서론
다양한 종류의 탄성재가 교정치료 도중에 사용 된다. 그 중에서 환자가 직접 착용하여야 하 는 악간 고무줄의 경우, 그 효과가 환자의 협조도에 많이 좌우되기 때문에 협조도가 부족하다면 치료 기간이 상당히 길어지거나, 치료 목표를 완전히 달 성하지 못하고 어느 정도 절충해야 하는 경우가 발 생하기도 한다.1, 2 또한 치료 기간 동안 환자 및 술자 모두에게 스트레스가 되는 상황이 지속되기도 한 다. 한 연구에 의하면 환자에게 24시간 고무줄을 착 용하도록 하였을 때, 환자가 고무줄을 착용하는 시 간은 그 절반 정도밖에 안 된다고 한다.3 따라서 협 조도가 필요 없는 장치를 사용해 치료를 진행할 수
있다면, 앞서 언급한 단점들을 줄일 수 있을 것이고, 보다 효율적으로 치료 목표를 달성할 수 있을 것이 다. 이에 본 증례보고에서는 악간 고무줄이 필요하 나 협조도가 좋지 않은 환자에서, 협조도가 필요 없 는 고정식 악간 Ni-Ti spring(CS2000®; DynaFlex, St.
Ann, MO, USA)을 이용해 치료한 증례에 대해 보고 하고자 한다.
증례 I
진단
13세 9개월의 여자 환자로 “아래턱이 들어갔으면 좋겠어요”라는 주소로 내원하였다. 초진 안모사진
CASE REPORT
협조도가 부족한 환자에서 고정성 악간 Ni-Ti spring을 이용한 치험례
빈강욱 1•김기범 2•김성훈 1
1 경희대학교 치의학전문대학원 치과교정학교실
2 Department of Orthodontics, Center for Advanced Dental Education, Saint Louis University
경희대학교 치의학전문대학원 치과교정학교실 교신저자 : 김성훈 서울시 동대문구 경희대로 23 경희대학교치과병원 치과교정과 02-958-9390; e-mail : bravortho@gmail.com
Dr. 김 성 훈 Dr. 김 기 범
Dr. 빈 강 욱
그림 1. CS2000 (A) 4가지 구성 요소. Screw-driver(Allen pencil), Ni-ti spring(7mm, 10mm), Pivot, Screw (B) Screw를 그대로 사 용하는 경우 pivot을 호선에 고정시킬 수 있고, 그림처럼 끝부분을 분리하면 pivot을 호선 상에서 sliding 시킬 수 있다.
A B
그림 2. 초진 시 안모 및 구내 사진
에서 하악의 돌출, 이부의 우측 편위가 관찰 되었다.
Rest 시 상악 전치 노출량은 3mm이고, 웃을 때 치은 노출량은 과도한 양상을 보였다(그림 1). 구내 사진 및 진단 모형에서 양쪽 모두 III급 견치 및 구치 관계 를 보였고, 치열 정중선은 상악에서 정모상의 정중
선과 일치했으나 하악에서 우측으로 2mm의 편위 를 보였다. 매우 작은 수평피개, 수직피개를 가지고,
#12에서는 교차교합, #25는 가위교합을 보였다(그 림 2).
측모 두부계측방사선사진 분석에서 전후방적으로 ANB -0.5°의 골격성 III급 관계를 보였으며, 파노라 마 사진 상 #21의 치근단 부위에 과잉치와 하악 소구 치 치근단의 근심 만곡이 관찰되었다. 4개의 제3 대 구치가 발육중임을 확인할 수 있다(그림 3, 표 1).
치료 계획
하악의 돌출감 해소를 위해서는 성장 완료 후 악 교정 수술이 필요함을 환자 및 보호자에게 설명하
였고, 환자 보호자는 악교정 수술을 원치 않아, III급 고무줄 및 Multiloop edgewise archwire(MEAW)를 이용한 절충 치료를 시행하기로 하였다.
