CASE REPORT

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Dr. 이 바 울 Corresponding author: Ba-Wool Lee St. Benedict Dental Hospital Orthodontics, 501 Suyeong-ro, Suyeong-gu, Busan 48264, Korea Tel: +82-51-752-9022 Fax: +82-51-752-9063 E-mail: [email protected] Received: November 16, 2020 / Revised: December 16, 2020 / Accepted: December 16, 2020

ABSTRACT

Class III malocclusions with mild to moderate skeletal discrepancies can be treated with non-surgical camouflage treatment. To choose the camouflage treatment, it is necessary to consider the limits of orthodontic tooth movement and skeletal discrepancy. In particular, transverse and sagittal disharmony should be considered. This clinical case report presents the successful use of mini-implant for maxillary palatal expansion and mandibular dentition total distalization in a patient with a skeletal Class III malocclusion. After 28 months of total treatment, her occlusion was significantly improved. Normal overbite and overjet, and a harmonious smile was also obtained. (Clin J Korean Assoc Orthod 2021;11(1):22-34)

Key words Class III malocclusion, Camouflage treatment, Mini-implant, Maxillary palatal expansion, Total distalization

미니 임플랜트를 이용한 상·하악 치열의 크라우딩과

횡적 부조화를 동반한 골격성 Ⅲ급 부정교합 환자의 절충 치료 치험례

이바울

성분도치과병원 교정과

Camouflage Treatment of Skeletal Class III Patient with Crowding and Transverse Discrepancy Using Orthodontic Mini-Implant

Ba-Wool Lee

St. Benedict Dental Hospital Orthodontics, Busan, Korea

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Camouflage Treatment of Skeletal Class III Patient with Crowding and Transverse Discrepancy Using Orthodontic Mini-Implant ｜ Lee

서론

골격성 Ⅲ급 부정교합 환자의 경우, 상·하악의 전후 방적 부조화와 함께 하악에 비해 상대적으로 좁은 상 악 기저골과 상악궁을 특징으로 하는 횡적 부조화가 종종 동반된다. Uysal 등

¹

은 골격성 III급 부정교합 환 자에서 상악의 소구치간 폭경, 대구치간 폭경, 상악 치 조골 폭경이 유의하게 좁다고 하였다. McNamara

²

도 전후방적인 문제를 동반한 부정교합은 상악궁 협착과 연관되어 있다고 하였다. 이처럼 골격성 III급 부정교합 환자의 경우, 전후방적 부조화뿐만 아니라 상악궁 협착 으로 인해 상악 치열의 크라우딩, 상악 구치부의 협측 경사, 하악 구치부의 설측 경사, 구치부 반대교합 등을 보일 수 있다. 골격성 Ⅲ급 부정교합 환자를 치료할 때 는 이러한 횡적 부조화와 전후방적 부조화를 모두 고려 하여야 한다.

심한 골격적 부조화를 가진 골격성 Ⅲ급 부정교합으 로 진단된 성인 환자의 경우, 악교정 수술을 동반한 교 정치료만이 유일한 치료방법일 수 있으나, 정도가 심하 지 않은 골격성 III급 부정교합 환자는 절충 치료를 시 행할 수 있다. 절충 치료를 선택하는 경우에는 반드시 치아 이동의 한계를 고려하여 결정해야 한다. 최근에는 미니 임플랜트의 적용으로 치아 이동의 범위가 이전에 비해 넓어졌다. 치아를 고정원으로 하여 상악의 폭경 확장을 얻던 기존의 구개 급속 확장은 골격의 확장보 다 치성 확장이 더 많이 발생하여 원하는 만큼의 골격 적 확장을 얻기 어려웠다. 특히 횡적 부조화가 큰 경우, 기존의 구개 확장으로는 치아 및 치주 조직에 나타나는 부작용으로 충분한 양의 확장을 얻기 힘들었다. 하지만 미니 임플랜트로 고정원을 얻어 상악에 직접적으로 확 장력을 적용하는 경우, 부작용은 최소화하며 구개 봉합 부를 분리시켜 더 많은 상악의 폭경 확장을 도모할 수 있게 되었다.

