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문제 정의
- 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 혼합치열기 (Hellman dental age UA) 의 II 급 1류 부정교합과 정상 교합 어린이의 상악구개형태를 재현한 후 구개용적 및 전방 구개 경사의 차이가 있는지 비교, 분석함으로써 부정교합 진단 시 기초자료로서의 적용가능성을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 각각의 상악 석고모형을 3차원 레이저 스캐너 (Breuckmann opto-TOP HE, INUS, Korea) (Fig. 1)로 스캔한 후 Rapidform 2004 프로그램 (INUS, Korea) (Fig. 2)을 이용하여 3차원 이미지를 재구성하였다. 구개용적 산출을 위하여 절치유두의 후방점과 좌우 제1대구치 구개측 치은의 최하 방점을 기준으로 한 가상평면을 표준평면으로 설정하였고, 제1대구치의 구개측 치은의 최하방점에서 이 표준평면과 직각을 이루게 하여 수직평면을 생성한 후 최종 절단된 구개형태(Fig.
- 구개를 3차원적으로 조사하기 위한 방법으로는 Moire topography, 레이저 스캐닝, stereophotogrammetry 등이 있으나 3차원 레이저 스캐너를 이용한 분석이 빠른 계산속도와 높은 정확도, 모의조작이 가능한 점 등으로 인하여 이들 중 가장 유용하다m 이에 본 연구에서는 정상교합과 I 급1류 부정교합 어린이의 구개용적과 전방구개경사를 측정, 비교하는 데에 비접촉식 3차원 레이저 스캐너를 이용하였다.
- 2)을 이용하여 3차원 이미지를 재구성하였다. 구개용적 산출을 위하여 절치유두의 후방점과 좌우 제1대구치 구개측 치은의 최하 방점을 기준으로 한 가상평면을 표준평면으로 설정하였고, 제1대구치의 구개측 치은의 최하방점에서 이 표준평면과 직각을 이루게 하여 수직평면을 생성한 후 최종 절단된 구개형태(Fig. 3)를 이용하여 구개용적 을 mm, 단위로 계산하였다
- 모든 측정은 세 차례 반복하여 그 평균값을 대표값으로 하였다. 조사자간 오차를 제거하기 위해 측정은 한 명의 연구자가 모두 시행하였다.
- 서울지역 정상교합 어린이와 서울대학교 치과병원에 내원한 골격 성 II 급1류 부정교합 환자 중 혼합치열기 어린이에서 채득한 60개의 상악모형을 3차원 레이저 스캐너를 통해 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 저자는 치아가 결과에 미치는 영향을 최대한 배제하기 위해 좌우 제1대구치 구개측 치은연의 최하방점과 절치유두 후방 점으로 이루어진 평면을 기준으로 설정하였다. 그러나 Alarashi 등%)의 연구결과에서 볼 때 후전방두부방사선사진을 통해 비교했을 때 전치부와 대구치부의 상악골격의 수직적 양상이 정상 교합과 U 급 부정교합 증례에서 명확한 차이를 보이므로 본 연구에서 계측기준으로 설정한 표준평면의 위치가 두 군간에 차이를 보일 가능성이 있다.
- 전방구개 경 사를 측정 하기 위하여 절치 유두의 후방점 으로부터좌우 제1대구치 구개측 치은의 최하방점을 연결한 가상선까지의 구개봉합선을 따르는 구개형태곡선들을 얻고, 표준평면으로부터 의 최심점 으로부터 절치유두의 후방점 까지의 곡선을 curve fitting하여 이 선과 표준평면이 이루는 각도를 계산하였다(Fig. 4).
- 계산하였다. 좌우 유견치의 치은연 중앙점을 연결한 거리와 좌우 제1대구치의 치은연 최하방점을 연결한 거리로 각각 견치 간 구개폭경과 대구치간 구개폭경 을 측정하였다.
