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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

2. 교합 변형 및 붕괴의 원리

Categories: 보철, Date: 2014.08.23 10:55:59

교합 변형의 기초는 하악 운동과 위치 결정의 특이성에 있다.  인체는 골격을 기초로 인대와 관절의 가동성 한계 내에서 근육으로 기능을 한다. 골격과 인대는 강체의 정역학적 기본을 제공하고 있고 뼈와 뼈 사이에는 관절이 존재하여 신체 운동을 가능케 한다. 이런 골격에 근육은 자체의 근 활성으로 힘을 제공하고 이런 힘은 골격의 구성 방향, 인대의 한계, 관절의 운동로를 따라 방향성을 갖는 vector force가 된다. 즉 인체의 구조 역학 및 동역학dynamics은 골격과 인대의 정역학만으로는 해결될 수 없고 근 활성에 의한 동역학의 해석이 개입되어야 한다. 다시 말하자면 관절에 의해 골격계가 연결된 인체가 중력과 정역학적 평형을 이룬 상태에서 근력이  작용하여 운동이 발생한다. 그러나 인체의 다른 관절 운동과 달리 구강악계는 독특한 방법으로 하악 운동을 결정한다. 측두하악관절은 타 관절의 경우와 같이 운동하지만 특이하게도 하악 운동은 치아 접촉의 영향을 받는다. 다시 말하자면 인체의 구성 단위 운동은 관절을 통하여 서로 영향을 주고받는다. 그러나 하악 운동만은 특이하게도 치아 접촉의 정교한 유도로를 따라 이동 경로가 결정된다. 치아가 접촉하기 전까지는 측두하악관절과 근육의 운동으로 이루어진 하악 운동은 치아가 접촉하면 치아 유도로에 의해 운동의 방향이 결정 혹은 변형된다. 그리고 치아 접촉을 통해 하악의 최종적인 공간적 위치가 결정된다. 이와 같이 인체에서 강체의 직접 접촉을 통해 인체의 구성 단위의 운동 방향과 위치가 결정되는 것은 하악 운동이 유일하다.


하악 운동의 정의는 다음과 같다. 하악골을 움직이는 근육의 합이 하악골 운동에 직간접적으로 관여한다. 즉 폐구근과 supra와 infra-hyoid 근육들 그리고 혀와 같은 단위 근육의 합이 목 뒤 근육들과 균형을 맞추고 있다. 그리고 shoulder girdle을 기준으로 척추와 골반을 연결하고 있는 근육들은 하악 운동에 관여하고 있는 근육들과 힘의 균형을 맞추기 위해 적응성 자세를 취하고 있다. 그리고 상하지는 어깨와 골반의 위치와 방향에 따라 상대적인 위치와 길이가 결정된다. 예를 들면 팔다리의 길이와 위치가 좌우가 다르고 비대칭적인 것은 하악골 위치에 대한 3차원적 적응성 자세에 기인하는 것이다. 그리고 머리의 위치와 척추의 만곡이 변형되는 것도 하악골 위치의 변위가 근본적인 원인이다. 결국 모든 사람이 비대칭성 자세를 가지고 있는 이유는 하악골 위치가 완벽하게 대칭적인 경우가 없기 때문이다. 이런 사실을 바탕으로 교합 변형에 대한 전신의 적응 반응이 일어난다. 교합은 하악골의 운동과 위치를 결정하는 일차적인 요소이다. 교합의 변형 혹은 붕괴가 일어나면 측두하악관절을 포함한 상하 악골뿐만 아니라 안면과 두개골의 변형을 초래한다. 하악은 중력에 역행하여 두개와 안면골에 매달려 있다. 그리고 하악 운동은 무게 중심에 관련되어 있다. 즉 하악이 중력에 대해 안정된 위치에 존재하면 효율적으로 하악 운동이 이루어진다. 즉 최소의 힘으로 하악을 유지하고 운동을 할 수 있어야 한다. 이런 이유로 머리의 3차원적 위치는 하악의 무게 중심에 관련되어 있다. 즉 머리가 하악을 최소의 힘으로 유지하고 하악 운동 자체를 효율적으로 도울 수 있는 위치로 적응되는 것이다. 비대칭성 하악골 위치와 자세는 교합에 의해서 결정된다. 즉 하악골의 최종 귀착지인 최대교두감압위의 위치에 맞추어 하악 과두와 측두하악관절의 형태와 역학적 특징이 정해지고 치아 유도에 맞추어 하악 운동의 방향성이 결정된다. 결국 교합이 붕괴되면 붕괴되는 혹은 반대 방향으로 하악 운동은 변위 되고 신체는 반대의 방향으로 버티거나 같이 무너진다. 즉 변위 된 하악골의 무게 중심을 보정하는 방향으로 신체의 머리, 어깨 그리고 골반이 새로운 위치에서 균형을 이룬다. 일반적으로 하악골 변위에 대한 신체의 적응 과정은 머리의 변위와 반대의 방향으로 어깨가 변위하고 다시 골반이 반대로 변위하여 균형을 잡으면 반대의 방향으로 버티는 것이고, 머리와 어깨의 변위가 같은 방향이거나 어깨와 골반이 같은 방향이고 머리와 반대 방향이면 신체의 적응에 문제가 생긴다. 이런 이유 때문에 교합 붕괴의 원인과 과정이 측두하악관절 장애의 치료와 전신 교합 질환 증후군의 치료에 중요한 기준을 제공한다.








그림 1. 최대교두감압위에 의한 하악골 위치의 결정.
치아 접촉및 치아 유도와 측두하악관절의 기능 해부학적 형태는 하악골 위치를 결정한다. 그리고 측두하악관절은 불확정성 원리가 작용하고, 치아접촉은 확실한 기준으로 하악위를 유지한다. 즉 교합 붕괴가 발생하면 하악골은 변위되어 새로운 위치로 이동한다. 이런 변위의 기준도 치아 접촉과 측두하악관절의 해부학적 형태에 의존한다.


이런 전신 자세 및 균형을 조절하는 교합의 원리는 중력에 기준한다. 즉 환추와 축주의 복합체가 두개를 중력에 저항하여 들어 올리고 있는 상태에서 두개에 하악골이 매달려 균형과 자세를 유지하고 있는 시스템에 교합이 동역학적 힘을 가하고 있다. 때문에 중력에 대한 균형과 교합력에 대한 적응성 반응이 자세를 결정하는 시스템에 중심위 최대교두감합위와 편심위 치아 유도에 대한 외상성 교합이 교합 변형 혹은 붕괴의 근본적 원인이 되고 자세의 불균형과 적응성 자세는 결과가 된다. 때문에 전신의 자세와 균형은 교합학적으로 분석하고 진단하여 치료 계획을 수립하여야 한다. 결과적으로 전악재건술의 분석과 진단 그리고 치료 계획은 교합학적으로 시행하여야 한다. 그리고 교정 및 보철 등 가능한 방법을 사용하여 자세의 균형을 회복하고 심미 기능적인 교합을 완성하여야 한다. 그리고 골격적 비대칭과 비례 파괴 등의 문제는 외과적 수술을 고려하여 치료 계획을 수립하여야 한다. 

1. 부정 교합

부정 교합은 상하악골의 성장 장애 혹은 과 성장에 기인한다. 그리고 치아의 형태와 크기 그리고 결손의 유무에 1차적인 영향을 받는다. 이런 악골 성장의 부조화와 치아의 문제는 상하 악간 관계에 영향을 준다. 그리고 상악과 하악이 치아에 제공하는 공간의 부족 혹은 과다는 치아 배열에 문제를 낳는다. 그리고 치아 배열의 문제로 인한 교합 형성의 장애는 골조직 성장과 발육에 2차적인 영향을 준다. 즉 교합적으로 안정되지 못하면 기능적 효율도 저하되어 골 성장과 성숙에 필요한 자극이 감소되거나 촉진되기 때문에 성장과 발육의 완전성에 장애를 초래 한다. 이런 장애는 성장 발육하는 동안에는 심각한 문제를 일으키지 않을 수도 있지만, 부정 교합에 적응한 상하 악골 및 안면골의 성장 발육과 퇴행성 변화로 인하여 안면의 비대칭, 측두하악관절장애, 저작 및 연하 장애 그리고 발음 장애 등의 결과를 일으킨다.

악골 및 안면골의 성장 발육은 울타리 효과로 설명할 수 있다. 밥그릇과 밥그릇 뚜껑의 비유로 예를 들면 밥그릇보다 밥그릇 뚜껑이 더 크고 밥그릇과 딱 맞아야 한다. 만약 밥그릇보다 밥그릇 뚜껑이 더 작으면 밥그릇을 완전히 닫지 못한다. 실제 임상에 있어서 상악이 하악에 비하여 약 10% 정도 더 커야 한다. 즉 상악 치아의 부피 총합이 하악 치의 것보다 약 10% 더 크고 치열궁의 기하학적 구조를 이루고 상하 치열궁의 상보적으로 일치하여야 한다. 만약 상하 치열궁의 비례가 파괴되어 상하악 치열궁의 크기가 비슷하면 2가지 반대 방향으로 적응성 변화가 발생한다. 1번째 방향은 하악이 전방으로 이동하여 앵글씨 분류 3급 부정 교합이 발생한다. 즉 prognathism의 발생은 교합에 의한 것이다. 2번째 방향은 하악이 후방으로 이동하여 상대적이 치열궁 크기가 감소하여 교합하는 것이다. 즉 retrognathism이 발생하고 신체가 적응하는 것이다. 결국 정반대의 부정 교합 발생의 원인이 같은 이유로 발생한다. 때문에 서로 다른 부정교합의 치료 계획이 모두 상악 확장을 필요로 한다. 그리고 치열궁 비례 파괴의 근본적인 원인인 치아 크기의 문제를 보철적 치료로 해결하여야 한다. 또 다른 경우는 상하 치아의 총합의 비례가 적당하더라도 배열의 문제로 치열궁의 크기 비례가 적절하지 못한 경우에도 다양한 부정 교합이 발생하고 적응성 신체 변화가 발생한다. 실제 임상적 예를 들면 상악 치열궁의 Wilson's curve가 감소하거나 역전되어 하악 치열궁을 압박하는 경우에는 retrognathism이 발생한다. 이런 경우 치아 문제 보다는 치아 배열의 문제로 판단하고 교정적 치료로 치열궁의 기하학적 구조의 비례를 회복하여 치료 한다. 결국 상하 치열궁의 비례가 울타리 효과fence effect로 악골과 안면골의 성장 발육에 직접적인 영향을 준다. 그리고 전신 자세와 균형에 영향을 준다.