³

미니 임플랜트는 상악의 골격적 확장의 범위뿐만 아니라 구치부의 후방 이동량의 범주도 넓혔

다. 물론 제3대구치의 존재 여부 등에 의해 영향을 받 지만, 골격성 고정원을 이용한 구치부의 후방 이동 시 편측당 약 3-4 mm의 후방 이동이 가능하다.

⁴

이러한 미니 임플랜트를 이용한 방법들을 통해 발치나 악안면 수술을 원치 않는 환자들에서 절충 치료의 범위를 넓힐 수 있게 되었다.

이번 증례에서는 상·하악 치열의 크라우딩 및 폭경 부조화를 보이는 골격성 III급 부정교합 환자에서 미니 임플랜트를 이용하여 상악을 확장하고 하악 전치열을 후방 이동시켜 횡적인 문제와 전후방적 문제를 개선한 증례를 보고하고자 한다.

진단

18세 7개월의 여자 환자로, “이가 삐뚤고 앞니가 거꾸 로 물려요”를 주소로 내원하였다. 환자는 치아가 바로 물리고 가지런해졌으면 좋겠지만, 수술은 원하지 않는 다고 하였다. 전신 및 치과 병력상 특이사항은 없었다.

초진 구외 측면 사진에서 하악의 전방 돌출과 중안모의 후퇴로 인한 오목한 측모가 관찰되었다(Figure 1). 유 의할만한 정모의 비대칭은 없었으며, 폐구 시 입술 폐 쇄 부전도 관찰되지 않았다. 구내에서는 좌우측 III급 견치 및 구치관계를 보였으며, 상·하악 치열의 크라우딩 도 함께 관찰되었다. 상·하악 전치부는 반대교합으로, 수평피개는 -2.5 mm, 수직피개는 4.0 mm로 계측되 었다. 상·하악 치열 정중선은 하악 치열 정중선이 우측 으로 2.0 mm 편위되어 있었다. 상악궁의 폭경이 하악 궁에 비해 상대적으로 좁아 구치부 협측 수평피개가 부 족한 상·하악의 폭경 부조화가 관찰되었다. 상·하악 구 치부에는 다수의 우식이 관찰되었다.

측면 두부계측방사선사진에서의 계측치는 Table 1과 같았으며, SNA 74.3°, SNB 79.7°, ANB -5.4°로 골격 성 Ⅲ급 양상을 보였다. 수직적으로는 SN-GoMe 38.5°

로 과발산 양상을 보였다(Figure 2). 상·하악 절치는

(3)

U1-SN 97.3°, IMPA 71.0°로 모두 설측 경사되어 있었 고, 저위된 혀 자세를 보였다. 파노라마방사선사진에서 는 매복된 양측 하악 제3대구치가 관찰되었으며, 수완 부 방사선사진상 요골의 완전한 융합이 관찰되었다. 환 자의 연령, 성별, 수완부 방사선사진을 고려했을 때 하

악의 만기 성장은 거의 남아있지 않을 것으로 판단하였 다. 이상의 정보들을 바탕으로 크라우딩과 폭경 부조화 를 동반한 골격성 및 치성 III급 부정교합 환자로 진단 하였다.

Figure 1. Pretreatment facial and intraoral photographs.

Table 1. Pretreatment cephalometric measurements

Measurement Norm Initial

SNA (°) 81.4 74.3

SNB (°) 78.7 79.7

ANB (°) 2.7 -5.4

SN-GoMe (°) 36.0 38.5

U1 to SN (°) 106.9 97.3

U1 to FH (°) 119.9 108.4

IMPA (°) 96.9 71.0

Interincisal angle (°) 121.9 153.2

Upper lip to esthetic line (mm) 1.2 -6.4

Lower lip to esthetic line (mm) 2.3 -2.9

Overbite (mm) 2.3 4.0

Overjet (mm) 3.2 -2.5

(4)