- 최심점과 표준평면과의 거리로 구개고경을 측정하였고 절치유두의 후방점으로부터 최심점까지 표준평면상의 거리로 구개 장 경을 계산하였다. 좌우 유견치의 치은연 중앙점을 연결한 거리와 좌우 제1대구치의 치은연 최하방점을 연결한 거리로 각각 견치 간 구개폭경과 대구치간 구개폭경 을 측정하였다.
- 측정대상이 되는 구개부의 절단과 용적 및 경사도의 계산을 위한 기준점을 입력하는 데에 있어 오차를 줄이기 위해 한 사람의 연구자가 무작위로 모두 3회 반복 측정하였다. 그러나 본 연구는 다년간에 걸쳐 누적된 표본을 계측한 것이어서 인상을 채득할 당시의 조사자간 오차를 검정할 수 없고 모형이 장기간 보관되면서 발생한 변형에 대해서도 오차가 발생할 수 있으나 이.
- 조사대상 어린이의 평균연령은 8세 9개월이었다. 혼합치열기는 유 전치의 교환과 함께 시작되어 모든 소구치의 맹출이 이루어질 때까지 비교적 장기간에 걸친 시기이므로 이 시기에 일어나는 골격의 성장이 연구결과에 미치는 영향을 최대한 배제하기 위하여 비교적 안정된 기간인 Hellman dental age HA로 치령을 통일하였다.
대상 데이터
- 구치관계가 flush terminal plane을 보이고 견치 관계가 I 급이며 수평 및 수직 피 개도가 정상범주인 경우 정상교합으로 간주하였다. 건치어린이 후보는 서울시 산하 25개 구에서 관내 전 초등학교를 대상으로 구강 검진을 실시하여 그 학교 4, 5학년 어린이 중에서 각 구대표 2명 (남, 여 각 1명씩)을 선발하여 각 구대표 50명을 서울특별시치과의사회에 추천하여 결정되었다. 각 어린이의 예방진료상태 , 치주상태, 치열상태, 일반치과상식이 그 선발기준이었다.
- 본 연구대상을 선정하는데 있어 I 급1류 부정교합 어린이는 측 두 방사선사진 계 측에서 상하악 관계를 반영 하는 계 측치 들을 통하여 선별하였으며 상악전돌 및 하악정상 혹은 후퇴에 의한 증례와 상악정상 및 하악후퇴에 의한 증례를 구분없이 연구대상에 포함시켰다. 따라서 본 연구결과에서는 정상교합과 I[ 급1 류 부정교합 어린이 간에 전방구개경사도에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나, II 급 부정교합 내에서도 상악골이 전 돌 된 경우와 정상적인 경우에 상악골의 형태학적 차이가 존재할 가능성 이 있으므로 상악전돌에 의한 Q 급 부정교합인 어 린이에 한하여 전방구개경사를 측정 , 비교하였다면 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었으리라 여겨진다.
- 대상 어린이 중 교합에 영향을 줄만한 수복물이나 치아 및 공간 소실이 있는 경우, 심한 총생을 보이는 경우는 연구대상에서 제외하였다. 비교를 위하여 , 서울시 치과의사회에서 주관한 2000년부터 2004년까지 건치어린이 선발대회를 위해 서울의 각 지역 치과의사에 의해 구대표로 선발된 건치어린이 후보들의 경석고 모형 중 역시 Hellman dental age HA에 해당하고 교합 양상이 정상이며 , 안모상 정상범주에 속하는 29명 (남자 15명 , 여자 14 명)의 상악 석고모형을 선택하였다. 구치관계가 flush terminal plane을 보이고 견치 관계가 I 급이며 수평 및 수직 피 개도가 정상범주인 경우 정상교합으로 간주하였다.
- 소아치과에 내원한 교정 환자 중 Hellman dental age UIA 에 해당하고 골격성 Q 급1류 부정교합 양상을 보이는 31명(남자 16명, 여자 15명)의 상악 석고모형을 채득하였다. 대상 어린이 중 교합에 영향을 줄만한 수복물이나 치아 및 공간 소실이 있는 경우, 심한 총생을 보이는 경우는 연구대상에서 제외하였다.