치료 경과
상악 과잉치를 제거하고, 하악 구치의 후방 경사 이동을 위해 하악 양쪽 제 3대구치 역시 발거를 시 행하였다. 5개월 뒤 배열과 레벨링이 완료된 후 하 악에 .016˝ X .022˝ 강선을 이용한 MEAW를 적용하
그림 3. 초진 시 방사선사진
표 1. 치료 전, 후 측모 두부계측 방사선사진 분석 비교
Mean Initial Final
SNA(°) 81.7 78.5 78.5
SNB(°) 79.0 79.0 77.5
ANB (°) 2.8 -0.5 1.0
N perp-Pt.A (mm) 2.0 0 0
N perp-Pog(mm) -0.3 0.5 -1.0
Sum(°) 395.7 401.0 403.0
FMA(°) 25.4 30.0 31.0
U1-FH(°) 116.6 114.0 117.0
IMPA(°) 90.1 84.0 82.0
Interincisal angle(°) 128.3 131.5 129.0
였고, 첫 번째 loop과 상악 제1대구치 사이에 III급 악간 고무줄을 사용하였다. 교합의 개선이 양호하 여 MEAW를 제거하고 하악의 추가적인 레벨링을 시행하였으나, 3개월 뒤 여전히 하악 정중선의 편위 가 남아있는 것을 알 수 있다(그림 4). 치료 과정에 서 상악 전치의 순측 경사이동에 따른 윗입술의 돌 출감으로 인해 상악 제2소구치와 제1대구치 사이에 미니스크류를 식립하여 상악치열 전체의 후방이동
을 도모하며, III급 악간 고무줄을 지속하였다. 환자 가 상하악 정중선이 일치하기를 원하여, 악간 고무 줄의 사용 등 하악 정중선 편위의 해결 노력에도 약 1mm의 편위가 남아 있어 치료 14개월 째에 고정성 악간 Ni-Ti spring인 CS2000을 사용하였고(그림 4), 2주 간격으로 체크하여 약 6주 후 하악 정중선이 과 교정된 것을 확인한 뒤 장치를 제거하였다.
그림 4. 치료 경과 (A) 치료 5개월째. 하악 MEAW 적용 (B) 치료 8개월째. 하악 정중선의 우측 편위가 아직 남아있다. (C) 치료 14개 월째. 상하 정중선의 일치를 위해 CS2000이 적용되었다. (D) 치료 15.5개월째. 약 6주 후 하악 중심선이 과교정 된 것을 확인한 뒤 CS2000을 제거하였다.
A
B
C
D
치료 결과
치료 시작 약 1년 7개월 후 치료가 종료되었다. 치 료 종료 구치부 관계는 I급으로 관계 개선되었으며 (그림 5), 비교적 양호한 치근평행성이 달성되었음
을 알 수 있다(그림 6). 측모 두부계측방사선사진 중 첩 결과 상하악 구치가 정출되었고 이에 따른 하악 의 후하방 회전이 일어나 chin의 후방이동이 일어났 음을 알 수 있다. (그림 7, 표 1).
그림 5. 치료 종료 시 안모 및 구내 사진
그림 6. 치료 종료 시 방사선 사진
증례 II
진단
12세 6개월의 남자 환자로 “아래턱이 발달 안됐어
요. 입을 안다물어요.”라는 주소로 내원하였다. 환 자에게는 구호흡이 존재하였고, 이비인후과적 처치 는 받은 적이 없었다. 초진 안모사진에서 정모상 비 대칭은 관찰 되지 않았고, 측모 상 하악의 후퇴가 관
그림 7. 치료 전후 측모 두부계측방사선사진 중첩
그림 8. 치료 종료 시 안모 및 구내 사진
찰 되었다. 미소 시 치은 노출량은 부족한 양상을 보 였다(그림 8). 구내 사진 및 진단 모형에서 양쪽 모두 II급 구치 관계를 보였고, 정중선은 상하악 모두에서 안모상의 정중선과 일치했다. 수직피개가 과도하였 으며, 하악 전치부의 과맹출과 크라우딩이 관찰되었 다. 상악 양쪽 측철치는 왜소치였다(그림 8).
두부계측방사선사진 분석에서 상악의 과성장 및
하악의 열성장으로 인해 ANB 6°의 골격성 II급 관 계를 보였으며, 비대칭의 소견은 정상 범주 내로 판 단된다. 상악 중절치는 설측 경사되어 있음을 알 수 있다(그림 9, 표 2). 경추와 수완부 방사선 사진 등으 로 판단할 때, 성장 잠재력은 남아있으나, PHV는 지 난 것으로 판단된다(그림 9, 10).