치료계획

성장 완료 후 악교정 수술이 최적의 치료방법이지만, 환자가 수술은 거부하여 절충 치료의 한계를 충분히 설 명하고 계획을 수립하였다. 환자의 연령 및 성장단계를 고려했을 때, 하악의 만기 성장은 거의 없을 것으로 예 상하였고, 환자는 안모의 개선보다는 치열의 개선을 원 하였기 때문에, 치료목표는 (1) 상악 구개부를 확장하여 상·하악 구치부 폭경 부조화를 개선하고, (2) 환자의 주소인 치열의 크라우딩을 해소하며, (3) III급 견치 및 구치관계와 전치부 반대교합을 개선시키는 것으로 설정 하였다. 우선, 상·하악 구치부 폭경 부조화를 개선하기 위해서는 상악의 측방 확장이 필요하며, 골격적 확장을 위해 미니 임플랜트를 이용한 상악 구개 확장장치의 사

용을 계획하였다. 이때 경미하더라도 상악의 전방 견인 에 대한 골반응을 도모하기 위해 양측 상악 제1대구치 밴드 협측에 견인 훅을 납착(solder)하여 페이스마스크 사용을 병행하기로 하였다. 상악 전치가 설측 경사되어 있었기 때문에 골격의 반응이 일어나지 않더라도 페이 스마스크 사용 시 나타날 수 있는 부작용인 상악 전치 의 순측 경사 및 하악의 후하방 회전이 이번 증례의 경 우에는 치료에 유리한 방향으로 작용하기 때문이었다.

또한 장치 제작 시 양측 상악 제1대구치 밴드에 페이스 마스크 사용을 위한 견인 훅을 납착할 때 제1대구치 밴 드의 후방으로 와이어를 연장하여 납착하였다. 이는 하 악 견치 후방에 미니 임플랜트를 식립한 후 상악 후방 으로 연장된 견인 와이어와 III급 고무줄을 적용하기 위 함이었다. 이후 크라우딩을 해결하기 위해 상·하악 치

Figure 2. Pretreatment panoramic (A), cephalometric (B, C), and hand-wrist radiographs (D).

A

B C D

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아에 고정식 교정장치를 부착하여 치아 배열을 도모하 며, III급 견치 및 구치관계와 전치부 반대교합을 개선 하기 위해 하악 전치열 후방 이동을 계획하였다. 하악 전치열 후방 이동을 위해 양측 하악 제3대구치의 발치 를 계획하였다.

치료경과 및 결과

치료경과

상·하악의 횡적 부조화를 해결하고 상악의 전방 견 인을 위해 미니 임플랜트를 이용한 구개 급속 확장장치 (MSE II, BioMaterials Korea Inc., Seoul, Korea) 를 사용하였다. 정중 구개부에 식립한 미니 임플랜트 (직경 1.8 mm, 길이 11.0 mm) 4개로 고정원을 형성하 였으며, 1.2 mm 와이어를 상악 제1대구치 밴드에 납착 하였다. 견인 훅을 전방으로는 상악 견치 부위까지 연 장하였으며, 후방으로는 10 mm 연장하였다. 상악 확 장은 하루에 1회(1/6 turn)씩 30일간 시행하였으며, 확 장과 동시에 편측당 600 g의 힘으로 전방 견인을 병행 하였다(Figure 3). 환자가 고등학교 2학년 학생인 관계 로, 페이스마스크 사용시간이 제한될 것으로 판단하여, 귀가 후 취침시간 동안 페이스마스크 사용할 것을 지시 하였으며, 낮 시간에는 제1대구치 후방으로 연장된 와 이어와 하악 견치 후방에 식립한 미니 임플랜트에 III급 고무줄 사용을 지시하였다. 치료 6개월 후 페이스마스 크 사용시간 부족 및 견인 훅의 파절로 인해 페이스마 스크 사용은 중단하였다(Figure 4, Table 2). 이후 고 정식 장치를 부착하여 치아배열 단계로 진행하였다. 상 악에는 추가적인 확장 가능성을 고려하여 미니 임플랜 트와 확장장치의 본체는 남겨 두었다(Figure 5). 하악 전치열 후방 이동을 위해 하악 양측 제3대구치는 구강 악안면외과에 의뢰하여 발치하였다. 상·하악에 0.022- inch 브라켓을 사용하여 초기 배열을 시작하였으며, 상·하악의 초기 와이어로 0.012-inch 나이티놀 와이