그림 2. 2급 부정교합으로 인한 교합 붕괴의 증례.
상악 악궁이 좁아져 하악의 후방 이동이 발생한 앵글씨 분류 2급 부정 교합이다. 상대적으로 돌출된 상악과 후퇴한 하악의 retrognathism의 경우로 경추의 만곡이 직선으로 변한 자라목의 자세를 취하고 있다. V자 형태의 상악 악궁으로 인한 하악의 후방 변위로 vital airway space의 감소가 신체의 적응성 자세 변형 유도하고 있는 현상을 관찰할 수 있다. 즉 air way를 확보하기 위하여 머리가 전방으로 나간 적응성 자세를 취하고 있다. 하악지의 길이 감소는 구치부의 조기 접촉의 가능성을 증가시키고 협소한 상악 악궁의 영향으로 전치부 및 구치부의 overbite가 감소되었다. 결과적으로 전치부는 open bite가 발생하고 구치부는 edge to edge bite에 가까운 교합을 관찰 할 수 있다. Bilateral balanced occlusion의 편심위 치아 유도를 관찰할 수 있으며 전치부의 불규칙한 치아 배열도 sequencial guidance로 부정 교합에 적응성 교합 형태가 발현된 것을 확인할 수 있다. 그리고 상악 악궁의 면적 감소는 nasal cavity의 감소로 인한 코의 기능적 문제와 구호흡에 직접적인 관련이 있다. 

인체의 성장 발육의 과정에서 치아의 배열과 악골의 성장은 치아의 존재와 형태에 의해 일차적으로 영향을 받는다. 그리고 치아의 형태와 배열과 유전학적인 악골 성장 패턴의 조화 혹은 부조화가 부정 교합과 정상 교합의 경계를 결정한다. 즉 orthognathism과 관련된 치아의 형태와 배열이 존재하듯이 retrognathism과 prognathism에 조화로운 치아 형태와 배열도 가능하다. 이런 다양한 악골 형태와 치아 형태의 조화로운 배열 그리고 기능적 공간의 형성은 구강악계의 심미 기능적 기준을 제시한다. 예를 들면 retrognathism 혹은 prognathism이라 할지라도 치아 형태에 맞는 치열의 형성이 기능적으로 효과적이라면 심미적이라 할 수 있다. 즉 전치의 형태가 사각형이고 크다면 retrognathism의 square arch의 치아 배열이 가능하다. 반대로 삼각형의 치아 형태라면 retrognathism의 triangular arch 형태의 악궁이 형성되어 전치부가 돌출된다. 물론 혀가 차지하는 공간이 협소해지고 vital air way space의 감소로 호흡 부전과 같은 기능적 문제가 발생한다. 특히 상악 악궁의 면적 감소는 nasal cavity의 축소로 코의 기능적 문제와 직접적인 관련이 있다. 가장 큰 문제는 상악 악궁의 넓이의 감소로 인한 하악골의 후방 변위이다. 즉 하악골이 상악 치아 유도에 의해 후상방으로 변위되어 하악 과두의 퇴행성 변화가 일어나거나 성장 발육이 억제된다. 감소된 하악지의 길이에 의해 구치부의 치아 이개가 감소하여 쐐기 효과wedging effect가 증가하게 된다. 결국 구치부에 치아 유도로 혹은 외상성 교합이 형성되고 이런 치아 접촉은 1급 지렛대 효과를 유도한다. 결국 lever reversal이 발생하여 쐐기 효과를 더욱더 증가시켜 하악 과두는 불안정한 상태로 상하로 움직이게 된다. 붕안정한 하악 위치와 감소된 하악지의 길이 그리고 구치부 교합 고경의 감소는 하악골을 clockwise rotatation되어 전치부의 overbite가 감소한다. 그리고 이런 상황이 계속해서 반복적으로 일어나 전치부 bite의 opening은 구치부 쐐기 효과를 더욱더 증가시키고 또 다시 lever reversal의 정도가 증가에 따른 전치부 overbite가 감소하여 open bite가 형성되는 과정이 계속해서 순환된다. 결국 후방 변위된 하악골에 의해 또 다시 air way가 더욱 감소하여 호흡 곤란이 악화된다. 때문에 vital air way 확보를 위하여 머리를 전방으로 내미는 적응성 자세가 발생한다. 즉 거북목 현상이 발생하고 비대칭적 그리고 이런 전후방 악골 관계의 문제는 자세의 전후방 및 비대칭 관계에도 영향을 미치기 때문에 부정 교합 적응성 자세로 변형된다. 그리고 계속해서 상태는 악화된다. 때문에 교합 분석과 진단에 의한 치료 계획은 상악 확장과 하악 전방 이동을 포함하여야 한다. 그리고 치료 결과는 vital air way의 회복과 머리 위치의 변화에 의한 전신 자세의 균형적 회복이다.


그림 3. 3급 부정교합으로 인한 교합 붕괴의 증례.
상악 악궁이 좁아져 하악의 후방 이동이 발생한 앵글씨 분류 3급 부정 교합이다. 상대적으로 돌출된 하악과 후퇴한 상악의 prognathism의 경우로 경추의 만곡이 직선으로 변한 1자목의 자세를 취하고 있다. 좁은 상악 악궁으로 인한 하악의 전방 변위로 vital airway space를 유지하려는 신체의 적응성 자세 변형 유도하고 있는 현상을 관찰할 수 있다. 즉 air way를 확보하기 위하여 머리가 들린 적응성 자세를 취하고 있다. 하악지의 길이 증가는 구치부의 조기 접촉의 가능성을 증가시키고 협소한 상악 악궁의 영향으로 비대칭적 중심위 최대교두감합위를 형성한다. 결과적으로 전치부는 비대칭적인 locked bite가 발생하고 구치부는 edge to edge bite에 가까운 교합을 관찰 할 수 있다. 비대칭적인 편심위 치아 유도를 관찰할 수 있으며 전치부의 locked bite를 형성한 치아 배열도 sequencial guidance로 부정 교합에 적응성 교합 형태가 발현된 것이다. 그리고 상악 악궁의 면적 감소는 nasal cavity의 감소로 인한 코의 기능적 문제와 구호흡에 직접적인 관련이 있다. 

Prognathism을 2가지 형태로 분류하는 것도 retrognathism의 경우와 마찬가지로 치아 부피의 합과 배열이 기준이다. Retrognathism도 상악 치아의 총 부피의 합이 하악보다 크고 악골의 성장 비례가 상악이 우월하면 골격성 부정 교합으로 분류하고 치아의 배열과 상대적인 상악 전돌과 하악 후퇴의 경우 치성 부정 교합일 가능성이 높다. 따라서 상악 전치부의 형태가 크면 pseudo-prognathism이 형성되고 작으면 골격성 하악골 과성장을 동반한 경우가 흔히 관찰된다. Mandibular angle이 작은 하악골의 형태는 pseudo-prognathism이 발현 가능성이 높고 각도가 큰 high angle의 경우는 골격성 prognathism으로 진행된 경우가 흔하다. 이런 치아의 형태와 배열 그리고 악골의 형태는 서로 밀접한 상호 연관 관계가 있다. 예를 들면 상악 전치부의 크기가 작으면 전방유도의 부족으로 인해 상악 아궁이 작은 retrognathism의 양상과 반대의 연쇄 반응이 일어난다. Retrognathism과의 차이라면 하악골 변위가 전하방으로 일어난다는 것이다. 즉 구치부의 쐐기효과에 의한 lever reversal에 의해 하악골의 위치가 불안정해지고 구치부의 외상성 교합 때문에 하악골이 전하방으로 변위되고 clockwise rotatation된다. 그리고 감소된 overbite는 구치부의 lever reversal의 효과를 더욱 악화시키는 악순환이 반복된다. 

반대로 reverse anterior guidance가 형성된 pseudo-prognathism의 경우라면 구치 이개가 증가하기 때문에 lever reversal이 발생하지 않고 reverse overbite가 형성된다. 그리고 구치부의 기능성 마모 및 하악 전치부의 supra-eruption은 역전된 전방 치아 유도를 더욱더 증가시키기 때문에 구치 이개는 증가한다. 그리고 하악골의 전방 변위도 계속해서 증가한다. 이런 하악골의 전방 이동은 감소된 상악 악궁에 의해 문제되는 혀 공간을 해소할 수 있는 추가적인 목 공간을 형성하여 준다. 때문에 prognathism의 1차적인 원인은 하악 악궁에 대한 상악 악궁의 감소로 울타리 효과가 감소하여 발생하고 retrognathism의 직접적인 원인도 하악 악궁에 대한 상악 악궁의 감소로 울타리 효과가 증가하여 발생한다. 반대로 prognathism의 1차적인 원인은 상악 악궁에 대한 하악 악궁의 증가로 울타리 효과가 감소하여 발생하고 retrognathism의 직접적인 원인도 하악 악궁에 대한 상악 악궁의 증가로 울타리 효과가 증가하여 발생한다. 결국 상하 악궁의 상보적 일치를 기준으로 상하 악간 관계에 의해 형성된 울타리 효과가 상악 및 안면골의 성장 발육에 직접적인 영향을 주고 하악의 전후방 및 측방 변위를 결정한다. 결국 하악이 후방으로 전위되면 retrognathism이 발생하고 전방 변위는 prognathism의 직접적인 원인이 된다. 때문에 부정 교합의 발생이 절대적인 치아의 크기 비례에 기인한 상하 악궁 비례의 불일치로 발생한 것인지 치아 배열의 문제에 기인한 것인지를 구별하여 치료 계획을 수립하여야 한다. 그러나 골격성 성장 발육의 불일치로 발생한 부정 교합은 수술적 치료를 필요로 한다.

골격성 혹은 치성 부정교합은 교합 변형의 원인이자 결과로서 의미가 있다. 일반적으로 단순한 치아의 크기와 수 그리고 배열의 문제에서 발생한 부정 교합이 교합 변형을 초래하고 발생한 교합 변형이 부정 교합을 더욱 더 나쁜 상황으로 진행시켜 결국 교합 붕괴의 상황에 이르게 된다. 예를 들면 retrognathism과 같은 부정 교합은 기능성 및 병적 치아 마모와 동반되는 치열 궁의 변화와 하악골 후상방 변위에 의해 교합 붕괴가 악화된다.  부정 교합이 원인이지만 이에 따른 교합 변형으로 인해 교합 붕괴가 가속화 되고 계속해서 반복된다. Prognathism에서도 교합 붕괴의 연쇄 반응도 마찬가지다. 부족한 혹은 역전된 전치 유도는 구치의 조기 접촉을 야기하고 결국 'fence theory'으로 설명되는 하악골 성장의 한계가 감소하거나 없어져 계속해서 하악골은 과 성장한다. 그리고 이런 적응성 악골 과성장은 교합 변형을 일으키고 다시 교합 변형은 골조직의 성장 발육에 영향을 준다. 이런 교합 변형이 편측의 조기 접촉을 동반하면 하악골은 비대칭적으로 성장 발육하게 된다. 결국 부정 교합에 의한 악골 변형 및 변위가 발생하고 악간 관계의 변화가 또 다시 부정 교합을 유도하는 악순환이 반복된다. 때문에 조기에 부정 교합을 치료하여 정상적인 교합력 혹은 교합 하중 조건을 형성하는 것은 악골 및 안면골의 성장 발육을 조절하기 위함 이다.