그림 9. 초진 시 두부계측방사선사진
그림 10. 초진 시 수완부 및 파노라마 방사선 사진
치료 계획
골격성 고정원을 이용하여 하악 전치부의 함입 을 먼저 시행 후, 전체 치열의 배열 및 레벨링을 시 행하기로 하였다. 배열이 완료된 후, Forsus™ fatigue resistant device(Forsus; 3M Unitek, Monrovia, CA, USA)을 사용하여, 상악 치열의 후방이동 및 하악 전 치부의 전방경사 및 함입을 도모하기로 하였다. 왜소 치인 상악 양쪽 측절치는 추후 수복하기로 하였다.
치료 경과
하악 중절치 사이에 골격성 고정원으로 pre-
curved I type C-tube(Jin Biomed Co, Bucheon, Korea)를 식립하고, 하악 6전치에 passive wire를 부 착하여 하악 전치부의 함입을 우선 시행하였다. 약 8개월 동안의 하악 전치 함입 후, Bracket을 부착하 여 배열 및 레벨링을 시행하였다(그림 11). 치료 23 개월째에 Forsus를 적용하였다. 그러나 상악 제1대 구치 밴드의 잦은 탈락, 장치 파절 등으로 인해 약 11개월 후 Forsus를 제거하였다. 이후 II급 고무줄을 적용하였으나, 협조도가 좋지 않아 CS2000을 적용 하였다. 약 2개월 간 CS2000을 적용 후, 장치 제거를 결정하였다(그림 12).
표 2. 치료 전후 측모 두부계측 방사선사진 분석 비교
Mean Initial Final
SNA(°) 81.3 84.5 82.5
SNB(°) 79.8 78.5 78.0
ANB (°) 1.5 6.0 4.5
N perp-Pt.A (mm) 1.0 -1.0 -1.5
N perp-Pog(mm) 0.5 -6.5 -10.0
Sum(°) 393.6 392.5 392.5
FMA(°) 23.8 27.0 27.0
U1-FH(°) 119.0 102.0 106.5
IMPA(°) 89.7 93.0 97.5
Interincisal angle(°) 126.0 138.0 136.5
그림 11. (A) 하악전치 함입 시작, (B) 함입 4개월, (C) 함입 8개월
A B C
치료 결과
치료 약 39개월 후 치료가 종료되었다. 장치 제거 당일 상악 측절치 수복을 동시에 진행하였다. 치료 종료 시 구치부 관계는 I 급으로 개선되었다(그림 13). 치근평행성은 아쉬운 부분이 있었으나, 장치의 잦은 탈락 및 파절, 치료 기간의 증가 등으로 환자
및 환자의 보호자가 지쳐 있어 더 이상의 치료가 어 려웠다(그림 14). 측모 두부계측방사선사진 중첩 결 과 상악에 비해 하악의 전후방적 성장이 더 커 ANB 는 6°에서 4.5°로 개선되었다. 악골의 성장과 함께 상하악 구치가 정출되었고, 상악 전치 치축이 순측 으로 약간 개선되었다(그림 15, 표 2).
그림 12. 치료 경과. (A) 치료 23개월째. Forsus를 적용하였다. (B) 치료 34개월째. 잦은 밴드 탈락, 장치 파손 등으로 큰 변화 가 없다. 사진 촬영 2주 뒤 파손으로 내원하여 Forsus를 제거 하였다. (C) 치료 36개월째. 환자의 II급 고무줄 협조도가 좋지 않아, CS2000을 적용하였다. (D) CS2000 적용 후 2개월째.