어를 삽입하였다. 이후 순차적으로 0.016 × 0.022- inch 나이티놀 와이어, 0.019 × 0.025-inch 나이티놀 와이어로 배열 및 레벨링을 진행하였으며, 필요시 단기 간 동안 III급 고무줄 사용을 병행하였다. 하악 제1대구 치와 제2대구치 사이에 미니 임플랜트를 식립하여 하악 의 전치열 후방 이동을 시행하였다(Figure 6). 치료 24 개월째 0.016 × 0.022-inch TMA 와이어로 마무리 단계 진행하였다. 치료는 총 2년 4개월이 소요되었으 며, 상·하악 치열 정중선 일치, 적절한 수직피개 및 수 평피개, 좌우측 I급 구치관계를 달성하여 장치를 제거 하였다. 유지장치로 상·하악에 설측 고정식 유지장치를 부착하고, 상·하악 모두 환상유지장치를 장착하도록 하 였다. 상악 가철성 유지장치의 구개측 전방부 레진에 구 멍을 형성하고, 저위된 혀 위치 개선을 위해 안정시 혀 의 위치에 대한 교육 및 훈련을 지시하였다.

치료결과

치료종료 시 안면 사진에서 이부 돌출감의 변화는 없 었지만, 전치부 반대교합이 개선됨에 따라 하순이 후 퇴되었고, 얕은 이순구가 좀 더 자연스러운 형태를 가 지게 되었다(Figure 7). 구내 사진에서 치료 후 적절한 수직, 수평피개가 형성되었으며, 상·하악 치열의 크라우 딩이 해소되어 양호한 치아 배열을 보였다. 좌우측 I급 구치관계를 볼 수 있고, 상·하악 치열 정중선이 일치하 였다.

페이스마스크 사용 전후의 측면 두부방사선계측사진 계측치를 비교하면, 상악의 골격적 변화는 거의 없었 지만, 하악이 후하방 회전됨에 따라 ANB가 -5.4°에서 -4.0°로 증가했고, SN-GoMe는 38.5°에서 40.9°로 증 가하였다. U1 to SN은 97.3°에서 101.4°로 상악 전치는 순측 경사되었다(Table 2).

최종 치료 전후 ANB는 -5.4°에서 -3.9°로, SN-

GoMe는 38.5°에서 41.4°로 증가하였다. 이를 통해 하

악이 후하방 회전됨에 따라 수직적으로는 다소 길어졌

(6)

Figure 3. Application of face mask and maxillary skeletal expander (MSE).

Figure 4. Comparison before (A) and after (B) facemask.

A B

(7)

으나, 상·하악의 전후방적 위치는 개선되었음을 확인할 수 있었다. 치료종료 후 폐구 시 구순 폐쇄 부전은 관 찰되지 않았다. 수평피개는 -2.5 mm에서 2.5 mm로, 수직피개는 5.2 mm에서 1.2 mm로 개선되었다(Table 3). 하악골의 후하방 회전 및 하악 전치열 후방 이동을 통해 전치부 반대교합이 해소되었음을 알 수 있었다.

초진 시 상·하악 제1대구치 교합관계를 기준으로 전 후방 개선량은 우측이 5.0 mm, 좌측이 7.0 mm로, 치

료 후 좌우측 I급 구치관계를 확립하였다. 하악 제1대구 치와 제2대구치 사이에 협측 치조골에 최대한 수직으 로 미니 임플랜트를 식립하여 하악 전치열을 후방 이동 하는 동안 재식립을 피할 수 있었다.

치료종료 후 파노라마방사선사진 상에서 양호한 치근 평행이 관찰되며, 눈에 띄는 치근 흡수는 발견되지 않 았다(Figures 8, 9).

Figure 5. Aligning and leveling of maxillary and mandibular dentitions.

