CASE REPORT

(1)

Dr. 황 인 아 Corresponding author: In A Hwang Star Orthodontic Clinic, 8671 Iljudong-ro, Seogwipo 63590, Korea Tel: +82-64-767-9898 E-mail: [email protected] Received: August 4, 2021 / Revised: August 23, 2021 / Accepted: August 23, 2021 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/

licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

ABSTRACT

This case report is about a growing patient with Class II division 1 malocclusion, showing 10 mm overjet, complete overbite and maxillary excess. Treatment included rapid palatal expansion to correct the transverse maxillary defi- ciency and high pull headgear to restrict maxillary growth simultaneously. Also, 2 × 4 appliance was used on the maxillary teeth to reduce overjet and overbite and removable active plate was used to reduce mandibular crowding.

After 19 months of treatment, A-point reduction, expansion of maxillary dental arch, retraction of the maxillary incisors, total intrusion of the maxillary dental arch and decrease of the anterior overjet and overbite was achieved.

The counter-clockwise rotation of the mandible was spontaneously occurred. This case report presents and discuss- es the effect of high pull headgear with RME in growing Class II division 1 patient. (Clin J Korean Assoc Orthod 2021;11(3):243-252)

Key words Orthopedic treatment, Class II malocclusion, Maxillary excess, High pull headgear, Point A reduction

상악골 과성장을 보이는 성장기 II급 환자의 상방 견인 헤드기어와 확장장치를 이용한 조기 악정형 치료

황인아

스타치과교정과치과의원, 한국성장기치과교정연구회

Early Orthopedic Treatment of a Class II Adolescent Patient with Maxillary Excess Using a High Pull Headgear and Expansion Appliances

In A Hwang

Star Orthodontic Clinic, Jeju, Korea

Korean Research Society of Orofacial Orthopedics, Korea

(2)

서론

두개 안면부에는 다양한 골격적 부조화가 발생하며, 이러한 골격성 문제의 이상적인 해결 방법은 악골 부조 화를 없앨 수 있도록 차등 성장을 유도하는 것이다. 안 면 성장의 양상은 생후 일찍 성립되어 거의 변화하지 않고, 치료를 받지 않거나 구강 안면 환경, 즉 악습관이 나 기도 폐쇄가 해소되지 않는 한 저절로 좋아지지 않 기 때문이다.¹

상악의 성장은 6세까지는 두개저 연골결합(synch- ondrosis)에 의해 상악이 전방으로 밀리는 수동적 성 장을 하며, 7세 이후로는 상악과 두개저 사이의 봉합에 의한 능동적 성장을 한다.² van Limborgh³에 따르면 인대 두개의 한 종류인 봉합은 주변 구조물이나 압력에 반응하여 성장을 하게 된다. 즉, 봉합 부위를 압축하 는 힘이 가해지게 되면 성장이 감소하게 되고, 봉합 부 위를 신장시키는 힘이 가해지게 되면 성장이 촉진된다.

따라서 성장기 II급 부정교합에서 상악 과성장의 경우 헤드기어 등을 이용하여 상악골에 대한 구외력을 작용 하여 골침착 양상을 변화시킴으로써 전방 또는 하방 성 장량을 감소시킬 수 있다. 헤드기어에 의한 악정형력은 상악 구치를 원심 이동시킬 수 있으며, 상악의 봉합부 성장을 억제하고, 정상적인 성장 동안 하악의 따라잡기 성장(catch-up growth)을 통해 정상적 교합을 유도 한다.

성장기 II급 1류 부정교합은 상악골의 과성장이나 하 악골의 열성장 또는 두 양상의 복합적인 발현에 의해 나타난다. McNamara⁴는 8~10세 II급 부정교합 환 자를 대상으로 한 연구에서 상악골의 위치가 다양함 을 밝혔는데, 대부분 중립적인 위치였고 상악골 돌출은 10-15%만 차지한다고 하였다. 10-15%에 해당하는 절 대적으로 상악골이 돌출된 II급 환자에서는 헤드기어를

부정교합 환자의 헤드기어를 통한 성장 조절 증례에 대 해 소개하고자 한다.

