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Dr. 주 보 훈

인 소프트웨어를 통하여 의사가 의도하는 치료목 표를 설정 및 가시화(visualization)할 수 있고, 치아 이동의 양태를 치료 전에 살피고 수정 보완할 수 있 으며 , 이에 따라 얼라이너를 제작하는 과정을 거친 다 . 그러므로 인비절라인 시스템(Invisalign system) 은 최신 첨단 기술력인 CAD-CAM을 응용하여 제 작되는 신개념의 교정장치로서 단순히 투명교정장 치에 불과하지 않고 진단과 치료계획의 수립에서 치아이동의 디자인과 장치의 제작에 이르기까지 포함하는 하나의 치료기법으로 여겨진다.

본지에서는 인비절라인 첨단 투명교정장치를 이 용하여 다양한 형태의 부정교합을 치료할 때 반드 시 고려해야 할 사항들을 표1에서 제시한 내용의 순서로 고찰하고자 한다.

Q A

PART 1. 인비절라인(Invisalign)을 이용한 교정치 료 시 고려할 사항은 어떤 것이 있나요?

전통적인 고정성 교정장치인 브라켓은 오랜 역사 속에서 많은 연구를 통하여 거듭 발전되어 생역학 적으로 거의 완성단계에 도래하였다. 하지만 장치 의 비심미성과 비위생적인 단점들로 인해, 교정치 료를 받고자 하는 사람들이 쉽사리 교정치료로 유 입되지 못하는 것이 브라켓 교정치료의 한계로 여 겨진다 . 최근 성인환자의 급속한 증가로 보다 심미 적인 교정장치에 대한 관심이 높아지고 있으며 그 대표적인 장치로는 인비절라인(Invisalign) 첨단투 명장치가 있다.

1997년 인비절라인이 최초로 소개된 이후 그 심 미적인 우수성과 가철성 교정장치의 특성으로 인 비절라인을 모방하여 제작되는 유사한 투명교정장 치가 많아졌다. 타 유사제품이 채득한 인상을 기공 사에게 보내어 단순히 제작되는 것에 비하여, 인비

절라인은 클린체크(ClinCheck)라는 치아이동 디자 표 1. 인비절라인 시스템의 치료결과에 관련된 요소들

그림 1. 새로운 인비절라인 재료인 스마트트랙(smartTrack

)의 교정력 성상. A. 타 유사 제품에 비하여 인비절라인은 인장 후 변형 력이 작고 원형으로의 복원력이 높은 힘의 속성을 보여준다. B. 초기 장착 시 힘의 저항이 낮아 착탈 시 환자가 느끼는 불편함이 줄 어들었지만, 힘의 지속성은 오히려 증가되어, 보다 오랜 기간 동안 교정력의 감소가 줄고 지속성은 늘었다.

A B

인비절라인 뿐만 아니라 새로운 의료기기 또는 치료기법이 소개되면 우리는 반드시 표 1에서 언 급된 내용을 면밀히 따져봐야 한다. 첫째로, 의료 기기로서 그 제품이 가지는 치유능력(ability of correction)이다. 예를 들면 약효라고 많이 사용되는 단어 속에 어떤 의미가 내포되어 있는지 생각해 보 자. 머리가 아파 두통약을 먹었는데 A 제품은 한 알 먹고 10 시간을 두통 없이 지낼 수 있지만 B 제품은 4 알씩 매 시간마다 먹어야 한다면 약효는 분명 A 제품이 우수하다고 말할 수 있다. 이와 같이 목표대 로 증세를 완화시키고 치유하는 능력을 의료기기 또는 의약품의 치유능력이라 한다. 인비절라인은 부정교합을 치료하기 위하여 치아의 위치를 변화 시키는 의료장치이다. 그러므로 인비절라인의 치 유능력은 얼마나 정확하게 의사의 의도대로 치아 를 움직일 수 있는가에 달려 있다. 이를 위하여 좋 은 교정장치는 이상적인 교정력을 발현해야 하며, 치아이동을 조절할 수 있어야 할 것이다. 인비절라 인이 이러한 요구조건들을 충족시키는지 자세히 살펴보도록 하자.

