임상교정에서 Light force 왜 필요한가

전윤식 교수

Rationale and Clinical Perspective of Light-force Orthodontics

연대치대 졸업 및 교정과 수련

미국 UCSF 객원교수

전 이화여대 교정과 교수

브라켓을 이용한 전통적인 교정치료가 조금씩 위기를 맞이하고 있습니다. 약 27년 전에 개발되어 교정시장에 출시된 투명교정장치의 잠식이 예사롭지 않기 때문입니다. 치아이동을 계획대로 진행하고 완성하는 의술이야 말로 모든 교정의들에게는 양보할 수 없는 전문성인데 투명교정장치는 브라켓만큼 우월하지 않음에도 불구하고 점차 그 시장이 확대일로에 있습니다.

그 이유는 투명교정장치가 환자들의 마음을 먼저 사로잡은 후 부족한 부분을 충족시키려고 끊임없이 첨단 기술 및 재료의 개발을 해 온 그 결과물이 지금의 점유율로 나타났다고 봅니다. 이제는 발치 증례도 해결 가능할 수준이라고 하니 국내외의 유명한 대학 수련기관에서조차 그 장치를 사용하는 것이 어쩌면 당연한 것인지도 모르겠습니다.

그렇다면 환자들 입장에서 본 교정치료에 대한 기대와 우려가 무엇인지를 이 시점에서 다시 한 번 짚어본 후 브라켓 중심 치료에서 어떠한 방향으로 전환할지를 진지하게 고민할 때가 되었다고 봅니다.

환자들의 기대는 우선 보이지 않으면서 이물감으로 인한 불편감도 없고 빠르게 치료되면서 치료비도 저가인 것입니다. 반면 환자들의 우려는 교정치료시 발생하는 통증입니다. 교정치료 기간 내내 발생하는 크고 작은 통증은 교정력이 가해질 때마다 나타나는 일시적 통증으로 반복되다 보니 교정의들은 그 정도의 통증은 환자가 감내할 만한 수준이라 생각하고 소극적으로 대처해 왔습니다.

결국 새로운 교정치료의 방향은 치료 시 발생하는 미미한 통증이라도 적극적으로 감소시키는데 주력해야 합니다. 그런 다음 그 장치가 안보이거나 덜 보이게 하고 이물감도 줄여 주면서 브라켓으로부터 얻는 장점을 극대화 하는 것이라고 생각합니다.

더 나아가 TAD가 보편화된 지금 든든한 고정원을 활용하고 3D 다지털 기술을 접목한다면 브라켓 중심의 치료법으로부터 무한한 가능성이 창출될 것이기에 많은 분들이 합심하여 노력한다면 교정학계의 새로운 시대가 열릴 것으로 기대합니다.

이를 위해 연자는 새롭게 개발된 모발 굵기 와이어와 flat 와이어, 그리고 벨로드롬 와이어 등 기존 와이어와는 다른 와이어를 소개하고 그 효과에 대해서도 설명하고자 합니다. 또한 기존 브라켓에서 사용했던 탄성재 중 코일스프링과 파워체인을 light force 개념에 근거하여 제작한 super elastic NiTi closed coil spring과 E-band와 E-chain을 소개하고 관련된 증례를 보여드리고자 합니다.

임상교정에서 Light force의 효율적 적용

백승학 교수

Effective Application of Light Force in Our Daily Practice

서울치대 졸업 및 교정과 수련

미국 USC 객원교수

서울치대 교정과 교수

교정력에 의한 치아의 이동 양상은 기초와 임상연구 및 치료 증례에서 늘 중요한 관심사 중의 하나이다. 교정분야에서 적절한 생역학 (biomechanics)을 사용하여 얻고자 하는 것은 1) more controlled tooth movement, 2) faster tooth movement, 3) minimal discomfort and side effects이다.

이때 고려되어야 할 사항은 다음과 같이 정리할 수 있다.

1) force (magnitude and duration)

2) host factor including age, root, PDL, alveolar bone, and individual biologic response

3) appliance (wire, bracket, play, binding, resistance to sliding, etc)

이상 3가지 중에서 임상가가 조절가능한 것은 force 와 appliance이다.

본 강연에서는 임상가가 force와 appliance를 어떻게 사용하여아 부작용을 최소화하면서 '원하는 시간'에 '원하는 위치'로 치아이동을 효율적으로 시킬 수 있는지를 설명하고, light force의 치료단계별 (leveling and alignment, forced eruption, arch widening, decrowding, space closure) 개념과 'minimal resistance site'의 이해 등에 관하여 문헌과 증례를 살펴보고자 한다.

설측교정에서 Light force의 효율적 적용

이기준 교수

Effective Application of Light Force in Lingual Orthodontics

연대치대 졸업 및 교정과 수련

미국 UPenn 객원교수

연대치대 교정과 교수

치주인대의 세포수준의 변화를 일으키는 데 큰 힘보다는 작은 힘이, 그리고 간헐적 힘보다는 일정 지속시간 이상의 힘이 필요하다는 것은 익히 알고 있다. 따라서 최근의 추세는 기존의 wire보다 가느다란 wire를 이용하되 이를 구속하지 않는 passive slot에 삽입하는 self-ligating type의 tube나 bracket을 이용하는 것이 많이 보편화되었다. 다만 성인에서는 장치의 노출을 꺼리는 경향이 있으므로 설측교정을 고려하지 않을 수 없다.