A
B
C
D
그림 13. 치료 종료 시 안모 및 구내 사진
그림 14. 치료 종료 시 방사선 사진
증례 III
진단
10세 10개월의 여자 환자로 “앞니 돌출되어 입을
잘 다물지 못하고 잘 때도 벌리고 자요.”라는 주소 로 내원하였다. 비염과 아데노이드 비대로 이비인 후과 치료를 받고 있었고, 심한 이갈이 습관이 존재 하였다. 초진 안모사진에서 정모상 비대칭은 관찰
그림 15. 치료 전후 측모 두부계측방사선사진 중첩
그림 16. 초진 시 안모 및 구내 사진
그림 17. 초진 시 방사선사진
표 3. 치료 전후 측모 두부계측 방사선사진 분석 비교
Mean Initial Final
SNA(°) 81.7 81.0 81.0
SNB(°) 79.0 76.0 75.5
ANB (°) 2.8 5.0 5.5
N perp-Pt.A (mm) 2.0 0.5 0
N perp-Pog(mm) -0.3 -7.0 -8.0
Sum(°) 395.7 401.0 399.0
FMA(°) 25.4 30.0 29.5
U1-FH(°) 116.6 118.5 105.0
IMPA(°) 90.1 88.5 88.0
Interincisal angle(°) 128.3 122.5 137.5 되지 않았고, rest 시 전치 노출도는 8mm로 매우 컸
다. 측모에서 상하순의 돌출이 관찰되고, 상순은 말 려 올라간 양상을 보였다. 구내 사진 및 진단 모형에 서 양쪽 모두 II급 구치 관계를 보였고, 하악에서 정 중선은 좌측으로 1.5mm의 편위되어 있었다. 수평 피개가 7mm로 과도하였으며, 상하악 전치부에서
모두 공간이 관찰되었다. 상악 우측 측철치는 왜소 치였다(그림 16).
두부계측방사선사진 분석에서 하악의 열성장으 로 인해 ANB 5°의 골격성 II급 관계를 보였으며, 비 대칭의 소견은 정상 범주 내로 판단된다(그림 17, 표 3).
치료 계획
환자는 비발치 치료를 원하였으나 상악 제2대 구치 맹출 공간이 부족하여, 양쪽 상악 제1소구치 만 발치하여 II급 구치관계로 마무리 하기로 하였 다. 상악 전치 돌출이 심하여 절대 고정원인 C-tube 를 상악 구치부 협측에 식립하여 상악 전치부 후 방이동을 도모하고, 동시에 하악은 상악 구치부의 C-tube와 III급 악간 고무줄을 이용하여 전치열의 후방이동을 계획하였다. 왜소치인 상악 우측 측절 치는 추후 수복하기로 하였다.
치료 경과
하악 전치부의 함입을 위해 하악 중절치 사이에 C-tube를 식립 하였다. 치료과정에서 필요 시 지속 적으로 환자에게 III급 고무줄의 착용을 지시했으 나, 협조도 부족으로 인해 공간 폐쇄가 마무리 되었 을 때, 전치부는 거의 절단 교합관계가 되었다. 치료 32개월째에 III급 역학 방향으로 CS2000을 적용하 였다. 약 3개월 간 적용하여 수평피개의 확보를 확 인한 뒤 CS2000을 제거하였고, 상악 우측 측절치의 수복을 시행하였다(그림 18).
그림 18. 치료경과. (A) 치료 30개월째. (B) 치료 32개월째. (C) 치료 35개월째. CS2000 적용 후 3개월 경과.
A
B
C
그림 19. 치료 종료 시 안모 및 구내 사진
그림 20. 초진 시 방사선사진
치료 결과
치료 약 38개월 후 치료가 종료되었다. 치료기간 이 최초 계획했던 기간보다 연장되면서 환자의 보 호자가 치료의 종료를 요구하였다. 그에 따라 구치 부 관계는 계획했던 대로 II급 관계가 되었으나, 추 가적인 마무리가 부족한 상태로 치료를 종료하였다 (그림 19). 측모 두부계측방사선사진 중첩 결과 수 평적인 성장은 거의 없이 수직적인 성장이 주를 이 루었음을 알 수 있다. 상악 전치는 전치부 후방이동 에 따라 상당히 직립되었고, 하악 전치부는 후방이 동 시 거의 치체이동 하였음 알 수 있다. 골격성 고 정원에 의한 순측 함입력이 하악 전치가 경사이동 되는 경향을 상쇄하였기 때문으로 생각된다. 성장 기 환자였기 때문에 하악 전치부 설측 치조골의 생 성을 확인할 수 있다(그림 20, 21, 표 3).