진단

“앞니가 튀어나왔어요.”를 주소로 내원한 10세 여환 이다. 환자의 보호자는 앞니의 돌출로 인한 비심미적 외모로 환아가 자신감이 떨어지고 내성적인 성격을 보 이는 것 같다고 하였다. 환자는 비염과 구호흡 병력이 있고 하순을 빠는 습관이 있었다. 구외 소견에서는 구 순 돌출감이 있고, 하순이 상악 전치 뒤로 말려들어가 안정 시 구순 폐쇄 부전이 보였으며 폐구 시에는 구순 주변의 과긴장을 보였다. 구내 소견으로 II급 구치 관계, 10 mm의 큰 수평피개 및 하악 전치가 구개측 연조직에 압흔을 보이는 깊은 수직피개를 보였다. 상·하악 간의 횡적 부조화는 없으나 상악은 V자형 협착을 보이고 하 순의 끼임 현상으로 상악 전치부에는 치간 공간이 발생 하였으며, 하악은 악궁 협착으로 인한 크라우딩이 관찰 되었다(Figure 1).

파노라마방사선사진상 하악 좌측 제2유구치의 밴드 와 루프(band & loop)가 관찰된다. 적절한 시기에 제거 되지 않은 밴드와 루프가 하악 좌측 제1소구치의 맹출 방향 이상을 유발하여 상악 좌측 제1유구치와 하악 좌 측 제1소구치는 가위교합을 보였다. 측면 두부방사선계 측사진에서 SNA 89.3°, A to N⊥FH 3.4 mm로 전두 개저에 대해 상악의 전방위, SNB 80.3°, SN-하악 평 면각 32.2°로 하악은 정상 성장을 보였고 ANB 9.0°였 다. 상악 전치는 순측 경사 및 돌출되고(U1 to A-Pog 11.0 mm, U1 to FH plane 118.2°), 하악 전치는 순 측 경사 및 후퇴되었다(L1 to A-Pog 1.6 mm, IMPA 100.7°). 과도한 수평피개 및 심미선(esthetic plane)에 대한 상·하순의 위치가 각각 10.5 mm, 8.7 mm로 전

(3)

Figure 1. Pretreatment extraoral and intraoral photographs (10 years old).

Figure 2. Pretreatment panoramic radiograph and lateral cephalogram (10 years old).

(4)

Table 1). 성장 단계는 초경 전이며 수완부 방사선사진 에서는 MP3-F 단계였다.

치료계획

치료목표는 (1) 협착된 상·하악궁을 확장하여 크라 우딩 및 돌출을 해소하고, (2) 상악의 성장을 억제함으 로써 악골의 차등 성장을 유도하여 I급 구치 관계를 형 성하고, (3) 과도한 수직, 수평피개를 개선하여 구강 주 위 근육들이 정상적으로 기능할 수 있게 하며, (4) 개 선된 외모로 환아의 사회적 자신감을 회복시켜주는 것 이다.

위의 치료목표를 달성하기 위해 다음과 같은 치료 계획이 수립되었다. (1) 상악에 밴드형의 상악 급속 확 장장치(rapid maxillary expander; RME)를 사용 하여 측방 확장하면서 상방 견인 헤드기어(high pull

확장으로 발생한 공간을 폐쇄하면서 전치부를 후방 견 인 및 압하하며, (3) 하악에 밴드와 루프 제거 후 가철 성 상교정장치(active plate)를 사용하여 크라우딩을 해 소하기로 하였다. 또한 (4) 구호흡 습관을 개선하기 위 해 비염 치료 및 구강 근기능 요법을 병행하였다. 성장 조절 치료 후 구순 돌출감 및 폐구 시 구순 주변근의 과긴장 여부를 재평가하여 발치 교정 여부를 최종 결정 하기로 하였다.