Table 2. Comparison of cephalometric measurements

Measurement Initial Mid (after facemask + MSE)

SNA (°) 74.3 74.2

SNB (°) 79.7 78.2

ANB (°) -5.4 -4.0

SN-GoMe (°) 38.5 40.9

U1 to SN (°) 97.3 101.4

U1 to FH (°) 108.4 112.5

IMPA (°) 71.0 70.6

Upper lip to esthetic line (mm) -6.4 -7.6

Lower lip to esthetic line (mm) -2.9 -3.8

Overjet (mm) -2.5 -1.0

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Figure 6. Total distalization of the mandibular dentition.

Figure 7. Posttreatment facial and intraoral photographs.

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Figure 8. Posttreatment panoramic (A) and cephalometric radiographs (B, C).

A

B C

Table 3. Comparison of cephalometric measurements

Measurement Initial Final

SNA (°) 74.3 74.0

SNB (°) 79.7 77.9

ANB (°) -5.4 -3.9

SN-GoMe (°) 38.5 41.4

U1 to SN (°) 97.3 106.8

U1 to FH (°) 108.3 119.2

IMPA (°) 71.0 70.8

Upper lip to esthetic line (mm) -6.4 -7.1

Lower lip to esthetic line (mm) -2.9 -5.2

Overjet (mm) -2.5 2.5

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Figure 9. Comparison before and after treatment.

(11)

고찰

미니 임플랜트를 이용한 상악골 전방 견인 방법은 환 자의 나이가 다소 많거나 치아 고정원을 얻기 어려운 경우에 고려할 수 있다.

⁵

본 증례에서는 초진 내원 시에 폐구 시 입술 폐쇄 부전이 관찰되지 않았고, 상·하악의 전후방적 골격 부조화가 크고 상악 전치가 설측 경사되 어 있었기 때문에 페이스마스크의 적용을 고려하였다.

연령 및 성장단계 고려 시 상악의 전방 견인에 대한 효 과는 미미할 것으로 예상되었음에도 불구하고 페이스 마스크를 적용한 이유는 구외력이 가해졌을 때 발생하 는 부작용인 하악의 후하방 회전, 상악 전치의 순측 경 사가 본 증례의 치료에는 유리한 방향으로 작용하기 때 문이었다. 상악의 전방 견인에 대한 골격 반응이 일어 나지 않더라도 상악 전치가 설측 경사되어 있었기 때문 에 상악 전치의 순측 경사는 허용할 수 있었으며, 하악 골의 후하방 회전이 일어나면 상·하악의 전후방적 개선 에 유리할 것으로 판단하였다. 교정장치를 부착하여 정 출 역학만으로 하악의 후하방 회전을 도모하고 상악 전 치를 순측 경사시키는 것보다, 페이스마스크로 구외력 을 적용하는 것이 좀 더 효율적이라고 판단하였다. 페이 스마스크 사용 전후를 비교해보면 상악의 골격적 반응 은 거의 일어나지 않았으나 하악이 후하방 회전되었고, 상악 전치는 순측 경사되었다. 또한 페이스마스크 사용 후 SN-GoMe 값은 다소 증가하였으나, 폐구 시 입술 폐쇄 부전은 관찰되지 않았다.

횡적 부조화를 동반한 골격성 III급 부정교합 환자의 경우, 교합 안정성 및 유지를 위해 횡적 부조화를 개선 하는 것이 반드시 필요하다.

⁶

Hwang 등

⁷

은 골격성 III 급 부정교합 환자군에서 기저골 수준에서의 횡적 부조 화 및 보상적 치아 경사가 존재하며, 따라서 횡적 관계 평가 시 치아간 폭경이 아니라 기저골 수준에서의 평가 가 필요하다고 하였다. 다만 환자의 연령이 10대 후반 이후로는 정중구개봉합 사이에 골성 브리지가 형성되어

치아 지지형 구개 급속 확장장치를 이용한 상악의 확장 에는 한계가 존재한다.