과 그 성상이다. 교정용 와이어가 가져야 하는 교 정력처럼 투명교정장치에서 발현되는 이상적인 교 정력은 파절이나 변형에 저항(resistance)하는 적 절한 강도(strength)가 있어야 하며, 지속적인 탄성 (springiness)을 가져야 한다. 투명교정장치의 재질 이 바로 교정력을 결정하는 중요한 요소이다. 일반 유사 투명교정장치에 비하여 인비절라인은 파절과 변형에 대한 저항력이 크고 탄성이 뛰어나다. 최근 개발, 소개된 인비절라인의 새로운 재료인 스마트 트랙(smartTrack

)은 치아의 접촉력을 높여주고 힘 의 탄성을 증가시켜 보다 이상적인 교정력을 발휘 할 수 있으며, 장치 장착 시 소프트한 재료의 특성 은 환자의 착탈감을 보다 편하게 만들었다(그림 1).

임상적으로 간단한 방법을 통하여 투명장치의 적

합성 및 탄성을 검사할 수 있다. 치과 내에서 사용

중인 불소젤을 장치 장착 시 얼라이너에 소량 충분

히 짠 다음 이를 치아에 장착하면 밀착이 좋은 곳은

치면이 장치와 밀착됨을 관찰할 수 있으며 젤 색깔

이 짙어질수록 밀착도가 떨어짐을 쉽게 알 수 있다

(그림 2). 이러한 검사를 환자에게 처음 장치를 장

그림 2. 투명장치의 적합도 검사법. 진료실에서 사용하는 불소젤을 투명장치 내에 소량 짠 다음 장치를 치열에 장착해 보면 그 투 명도에 따라 장치의 초기 밀착력 및 적합도를 알 수 있다. 유사제품(A)은 치면 밀착 정도가 충분하지 못하여 불소젤 색이 많이 반 영되지만 인비절라인의 새로운 재질인 스마트트랙(B)은 불소젤의 색이 균일하고 옅게 나타나서 치면 밀착도가 양호함을 보여준다.

그리고 장치를 연속으로 3~5회 착탈을 시행한 후 위 방법을 다시 해본다면 장치의 변형 정도를 쉽게 눈으로 체크할 수 있다. 또한 다음 내원 시 동일 장치에 이를 시행하면 그간 장치의 적합도의 상실과 변형 정도 또한 관찰할 수 있다.

B A

착할 때, 그리고 3일 후 시행한다면 초기 적합도와 장치 변형 정도를 쉽게 눈으로 관찰할 수 있다. 실 제 진료실에서 여러 가지의 투명 교정장치의 교정 력 발현 및 힘의 속성을 쉽게 평가할 수 있어, 투명 장치들의 비교 시 각 제품들의 허와 실을 눈으로 쉽 게 관찰할 수 있는 방법이다.

두 번째 고려사항은 장치 제작과정에서 얼마나 정교하고 신뢰성이 있는가, 그리고 적법한 제작절 차와 승인을 받은 의료기기인가를 확인해야 할 것 이다 . 손으로 만들어지는 아날로그 방식의 제작 과 정이 전부 나쁘다는 것은 아니지만 환자치료 장치 가 대충 눈대중으로 만들어지고 제작과정의 오차 가 커서 임상적 치료결과가 나쁘게 나타난다면 그 치료결과에 대한 책임은 의사를 믿고 따라온 환자 의 잘못인가, 아니면 만든 기공사의 잘못인가? 그 책임은 당연 의사의 책임이다. 왜냐하면, 사용 전 제품의 하자와 부족함을 인지하지 못했기 때문이 며 , 부족함을 인지한 경우에도 이를 선택하여 환자 에게 추천하였기 때문이다.