실제 임상에 있어서 교합 붕괴 혹은 파괴의 과정은 치아의 맹출에 의한 상하 치아 교합 관계의 형성과 동시에 발생한다. 즉 유치열 및 열궁 치열의 형성에 문제가 발생하면 부정 교합이 발생한다. 그리고 부정 교합이 발생하면 교합력 혹은 교합 하중의 변형이 발생하여 악골 및 안면골의 성장 발육에 직접적인 영향을 준다. 때문에 성장 발육 시기에 치열궁의 기하학적 구조를 형성하여 상하 상보적인 관계를 형성하는 것은 매우 중요한 예방 치료이다. Orthopedic appliance를 사용하거나 부분적으로 fixed appliance를 사용하여 성장 발육기에 정상적인 교합을 형성을 유도하는 것은 교합 붕괴 및 파괴의 예방과 치료에 매우 중요하다. 특히 비대칭적 교합 형성은 악골 및 안면 비대칭의 발생에 근본적인 원인이다. 상하 치열궁의 비대칭이 발생하면 비대칭적 교합 환경이 형성되고 교합력 혹은 교합 하중이 비대칭적 악골의 성장 발육을 유도한다. 결과적으로 안면골 및 두개의 비대칭적 성장 발육을 초래하여 중력에 비대칭적 머리 위치를 유발한다. 결과적으로 비대칭적 무게 중심으로 인하여 자세의 비대칭이 발생하기 때문에 조기 치료로 교합의 비대칭을 치료하는 것은 악골 및 안면 비대칭을 예방 혹은 치료하기 위함이다. 그리고 계속되는 치아 맹출에 의한 교합 형성을 좌우 대칭과 상하 비례 그리고 전후 균형을 기준으로 조절하여야 한다. 결국 치아 맹출 시기의 예방 교정으로 악골 및 안면골의 대칭과 비례 그리고 균형을 조절하고 영구 치열이 완성되면 fixed appliance를 사용하는 치료 교정으로 치열궁의 기하학적 구조를 완성하여야 한다. 그리고 악골 성장의 문제는 외과적으로 해결하여야 한다.


그림 4. 골격성 3급 부정교합으로 인한 교합 붕괴의 증례.
상악 악궁이 좁아져 하악의 후방 이동이 발생한 앵글씨 분류 3급 골격성 부정 교합이다. 돌출된 하악과 성장 발육 부전의 상악의 prognathism의 경우로 경추의 만곡이 직선으로 변한 1자목의 자세를 취하고 있다. 좁은 상악 악궁으로 인한 혀 공간의 감소는 하악의 전방 변위로 vital airway space를 유지하려는 신체의 적응성 자세 변형 유도하고 있는 현상을 관찰할 수 있다. 즉 하방의 이동한 혀 공간으로 좁아진 air way를 확보하기 위하여 머리가 들린 적응성 자세를 취하고 있다. 협소한 상악 악궁의 영향으로 교합 붕괴 혹은 파괴를 동반한 비대칭적 중심위 최대교두감합위를 형성한다. 결과적으로 전치부는 비대칭적인 open bite가 발생하고 구치부는 edge to edge bite에 가까운 교합을 관찰 할 수 있다. 비대칭적인 안모를 관찰할 수 있으며 전치부의 open bite를 형성한 치아 배열도 전방 하방으로 변위된 혀의 공간에 적응성 교합 형태가 발현된 것이다. 그리고 상악 악궁의 면적 감소는 nasal cavity의 감소로 인한 코의 기능적 문제와 구호흡에 직접적인 관련이 있다.  

비대칭적 교합은 전신 비대칭의 근본적인 원인이다. 그리고 상하 악궁의 비례와 전후 균형으로 교합과 전신의 적응성 관계를 분석하고 진단하여야 한다. 실제 임상에 있어서 대부분의 비대칭적 교합은 비대칭적 상하 악궁의 discrepancy에 의한 것과 상하 악궁의 크기 비례가 깨져서 발생한다. 1번째 원인은 악궁 혹은 치열궁 자체에 비대칭이 발생하면 교합 비대칭이 발생한다. 즉 비대칭적 치아 결손 및 배열로 인하여 한쪽 혹은 양쪽 치열궁에 비대칭이 발생하면 대칭적인 교합을 형성할 수 없게 된다. 결국 비대칭적 교합으로 진단하기 위하여 치열궁의 비대칭적 기하학적 구조의 원인을 찾아야 올바른 치료 계획을 수립할 수 있다. 만약 비대칭적 치아 결손의 문제라면 보철적 임플란트 치료와 교정 치료를 동반하여야 한다. 즉 교정 치료로 공간을 확보하고 임플란트를 식립하거나 보철적 수복으로 대칭적 치열궁의 기하학적 구조를 형성하여야 대칭적 교합을 완성할 수 있다. 반대로 치열궁의 비대칭의 발생이 치아 배열에 의한 것이라면 교정 치료만으로 대칭적 교합 관계를 회복할 수 있다. 때문에 치열궁의 비대칭의 원인을 분석하고 진단하는 것은 비대칭 치료에 중요한 결정 요인이 된다. 예를 들면 하악 3전치에 의해 발생한 비대칭은 결손치의 공간을 수복하여야 비대칭을 해결할 수 있다.

2번째 비대칭의 발생 원인은 악궁 혹은 치열궁의 비례의 문제이다. 즉 비례의 문제가 비대칭으로 적응하는 것이다. 예를 들어 상악 치열궁이 하악 치열궁을 덮을 정도로 크지 않는다면 하악 운동은 한쪽 기능으로 적응하게 된다. 즉 저작 효율을 보장할 수 있는 쪽으로 턱이 틀어져 적응하게 된다. 이런 형상은 좌우뿐만 아니라 전후의 적응성 변위에서 관찰할 수 있다. 상하 치열궁의 크기 비례에 문제가 발생하면 하악 운동은 전방이나 후방으로 변위하여 저작 효율은 유지하려고 적응한다. 때문에 하악골의 전후 변위뿐만 아니라 좌우 변위는 상하 치열궁의 비례의 문제에서 발생한다. 결국 원인을 기준으로 치료 계획을 수립하는 원리에 의해 치열궁의 크기 비례를 회복하지 않고서는 비대칭을 치료 할 수 없게 된다. 즉 상악이 하악의 크기 비례에 기준하여 작다면 상악을 확장하고 악관 관계를 맞추어야 한다. 반대로 하악이 상악의 크기에 비례하여 크다면 하악을 축소하거나 후방으로 이동하여 중심위 최대교두감합위를 형성하여야 한다. 그리고 상하 치열궁의 크기 비례의 파괴가 치아의 크기 문제인지 배열의 문제를 구별하고 상하 동명치의 상보적 관계를 조사하여 정확한 치료 계획을 수립하여야 한다. 만약 상하 치아의 크기 비례가 발생하여 비대칭 직접적인 원인이 되었다면 보철적 수복이나 치아의 proximal reduction을 고려하여야 한다. 결론적으로 대칭적 치아의 크기와 배열을 기초로 대칭적 치열궁의 상하 크기 비례를 형성하고 상하 악관 관계를 개선할 수 있는 교정력을 가하여야 한다. 즉 대칭적 치열궁과 상하 치열궁의 비례를 먼저 해결하지 않고 비대칭을 해결하기 위한 교정력을 가하는 것은 무의미한 치료 행위에 불과하기 때문에 치료가 불가능하다.

하악 후퇴에 의한 부정 교합은 고개 숙인 자라목이고 하악 전돌에 의한 부정교합은 고개를 든 1자목이다. 그리고 좌우 비대칭이 발생하면 비대칭적 자라목이나 1자목이 발생한다. 즉 하악 변위에 의한 경추의 적응성 변화는 vital air way 확보와 중력의 원칙으로 진단할 수 있다. 실제 임상에 있어서 두개와 턱의 위치의 counter balancing은 경추의 적응성 자세를 결정한다. 예를 들면 턱이 후방으로 이동하면 머리가 숙여진다. 결국 vital air way를 확보하기 위해서는 턱을 포함한 머리 전체가 전방으로 이동하고 경추는 굴곡이 사라진 1자목으로 적응한다. 즉 자라목같이 머리가 전방 변위된 적응성 자세를 취하게 된다. 반대로 턱이 전방 변위를 하면 두개는 후방으로 기우러져 균형을 찾는다. Prognathism의 경우 축소된 상악 악궁에 의해 혀공간이 감소되면 혀는 하악으로 이동하고 하악 악궁 공간의 한계로 air way가 폐쇄된다. 결국 vital air way를 확보하기 위해 하악을 전방으로 이동하면 두개는 후방으로 경사되어 머리의 무게 중심을 유지하게 된다. 따라서 경추는 자연스러운 굴곡을 상실하고 1자목으로 적응한다. 즉 prognathism의 경우 고개가 들려진 1자목이 발생한다. 그리고 이런 적응성 머리 위치는 경추를 통하여 전신의 자세와 균형에 직접적인 영향을 준다.

하악의 전후방 전위는 좌우 편심 전위를 동반하면 비대칭과 1자목이 동시에 발현된다. 즉 교합의 좌우 대칭과 상하 비례 그리고 전후 균형의 기준으로 하악 변위를 분석하고 두개와 턱의 counter balancing 위치를 진단하여야 한다. 실제 임상에 있어서 교합 붕괴 혹은 파괴에 따른 하악골 변위는 전위와 회전을 동반하여 발생한다. 그리고 하악의 전후 변위도 악골의 전후방 이동과 회전이 동시에 발생하기 때문에 3차원적 공간적 개념으로 교합 분석과 진단을 시행하여야 한다. 단순히 한쪽 방향으로 전후 혹은 좌우 그리고 상하의 전위만으로 교합 분석을 시행하기 보다는 회전을 동반한 3축6자유도의 coordination system을 가지고 교합 진단을 시행하고 경추 및 전신의 적응성 자세를 진단하여야 한다. 그리고 하악골의 변위의 근본적인 원인을 찾아 치료 계획을 수립하여야 한다. 즉 치아의 수와 형태 그리고 배열과 같은 보다 근본적인 원인을 따져 물어 가능한 치료 방법을 도출해 내어야 한다. 막연한 자세 변형과 이에 따른 합병증만을 나열하여 문제를 키우기보다는 현실적인 해결 방법과 치료의 한계를 제시하여야 한다. 그리고 필요하다면 교정뿐만 아니라 외과적 치료 그리고 보철적 전악재건술을 복합적으로 구성한 치료 계획을 세워야 한다. 무조건 원인을 치료 하여다고 이미 진행된 변형과 변위가 온전한 상태로 복원 되지 않는다는 것을 이해할 수 있어야 현실적인 치료 결과를 받아들일 수 있다. 그리고 치료 방법에 대한 구체적인 이해와 숙련된 기술 수준을 유지하여 치료 계획을 따라 효율적인 치료를 진행할 수 있어야 한다. 결론적으로 실제 치료 기술적 한계 내에서 가능한 치료 결과를 예측하고 교합 진단과 치료 계획을 수립하여 정확하게 치료하여야 한다.



