Use of Cone-beam CT for the Success of Orthognathic Surgery

악교정수술 시 교정과의사와 외과의사간의 협조는 성공적인 치료를 위하여 필수적인 사항이다.

수술 환자의 치료전, 수술직전, 수술 후 교정과의사는 환자의 평가와 진단, 치료계획수립, 술전 교정치료의 정도와 범위, 수술방법, 골격의 이동량과 연조직의 변화를 예측하기 위한 STO 제작, 모형수술과 수술용 wafer 제작, 술후 교정치료의 시작 시기 등에 관하여 외과의사와 정확한 논의를 해야 한다.

그리고 외과의사는 STO에 따른 수술을 할 수 있도록 수술의 정확도와 정밀도를 높이기 위하여 능력을 배양해야 하고, 하악과두의 위치를 정확히 하악과두와 내로 안착시킬 수 있고 회귀 현상을 최소화 할 수 있도록 경험을 쌓아야 한다.

본 강연의 목적은 외과의사와 무엇을 논의해야 하고 어떻게 수술의 정확도/정밀도를 높일 수 있는지에 대하여 논의하고자 하는 것이다.

골격성 비대칭환자의 수술 이후, surgical splint에 의해 고정되어 있던 교합이 splint를 제거한 후 몇 주 지나지 않아 수술전의 방향으로 하악의 정중선이 되돌아가는 현상을 간혹 발견할 수 있다. 이런 현상은 어떤 이유에서건 수술 후 하악골의 3차원적인 위치 변화가 나타났기 때문이다. 최근 술전 교정치료기간을 줄이고, 수술 교합이 완전하지 않은 시점에서 수술을 하게 되는 경우가 증가함에 따라 수술 이후의 하악골의 3차원적인 변화 양상을 예측하는 과정이 더욱 중요해졌다. 더구나 비대칭환자에서 나타나는 수술후의 변화 양상은 전후방, 측방, 그리고 수직적인 방향에 복합적으로 나타나기 때문에 Cone Beam CT의 3차원 이미지와 그의 중첩은 매우 유용한 정보를 제공할 수 있다.

안면비대칭을 위한 최선의 결과를 위해서는 우선 치료계획수립 과정에서 midsagittal reference plane을 임상적으로 적절하게 결정하는 것이 필요하다. 이때 규격에 맞추어 촬영된 임상사진과 Cone Beam CT의 3D image, 두 가지 자료를 함께 활용한다. 이 두 가지 자료를 정밀하게 분석 및 계측하여 수술의 양과 방향을 결정하고 치료 후 결과를 평가할 수 있다.

Early surgical relapse 즉, 수술 후 교정기간 중의 골격 변화는, 흔히 수술전의 방향으로 골격이 재발되는 현상을 말하며 비대칭에서는 상하 치열 정중선의 변화에 초점을 두어 관찰해 왔다. 하지만 Cone Beam CT로 얻은 3차원 이미지를 중첩해 보면, condyle position의 변화와 proximal segment 의 rotation 뿐 아니라, proximal segment 와 distal segment 상호간의 관계 변화, 하악골의 전상방 회전, 그에 따른 상악골과 상악치열의 변화 등 예측하기 쉽지 않은 다양한 양상의 변화가 술후 교정치료 기간 동안 복잡한 양상으로 일어나고 있음을 관찰 할 수 있다. 이러한 변화 양상에는 수술 시 condyle의 위치, proximal segment의 3차원적인 회전, 고정방식이나 골절단 방식을 포함한 수술법의 차이 등이 영향을 주고 있다. 이러한 점들이 구강악안면 외과의사가 유념해야 할 요소라고 할 수 있다면, occlusal interference의 정도와 그 양상이 수술 후 distal segment의 위치 변화에 영향을 주고 있다는 점은 수술교합을 결정하는 교정의사에게 주의가 필요한 부분이다.

본 연제에서는 웃는내일치과에서 시행하고 있는 비대칭 수술환자의 midsagittal reference plane 설정의 프로토콜을 제시하고, 수술 직후 관찰된 proximal segment의 변화가 술후 교정기간 동안 골격재발에 영향을 주는 양상, 그리고 수술 전후 경조직 및 연조직 (상악 정중선과 상순)의 상호관계를 살펴봄으로써 정밀한 비대칭 수술 교정에 근접할 수 있는 방법을 알아보고자 한다.