투명교정장치는 의료기기이다. 많은 사람들이 투 명교정장치를 기공물로 오해하는 경우가 많은데,

투명교정장치가 엄연한 의료기기임은 한국식품의 약품안전청에서도 인지하고 있다. 그러므로 인비 절라인의 경우 각 환자의 장치가 수입될 때마다 의 료기기로서 매번 신고, 심사 받은 후 수입허가를 받 는다 . 같은 투명교정장치 분류에 속함에도 불구하 고 왜 인비절라인은 의료기기 허가를 받지만 타 유 사 투명장치는 의료기기 허가를 받지 않아도 될까?

아마도 기공소에서 만들어지기 때문에 기공물로

오해된 것이 아닌가 추측된다. 자칫 잘못되면 치과

의사들의 존폐가 법적인 규정을 정확히 알아보지

않고 투명교정장치를 제작한 기공사들의 성급한

판단과 매출 창출이라는 욕심의 희생양이 될까 심

히 우려스럽다. 치과기공물이라 함은 각 환자의 치

료에서 1~2회 단수적으로 제작되는 치과진료 보조

장치 및 수복물을 지칭한다. 이와 같이 단수적인 제

작이 아닌 한 환자를 위하여 복수적으로 반복 제작

되는 제품은 기공물이 아니라 의료제품이다. 치료

의 목적으로 신체 내 변화를 초래하는 제품은 의료

기구 또는 의약품으로 분류된다. 투명교정장치는

환자의 치료 목적으로 1~2회 단수로 제작되는 것이

아니라 동일 환자에서 복수로 반복 제작되며 신체

그림 3. 인비절라인의 교정력 발현 원리. 치아위치를 변경한 틀을 제작하고 이에 얼라이너를 만들어 구강 내 장착할 경우, 변위된 치아의 위치만큼 변형된 얼라이너(A)가 장착되면서 치아를 새로운 위치로 조금씩 이동하도록 하는 원리(B)이다. 이때 치면에 부착 된 어태치먼트는 교정력을 효과적으로 치아에 전달하는 중요한 역할을 한다.

하다 . 이런 맥락에서 교정치료 후 유지의 목적으로 제작되는 투명교정장치 형태의 유지 장치는 한 환 자에서 단수로 제작되고 신체 변화를 도모하는 것 이 아니므로 기공물로 취급된다. 치과 내에서 제작 되는 투명교정장치 또한 의료기기이다. 치과는 진 료의 장소이지 의료기기 제작소가 아니다. 만약 병 원이나 기공소에서 간단한 밀링 기계를 두고 타이 타늄을 깍아 나사형태로 만들어서 임플란트로 식 립하여 사용하는 경우, 또는 브라켓 형태로 만들어 환자에게 부착한다면 이러한 행위를 기공물로 취 급해도 괜찮은지 한번쯤은 심각하게 생각할 필요 가 있다. 이것은 분명 불법의료기기 제조이며, 이를 환자에게 사용하여 진료를 하는 경우 불법의료기 기 사용 및 불법의료행위로서 그 정도에 따라 영업 정지 및 면허취소까지 이르는 큰 중죄이기에 치과 의사들의 의식 있는 각성과 현명한 선택이 요구된 다 .

중 제품의 특성에 대한 이해도가 부족해서는 성공 적인 치료 결과를 획득할 수 없다. 약 15년 전 인비 절라인이 소개된 이후 많은 개발 연구를 통하여 교 정력의 발휘 및 치아이동 조절을 향상시키기 위한 계속적인 개발이 있었다. 이러한 개발이 G3, G4, 그 리고 G5로 정리되어 발표되었다.