설측교정 장치는 노출이 적다는 장점이 있으나 interbracket distance가 순측 장치에 비해 작아진다는 생역학적인 불리함으로 light force를 제공하기에는 기본적으로 쉽지 않은 여건을 가지고 있으며 부득이하게 간접 접착술을 시행해야 하므로 비용 상승의 문제도 있다. 그럼에도 불구하고 통상적인 edgewise bracket의 연장선상인 이러한 설측교정장치의 당위성을 아래 관점에서 논의하고자 한다.

(1) 기술적 고려: 전치부 ‘배열’이 되면 다 되는가? 공간형성 및 폐쇄를 위한 부가적 장치의 적용 용이성도 고려하라.

(2) 심미적 고려: 배열은 되는데 돌출이 될지 어떻게 예측하며 어떻게 대처하면 되는가?  geometry고려를 통한 전략적 대처방법을 논의한다.

(3) 수직적 고려: 배열 후 전치부 건강은 괜찮을까? 심미성뿐 아니라 치아 건강을 고려한 전략적 수직조절 방법을 논의한다.

(4) Axis의 고려: 불편하게 각형 슬롯을 쓰는 잇점이 무엇일까? 설측교정에서 최대의 난점인 torque 조절을 통해 성인교정의 영역을 확대한다.

튜브형 교정장치를 통한 Light force 활용

김영재 원장

Light-force Orthodontics by Using Tube-type Appliance

조선치대 졸업

조선치대 교정과 수련

이유 구강악안면외과교정과

교정치료에서 치아이동의 효율성을 높이고 치근 흡수 등의 원하지 않는 부작용을 줄이기 위한 최적의 힘 (optimal force) 에 대한 고찰과 함께 약하고 지속적인 힘 (light continuous force) 의 중요성은 지속적으로 강조되어 왔다. 그러나 1974년에 Andrews에 의해 개발되어 현재까지도 많은 교정과 의사들이 일반적으로 사용하고 있는 사전조절된 브라켓 (preadjusted appliance) 에 미리 성형 된 호선((pre-formed arch)을 사용하는 shape-driven 개념의 교정술식이 보편화되면서 “약력”이 가지는 그 자체의 중요성을 위한 목적보다는, 브라켓에 내재된 특정 처방을 발현시키기 위해 보다 굵은 직경의 각형 호선으로 교체하기 위한 하나의 과정으로서 가는 직경의 NiTi 호선이 사용되는 경향이 있다.

교정치료에 있어 가는 직경의 NiTi 호선에 의한 약하고 지속적인 힘을 보다 효과적으로 적용하기 위한 방법 중 하나로 적절한 clearance를 가지는 튜브형 장치를 사용할 수 있다. 이 장치와 함께 약한 교정력이 사용되면 환자가 느끼는 동통이 줄어들게 되고 치아 이동이 빠르게 나타나며, 그 외에도 브라켓 장치보다 프로파일(profile)이 작아서 환자의 불편감이 적고 과개교합이나 심한 크라우딩이 있어 공간제약이 있는 경우에도 사용할 수 있다는 장점이 있다.

본 연제에서는 이러한 튜브형 교정장치와 약력을 활용한 교정 임상 술식의 필요성과 함께 아래와 같은 몇 가지 증례를 통해 그 활용 방안을 소개하고자 한다. 

• 전치부에서 특정 치아의 변위가 심한 증례

• 선수술 후 교합 안정화를 위해 빠른 초기 치아배열이 필요한 증례

• 투명교정장치에서는 비효율적인 치아이동을 개선하기 위한 보조장치로서의 활용 증례 

• Molar uprighting 증례

디지털 테크놀로지를 통한 Light force 활용

배기선 원장

Effective Application of Light Force by Using Digital Technology

부산치대 졸업 및 교정과 수련

부산대병원 교정과 전임의

선부부치과교정과

낮고 지속적인 교정력을 적용하고 마찰력을 최소화하는 것은 교정적 치아 이동을 빠르게 하는 가장 중요한 요소이다. 이러한 특징을 최대로 살릴 수 있도록 낮은 마찰력을 가진 2D lingual bracket이나 다양한 tube형 부분교정용 장치들과 부드러운 NiTi 원형 호선을 결합하는 여러 가지 임상 기법들이 개발되어 있지만, 장치 형태의 생역학적 한계 때문에 정교한 치아이동을 원하는대로 이루기 힘든 경우도 많다. 

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 환자 악궁의 3D 디지털 모형을 제작한 후 이상적인 치아 배열이 되도록 셋업을 시행하고, 개개 치면 형태에 꼭 맞는 베이스를 가진 double wire bracket을 디자인 한 후 이를 3D 프린터를 이용하여 바로 레진으로 출력하는 방법을 개발하였다.