2. 퇴행성 마모로 인한 교합 곡면 및 악궁의 붕괴


영구 치열permanent dentition이 완성되면 저작 기능에 의한 기능적 치아 마모가 발생한다. 초기 영구 치열의 치아 마모는 하악골 중심위에서의 상하 치아의 적합성을 증진시키고 편심위 치아 유도를 원활케 한다. 그러나 계속되는 치아 마모는 편심위 치아 유도의 변화를 결정한다. 자연스러운 저작력의 증가는 치아 마모를 진행시키고 이악물기와 이갈이와 같은 과도한 교합 하중 증가가 발생하면 급격히 치아 파괴가 발생한다. 예를 들어 orthognathism과 견치 유도의 편심위 치아 유도를 보이는 영구 치열의 life cycle을 살펴보면 다음과 같다. 하악골 중심위 최대교두감압위의 관점에서 보면 최초의 치아 마모는 잘 발달된 교두와 대합하는 와에서 발생한다. 이런 마모가 계속해서 진행되면 상하 치아 접촉의 tripodism의 점 접촉이 cusp-to-fossa의 면 접촉으로 변화한다. 그리고 지속되는 치아 마모는 편심위에서 견치 유도로의 변화를 일으킨다. 계속해서 견치의 마모가 진행되면 제1소구치가 편심위 치아 유도에 참여하게 되고 마모가 진행되면 될수록 제2소구치, 제1대구치, 제2대구치가 편심위 치아 접촉 하고 더욱더 나아가 균형측의 제1 혹은 제2대구치의 holding cusp의 내사면이 하악 운동을 유도하게 된다. 즉 편심위 치아 유도의 형태가 견치 유도에서 군기능, unilateral balancing occlusion, bilateral balancing occlusion으로 진행되고 전치의 마모로 인해 overbite가 감소하게 되면 fully balanced occlusion이 형성된다. 물론 fully balanced occlusion이 완성되기 까지는 여러가지 교합을 결정하는 요소가 균형을 이루어 결합되어야 한다. 즉 측두하악관절과 교합 곡면 및 effective cuspal angle이 서로 조화를 이루어야 한다. 만약 Spee's curve와 Wilson's curve가 flat하다면 치아의 마모의 결과는 하악골 후퇴증으로 인한 retrognathism이 발생하고 교합 만곡이 증가하면 fully balanced occlusion이 형성되거나 오히려 전치가 구치의 치아 유도에 의해 이개dis-occlusion된다. 이러한 경우 retrognathism의 전치 유도는 과도한 치아 조기 접촉으로 생각되고 전치 이개가 발생하면 구치의 치아 유도는 교합 장애로 판단한다. 그리고 소수의 치아가 접촉하면 외상성 교합에 기인한 치아 및 치주 조직의 파괴가 발생하고 여러 개의 치아가 균일하게 접촉하면 하악골의 위치 변화 및 상하 악골의 적응이 일어난다.

"연령의 증가에 따른 치아 마모가 치아 및 치주 조직의 파괴, 측두하악관절증, 교합 붕괴로 진행되는 근본적인 원인인가?" 그러면 "치아 마모를 막아 치아 및 치주 질환과 측두하악관절 장애를 예방하여 교합 붕괴의 진행을 느리게 하거나 멈출 수는 없는가?" 아니면 "치아 마모가 진행되어도 건강한 악구강계가 유지되는 것은 무엇 때문인가?" "어떻게 치아 마모가 교합 붕괴를 일으키는가?" "치아 마모와 교합 붕괴의 과정은 어떻게 진행되는가?" 등의 의문에 대답하는 것은 교합 변형과 붕괴의 원리를 알 수 있게 하고 교합 진단과 치료계획 설립에 직접적인 이해를 증진한다. 

교합 변형과 붕괴의 과정과 결과consequence는 다음과 같다. 가장 중요한 개념은 holding cusp을 파악하고 기능성 마모의 패턴을 이해하는 것이다. 일반적으로 교합면의 분석을 기능과 비기능 교두로 분류하고 있지만, 실제 기능하고 있는 치아는 하악 운동측에서 상악 협측 교두 내사면과 하악 협측 교두 외사면 끼리 혹은 상악 설측 교두 외사면과 하악 설측 교두 내사면끼리, 균형측에서는 상악 설측과 하악 협측 교두의 내사면끼리 치아 접촉 혹은 치아 유도가 일어난다. 결국 대합하는 와에 둘러싸여 있는 holding cusp은 내사면과 외사면 모두가 치아 접촉, 다시 말해서 치아 마모가 일어나고, 그렇지 않은 non-holding cusp은 내사면만 치아 마모가 일어난다. 즉 상악 구치의 설측 교두와 하악 구치의 협측 교두는 대합하는 교합면의 와에 의해 둘러 쌓여 있기 때문에 holding cusp라 하고 상악 구치의 협측 교두와 하악 구치의 설측 교두는 non-holding cusp라 한다. 치아 마모가 진행되면 될수록 holding cusp은 내사면과 외사면이 모두 깎여 교두의 형태가 무너지고 낮아진다. 그리고 non-holding cusp은 내사면만 깎여 교두의 형태가 더욱 날카롭게 변형 된다. 결과적으로 치아의 마모가 교합곡면 및 교합수직고경을 변화시킨다. Wilson's curve가 flat해지거나 reverse되고 교합수직고경은 감소한다. 이런 변화는 상악 치열이 하악치열을 가두고 있는 'fence theory'를 도입해보면 교합 변화의 과정을 추측할 수 있다. 결과적으로 fence 작용의 증진으로 하악 치열의 폭경은 감소하고 상악궁의 폭경은 증가한다. 특히 하악 구치가 근심 설측으로 경사되고 마치 도미노처럼 대구치에서 소구치로 그리고 견치를 근심 설측으로 쓸어 뜨린다.


그림 5. 심한 교모증으로 인한 교합수직고경 상실 및 하악골 후퇴증의 증례. 
안면 및 전신의 비대칭asymmetry을 동반한 교합 붕괴를 보이고 있다. 머리 위치는 좌측으로 회전하고 전방으로 이동하여 경추가 straighten 된 1자목의 증상을 보이고 있다. 즉 과도한 치아 마모 혹은 교모에 의해 교합수직고경이 감소하고 하악이 후방으로 후퇴한 retrognathism이 발생한 보상으로 머리가 전방으로 나간다. 그리고 비대칭적 교합은 안면 및 머리의 비대칭을 유발하고 전신의 적응성 자세에 직접적인 영향을 준다. 결국 교합 진단에 의한 치과 치료 계획은 하악을 전방으로 이동하고 감소한 교합수직고경을 회복하는 full mouth rehabilitation을 기준으로 교합 붕괴를 재건하여야 한다. 즉 좌우 대칭과 전후 균형 그리고 상하 비례의 원칙으로 교합 진단과 치료 계획을 수립하여야 한다.
자세진단:
Frontal plan - head position은 좌측으로 tilting 되었으며 상체간부는 우측 회전으로 보상적 적응.
Sagittal plan - head position은 전방으로 이동. 경추 straigthen.
Coronal plan - shoulder girdle은 clockwise으로 rotation(양 손등의 보이는 정도로 판단).





증례 1







증례 2



그림 6. 상악 전치부에 가해지는 외상성 교합의 증례.
Retrognathism과 퇴행성 치아 마모가 동반된 교합 붕괴의 과정을 관찰할 수 있다. 전치부의 overbite 증가는 외상성 교합을 유발한다. 즉 과도한 구치 이개는 전치부의 교합 하중을 증가시켜 치아 및 치주 조직을 파괴한다. 이 환자의 경우 골격성 문제와 동반된 부정 교합의 결과로 하악 전치부의 정출extrusion과 하악골 변위가 발생하였다. 그리고 치아 및 치주 조직의 파괴가 진행되고 있지만 측두하악관절은 생리적으로 양호한 상태를 유지하고 있다. 특히 교합의 문제가 상하악 전치부에 집중되어 있으며, 하악 전치부의 교합학적 개선 없이 상악 전치부의 치료는 예후가 불양할 것은 자명한 일이다. 즉 상하악 전치부의 치관 길이 감소를 동반한 구치 이개 감소를 치료 계획에 포함시켜야 한다. 그렇지 않으면 sequential guidance에 맞추어 상악 전치의 형태적 복원을 결정할 수 밖에 없다. 즉 하악 전치의 치아 동역학적 형태에 맞추어 상악 전치를 수복하여야 한다. 결국 상악 전치의 문제는 하악 전치의 문제이고, 전치부의 문제는 구치부의 문제에서 기인한다. 다시 말하자면 과도한 구치 이개가 전치의 외상성교합을 가하고 있다. 그리고 과도한 전치 유도로 인하여 하악이 후방으로 후퇴한 상태에서 1치대 1치 관계의 편심위 치아 유도가 발생하고 있다. 때문에 견치의 교두정 마모와 소구치 및 구치의 cervical abfraction은 외상성 교합에 기인한 것이다.

견치의 근심 설측 경사로 인한 감소된 하악궁의 intercanine width는 하악 전치의 extrusion과 flare를 유발하여 해결된다. 즉 하악 전치부가 crowding되거나 부채 형태로 정출extrusion된 형태로 치열이 변형된다. 즉 하악궁의 intercanine width 감소는 하악 전치의 crowding과 정출로 해결된다. 따라서 연령의 증가 혹은 치아 마모의 증가에 따라 전치의 crowding의 정도가 증가하는 것이다. 계속되는 하악 전치의 extrusion으로 인해 전치부 overbite가 증가하고 전치의 치아 유도 혹은 간섭의 정도가 급격히 증가하게 된다. 그리고 구치 이개가 증가하여 상악 전치 및 하악 전치에 가해지는 교합 하중 또한 증가하게 된다. 이런 이유로 상악 전치가 전방으로 flare되고 계속되는 치주 파괴로 정출extrusion 한다. 물론 증가한 전치 유도에 의한 교합 하중 증가는 하악 전치의 치주 상태 또한 나빠지게 한다. 반대로 치주의 조직 건강도가 좋은 경우 전치의 flare와 extrusion 보다는 하악골이 후방으로 후퇴가 증가하여 측두하악관절장애 혹은 적응성 remodeling이 일어난다. 이런 교합의 변화에 상악 치아를 둘러 쌓고 있는 협측 치조골과 하악 견치 및 소구치 설측에 exostosis가 발생한다. 물론 이런 외상성 교합은 상하악 치아의 치경부 파괴의 원인이다. 이런 dental compression 현상은 과도한 교합 하중에 대한 골 조직의 적응성 반응에 기인 한다. 