데이터처리
- 얻어진 결과는 SPSS 12.0 for windows를 이용하여 95% 신뢰수준에서 independent samples t-test를 통하여 통계적 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- 1. 혼합치열기의 II급1류 부정교합 어린이는 정상교합 어린이에 비해 평균구개용적이 유의하게 작은 경향을 보였다(p<0.05).
- 2. 혼합치열기의 a급1류 부정교합과 정상교합 어린이 사이에서 전방구개경사와 구개고경은 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
- 3. 혼합치열기의 R급1류 부정교합 어린이는 정상교합 어린이에 비해 구개장경이 유의하게 길었다(p<0.01).
- 4. 혼합치열기의 II급1류 부정교합 어린이는 정상교합 어린이에 비해 견치간 구개폭경(p<0.05)과 대구치간 구개폭경 (p<0.01)이 유의하게 좁은 경향을 보였다.
- 견치간 구개폭경은 H급1류 부정교합 어린이에서는 26.51 mm, 정상교합 어린이에서 27.71mm이었으며 11 급1류 부정교합 어린이에서 유의하게 작은 값을 나타내었다(p<0.05, Table 5). 대구치간 구개폭경은 1[급1류 부정교합과 정상교합 어린이에서 각각 32.
- 구개용적은 R급1류 부정교합 어린이에서 3840.24mm3, 정상 교합 어린이에서 4205.10mm3로 나타났고 II급1류 부정교합 어린이의 구개용적이 정상교합 어린이의 구개용적보다 작게 나타났다(P<O.O5, Table 2).
- 그간의 연구들은 구개의 전방이나 측방기준점에서 구개최심점으로의 일률적인 직선으로 구개경사를 결정하였으므로 두 기준점 사이에 존재하는 구개의 굴곡이나 기울기변화 등은 고려되지 않았으나, 본 연구에서는 curve fitting을 통하여 구개 단면이 이루는 곡선의 굴곡에 가장 근접한 기울기를 산출하였으므로 보다 정확한 구개경사도를 얻을 수 있었다. 예를 들어 구개고 경이 같은 경우에도 구개면이 이루는 곡선이 단순한 경사를 이루는 slant type보다 S자형 곡선을 이루는 curved S- shaped type에서 curve fitting 결과 산출된 기울기가 더 크게 나타난다。.
- 비해 높다는 인상을 강하게 받아왔다. 따라서 전방 구개 경사가 II 급1류 부정교합자에서 정상교합자의 그것보다 더욱 클 것으로 예측되나 본 연구의 결과 II 급1류 부정교합 어린이의 전방구개경사는 31.52°, 정상교합 어린이의 경사는 32.40°로 양측간 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05, Table 3).
- 본 연구에서 II급1류 부정교합 어린이의 경우 정상교 합자에 비해 견치간 구개폭경 (p<0.05)과 대구치간 구개폭경 (p<0.01) 이 유의하게 작은 값을 보였고(Table 5), 구개장경 (p<0.01)은유의하게 큰 값을 보였으나 구개고경은 정상교합자와 유의한 차이를 보이지 않았는데 (Table 4) 이는 김少의 결과와 다소 차이가 있다. 김街은 부정교합자의 상악치열궁 및 구개에 관한 연구에서 1[ 급1류 부정교합의 경우 정상교합자에 비하여 대구치간 폭경과 견치간 폭경이 유의하게 작았고, 구개가 보다 길고 좁으며 깊었다고 기술하였다.
- 본 연구에서 II급1류 부정교합 어린이의 구개용적은 3840.24mm3로 정상교합 어린이의 구개용적 4205.10mm3보다 유의하게 작게 나타났다(p<0.05). 성별에 따른 유의한 구개용적의 차이는 존재하지 않았다(p>0.