2가닥의 원형 호선으로 교정치료를 시행한다는 개념은 1929년 Dr. Spencer Atkins에 의해 처음 제시되었으며, 그의 Universal appliance는 2개의 원형 호선을 교합면쪽 및 치은쪽 슬롯에 별도로 삽입하여 각각 전후방 및 회전, 수직 및 근원심 조절을 담당하게 함으로서 치아들의 정교한 조절이 가능함을 증명한 바 있다.

하지만 당시에는 셋업 모델과 같이 2가닥의 호선을 정확하게 coordination시킬 수 있는 적절한 방법이나 낮고 지속적인 교정력을 발휘할 수 있는 교정용 재료 등이 전혀 존재하지 않았기 때문에 이미 대세로 자리잡고 있던 edgewise bracket에 비해 널리 보급되지는 못하였다. 하지만 현대에 이르러 상용화된 digital setup 및 3D printing 기술을 응용할 경우 충분히 임상적으로 적용 가능할 것으로 판단되었다. 또한 두 가닥의 가는 호선을 사용할 경우 한 가닥의 굵은 각형 호선을 사용하는 전통적인 edgewise bracket에 비해 훨씬 적은 교정력만으로도 동일한 정도의 치아 이동을 이룰 수 있기 때문에 bracket과 같이 크기가 작고 정교한 형태의 장치를 3D 프린터로 제작할 때의 가장 큰 문제점인 재질이 약하고 파절에 취약하다는 단점을 충분히 상쇄할 수 있을 것으로 생각되었다.

술자의 치료계획에 따라 거의 무제한적으로 디자인을 변화시킬 수 있는 3D printed double wire bracket과 상대적으로 아주 light force를 발휘하는 2가닥의 원형 호선을 적절히 조합하는 본 방법이 기존의 교정장치들에 비해 보다 간편하고 효율적인 전치부 교정치료방법이 될 수 있을지 그 임상적 적용 가능성을 한번 살펴보고자 한다.

악교정 수술 환자에서 효율적인 Light force 적용

황현식 교수

Effective Application of Light Force in Orthognathic Surgery Patients

연대치대 졸업 및 교정과 수련

전 전남치대 교정과 교수

미국 UOP 교정과 겸임교수

악교정수술을 위해서는 상하악 치아의 alignment 그리고 상하악간의 arch coordination 이 필요하다는 것은 주지의 사실입니다. 그리고 보다 제대로 된 수술을 위해서는 이러한 교정치료 시 소위 dental decompensation 이 제대로 되어야 한다는 것 또한 잘 알고 있습니다.

Dental compensation이라는 것은 상악과 하악 간 크기나 위치의 부조화가 있을 때 치아가 그 위치를 보상해서 자리잡음으로 골격적 부조화로 인한 기능적 문제를 최소화시키는 인체의 자연스러운 생리현상이라 할 수 있습니다. 이러한 치아 위치를 수술을 하기 위해 억지로 교정하는 것은 당연 환자에게는 큰 불편이라 할 수 있겠습니다. 이러한 decompensation은 입술이나 뺨 그리고 혀 등 연조직 근육으로부터의 압력을 거슬러 이동해야 함으로 그 저항을 이겨내기 위해 다소의 heavy force 부여가 필요합니다. 그리고 상하교합의 영향을 덜 받는 sagittal 방향에서 와는 달리 구치부 교합이라는 큰 저항 하에 있는 transverse decompensation의 경우에는 heavy wire로 센 교정력을 부여하여도 제대로 치아이동이 되지 않는 경우를 볼 수 있습니다.

그러나 수술전 교정에서와는 달리, 수술을 먼저 시행하고 교정을 할 경우에는 턱의 위치가 개선된 상태이므로 치아의 이동, 얼라인먼트 뿐 아니라 dental decompensation 까지도 매우 쉽게, 약한 힘에 의해서도, 매우 쉽게 일어나는 것을 볼 수 있습니다. 그리고 RAP 현상에 의한 세포활동 활성화 그리고 bone mineral density의 감소 등이 합해져서 치아이동은 “물 흐르듯이” 편하게 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 자연 light force 만으로도 교정치료가 가능하여, 단순히 치료기간이 짧아지는 것 외에, 그야말로 “편안한” 교정치료가 가능함을 기대 할 수 있습니다.

그 동안 수술전교정치료로 인해 특히 턱교정수술환자의 교정치료가 "힘들고 불편한" 것으로 인식되어 왔지만, 선수술의 적용으로 턱수술환자에서의 교정치료는 오히려 일반 교정환자에서와는 비교도 안될 정도로 "편안한 치료"가 될 수 있음을 여러 문헌과 그리고 전형적인 증례를 통해 설명 하고자 합니다. 아울러 부득이 술전교정이 필요한 경우에도 "보다 편안한" 교정치료를 위해 Light force를 효과적으로 적용하는 임상 프로토콜을 유형별로 소개하고자 합니다.