하악 전치부의 crowding의 발생과 진행도 많은 임상적인 문제를 낳는다. 치아 사이의 interproximal bone의 양이 감소하여 파괴될 뿐만 아니라 구치부의 근심 경사의 또 다른 원인이 된다. 치열궁은 역학적으로 proximal contact을 통하여 저작력을 전달하고 분산한다. 전치부의 proximal contact의 변화는 치열궁 전체의 역학적 변화를 초래하고 구치의 이동과 경사를 유도한다. 즉 전치부의 치간 접촉의 변화와 치열궁의 collapse는 구치의 근심 설측 경사를 유발한다. 그리고 전방 치아 유도로의 변화로 인해 상악 전치의 병리학적 이동을 야기한다. 근심 설측 경사된 구치부과 flare 된 상악 전치부의 영향으로 인하여 치열궁의 기하학적 구조가 변형된다. 즉 대합하는 하악 구치부의 원심 설측 경사로 인하여 상악 구치부도 근심 설측 경사가 발생하고 전방으로 flare 된 상악 전치부는 정출을 동반하기 때문에 구치부 치열궁 폭경은 감소하고 전치부 교합 곡면은 하방으로 떨어져 전방 유도가 증가한다. 그리고 이런 교합의 변화는 생리적 적응 한계를 넘으면 교합 붕괴로 이어진다. 즉 이런 치아의 퇴행성 마모는 교합 붕괴를 야기한다.


그림 7. 치아 마모에 의한 외상성 교합의 증례.
치아의 편마모는 외상성 교합 발생의 결정적인 증거이다. 상하악 holding cusp의 수평 수직적 마모와 non-holding cusp의 내사면 마모는 교합면의 편마모의 결과를 낳는다. 즉 상악 구치부의 설측 교두와 하악 구치부의 협측 교두는 holding cusp으로 수평적 수직적 마모가 발생하고 상악 구치부의 협측 교두와 하악 구치부의 설측 교두는 non-holding cusp으로 내사면만 마모되어 교합면 전체로 보면 편마모가 발생한 것이다. 결국 상하악 구치부는 근심 설측으로 경사되고 견치 사이 폭경은 감소한다. 그리고 하악 전치는 crowding과 extrusion이 발생하고 상악 전치는 flare된다. 치아 마모가 증가하는 것은 교합 접촉 면적이 증가하고 interocclusal space가 감소한다는 의미 이다. 결국 교합 하중 증가와 하중 전달 방향의 문제가 외상성 교합으로 작용한다. 그리고 하악골 후퇴로 인하여 1치대 1치 교합 관계가 발생하면 치경부의 치질이 떨어져 나가는 cervical abfraction이 발생한다.

치아의 편마모의 결과는 교합 곡면에 직접적인 영향을 준다. 즉 교합 곡면은 치아의 교합면의 조합으로 이루어지기 때문에 치아 교합면의 마모는 교합 곡면의 변화를 의미한다. 예를 들면 Wilson 만곡은 양쪽 치아의 편마모의 결과로 평탄화 되거나 역전 된다. 즉 상악 구치부의 설측 교두의 수평 수직 마모와 협측 교두의 편마모의 결과는 Wilson 만곡의 변화를 의미한다. 또한 하악 협측 교두의 수평 수직 마모와 설측 교두의 편마모도 Wilson 만곡의 변형을 초래하기 때문에 치아 마모와 교합 곡면의 변화를 분석하여 교합 진단을 시행하여 치료 계획을 수립하여야 한다. 예를 들어 치아 마모로 인하여 Wilson 만곡이 평탄화 되거나 역전되면 치아의 경사와 이동 그리고 악골의 적응성 혹은 부적응성 반응이 발생한다. 이런 교합의 변화에 상악골의 intermaxillary suture와 하악 견치 및 소구치 설측에 exostosis가 발생한다. 즉 교합력의 전달 분산 방향이 변화하면 치아를 둘러 쌓고 있는 치조골과 이를 지지하는 악골의 적응성 혹은 부적응성 변화가 발생한다. 실제 치주 질환의 근본적인 원인이 되는 외상성 교합은 치아 마모에 의한 교합 하중의 증가와 교합 하중의 전달 방향 변화에 기인 한다. 

교합력 혹은 교합 하중의 분산 혹은 전달 방향의 변화는 치아의 이동과 경사를 유발한다. 상하 구치의 편마모는 cusp-to-fossa 방향의 교합 형성에 변화를 준다. 즉 저작근에 의해 발생한 힘이 하악 운동에 의해 상하 교합면의 접촉 하고 상하 교합면의 기하학적 결합 형태에 의해 vector force가 형성된다. 때문에 holding cusp의 수평 수직 마모와 non-holding cusp의 편마모의 결과로 상악 구치부는 협측으로 하악 구치는 설측으로 경사가 발생한다. 그러나 상하 구치의 locking의 개념에서 보면 상하악 구치는 치관 설측 경사가 발생하고 근심 경사가 동반된다. 실제 임상에 있어서 양쪽 하악 구치의 협측 교두의 수평 수직 마모와 설측 교두의 편마모의 결과는 역전된 Wilson 만곡을 초래하고 쐐기 형태로 상악 치열궁 및 치아에 교합 하중을 가한다. 때문에 상하 교합면의 locking 구조 때문에 설측 경사된 구치는 상악은 협측으로 하악은 설측으로 이동한다. 결국 상악은 넓어지고 하악은 좁아져 상하 치열궁의 불일치discrepancy가 발생한다. 그러나 상악 악궁은 넓어지지만 치열궁은 좁아져 상악 치열궁이 하악 치열궁을 압박하여 하악골은 후방으로 변위된다. 그리고 하악 운동의 retrusive guidance가 존재하는 상하 holding cusp이 수직 수평적으로 마모되고 교합수직고경이 감소하여 하악골 후퇴는 계속해서 진행된다.






그림 8. 이중성의 이중성과 기능성 혹은 병적 치아 마모와 Wilson curve의 변화.
치아 마모와 저작 효율 그리고 저작 하중의 증가와 치주 조직의 파괴는 이중성의 이중성 관계에 있다. 예를 들어 치아 마모가 발생하지 않은 뾰쪽한 치아는 절단 능력은 증가하지만 연마 효율은 감소한다. 반대로 마모가 발생한 치아는 절단 능력은 감소하지만 분쇄 효율이 증가한다. 때문에 치아 형태에 따른 이중성의 이중성 관계가 성립한다. 또 다른 예를 들면 치아 마모가 증가된 치아에서는 저작 효율이 중가 하는 만큼 저작 하중도 따라서 증가하여 치주 조직 파괴의 가능성이 증가한다. 반대로 치아 마모가 되지 않아 뾰쪽한 치아에서는 편심위 치아 접촉에 의한 수평 교합 하중이 증가하여 외상성 교합의 발생 가능성이 증가한다. 그리고 수평 마모가 진행된 환자에서는 수평 교합 하중이 감소하고 수직 편마모가 진행된 환자는 치주 조직에 외상성 교합 발생 가능성이 증가하고 마모에 따른 교합 하중의 증가가 동반되면 치주 파괴가 발생한다. 결론적으로 치아 마모에 따른 저작 효율의 증가와 치주 조직에 외상성 교합 하중의 증가는 이중성의 이중성의 원리이다. 그리고 치아의 편마모는 다음과 같은 원리로 발생한다. 즉 holding cusp의 수평 수직 마모와 non-holding cusp의 내마면 마모로 인하여 교합면의 'N' 자 형태는 'S'자로 변화하고 교합 곡면의 Wilson 만곡은 평탄화 되거나 역전 된다. 결국 교합 붕괴의 연쇄 반응은 holding cusp의 수평 수직적 마모와 non-holding cusp의 편마모에서 비롯된다. 양쪽의 치아 편마모의 결과는 Wilson 만곡에 영향을 주어 병적 치아 이동을 가속화 한다. 즉 양쪽 하악 치아는 쐐기 박기 형태로 변화하고 양쪽 상악 치아는 쐐기가 박히는 형태로 상악 치열궁과 악궁이 벌어진다. 반대로 하악 치열궁 및 악궁은 collapse 된다. 이런 역학적 형태에 교합 하중이 증가하면 하악 치아는 근심 설측으로 경사되고 상악은 근심 협측으로 기울어 진다. 결국 상악은 치열궁에 spacing이 발생하고 하악 치열궁은 interproximal contact이 jamming되고 crowding의 가능성이 증가한다. Holding cusp의 수직적 마모는 교합수직고경의 감소를 의미한다. 결국 전치부의 overbite가 증가하고 전치 교합면의 마모에 의한 overjet가 감소하여 전치 유도의 증가는 외상성 교합 발생을 유도한다. 결국 증가된 전치 유도와 상하 holding cusp의 접촉에 근거한 retrusive guidance의 감소 혹은 소실은 하악골의 후방 변위의 근본적인 원인이 된다. 하악 후방 후퇴는 측두하악관절에 외상성 교합력의 발생을 의마하고 적응과 부적응의 과정에서 측두하악관절 장애 증후군이 발생할 가능성이 증가한다.


그림 9. 치아 마모에 의한 외상성 교합의 증례.
상하 holding cusp의 수평 수직적 마모와 non-holding cusp의 내사면 마모에 의한 교합면 편마모는 Wilson 만곡의 평탄화와 역전의 원인이 된다. 이런 Wilson 만곡의 변화는 상악 치열궁 및 악궁의 확장과 하악 치열궁 및 악궁의 축소의 근본적인 원인이 된다. 그리고 holding cusp의 수직적 마모는 교합수직고경의 감소를 의미하고 상하 전치부의 overbite의 증가와 외상성 교합 발생을 초래한다. 즉 구치의 교합수직고경이 감소하면 중심위 최대교두감합위에서 전치 이개의 원칙이 파괴된다. 그리고 증가된 overbite에 의해 전치 유도가 증가하면 상악 전치부의 치주 조직에 외상성 교합이 발생한다. 결국 상악 전치는 flare 되고 하악 전치 extrusion 된다. 증가된 전치 유도와 교합수직고경의 감소 그리고 상하악 치열궁의 discrepancy 등의 원인으로 하악은 후상방으로 변위한다. 이런 교합 붕괴의 연쇄 반응은 교합 분석과 진단 그리고 치료 계획의 수립에 중요한 역할을 한다.