고찰
고정성 악간장치로 II급 부정교합의 치료를 위한 Herbst, Jasper jumper, Forsus 등의 장치가 사용되어 왔다. 그러나 위에 언급된 고정성 장치들은 미는 힘 을 이용하는 장치들이다. 악간 고무줄과 마찬가지
로 당기는 힘을 이용하는 고정성 장치로 Armstrong 이 1957년 개발한 severable adjustable intermaxillary force (SAIF) spring이 있다. 이 장치는 널리 사용되 지 못했는데, 이는 장치의 파절, 구강 위생, 불편감 등의 몇 가지 문제점이 있었기 때문이다.4 1990년대 초에는 GAC international 사에서 악간 Ni-Ti spring 이 소개되었고, 이는 약한 힘과 유연성을 나타내어 SAIF spring에서 나타났던 파절 문제가 극복될 것으 로 기대 되었다. 그러나 낮은 수준의 피로 저항으로 인해 이 spring 역시 파절이 문제가 되었다.5
Proffit에 의하면 한쪽 악궁에 대하여 다른 쪽 악궁 의 이동이 필요한 경우에는 잘 적합 되는 각형 호선 을 하악궁에 삽입하고 편측 당 약 250g의 힘을 적용 시키는 것이 바람직하며, 하악궁에 보다 약한 원형 호선을 사용하는 경우에는 절반 이하의 힘을 사용 해야 한다고 언급한 바 있다.6 CS2000을 이용한 CII 부정교합 환자의 치료에 대한 case report에서는 지 속적으로 편측당 약 200g의 힘을 적용하였다고 보 고하고 있다.7 또 다른 연구에서는 CS2000을 이용 해 III급 부정교합 환자의 camouflage 치료 시 편측 당 150g의 힘을 적용했다고 보고하였다.8 그러나 한 systematic reiew에서 임상에서 이상적인 효율성을 보이는 증거에 기반한 힘의 크기는 추천될 수 없다
그림 21. 치료 전후 측모 두부계측방사선사진 중첩
고 언급된 것처럼,9 같은 힘에 대해서도 각각의 환자 마다 반응하는 양상은 다양하게 나타나므로, 재내 원 시 환자에 따라서 힘의 크기 조절이 필요하다.
본 교실에서는 CS2000을 치료 마무리 시 악간 고 무줄의 협조도가 좋지 않은 환자에서 치아치조성 효과를 위하여 보통 약 1~2개월동안 단기간 적용 하였다. 앞선 연구들을 바탕으로 초기에는 탈부하 (deloading) 시를 기준으로 폐구상태에서 약 150g의 힘으로 장치를 적용하고, 2주 간격으로 내원하도록 환자에게 지시하였다. 그러나 2주 후, 두번째 내원 에서 CS2000 spring의 소성 변형이 나타나 적은 양 이지만 길이가 증가하게 되고, 또한 부정교합의 개 선에 의해 힘이 급격히 줄어드는 것을 관찰할 수 있 었다. 따라서 내원 시마다 힘의 크기를 평가하고, CS2000 spring의 길이 조절 또는 위치 조절 등을 시 행할 필요가 있다.
일부 환자들에게서는 기존의 고정성 장치들과 마
찬가지로 장치의 파절이 나타났다. 26명의 환자에 서 양측으로 52개의 spring 적용 시, 10개의 spring이 파절 되었다. 샘플 수가 적어 의미 있는 비율이라고 할 수는 없으나, 대략적인 spring의 파절 빈도와 어 떠한 경우에 더 파절이 많이 일어나는지에 대한 경 향을 살펴볼 수 있다(표 4). 파절은 대부분 장치 적 용 초기에 개구량이 과도하게 컸을 때 발생하였다.
따라서 환자에게 첫 적용 시 과도한 개구량에 의한 spring의 파절 가능성에 대하여 고지하고, 너무 크 게 입을 벌리지 않도록 주의시켜야 한다. 한편으로 장치에 생리적인 한도 이상의 힘이 가해졌을 때 파 절되는 양상은 오히려 장치의 안정성을 증가시키는 요인이라고 생각할 수 있다. 이러한 파절 가능성에 도 불구하고 비용 대비 치료기간의 감소로 나타나 는 경제적인 효과, 효용성 등을 고려하였을 때, 고정 성 악간 spring은 이득이 더 많다고 판단된다.