치료경과 및 결과

치료경과

상악 확장장치(RME)를 부착 후 확장 스크류를 1주 일간 하루에 1번(1/4 turn) 돌리고, 하악궁과의 횡적 부 조화로 인한 교합장애를 방지하기 위해 이후 매주 2번 돌렸다. 측방 확장과 동시에 상방 견인 헤드기어를 하 Table 1. Comparison of cephalometric measurements

　 Norm Pretreatment (10 years) Posttreatment

(11 years 10 months)

SNA (°) 81.9 89.3 85.0

SNB (°) 77.0 80.3 79.4

ANB (°) 3.0 9.0 5.5

Mn. plane angle to SN (°) 35.1 32.2 31.3

Facial axis (°) 86.6 84.3 87.3

Palatal plane angle (°) 1.2 3.5 1.9

A to N⊥FH (mm) 0.0 3.4 0.5

Pog to N⊥FH (mm) -5.0 -6.9 -6.9

U1 to FH plane (°) 116.0 118.2 115.8

IMPA (°) 94.1 100.7 96.3

U1 to A-Pog (mm) 7.7 11.0 6.3

L1 to A-Pog (mm) 3.0 1.6 0.9

Overbite (mm) 2.3 5.9 3.7

Overjet (mm) 3.2 9.7 5.7

Upper lip E-plane (mm) 1.2 10.5 3.2

Lower lip E-plane (mm) 2.5 8.7 2.1

(5)

드기어 장치 조정을 시행했다. 4개월 후, 확장을 종료하 고 2 × 4 장치를 부착하여 상방 견인 헤드기어를 고정 원으로 사용하면서, 호선에 전치부 압하 굴곡을 점진적 으로 추가하고, 상악 우측 제1대구치에서 상악 좌측 제 1대구치까지 탄성 체인을 걸어 정중부 치간 이개와 치 간 공간을 폐쇄하면서 전치부를 후방 견인 및 압하하였 다. 치료 후반기에 상악 확장장치에 포함된 유치가 탈 락하여 상악 제1대구치를 포함하는 횡구개 호선으로 교 체하였다. 하악에는 상교정장치를 장착하고, 확장 스크 류를 매주 2번 돌려 측방 확장을 하였다. 치료 5개월 후, 측방 확장을 종료하고 치료결과를 유지하기 위해 장 치를 야간에만 착용했다(Figure 3). 총 치료기간은 1년 7개월 소요되었다.

치료결과

상방 견인 헤드기어 착용 1년 7개월 후 I급 구치 관계 확립 및 개선된 수평피개를 확인하였다. 측면 두부방사 선계측사진을 촬영하여 골격적 변화 및 구순 돌출감을 재평가하였다(Figure 4). 안면 사진에서 구순 돌출감 이 개선되었으며 구순 폐쇄가 이루어졌다. SNA 85.0°, A to N⊥FH 0.5 mm로 상악 성장이 억제되었고, SNB 79.4°, Pog to N⊥FH -6.9 mm로 하악의 전후 방적 위치는 유의한 변화를 보이지 않았다. 구개 평면 각(palatal plane angle)은 3.5°에서 1.9°로 감소하였 고, 안면축각(facial axis angle)은 84.3°에서 87.3°로 증가하여 반시계 방향 회전 성장을 보였다(Figure 5, Table 1).

측면 두부방사선계측사진 중첩에서 상악에 가해진 구 외력의 효과를 살펴보면, 두개저 중첩에서는 A-point

Figure 3. Initiation of treatment using the rapid maxillary expander (RME) with high-pull headgear (HPHG) and removable active plate. After expansion, leveling the maxillary incisors with 2 by 4 appliances.

(6)

Figure 4. Posttreatment extraoral and intraoral photographs (11 years 10 months old).

Figure 5. Posttreatment panoramic radiograph and lateral cephalogram (11 years 10 months old).

(7)

후방 이동으로 상악의 전하방 성장이 아닌 후하방 성장 이 일어났으며, 상악 중첩에서는 상악 대구치 및 상악 절치가 후방 견인 및 압하되었다. 하악 중첩에서는 하악 전치보다 하악 대구치가 더 많이 맹출되었다(Figure 6).