그림 10. Occlusal change and collapse in human life span.
환자의 일생동안 진행되는 교합의 변화와 건강의 변화이다. 유아기와 청소년기의 성장 발육과 중장년기 그리고 노년기의 퇴행성 변화를 관찰할 수 있다. 그리고 성장 발육과 퇴행성 변화는 시간에 따라 증가하고 유지되었다가 감소하는 구간을 가지고 있다. 결국 무치악으로 태어나서 무치악으로 소멸되는 존재의 인식이 치과 치료의 개념으로 적용되어야 한다. 실제 임상에 있어서 유치열기의 주된 교합 양식은 fully balanced occlusion이다. 즉 유전치에 존재하는 primary space와 낮은 구치 그리고 발육 중이라 완전히 형성되지 않은 측두하악관절 등을 고려하면 unilateral 혹은 bilateral balanced occlusion의 편심위 치아 유도가 형성되 가능성도 증가한다. 그리고 상하 전치의 overbite가 증가한 경우라면 전치 혹은 견치 유도의 편심위 치아 유도 양식도 발현한다. 유치 교환기 시기에는 뾰쪽하게 발육이 잘된 영구치와 밎밎한 유치의 부조화는 부정 교합으로 인식되고 편심위 치아 유도 형성에 문제가 발생한다. 때문에 수직적 하악 운동에 의존하여 질긴 음식을 저작하기 힘들어 진다. 초기 영구치열이 완성되면 견치 혹은 전치 유도가 형성된다. 구치부는 holding cusp과 대합하는 와가 서로 locking 되는 구조이고 전치는 서로 사면으로 만나서 overbite과 overjet를 형성한다. 즉 구치의 overbite과 overjet는 상하 holding cusp과 대합하는 와의 높낮이에 의해 결정된 고정 요소이고 전치의 overbite과 overjet는 전치의 크기와 형태 그리고 배열에 의해 변화되는 요소이다. 때문에 전치의 overbite이 구치보다 크고 전치의 overjet가 구치에 비해 작으면 작을 수록 전치 혹은 견치 유도 구치 이개가 증가한다. 초기 영구 치열 형성 과정에서 치아의 형태와 수 그리고 배열의 문제가 발생하면 부정 교합이 발생하고 다양한 교합 양식이 발현된다. 그리고 상하 악간 관계에 의해 retrognathism이나 prognathism의 문제가 발생하고 과도한 전치 및 견치 유도나 group function이나 balanced occlusion이 발현된다. 정상적인 견치 유도의 초기 영구치열은 기능에 의한 치아 마모에 의해 군기능으로 변화하고 계속되는 치아 마모에 의해 편심위 교합 양식은 balanced occlusion으로 이행 된다. 그리고 치아의 편마모는 하악골 후퇴 및 과도한 전치 유도 구치 이개의 원인이 된다. 계속되는 치아 편마모에 기인한 증가된 교합 하중과 교합력 전달 방향의 변화에 의해 치아 및 치조골 파괴가 발생하고 치열궁은 부분 무치악으로 변화 한다. 치아 상실의 의미는 치열궁의 기하학적 구조의 파괴이다. 즉 역학적으로 안정된 치열궁 구조가 파괴되면 교합 붕괴는 급속하게 진행한다. 결국 모든 치아가 상실될 때까지 외상성 교합이 치조 조직을 파괴하고 악골 변위와 변형 그리고 전신 자세의 적응과 부적응의 과정의 연속이다. 결론적으로 이런 교합의 life cycle을 이해하고 교합 분석과 진단으로 치료 계획을 수립하고 치료하여야 한다. 그리고 치료의 예후도 교합학적으로 분석하여 계속되는 치료 방향을 결정하여야 한다.

퇴행성 혹은 기능에 의한 치아 마모는 교합 곡면의 변형과 그에 따른 치아의 이동과 경사 그리고 하악골의 변위의 개념으로 분석하고 진단하여야 한다. 결국 치아 교합면 마모가 의미하는 것은 교합 곡면의 변화이고 치아 이동과 경사는 치열궁의 기하학적 구조의 변화이다. 결국 하악 운동에 의해 하악 치아가 상악 치아에 충돌하여 저작이 발생하는 역학적 구조이기 때문에 교합 곡면을 이루는 치아 교합면의 편마모는 교합 하중 발생에 영향을 준다. 특히 치아 마모에 의해 증가된 치아 접촉 면적과 교합 하중 방향의 변화는 치근을 주위를 쌓고 있는 치주 조직에 영향을 주어 치아의 이동 및 경사를 유발한다. 실제 임상에 있어서 치아 마모가 발생하고 치아 이동과 경사가 발생하면 편심위 치아 유도 양식에 변화가 발생한다. 즉 견치 유도를 기준으로 견치 마모가 발생하면 소구치가 닿아서 군 기능으로 진행된다. 제1소구치 그리고 제2소구치로 치아 마모가 진행되고 제1대구치가 닿고 계속해서 제2대구치까지 접촉으로 편심위 치아 유도가 변화 한다. 그리고 균형측 치아 접촉이 발생하면 fully balanced occlusion으로 진행되는 치아 마모는 교합의 다양성을 증명한다.

교합의 진행성 치아 마모에 의한 변화는 교합 하중의 증가와 교합력 발생 방향의 변화로 치아 및 치주 조직 파괴를 유발한다. 그리고 치아의 상실은 치열궁의 파괴로 이어져 교합 붕괴가 발생한다. 실제 임상에 있어서 1개의 치아가 상실되면 상하 치열궁의 기하학적 구조가 파괴된다. 1개의 치아가 상실되면 대합치의 존재가 무의미하게 되어 2개의 치아가 없는 것과 같은 의미이다. 그리고 인접 치아의 경사와 이동 그리고 대합치의 정출은 치열궁의 파괴를 초래하고 치아 접촉의 변화를 유도한다. 결국 치아 상실이 계속해서 진행되어 부분 무치악 상태가 된다. 부분 무치악 상태의 교합은 중심위 및 편심위 치아 유도의 양식이 파괴된 것을 의미한다. 즉 가능한 치아 접촉으로 저작하기 때문에 하악골 변위 혹은 변형이 발생하고 측두하악관절에 외상성 교합이 발생한다. 결국 모든 치아가 상실되는 과정에 치주 질환 및 측두하악관절 장애 그리고 전신의 적응과 부적응이 발생하고 다양한 증상이 발현 된다. 이런 교합학적 관점에서 보면 부분 무치악 환자에서 교합 지지를 회복할 수 있는 임플란트 치료로 상실된 치아를 수복하여 치열궁의 기하학적 구조를 재건 하는 것은 full mouth rehabilitation의 핵심이다. 그리고 이미 마모된 치아의 형태를 복원하여 교합 곡면의 역학적 구조를 재형성 하여야 한다.

그러나 치아 마모로 인한 교합 변형이 모두 교합 붕괴로 진행되지는 않는다. 노년의 fully balanced occlusion의 경우 기능성 치아 마모로 인해 교합 변형이 일어나도 치열 및 치주 조직과 측두하악관절이 건강한 상태로 평생 동안 유지되는 경우가 많다. 물론 치주 및 측두하악관절의 조직 건강도가 유전적으로 좋고 치아의 마모에 의한 교합 변형에 대해 교합 요소의 적절한 보상 작용으로 균형이 이루어진 경우이다. 환자의 식습관이 과도한 저작력을 요구하지 않거나, 교합 만곡의 변형, 치아의 effective cuspal angle의 변화, 치열 및 측두하악관절의 생리 해부학적 적응 등이 적절한 조화를 이룬 경우이다. 반대로 각각의 교합 요소가 균형과 조화를 이루지 못하면 교합은 붕괴 된다. 예를 들면 치아 상실 후 교합 곡면의 파괴를 들 수 있다. 즉 교합 곡면에 요철이 발생하면 어떤 경우에 있어서도 교합 붕괴를 막을 수 없다. 현재 교합이 유지되고 있다 할지라도 교합 파괴 혹은 붕괴가 되는 것은 단지 시간의 문제일 뿐이다. 최대교두감압위는 어찌어찌 유지되고 있는지는 모르지만 기능성 편심위 교합에서는 외상성 교합이 발생한다. 결국 교합 붕괴로 인한 교합 장애 증후군이 발생한다. 

교합 붕괴의 진행은 반복적으로 일어나 새로운 교합 파괴의 연쇄 반응을 일으킨다. 교합 붕괴가 균형 상태에 이르러 진행이 멈추었다고 해도 치아 마모의 진행과 같은 퇴행성 변화와 갑작스러운 외상성 변화가 발생하면 교합 파괴가 다시 시작 된다. 때문에 이런 악순환의 고리를 끊는 교합학적 치료를 시행하여야 한다. 교합학에 기반을 둔 치과 치료는 특별한 것이 아니다. 환자의 교합을 검사하여 현재 상황을 정확히 이해하고 원인을 밝혀내는 것에서 시작한다. 그리고 향후 교합학적 변화를 예측하여 적절한 치료 계획을 설정해야 한다. 결국 이런 교합 붕괴의 과정을 이해하고 적절하게 치료하는 것이 교합치료이다. 실제 임상에 있어서는 심미 기능적인 치료 결과는 정확하고도 정밀한 치과의사의 치료 기술과 경험 그리고 환자의 치유 능력에 의존한다. 즉 치과 의사의 능력과 환자의 치유 능력의 한계 내에서 치료 계획이 설정되어야 하고 치료 하여야 한다. 그리고 교합학적으로 평가하여야 한다. 이런 교합 분석과 진단을 기준으로 치료 목적을 결정하여야 한다. 즉 능숙한 치료 기술을 가지고 있어도 치료 결과를 위해서 무엇을 하여야 할지 정확히 판단해야 한다. 그리고 치료 과정 중에 문제가 발생하면 원인을 찾아 내고 해결하여야 한다. 치료 후에도 치료 결과를 심미 기능적으로 확인하여 치료 방법과 목표를 검증하여야 한다.

3. 외상성 교합으로 인한 치아 이동 및 탈락

다양한 교합 현상의 원인은 상하 치열궁의 기하학적 구조의 조화와 일치 혹은 부조화와 불일치에 기인 한다. 그리고 치열궁을 이루고 있는 치아의 상대적인 높낮이에 의해 치아 유도와 이개가 형성된다. 그리고 치아의 상대적인 높낮이는 치아의 형태학적 특징과 배열의 의해 결정된다. 예를 들어 구치에 비하여 더 뾰쪽한 전치에 의해 치아 배열이 정상적이고 치아 마모가 없는 치열에서는 전치 유도 혹은 견치 유도 구치 이개가 발생한다. 반대로 치아 마모가 과도하게 진행되어 전치의 overbite가 감소하고 구치의 교두가 파괴된 경우에는 uni 혹은 bilateral balancing occlusion의 교합 형태가 진행된다. 결국 중심위 최대교두감합위는 상하 치열궁을 이루고 있는 치아의 교합으로 이루어지고 편심위 치아 유도는 치열궁 내 치아의 상대적인 높낮이로 설명할 수 있다. 때문에 외상성 교합에 의한 치아의 이동과 상실은 중심위 최대교두감합위 및 편심위 치아 유도에 결정적인 영향을 준다. 즉 치아 파절과 마모 혹은 상실에 의한 치열궁의 기하학적 구조의 파괴와 치아의 상대적인 높낮이의 변화는 치열궁의 파괴를 초래 한다.

치열궁의 파괴의 근본적인 원인은 치아 형태 변형과 배열의 문제에 기인 한다. 예를 들어 부정 교합의 경우 외상성 교합의 발생으로 치아의 편마모와 파절이 발생할 가능성이 증가하고 외상성 교합은 치주 조직의 파괴로 인한 치주 질환으로 이아 진다. 때문에 외상성 교합의 발생은 치열궁의 기하학적 구조를 기준으로 예측할 수 있다. 그리고 상하 치열궁의 교합 관계를 결정하는 악간 관계와 치열궁 구조의 일치와 불일치를 분석하고 진단하여 외상성 교합의 발생의 원인을 찾아내야 한다. 그리고 치아 우식증과 치주 질환의 경과로 발생하는 치아 형태의 변형과 치아의 이동과 상실에 의한 치열궁 구조의 붕괴가 교합 파괴의 1차적인 원인으로 작용한다. 때문에 모든 치과 치료의 원인과 결과는 치아의 형태의 파괴와 복원이고 치아 배열에 의한 기하학적 구조의 형성과 붕괴로 설명할 수 있다. 반대로 교합 붕괴 혹은 파괴는 치아 형태의 변형과 치아 위치의 문제가 치열궁의 기하학적 구조를 파괴 혹은 붕괴 시킨 결과로 이해 할 수 있다. 결국 치열궁의 기하학적 구조의 파괴와 붕괴를 치아의 형태 변형과 상실 그리고 위치의 변화로 분석하고 진단할 수 있다.