환자를 위한 정밀한 치과 치료란 무엇인가? 이 질문에 대한 대답은 우리가 매일 매일 시행하고 있는 치과 치료의 목표가 무엇인가? 라는 답으로 대신 할 수 있다. 즉 정밀한 치과 치료란 우리가 가지고 있는 치과 치료의 목표에 더 다가서는 것이라 할 수 있다. 그렇다면, 우리가 가진 치과 치료의 목표란 무엇인가? 교정 치료 뿐만 아니라 악교정 수술 등 모든 치과 치료는 심미, 기능,  그리고 안정성을 치료의 목표로 삼고 있다.

이런 치료의 목표 중 좋은 기능을 달성 하기 위해서는 악교정 수술 치료 같은 전악 교합 치료의 경우 과두의 위치와 악관절의 상태가 첫번째 고려 사항이자 치료 순서가 되어야 한다. 즉, 과두를 안정된 상태로 유도하고 최선의 악관절 상태를 갖게 한 후 이 위치를 유지하면서 악교정 수술을 시행해야 수술 후 좋은 기능을 갖는 악관절을 만들 수 있다.

이렇게 수술 전 과두의 안정화는 수술에 의해 근심골편의 최적의 위치를 알기 위해 필요하며, 과두가 안정되지 않은 상태에서의 수술은 과두 remodeling의 원인이 된다고 알려져 있으므로 수술 전 과두를 안정화 시키는 것은 수술 후 재발을 줄이는 매우 중요한 수술 전 준비사항이 될 것이다. 또한, 수술 중 근심골편 뿐만 아니라 우리가 계획한 위치에 상악골과 하악골을 정확하게 위치시키기 위해서도 과두의 안정화 및 적절한 악관절 상태는 매우 중요하다.

이와 함께 정밀한 악교정 수술을 위해서는 수술 전 채득한 자료를 바탕으로 Surgical treatment objectives(STO)가 확립되어야 하며, 이 STO 대로 model surgery가 이루어져야 한다. 이런 정확한 model surgery가 선행되어야 우리가 계획하는 위치로 치아와 악골을 이동시킬 수 있는 surgical wafer를 제작할 수 있다.

본 강연은 과두 안정화의 임상적 의의와 악교정 수술 시 과두 안정화의 중요성에 대해 알아보고, 과두의 회전 중심이 악교정 수술 과정과 STO, model surgery에서 어떤 역할을 하는지를 살펴보아 정밀한 악교정 수술을 위한 protocol 의 확립에 도움이 되고자 한다.

   References

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2.  Choi BT, Lee JN. Model surgery. In: Steps of preparation for orthognathic
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3.  Erickson K, Bell W, Goldsmith D. Analytical model surgery. In: Bell W editor.    Modern practice in orthognathic and reconstructive surgery. Philadelphia:    Saunders; 1992. p.153-216

악교정 수술을 동반한 교정 치료가 필요한 모든 경우에 있어서 상악과 하악 간의 골격적 부조화의 정도에 따라 치아의 적응의 정도에 차이만 있을 뿐 반드시 악골의 부조화를 극복하고 상하 치아간의 교합을 하기 위한 치아의 적응이 존재하기 마련이다. 악교정 수술을 동반한 교정 치료가 필요한 모든 경우에서 수술의 시점이 언제이던 간에 외과의사에 의한 골격적인 위치의 개선이 이루어지면 이에 상응하는 기능적, 심미적인 새로운 위치로의 치아 이동이 반드시 이루어져야 하고 이러한 기본 원칙은 수술 시기나 방법과는 관계가 없이 지켜져야 한다.

그러므로 선수술이던 기존의 수술 전 교정 후 악교정 수술을 시행하는 경우에서건 교정의사와 외과의사에 의한 치아와 골격 이동의 양이나 방향은 치료 계획이 일치하는 한 차이가 있어서는 안된다. 그러나 수술전 교정 없이 수술을 먼저 시행하는 경우 수술 전의 치아의 적응이 해소되지 않음으로 인한 수술 직후 교합의 불안정으로 인한 골격의 변위 양상, 수술 후 외모의 차이, 수술 후 새로운 골격 관계에 적응하려는 치아의 새로운 움직임 등으로 인해 기존의 술식과는 다른 접근이 이루어져야 좋은 치료 결과를 얻을 수 있다

제3급 골격성 부정교합 환자의 악교정 수술을 동반한 교정 치료 시, 기존의 수술전 교정치료 후 악교정 수술을 시행하고 수술후 교정 치료로 마무리 하는 방법에 비해 수술전 교정치료를 시행하지 않고 악교정 수술을 시행 후 교정치료를 시행하는, 소위 선수술 교정치료의 성공적인 결과를 얻기 위해서는 다음과 같은 사항이 반드시 고려되어야 한다.