고찰

성장기 골격성 II급 환자의 치료에서 상악골 전돌 의 경우 가장 일반적인 치료는 구강 외 견인이다. 헤드 기어는 힘의 방향에 따라 상방 견인(high pull) 헤드 기어, 경부 견인(cervical pull) 헤드기어, 직후방 견 인(straight pull) 헤드기어로 나눌 수 있다. 실제로 Teuscher,⁵ Williams와 Melsen⁶은 II급 부정교합 치 료에 있어서 수직 조절의 중요성을 강조하며 상방 견인 헤드기어의 사용을 추천하였다.

양호한 수평 성장을 보일 경우 경부 견인 헤드기어를

사용할 수도 있으나 성장기 아동에서 성장 방향을 정 확히 예측하기 힘들며, 치료에 의해 악화된 수직 관계 를 회복하는 것이 어려우므로 수직 관계 악화를 방지하 기 위해 상방 견인 헤드기어를 사용하였다. 상방 견인 헤드기어는 상악골의 수직 발육을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 하악의 반시계 방향 회전을 통해 하악골의 수 평 성장을 유도한다.⁷

헤드기어를 연결하는 방법에 따라 상악 치아 및 상 악에 전달되는 힘의 차이가 발생하는데, 통법의 페이 스 보우를 횡구개 호선에 연결된 상악 제1대구치에만 연결하는 방식은 치아의 부적절한 이동을 야기하므로, Graber⁸는 보다 정형적인 힘을 적용하기 위해 가철성 장치의 고정원을 추천하였다. Grobety-Pfeiffer 액티 베이터나 상악 치열궁 전체를 덮는 상악 스플린트를 고 정원으로 하고 헤드기어를 병행하는 방법 등이 소개되 었다.⁹ 그러나 이는 상악 확장이 함께 이루어지지 못하

Figure 6. Superimposition of pretreatment (black) and posttreatment (red) cephalometric tracings.

(8)

므로 확장 단계를 따로 거쳐야하는 번거로움이 있다.

따라서 이 증례에서는 상악 확장장치로 치아 고정원을 보강과 확장을 동시에 시행하면서 상방 견인 헤드기어 를 착용하였다.

본 증례에서 두개저에 대한 상악골의 전후방적 위치 를 나타내는 SNA각이 감소하였는데, SNA는 성장에 의해 거의 변하지 않으므로¹⁰ 이는 상방 견인 헤드기어 의 상악골 성장 억제 효과를 나타낸다. A to N⊥FH 또 한 치료 후 감소하였는데, 이는 성장 중 nasion의 전 방 성장량이 A-point의 전방 성장량과 거의 같다는 것 을 고려하면¹¹ 상악골의 전방 성장이 억제되었음을 나타 낸다. Ricketts¹²는 Ba-N-A 각도가 정상 성장에 의해 서는 거의 변화가 없으며 이 각도의 변화는 치료 효과 에 의한 것이라고 했다. 중첩 모식도상에서 나타난 Ba- N-A 각도의 감소는 악정형 치료에 의해 상악골의 성장 이 억제되었음을 나타낸다.

두개저에 대한 상악골의 수직적 관계를 나타내는 구 개 평면은 반시계 방향 회전을 보였는데, 이는 상악 제 1대구치만을 고정원으로 사용하는 페이스 보우 타입 헤드기어와는 다른 결과를 보였다. 기존의 방법은 상 악 구치부에 힘이 적용되므로 이 부위의 치조골 성장이 더 강하게 억제되어 구개평면의 시계 방향 회전을 일으 키는데¹³ 본 증례에서는 상악 확장장치의 사용으로 구 치부에서의 압하력이 밴드를 한 4개의 치아에 분산되 고, 2 × 4 장치에 점진적이고 지속적인 전치부 압하력 을 주어 그 반작용으로 구치부에 정출력이 적용되었다.