건축의 기하학적 구조를 기초로 치열궁의 기하학적 구조를 분석할 수 있다. 즉 대구치의 fundamental stone을 기초로 소구치의 bridge stone이 견치의 corner stone과 연결하고 전치의 key stone이 아치의 기하학적 구조를 완성한다. 결국 저작과 연하 그리고 다양한 악기능에 의해 발생하는 힘에 아치의 기하학적 구조가 저항한다. 때문에 치열궁의 아치 구조는 가해지는 교합력에 저항할 수 있는 공간적 형태이고 교합 하중을 전달하고 분산시킬 수 있는 역학적 구조이다. 결국 치열궁의 역학적 구조의 붕괴와 파괴는 교합 붕괴 혹은 파괴를 의미하고 치아의 형태학적 변형과 상실 그리고 위치의 문제에 기인한다. 반대로 치아의 형태학적 변형과 상실 그리고 위치의 문제는 치열궁의 기하학적 구조를 파괴하고 교합 붕괴 혹은 파괴를 초래한다. 때문에 교합 분석과 진단은 치아의 형태학적 특징과 결손 그리고 위치를 분석하여 시행하고 치아의 형태와 치열궁의 기하학적 구조를 복원하는 치료 계획을 수립하여야 한다.

치열궁의 기하학적 구조의 완성의 개념으로 교합 붕괴를 진단하면 단 1개의 치아의 상실만으로 교합 붕괴 혹은 파괴가 발생한다. 실제 임상적으로 가장 단순한 치아 우식증 혹은 파절에서 교합 붕괴가 시작된다. 예를 들어 상하 치열궁의 일치에 문제가 발생할 수 있는 치아의 변형과 상실이 발생하면 교합력의 발생에 균형이 깨진다. 결국 교합력에 대한 작용과 반작용으로 발생하는 교합 하중의 전달과 분산의 불균형이 발생하고 치아는 이동한다. 특히 상실된 치아의 전후 치아가 발치 와로 경사되고 대합치가 정출 되면 치간 접촉이 파괴되어 치열궁의 아치 연결 구조가 단절되고 치아의 이동으로 상하 치열궁의 불일치가 발생한다. 결국 한 부분의 문제가 전체로 퍼져 나가는 과정에서 조직 접촉으로 외상성 교합이 발생하고 상황은 더욱 악화된다. 즉 계속해서 치아 이동이 진행되고 교합 공간의 변형이 발생하는 과정에서 악골의 변형과 변위가 발생한다. 그리고 외상성 교합에 의해 치아 혹은 치주 조직의 파괴가 진행되고 교합 붕괴 혹은 파괴가 더욱 더 진행되면 측두하악관절의 변형과 근신경계의 긴장으로 인하여 다양한 임상적 증상이 발생한다. 때문에 치열궁의 완벽성을 유지하기 위하여 치아 우식증과 같은 단순한 치료라도 조기에 치료 하여야 한다.


그림 11. 치열궁의 기하학적 구조 분석.
치열궁은 기하학적 구조는 대구치의 fundamental stone, 소구치의 bridge stone, 견치의 corner stone과 전치의 key stone으로 분석할 수 있다. 그리고 치열궁의 형태를 이루는 치아 단위와 치아의 형태를 이루는 교두 단위는 하악 운동의 동역학적 형태에 맞추어 배열되어 있다. 즉 교두 단위가 치아의 형태를 구성하고 있고 치아의 단위가 치열궁의 기하학적 구조를 완성한다. 때문에 하악 운동의 방향성에 조화와 간섭의 원리로 치아 접촉과 이개가 발생하고 가해지는 교합력에 대한 작용과 반작용의 결과로 교합 하중이 치열궁에 가해 진다. 결과적으로 하악 운동의 방향성에 대한 치열궁의 기하학적 안정성 혹은 균형으로 치아 및 교두가 배열되어야 한다. 다시 말하자면 하악 기능이 교두 혹은 치아의 형태를 결정하고 치아 배열로 인한 치열궁의 형태에 영향을 미친다. 때문에 치아의 변형과 이동은 치열궁의 기하학적 구조의 붕괴 혹은 파괴를 의미한다. 결국 상하 치열궁의 불일치가 발생하고 상대적으로 높은 치아의 조기 접촉으로 외상성 교합이 발생한다. 특히 치간 접촉의 파괴는 교합력의 전달과 분산에 장애를 초래하고 치아의 이동을 허용한다. 즉 치아에 가해지는 교합력이 교합 하중으로 변환되어 치아 장축을 통하여 악골에 전달되는 과정에서 치간 접촉을 통하여 인접치가 지지를 제공한다. 때문에 치열궁의 역학적 구조가 치아 상실과 같은 공간적 문제에 의해 파괴되면 치아 이동이 발생하고 치간 접촉이 파괴된다. 결론적으로 치아 이동에 의한 치열궁의 기하학적 구조의 파괴는 상하 치열궁의 불일치를 의미하고 상하 치아 접촉에 외상성 교합이 발생한다. 결국 치열궁의 파괴에 의한 교합 붕괴가 발생하면 외상성 교합의 발생이 또 다른 치열궁의 파괴를 유발하는 악순환의 고리가 시작된다. 때문에 모든 치과 치료는 치열궁의 기하학적 구조를 복원하는데 기초를 두어야 한다. 

저작 형태를 기준으로 환자를 분류해 보면 다음과 같다. 수평과 수직적으로 저작 효율이 좋은 사람과 수평적 저작, 수직적 저작 그리고 편측 저작 효율이 증가한 경우 그리고 저작 장애로 구분할 수 있다. 다시 말하자면 정확한 중심위와 group function 혹은 bilateral balancing occlusion의 편심위 치아 유도, unilateral balancing occlusion의 편심위 치아 유도, 견치 유도의 편심위 교합, 편측 교합 장애, 교합 붕괴와 측두하악관절 장애로 분류할 수 있다. 이런 교합 형태에서 편측 저작의 원인으로 한쪽의 치아 조기 접촉 혹은 치아 상실과 측두하악관절의 장애를 들 수 있다. 그리고 부정 교합 혹은 외상성 교합으로 상하 치아간의 조기 접촉, 측두하악관절 및 근신경계와의 coordination 불량 등으로 인해 저작력이 치아에 전달되어 분산 흡수하는 과정에 문제가 발생하면 교합 하중이 치아 및 측두하악관절과 저작근의 통증을 유발한다. 결국 저작 통증으로 인해 저작 양태가 변화한다. 실제로 대부분의 경우에 있어서 가장 저작 효율이 높고 편안한 부위로 저작하는 습관이 형성되고 유지된다. 이런 상황이 지속되면 편측 혹은 특정 부위의 지속적인 교합 하중의 부하로 인하여 악골과 측두하악관절 그리고 안면골 및 두개골의 변형을 초래한다. 결과적으로 특징적인 악골 및 안면 그리고 두개골의 비대칭은 교합의 비대칭에 기인 한다. 그리고 이런 하악골 및 안면골의 비대칭은 교합 붕괴의 원인이자 결과이다. 때문에 치열궁의 기하학적 구조와 상하 교합을 기준으로 좌우 대칭과 상하 비례 그리고 전 후 균형의 교합 분석과 진단을 시행하여야 한다. 결국 치열궁의 기하학적 구조를 파괴하는 치아 마모 및 상실은 외상성 교합에 의해 발생하고 치아 파절과 마모 그리고 상실과 같은 치아 형태의 변화는 치열궁의 기하학적 구조의 변화를 유발한다. 그리고 치열궁의 기하학적 구조의 변화는 상하 치열궁의 교합에 영향을 미치어 외상성 교합이 발생하는 악순환의 고리를 형성하고 있다. 때문에 외상성 교합의 발생을 인지하고 원인을 찾아 치료하여야 근치의 개념이 가능해 진다. 그리고 치열궁의 기하학적 구조를 재건하는 개념으로 치아의 형태를 복원하고 배열을 시행할 수 있는 치료 계획을 설립하여야 한다. 즉 교합 진단으로 교합 붕괴 원인과 결과를 분석한 후 치열궁의 기하학적 구조를 좌우 대칭과 상하 비례 그리고 전후 균형의 원리로 치료 할 수 있어야 한다. 실제 임상적으로 치열궁의 붕괴는 교합 붕괴의 명백한 증거이며 치열궁의 붕괴는 치아의 변형과 상실 그리고 위치의 변화에 기인한다. 반대로 치열궁의 붕괴는 치아의 변형과 상실 그리고 위치 변화를 초래한다.



그림 12. 하악 제1대구치 상실로 인한 교합 붕괴의 증례.
하악 제1대구치의 상실로 인한 치열궁dental arch의 파괴의 과정을 관찰할 수 있다. 대합하는 상악 제1대구치의 정출extrusion과 인접치의 이동과 경사는 상하악 치열궁의 파괴를 초래한다. 결국 모든 치아가 이동하거나 경사되어 새로운 적응 상태를 유지하고 있다. 그리고 편심위 치아 유도에 조기 접촉은 하악골 변위를 유도한다. 다시 말하자면 중심위 교합은 적응성 치아 변위로 어떻게든 맞게 되나 편심위 하악 운동에 외상성 교합이 발생한다. 치아 상실이 발생한 쪽의 교합수직고경이 감소하고 조기 접촉으로 인한 외상성 교합은 lever action의 원리로 하악골 및 측두하악관절의 변위 및 변형을 유발하여 교합 붕괴의 과정으로 진행된다. 현재의 상태가 유지되고 있으나 언제든지 측두하악관절의 문제가 갑자기 발생할 가능성이 존재 한다.