A. 인비절라인 G3 연구 개발

기본적인 인비절라인의 치아이동 원리는 치아위 치를 조금씩 변화시킨 틀을 제작하고, 그 틀에서 찍 어낸 얼라이너를 치열에 장착할 때 발생되는 얼라 이너의 변형에서 유래된 탄성복원력이 치아를 움 직이게 한다는 것이다(그림 3). 인비절라인 장치에 서 치아에 교정력을 효과적으로 전달하기 위하여 어태치먼트를 개발하였다. 기존의 어태치먼트는 타원형 , 사각형을 기본 모양으로 수직 또는 수평으 로 부착되어 교정력의 효과적인 전달, 장치의 유지 력 증가 그리고 부수적인 지지기능을 하였지만 최 근 들어 어태치먼트의 종류와 기능은 각 치아의 이

A B

그림 4. 옵티마이즈 어태치먼트의 작용 원리. 옵티마이즈 어태치먼트는 인비절라인 회사의 연구 개발로 특화된 활성 면을 가지고 있어 장치를 장착하는 순간 교정력이 전달되는 인공지능형 어태치먼트이다. 옵티마이즈 어태치먼트의 활성 면에 힘이 가해져 계획된 치아이동 경로에 따라 치아를 보다 효과적으로 이동시킬 수 있다.

동 양상에 따라 어태치먼트의 모양과 부착 위치 및 시기가 다양해졌으며 이들은 컴퓨터 프로그램에서 치아이동 양태에 따라 자동으로 결정되므로 술자 들이 어떠한 어태치먼트를 부착해야 할지 고민할 필요가 없어졌다. 이러한 인공 지능형 어태치먼트 를 옵티마이즈 어태치먼트라 한다(그림 4).

새로이 소개된 G3 연구개발의 쾌거 중 하나가 전 치 토크 조절용 파워릿지(power-ridge)개발이다. 전 치의 토크 조절을 보다 용이하게 하기 위하여 상악

파워릿지는 상하악 전치부의 후방이동 시 치근이 동을 위하여 제작되었다. 기존의 투명교정장치로 전치의 후방이동을 도모할 때 전치가 후방으로 단 순경사되어 상악 전치 장축 조절에 한계를 보여주 었다 . 인비절라인 G3의 파워릿지는 전치후방이동 중 전치의 토크를 보다 편리하게 조절할 수 있기 때 문에 치료결과 향상에 기여하였다. 파워릿지는 상 악 전치와 하악 전치용으로 구분되며 그 특징은 그 림 5와 같다.

그림 5. 상하악 전치 토크 조절을 위한 파워릿지(power ridge). A. 상악 전치용 파워릿지 – 상악 전치용 파워릿지는 순측과 설측 한 쌍으로 제작된다. 치근이동의 모멘트를 더욱 상승시키기 위하여 순측의 치은 변연부에 위치하는 함몰과 설측 치관첨단 부위에 함몰을 추가하여 제작된다. 이러한 짝힘 원리는 치관의 이동과 더불어 치근의 이동모멘트를 증가시켜 상악 전치의 토크 조절을 더 욱 용이하게 하였다. B. 하악 전치용 파워릿지 – 상악과 달리 하악 파워릿지는 순측에만 부여된다. 그 크기도 치아크기와 같이 상악 의 파워릿지에 비하여 작은 함몰로 제작된다.

A

B

능이다(그림 6). G3 출시 전에는 악간 고무줄을 착

그림 6. 또 다른 G3의 기능으로 악간 고무줄 착용이 편리해진 프리시젼 컷의 기능. 그 종류는 두 가지로, 일라스틱 훅(A. elastic hook)과 버튼 컷아우트(B. button cutout)이 있으며 C는 인비절라인과 악간 고무줄을 동시에 착용한 모습이다.

A B C

그림 7. 다양한 기능별 옵티마이즈 어태치먼트의 종류. A. 치아 정출용 옵티마이즈 어태치먼트 (좌로부터 전치용, 견치용, 소구치 용). B. 견치 회전용, C. 소구치 회전용. 이외 치근이동을 더 도모하는 특수 형태의 어태치먼트 또한 컴퓨터 프로그램에 의하여 판단 하여 부착된다.