1)     치료계획 수립 및 수술 방법에 대한 외과 의사와의 긴밀한 협조
2)     수술 전 교정치료의 simulation 및 wafer 제작을 포함한 정확한 기공과정
3)    수술 후 교정치료 시작 전까지의 수술 방법에 따른 술후 관리

특히 외과의사와의 수술 전 후의 긴밀한 협조 및 역할 분담이 무엇보다 중요하므로 이에 대해 집중적으로 논해 보고자 한다.

References

1. Park H, Huh J. Adaptability and open bite tendency in early functional
   physiotherapy after IVRO of the mandibular prognathism, KJOMS ;
   Vol 23. no.1, 27, 1997

2. Park H et al.,  A clinical study on open bite and relapse tendency after
   IVRO of the mandibular prognathism , KJOMS ; Vol 23. no.1, 35, 1997

선수술교정 진료에서 가장 중요한 것은 수술교합 형성으로 알려져 있다. 그러나 실제적으로 더욱 세심한 평가가 필요한 것은 과두를 포함한 근심골편의 변위 정도이다. 일반 수술에서와는 달리 선수술의 경우 그 교합이 불안정하므로 작은 근심골편의 변위도 심각한 하악골의 편위를 야기할 수 있기 때문이다.

이에 성공적인 선수술을 위해서는 술전에 형성한 교합(surgical occlusion)대로 수술이 시행되었는지와 함께 과두를 포함한 근심골편의 변위 유무 및 정도를 정밀하게 평가하는 것이 반드시 필요하다. 아울러, 이러한 평가는, 필요에 따라 바로 조치를 취할 수 있도록, 수술 직후에 이루어지는 것이 필요하다. 한편 이러한 수술 직후 악간고정이 된 상태에서, 측모, 정모, SV 그리고 파노라마, TMJ 등 여러가지 영상을 촬영하는 것은 회복이 덜 된 환자에게 큰 불편을 줄 수 있는 반면, 최근 개발되어 널리 보급되고 있는 콘빔CT 영상의 경우에는 한번의 스캔으로도 정확한 3차원 영상을 쉽게 얻을 수 있으므로 선수술을 포함한 악교정수술 전후 평가에 반드시 필요한 영상으로 크게 각광을 받고 있다.

이러한 콘빔CT의 도입으로 영상채득은 매우 간단하게 된 반면, 3차원 영상을 이용하여 여러가지를 평가하는 것은 자료처리 과정도 복잡할 뿐 아니라 분석한 후에도 방대한 3차원 데이터를 archiving 하고 retrieving 하는 과정이 용이하지 않아 임상에서 사용하기에는 많은 불편이 따르는 것이 현실이다. 특히 수술환자의 평가에는 술전 술후 영상이 같이 로딩된 상태에서 일반교정 환자보다 더욱 많은 것들을 평가해야 하므로 이러한 애로사항은 더욱 심하다고 볼 수 있어 수술전후 평가를 정확하면서도 간단하게 정리할 수 있는 새로운 방법이 필요한 실정이다.

이에 본 강연은 수술환자, 특히 더욱 세심한 평가가 필요한 선수술 환자를 대상으로 수술전후 콘빔CT 영상을 이용하여 근심골편의 변위를 정량적으로 그리고 일목요연하게 평가하는 방법을 소개함으로써 악교정수술환자의 수술교정치료에 도움이 되고자 한다. 특히 3차원 영상 중첩은 개략적으로 평가하기에는 좋은 반면 용량이 크고 정밀한 계측이 불가하다는 단점이 있으므로, 콘빔영상을 이용하여 생성한 세팔로 영상인, 소위 CG (CBCT-generated) ceph을 이용하여 보다 효율적으로 평가할 수 있는 새로운 프로토콜을 발표함으로써 정확한 선수술 교정진료에 도움이 되고자 한다.