표 4. 장치 파절 빈도
적용 spring 개수(개) 파절 spring 개수(개) 파절 spring 비율(%)
Midline correction 14 2 14.3
Class II correction 16 6 37.5
Class III correction 22 2 9.1
합계 52 10 19.2
정중선 불일치를 치료하는 데 있어서 하악골의 변 위가능성을 고려하는 것이 매우 중요하며, 이는 구 치부의 경미한 횡적 불일치가 존재할 경우 발생할 수 있다고 하였다. 이러한 경우 횡적인 악궁 관계를 동시에 개선할 필요가 있다.6
고정성 악간 spring을 사용하는 경우, 악간 고무줄 을 사용할 때에 비해 상당히 빠르게 원하는 결과가 얻어졌다. 그러나 치료 결과의 평가 시 악간 spring 에 의한 하악골의 일시적인 변위 가능성을 고려하
는 것은 매우 중요하다. 또한 조직의 rebound로 인 해 spring 제거 후 그만큼 빠른 relapse 경향을 보인 다. 따라서, overcorrection을 시행하거나 또는 힘의 수준을 낮추어 현재상태를 유지할 필요가 있었다.
그 외에 필요 시 CS2000의 spring을 다양한 방법 으로 적용할 수 있었다(그림 22).
마지막으로 고정성 악간 Ni-Ti spring의 장단점을 요약하였다(표 5).
결론
악간 고무줄의 치료 효과는 상당 부분 환자의 협 조도에 좌우될 수 밖에 없다. 본 증례 보고에서소개 한 고정성 악간 Ni-Ti spring 사용 시 이러한 불확실 성이 사라지므로, 치료 기간 및 결과의 예측이 보다 쉬워진다. 그리고 24시간 지속적인 힘이 작용하므 로 상당히 짧은 기간 내에 원하는 결과를 얻을 수 있 다. 또한 환자 뿐만 아니라 술자의 스트레스 감소라 는 부분도 무시할 수 없는 부분이라 생각된다. 이상 에서 협조도가 부족한 환자에서 고정성 악간 Ni-Ti spring은 악간 고무줄의 훌륭한 치료 대안이 될 수 있다고 생각된다.
참고문헌
1. Skidmore KJ, Brook KJ, Thomson WM, Harding WJ.
Factors influencing treatment time in orthodontic patients.
Am J Orthod Dentofacial Orthop 2006;129:230-8.
2. Beckwith FR, Ackerman RJ Jr, Cobb CM, Tira DE. An evaluation of factors affecting duration of orthodontic treatment. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1999;115:439- 47.
3. Sahm G, Bartsch A, Witt E. Micro-electronic monitoring of functional appliance wear. Eur J Orthod 1990;12:297-301.
4. Jasper JJ, McNamara JA Jr. The correction of interarch malocclusions using a fixed force module. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1995;108:641-50.
5. Graber TM, et al., Orthodontics current principles and techniques. 4th ed. St Louis, Mo: Mosby Elsevier; 2005.
p.888.
6. Proffit WR, et al. Contemporary Orthodontics. 5th ed. St.
Louis, Mo: Mosby Elsevier; 2013. p.568-9.
7. Lombardo L, Carlucci A, Cervinara F, Siciliani G. A new, no-compliance class II correction strategy using nickel- titanium coil-springs. J World Fed Orthod 2015;4:40-9.
8. Vanlaecken R, Williams MO, Razmus T, Gunel E, Martin C, Ngan P. Class III correction using an inter-arch spring- loaded module. Prog Orthod 2014;15:32.
9. Ren Y, Maltha JC, Kuijpers-Jagtman AM. Optimum force magnitude for orthodontic tooth movement: a systematic literature review. Angle Orthod 2003;73:86-9.
표 5. 고정성 악간 Ni-Ti spring의 장단점
장점 단점
1. 환자의 협조도에 의존하지 않음으로 인한 치료 기간 의 단축과 치료기간의 예측 가능성
2. 환자 및 술자의 스트레스 감소
1. 장치 파절 가능성 2. 구강 위생상 문제점
- 칫솔질 범위 제한, spring 내 음식물 잔류
A B