A

B. 인비절라인 G4 연구 개발

인비절라인 G3의 옵티마이즈 어태치먼트의 개발 에 이어 G4에서는 더 다양한 인공지능형 옵티마이

즈 어태치먼트의 종류가 개발 발표되었으며 이를 기능별로 정리 나열하면 그림 7와 같다.

최근 업데이트된 인비절라인 G4의 추가 기능 중 하나가 치아이동 양태에서 보다 효율적인 이동을 도모하기 위한 노력들이다. 첫째로, 다차원적인 치 아이동(multi-plane movement)이 가능해졌다. 이 원 리를 살펴보면 옵티마이즈 어태치먼트의 활성면 (active sueface)에 부여된 치아이동 힘을 응용하여 치아의 이동을 보다 빨리 일어날 수 있도록 치아이

동 모멘트를 극대화시키는 것이다(그림 8. A). 또한 두 번째, 치아이동의 효율을 높이기 위한 복수치아 들의 동시이동(multi-teeth movement)이다. 하나의 치아만을 움직이는 것보다 같은 종류의 움직임이 계획된 복수의 치아를 움직이는 그룹 형태의 움직 임을 계획하여 전체적인 치료기간을 줄이고 효과 를 증가시키려고 노력한다(그림 8. B).

C

B

인비절라인 G3, G4개발 이후 인비절라인 회사는 10여 년 동안 사용한 얼라이너 재료를 완전히 바꾸 어 스마트트랙(smartTrack®) 재질을 발표하였다.

이를 통하여 장치가 변형되려는 경향에 강하게 저 항하고 탄력성이 개선되어 적정 교정력이 보다 오 래 동안 발휘될 수 있도록 하였다(그림 1과 2). 올해 인비절라인에서 새로이 G5를 개발 발표하였다. 전 치부의 수직피개도를 더욱 잘 치료하기 위하여 상 하악 전치의 함입(intrusion)을 효율적으로 도모할 수 있는 여러 기능을 개발 소개하였다(그림 9). 하

악의 깊은 스피씨 만곡도(deep curve of Spee)를 개 선하기 위하여 하악 전치함입을 위한 고정원으로 서 소구치에 특별 디자인된 어태치먼트의 부착을 만들었으며 바이트 플랜(bite plane)의 효과를 부여 하기 위하여 상악 전치의 설측면에 바이트램프(bite ramp)를 추가시켜 하악 전치의 함입을 위한 추가적 인 힘을 발생시켰다.

이번 호에서는 인비절라인을 사용하여 교정치료 시 고려해야 할 여러가지 사항들을 알아보는 자리 로서 먼저 투명교정장치의 특성을 이해하고 여러

그림 8. 인비절라인의 치아이동 원리의 업데이트 A. 다차원적인 치아이동 원리. B. 개방교합 개선을 위한 복수치아이동 원리 (multi-tooth moment). 이전의 상악 중절치와 측절치에 가해지는 크기가 틀린 정출력(A) 보다는 전치부의 집합 정출력은 구치부의 고정원을 원활히 확보하여 개방교합을 닫는 효과를 증가시켰다.

A B

A

B

그림 9. 새로이 개발 소개된 G5의 과개교합(deep bite) 개선

을 위한 여러가지 기능들. A. 하악 전치 합입(intrusion) 시 소

구치 고정원 확보를 위한 어태치먼트. B. 바이트 플랜 효과와

유사한 바이트램프를 추가시켜 상악전치 설측면이 먼저 닫

게 제작한다. 하악 전치와 상악 전치를 함입시키는 추가 힘

을 생성하도록 고안되었다.

이루어졌으며 지금까지 G3, G4, 스마트트랙 그리 고 G5에 이르기까지의 변모한 인비절라인의 여러 기능들을 업데이트하여 정리하였다. 다음 호에서 는 의사들의 임상기술 수행능력에 깊은 연관성이 있는 치료전략 수립에 근거를 하여 비발치 치료법 과 발치 치료법을 살펴보도록 하겠다.

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