따라서 헤드기어의 압하력이 구치부에서는 분산 및 상 쇄되고, 전치부는 구치부 고정원을 통해 압하되어 힘의 적용 부위가 보다 전방부로 이동하였기 때문으로 판단 된다.

하악골의 전후방적 위치를 나타내는 SNB, Pog to N

⊥FH는 유의한 변화를 보이지 않았는데 이는 하악골

치를 보여주는 SN-하악 평면각은 감소되었고, 안면 축 각은 증가하여 반시계 방향 회전 성장을 보여주었는데 이는 구개 평면의 반시계 방향 회전 및 상악 치열 압하 의 영향으로 판단된다.

상·하악 기저골 간의 수평적 위치를 나타내는 ANB 는 3.5°의 유의성 있는 감소를 보여 상악골의 성장이 효 과적으로 억제되었다(Figure 5, Table 1).

정상적인 성장의 경우 상악 대구치는 전하방으로, 상 악 전치는 치축을 따라 맹출한다. 상악 중첩에서 상악 중절치 및 제1대구치 모두 후상방 이동을 나타내며 이 는 상악 확장장치와 헤드기어, 고정식 장치를 병행함으 로써 상악 전치열이 후상방으로 이동되었음을 나타낸 다(Figure 6). 치료 후반 상악 확장장치에 포함된 유치 의 탈락으로 횡구개 호선으로 교체 후 고정원이 소실되 면서, 유틸리티 와이어로 전치부 압하 및 후방 이동의 반작용과 헤드기어를 통한 치성 이동으로 구치가 후방 경사하는 바람직하지 않은 결과가 나타났다(Figure 4).

하악 치열의 정상 맹출 경로는 FH 평면에 수직된 방 향을 따른다. 하악 중첩에서는 하악 전치보다 하악 대 구치가 더 많이 근심 방향으로 정출되었는데, 이는 구개 평면의 반시계 방향 회전 및 상악 치열 압하의 결과 하 악의 반시계 방향 회전에 의한 것으로 교합평면을 후방 으로 회전시켜 II급 개선이 용이하게 하였다. 하악 전치 의 설측 경사는 악궁 확장에 의한 크라우딩 해소의 결 과로 보이는데, 하악 전치의 설측 직립은 FMIA를 긍정 적인 방향으로 변하게 하여 안모 변화에 영향을 준다 (Figure 6).

II급 부정교합의 악정형 치료 시 악정형 치료 전 준 비 단계에서 악궁의 확대나 축소를 통해, 전후방적 부 조화가 개선된 후의 두 악궁이 조화롭도록 해야 한다.

폭경의 조화는 장기적 안정성에도 도움이 되며 악궁 확 장 시 순측 경사된 상악 전치의 후방 이동하기 위한 공

(9)

이 없도록 배열해 주는 것이 좋다. 폭경 조절을 위해 상 교정장치나 상악 확장장치 등을 사용할 수 있고, 고정 식 장치를 이용해 전치부를 배열할 수 있다. 본 증례에 서는 상방 견인 헤드기어와 상악 확장장치를 조합하는 방법으로 골격적인 상악 확장과 함께 악정형 치료가 동 시에 이루어질 수 있었다. 또한 상악 확장장치에 튜브를 삽입하여 제1대구치에만 튜브를 삽입했을 때보다 상악 전체에 악정형력을 발휘하면서, 상악 전치 압하 및 후 방 이동 시 구치의 정출과 근심 이동을 방지하는 고정 원 보강을 하였다.

이러한 악정형 치료를 통해 발치치료 가능성을 줄였 으며, 과도한 수평 및 수직피개의 개선으로 구순 폐쇄 가 가능해져 하순을 빠는 습관 및 구호흡 습관이 개선 되었다. 환자 보호자와의 상담에서 환자는 교정 후 심 미적으로 만족하였고, 자신감 회복을 보였다고 한다.