⁸

본 증례의 경우, 환자의 연령이 10대 후반으로 구개 급속 확장장치 단독으로는 상악골 의 횡적 확장에 한계가 있을 것으로 판단하여 미니 임 플랜트를 이용한 구개 급속 확장장치를 사용하여 상악 의 골격성 확장을 도모하였다. 이것은 치아가 아닌 기 저골에 확장력을 직접적으로 적용시킬 수 있으므로 치 아·치조성 효과를 최소화하고 골격성 효과를 극대화할 수 있다는 장점이 있다.

골격성 III급 부정교합의 전후방적인 문제를 해결하기 위해 하악 전치열 후방 이동을 계획하였다. III급 고무 줄을 이용한 전통적인 III급 부정교합의 절충 치료는 교 합 평면의 반시계 방향 회전이 발생하여 상악 절치가 과 도하게 순측 경사될 수 있으며, 이로 인해 상악 전치부 노출도가 부족해지는 심미적인 문제점이 발생할 수 있 다.

⁹

또한 하악 전치의 치관부는 과도하게 설측 경사, 치 근부는 협측으로 이동함에 따라 원치 않는 치은 퇴축 이 나타날 수 있다. 이러한 단점을 개선하고 자연스러운 이순구의 형태를 회복하는 데 있어서 하악 전치의 치축 이 중요하기 때문에 미니 임플랜트를 이용하여 하악 전 치부 토크를 조절하였다.

전체 치열의 저항 중심에 대한 교정력의 수직/수평 벡

터는 미니 임플랜트의 식립 위치와 견인 훅의 위치 및

길이에 따라 달라지게 된다.

^9-13

이를 통해 하악 전치 및

구치의 정출과 함입, 악궁의 확장을 조절할 수 있다. Jo

등

¹⁴

은 하악 전치열의 저항 중심은 하악 제2소구치와 하

악 제1대구치 사이에 존재한다고 하였으며, Kook 등

¹⁵

은 하악 제1소구치에서 하악 제2소구치 사이로 추정하

였다. 이를 토대로 하악 전치열의 저항 중심은 대략적으

로 하악 제1소구치와 제1대구치 사이에 범위로 존재한

다고 추정할 수 있으며, 견인력이 저항 중심의 상방을

지나게 되면 회전력이 작용하여 구치부에 압하력이 작

용하게 된다. 특히 견인력이 저항 중심의 상방으로 지나

면서 저항 중심과 견인력의 수직 거리가 멀어질수록 반

(12)

시계 방향 회전에 의해 구치부에 작용하는 압하력은 커 지게 된다.

^16,17

본 증례에서는 하악 대구치 원심 이동에 도 치근과 접촉하게 될 가능성이 낮은 하악 제1대구치 와 제2대구치 사이에 미니 임플랜트를 식립하였으며, 견 인력의 수직 벡터를 최소화하기 위해 견인 훅의 길이 는 최대한 임플랜트 헤드와 유사한 높이가 되도록 길이 를 설정하였다. 그리고 구치부에 작용하는 압하력을 상 쇄시키기 위해 상·하악 구치부에 수직 고무줄을 적용 하였다. 또한 하악 치열궁이 넓어지지 않도록 악궁의 형 태를 조절하였다. 따라서 골격성 III급 부정교합 환자의 절충 치료 시 여러 가지 사항을 고려해야 할 필요가 있 다(Table 4).

결론

이번 증례는 상·하악골의 횡적 부조화 및 치열의 크 라우딩을 동반한 골격성 III급 부정교합 환자에서 미니 임플랜트를 이용하여 상악 구개 확장과 하악 전치열 후 방 이동을 통한 비수술적 방법으로 기능적, 심미적으로 만족스러운 치료결과를 얻을 수 있었다. 장기적인 안정 을 위해 유지가 중요하며, 이에 대한 지속적인 관찰이 필요할 것으로 생각된다.

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Table 4. Clinical considerations in the treatment of Class III malocclusion

Criteria Clinical considerations

Lower dentition: Total distalization Lower 3rd molar extraction Mini-implant

Biomechanics Transverse discrepancy Palatal expansion

Mini-implant

Occlusal plane Upper & Lower incisor inclination

Tongue posture Education

Appliance (ant. hole/tongue elevator) Periodontal/Esthetic Gingival recession/upper incisor exposure

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