- Alarashi 등处>도 혼합치열기의 R 급 부정교합 자의 전후방두개방사선사진을 분석한 결과 정상교합자에 비하여 상당한 치아치조적 및 골격적 위축이 나타나며 코의 기저부까지도 좁아져 있다고 하였다. 이번 연구에서도 구개폭경이견치와 대구치간에서 모두 좁아짐을 나타내 Q 급 부정교합의 경우 구개폭경과 구개용적과의 상관성이 매우 높을 것으로 여겨진다.
- 김街은 부정교합자의 상악치열궁 및 구개에 관한 연구에서 1[ 급1류 부정교합의 경우 정상교합자에 비하여 대구치간 폭경과 견치간 폭경이 유의하게 작았고, 구개가 보다 길고 좁으며 깊었다고 기술하였다. 이번 연구의 결과로 미루어, H 급 1류 부정교합에서 구개장경이 정상교합보다 더 큰 값을 보임에도 불구하고 구개용적이 정상교합에 비하여 작은 것은 하 후방으로 위치된 혀와 동반하여 나타나는구개의 좁은 폭경과 횡적 위축으로 인한 영향이 구개장경에 의한 영향보다 크기 때문인것으로 추측된다. Alarashi 등处>도 혼합치열기의 R 급 부정교합 자의 전후방두개방사선사진을 분석한 결과 정상교합자에 비하여 상당한 치아치조적 및 골격적 위축이 나타나며 코의 기저부까지도 좁아져 있다고 하였다.
후속연구
- 포함시켰다. 따라서 본 연구결과에서는 정상교합과 I[ 급1 류 부정교합 어린이 간에 전방구개경사도에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나, II 급 부정교합 내에서도 상악골이 전 돌 된 경우와 정상적인 경우에 상악골의 형태학적 차이가 존재할 가능성 이 있으므로 상악전돌에 의한 Q 급 부정교합인 어 린이에 한하여 전방구개경사를 측정 , 비교하였다면 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었으리라 여겨진다. 향후 상악전돌에 의한 II 급 부정교합과 하악 후퇴에 의한 I 급 부정교합 간에 상악골 및 구개의 형태학적 차이가 존재하는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
- 그러나 Alarashi 등%)의 연구결과에서 볼 때 후전방두부방사선사진을 통해 비교했을 때 전치부와 대구치부의 상악골격의 수직적 양상이 정상 교합과 U 급 부정교합 증례에서 명확한 차이를 보이므로 본 연구에서 계측기준으로 설정한 표준평면의 위치가 두 군간에 차이를 보일 가능성이 있다. 이에 체계적이고 심도있는 연구를 통해 구개연구를 위한 안정적이고 합리적인 기준평면을 우선 설정하는 것이 필요하다고 생각되며 이는 향후 인종간의 비교나 각 연구간의 수치비교를 통한 분석 등도 가능케 할 것이다.
- 따라서 본 연구결과에서는 정상교합과 I[ 급1 류 부정교합 어린이 간에 전방구개경사도에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나, II 급 부정교합 내에서도 상악골이 전 돌 된 경우와 정상적인 경우에 상악골의 형태학적 차이가 존재할 가능성 이 있으므로 상악전돌에 의한 Q 급 부정교합인 어 린이에 한하여 전방구개경사를 측정 , 비교하였다면 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었으리라 여겨진다. 향후 상악전돌에 의한 II 급 부정교합과 하악 후퇴에 의한 I 급 부정교합 간에 상악골 및 구개의 형태학적 차이가 존재하는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
- 혼합치 열기에서의 구개형태가 부정교합의 진단기준으로 적용되기 위해서는 흡지벽이나 구호흡이 있는 어린이의 구개 형태에 대한 관찰, 부정교합어린이의 구개형태의 누년적 변화 및 치료 전후의 변화 등에 대한 연구가 필요할 것이며 본 연구에서 사용한 전방구개경사측정법을 토대로 구개경사에 따른 Nance holding arch의 구치근심이동 억제효과에 대한 연구를 진행하는 것도 의미있을 것이다.
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