성장기 II급 악정형 치료는 구강 악습관을 조기에 차단 하여 치아치조성, 골격성 악화를 방지하고, 안면 심미에 있어 사회 심리학적으로 민감한 시기에 외모로 인한 부 정적인 경험의 가능성을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Pancherz¹⁴는 악정형 치료 후 장기간 안정성이 안정 적인 교두감합에 달려있다고 발표한 바 있으며 이 때문 에 영구치열기보다 혼합치열기에서 안정성이 떨어진다고 하였다. 이 증례에서도 혼합치열기에 악정형 장치 제거 후 수직 및 수평피개가 재발하는 양상을 보였으며, 추 후 영구치열기에 고정식 장치를 부착하여 치료 진행 시 교정용 미니 임플랜트를 사용하여 수직 조절을 통해 안 모 및 교합 관계 개선을 도모할 예정이다.

결론

상악 과성장을 보이는 성장기 II급 1류 부정교합 환자 에서 상방 견인 헤드기어와 상악 확장장치를 조합하는 방법으로 상악 확장과 함께 악정형 치료를 병행하여 효 과적으로 상악골의 성장이 억제되었으며, 고정식 장치

를 함께 사용하여 상악 치열 전체의 후방 이동 및 압하 가 이루어졌다. 또한 구개 평면의 반시계 방향 회전 및 하악의 반시계 방향 회전 성장이 나타났다. 과도한 수평 및 수직피개의 개선으로 폐구 시 구순 주변 근육의 과 활성이 없어졌으며, 심미적인 안모를 가져올 수 있었다.

REFERENCES

1. Bishara SE, Hoppens BJ, Jakobsen JR, Kohout FJ.

Changes in the molar relationship between the decidu- ous and permanent dentitions: a longitudinal study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1988;93:19-28. https://doi.

org/10.1016/0889-5406(88)90189-8

2. Enlow DH, Hana MG. Essentials of facial growth. Phil- adelpia: WB Saunders; 1996.

3. van Limborgh J. A new view of the control of the mor- phogenesis of the skull. Acta Morphol Neerl Scand 1970;8:143-160.

4. McNamara JA Jr. Components of class II malocclusion in children 8-10 years of age. Angle Orthod 1981;51:177- 202. https://doi.org/10.1043/0003-3219(1981)051<0177 :COCIMI>2.0.CO;2

5. Teuscher U. A growth-related concept for skeletal class II treatment. Am J Orthod 1978;74:258-275. https://doi.

org/10.1016/0002-9416(78)90202-6

6. Williams S, Melsen B. Condylar development and mandibular rotation and displacement during activator treatment. An implant study. Am J Orthod 1982;81:322-326.

https://doi.org/10.1016/0002-9416(82)90220-2

7. Tweed CH. Clinical orthodontics. St. Louis: Mosby;

1966.

8. Graber TM. Current orthodontic concepts and tech- niques. Philadelphia: W.B. Saunders; 1969.

9. Thurow RC. Craniomaxillary orthopedic correction with en masse dental control. Am J Orthod 1975;68:601- 624. https://doi.org/10.1016/0002-9416(75)90096-2 10. Jarabak JR, Fizzell JA. Lightwire edgewise appliance.

St. Louis: Mosby; 1972.

11. McNamara JA Jr. A method of cephalometric eval- uation. Am J Orthod 1984;86:449-469. https://doi.

org/10.1016/s0002-9416(84)90352-x

12. Ricketts RM. Perspectives in the clinical application of cephalometrics. The first fifty years. Angle Orthod

(10)

1981;51:115-150. https://doi.org/10.1043/0003-3219(198 1)051<0115:PITCAO>2.0.CO;2

13. Watson WG. A computerized appraisal of the high-pull face-bow. Am J Orthod 1972;62:561-579. https://doi.

org/10.1016/0002-9416(72)90001-2

14. Pancherz H. Relapse after activator treatment. A bio- metric, cephalometric, and electromyographic study of subjects with and without relapse of overjet. Am J Orthod 1977;72:499-512. https://doi.org/10.1016/0002- 9416(77)90019-7