성이 있는 교정 치료 기법이다. 임 상가의 정확한 연속적인 치아 이동 계획 수립과 골 격성 고정원인 mini-implant나 elastic을 통한 보완, 환자의 협조도가 조화를 이루어 이상적인 교정 치 료 효과를 얻을 수 있다. 본 증례 보고에서 소개한 Invisalign® 시스템과 골격성 고정원을 이용한 비 발치 치험례를 통해 Invisalign® 시스템적용 시 고 려사항과 효과에 대해 고찰해 볼 수 있었다.
참고문헌
1. Gabriele R, Simone P, Tommaso C, Andrea D, Cesare L. Efficacy of clear aligners in controlling orthodontic tooth movement: A systematic review. Angle Orthod 2015;85:881-9.
2. Rosvall MD, Fields HW, Ziuchkovski J, Rosenstiel SF, Johnston WM. Attractiveness, acceptability, and value of orthodontic appliances. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009;135:276.e1–12.
3. Kesling HD. The philosophy of the tooth positioning appliance. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1945;31:297- 304.
4. Kesling HD. Coordinating the predetermined pattern and tooth positioner with conventional treatment. Am J Orthod Oral Surg 1946;32:285–93.
5. Ross J. The Invisalign System: Case report of a patient with deep bite, upper incisor flaring, and severe curve of spee. Seminar Orthod 2002;8:43-50.
6. 주보훈. 최신 인비절라인 시스템의 이해와 접근. 명문출 판사 2011.
7. Neal D, Budi K, Ellen B, Ales O, Brent A. How well does Invisalign work? A prospective clinical study evaluating the efficacy of tooth movement with Invisalign. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009;135:27-35.
8. Garret D, Clarence S, Anthony M. Outcome assessment of Invisalign and traditional orthodontic treatment compared with the American Board of Orthodontics objective grading system. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128:292-8.
9. Joffe L. Invisalign: early experinces. J Orthod 2003;30:348-52.
10. Manuel O, Flores M. The treatment effects of Invisalign orthodontic aligners: A systematic review. JADA 2005 Dec;136.