편측 저작의 원인은 상하 치아 간의 조기 접촉에서 시작한다. 치아의 조기 접촉은 치주 조직에 외상성 교합을 가하여 치아의 동요와 이동가 증가하고 치주 조직 및 치조골의 파괴로 인한 치아의 탈락을 야기한다. 이런 상황은 계속해서 진행되면 결국 치열궁이 붕괴되어 교합 붕괴로 이어진다. 예를 들면 치아 상실로 인한 교합 곡면의 변화를 들 수 있다. 치아가 탈락되고 계속해서 발치 공간이 방치되면 대합치의 정출과 인접치의 이동과 tilting이 일어난다. 예를 들어 하악 제1대구치가 발치 되면 상악 제1대구치의 설측 교구가 먼저 내려온다. 이유는 협측 치근은 2개이고 만곡되어 있는 반면에 설측 치근은 반듯하고 하나이며 taper 형태이기 때문이다. 설측 교두가 하방으로 정출되면 편심위 하악 운동에서 balancing premature가 증가한다. 결과적으로 치아는 흔들리게 되고 결국 협측 교두도 하방으로 정출된다. 또 다시 설측 교두가 정출되고 조기 접촉에 의한 외상성 교합의 결과로 다시 협측이 내려오는 지그재그zigzag 형태의 정출을 반복한다. 이런 상황은 정출하는 치아가 대합치가 수복될 때까지 혹은 대합하는 잇몸에 닿을 때까지 진행된다. 하악의 경우 상실치의 전방은 원심 설측으로 경사되고 후방은 근심 설측으로 쓰러진다. 결과적으로 상실치 전방으로는 spacing이 발생하고 후방으로는 retrusive guidance는 감소하고 protrusive premature는 증가한다. 그리고 근심 설측으로 경사된 제2대구치의 balancing guidance의 과도한 증가는 외상성 교합을 유발한다. 이런 치아 유도의 변화는 치아 조기 접촉이 외상성 교합으로 작용하여 치주 조직의 파괴를 가속화 하고 하악 후퇴증을 유발한다. 양쪽 제1대구치가 발치되어 양측으로 하악 후퇴증이 일어나면 retrognathism이 발생하고 양측으로 일어나도 양쪽 후퇴양이 다르거나 편측 제1대구치가 발치되어 편측으로 하악 후퇴증이 일어나면 asymmetry가 발생한다. 결국 치아 조기 접촉으로 인하여 하악골 위치의 변화가 발생하고 이런 상황에 측두하악관절의 적응성 변화가 장애 및 remodeling을 결정한다. 잔존하는 제3대구치 조기 치아 접촉 또한 마찬가지다. 전방 치아의 발치로 인한 제3대구치의 근심 설측 경사, supra-eruption, 높은 보철물 등의 조기 교합 접촉은 하악의 deflective occlusal contacts을 유발한다. 그리하여 환자의 proprioceptive adaptation은 하악골의 위치를 변형시키고 환자는 효율이 높고 조금 더 편안한 위치로 저작하게 된다. 이런 적응성 혹은 부적응성 변화가 생리적 적응 범위를 초과하면 외상성 교합으로 인해 치아 및 치주 조직이 파괴되거나 측두하악관절 장애가 발생한다.



그림 13. 하악 전치 상실로 인한 교합 붕괴의 증례.
하악 좌측 중절치와 측절치 상실로 인한 교합 붕괴의 증례이다. 상하 치열궁의 기하학적 구조의 파괴는 하악 전치의 상실에 기인한 것이기 때문에 치료 계획은 교정 치료로 치열궁의 재건하는 것이다. 그리고 상실된 공간을 임플란트 혹은 보철적 수복으로 유지하여야 한다. 한쪽 치아의 상실은 비대칭적 치열궁을 형성한다. 그리고 상하 치열궁의 교합을 통하여 대합하는 치열궁의 비대칭을 유도한다. 교합 비대칭은 악골 및 안면 비대칭을 유도하고 성장 발육과정에서 두개의 비대칭을 초래한다. 비대칭적 머리의 무게 중심은 경추를 포함한 척추의 비대칭을 유도하고 골반과 하지의 비대칭적 적응의 근본적인 원인이 된다. 그리고 하악골의 회전 혹은 전위의 발생은 shoulder girdle 및 골반의 적응성 혹은 부적응성 회전을 유도한다. 결국 교합 붕괴는 전신의 적응성 혹은 부적응성 자세의 근본적인 원인이 된다.


그림 14. 편측 교합수직고경의 상실로 인한 교합 붕괴의 증례.
하악 우측 제2대구치 상실로 인한 교합 평면의 경사가 발생한 증례이다. 계속되는 하악 우측 제1대구치 보철물의 탈락을 주소로 내원하여 교합 공간의 부족으로 상악 구치부 보철적 leveling을 계획하였다. 하악 좌측 제1대구치 상실로 인하여 제2대구치가 근심 설측으로 경사된 결과 우측 교합 평면은 상방으로 올라가고 우측 제2대구치 상실은 교합수직고경의 상실로 인하여 교합 평면은 하방으로 내려간다. 결과적으로 교합 평면이 우측으로 기울고 하악골의 좌측 전위가 발생하여 좌우 구치부의 overbite과 overjet가 일치하지 않다. 그리고 하악의 좌측 회전의 결과로 정중선이 맞지 않게 된다. 그리고 우측 교합수직고경의 상실로 하악 과두가 후상방으로 이동하고 좌측 조기 접촉의 발생으로 하악이 후하방으로 이동한다. 하악 후퇴의 결과로 1치대1치 관계가 발생하여 편심위 치아 유도에 교두와 교두가 직접적으로 맞닿아 파괴된다. 특히 holding cusp의 수직적 마모는 하악 중심위 최대교두감합위의 파괴를 초래하고 견치의 수평적 마모와 상하 holding cusp의 retrusive guidance의 감소는 하악 후퇴증을 더욱 증가시킨다. 결론적으로 하악의 전위와 회전, 교합수직고경의 증가와 감소 그리고 중심위 최대교두감합위의 파괴와 편심위 치아 유도의 변화와 같은 교합 붕괴는 단순한 치아 상실에 기인한다.


그림 15. 양쪽 구치부 상실로 인한 교합 붕괴의 증례.
최대교두감합위를 형성하여 하악 holding을 하고 있는 구치부의 상실은 하악이 변위를 유발한다. 상실된 치아와 대합치의 정출 그리고 교합수직고경의 상실은 하악골 변위를 유발하고 측두하악관절의 변형이 발생한다. 이 환자의 경우 양쪽 구치의 교합수직고경의 상실로 인한 inter-occlusal space의 감소로 임플란트 치료 혹은 가철성 보철적 수복의 문제가 발생하였다. 증가된 전치의 overbite과 구치의 inter-occlusal space의 감소는 하악의 후상방 변위를 증명한다. 결국 교정과 보철적 수복으로 하악을 전상방으로 이동하여 상하 구치의 holding cusp이 대합하는 와에 교합하여 locking되는 최대교두감합위를 형성하여야 한다. 그리고 전하방으로 이동한 하악 변위에 측두하악관절의 적응이 발생하여야 한다. 그리고 상하 치열궁의 기하학적 구조의 복원과 악간 관계의 수정으로 심미 기능적인 교합 공간을 재형성하여야 한다.

치아 상실과 하악골 변위의 연관 관계는 최대교두감합위를 형성하고 있는 구치의 holding cusp의 상하 locking 관계가 하악골 위치를 고정하고 있기 때문이다. 상하 holding cusp이 서로 결합하여 최대교두감합위를 형성하고 하악 위치를 holding 하는 구조가 치아 상실에 따라 붕괴되기 때문이다. 결국 치아의 상실에 따른 교합수직고경의 상실과 상하 holding cusp의 locking 구조의 변화는 하악 위치의 변경을 초래한다. 때문에 교합 붕괴와 하악골 변위는 치아 상실과 같은 치열궁의 붕괴에 기인한다. 실제 임상에 있어서 최대교두감합위의 파괴는 하악 변위를 뜻하고 상하 치열궁의 관계를 변화시킨다. 그리고 계속되는 외상성 교합의 발생은 치아 및 치주 조직을 파괴를 증가 시킨다. 결국 치아가 상실 되면 교합수직고경을 유지할 수 없고 하악은 수직적으로 변위 된다. 특히 holding이 되지 않은 하악 과두는 전치부의 치아 유도의 영향을 받아 후상방으로 변위되어 측두하악관절 복합체에 외상성 교합을 전달하게 된다. 반대로 전치부의 치아 유도에 따라 전상방 혹은 측상방으로 하악 과두가 변위 된다.

구치부 치아의 상실은 교합수직고경의 감소를 의미한다. 그리고 하악 과두의 후상방 이동으로 측두하악관절이 압박compression을 받거나 전치부의 overbite 증가로 flare가 발생한다. 상악 전치부가 전상방으로 flare 되면 치주 조직의 파괴와 함께 spacing이 발생한다. 편측으로 교합수직고경이 상실되면 전치의 overbite의 증가도 비대칭적으로 발생하고 악골 및 안면골의 편측성 수직 변형으로 transverse plane 상의 asymmetry가 발생한다. 그리고 이런 상황이 계속해서 진행되면 하악골의 rotation과 shift가 일어나 coronal plane 상에서의 asymmetry도 증가하게 된다. 실제 임상에 있어서 교합 평면의 기울기를 측정해보면 asymmetry를 확인할 수 있다. 대부분의 하악골 roation은 하악골 후방 변위를 동반하고 shift는 수직적인 하악골 변위를 유발하기 때문에 편심위 교합을 확인하여 보면 구별할 수 있다. 즉 변위된 쪽의 편심위 교합이 1치대 1치거나 아예 교두 하나 정도 후방으로 이동한 경우는 rotation으로 평가한다. 1치대 2치 관계가 유지되고 있지만 overbite가 감소하면 shift의 하악골 변위일 가능성이 높다. 이런 하악골 변위는 교합 안정을 파괴하여 교합 붕괴를 더욱 더 악화 시킨다. 결국 외상성 교합의 증가로 인해 치주 조직의 파괴로 이어지거나 측두하악관절에 외상성 자극을 가한다. 결과적으로 치아의 상실이 계속적으로 일어나거나 측두하악관절 장애로 인하여 기능 부전의 상태가 진행된다. 

치열궁의 완벽성은 1개의 치아라도 문제가 발생하면 파괴 된다. 즉 14개의 치아가 상하 치열궁의 기하학적 구조를 이루고 상하 28개의 치아가 서로 교합하여 상하 치열궁의 교합 공간을 형성한다. 때문에 1개의 치아라도 형태가 변형되거나 상실되면 한쪽의 치열궁의 기하학적 구조가 무너지고 교합을 통하여 대합하는 치열궁에 외상성 교합을 가하여 아치 구조를 붕괴시켜 교합 공간을 파괴 한다. 즉 치열궁의 개건하기 위해서는 28개의 치아 공간이 확보되고 치아 혹은 보척적 수복물의 배열이 아치의 기하학적 구조를 이루어야 한다. 그리고 다발성 치아 상실에 의한 하악 holding이 상실되면 교합수직고경이 감소한다. 만약 한쪽의 구치부 holding locking 구조가 상실되면 상실된 치아 쪽의 교합수직고경은 감소하고 하악 과두는 측두하악관절 복합체에 외상성 교합을 가하게 된다. 그리고 양쪽 구치부가 모두 상실되면 하악을 holding 할 수 있는 최대교두감합위 치아 접촉이 모두 사라져 전치로 교합하게 된다. 그러나 전치부 교합은 상하 치아가 holding 할 수 없는 구조이기 때문에 교합 사면을 따라 하악골이 변위 된다. 

교합 붕괴에 따른 하악골 변위는 2가지 원칙으로 발생한다. 1번째는 치아 마모와 상실로 인한 교합수직고경의 상실이다. 즉 하악골이 주저 앉는 상황이 교합수직고경의 상실에 의해 계속된다. 반대로 저작 효율을 확보하기 위하여 남아 있는 치아 교합을 유지하는 방향으로 하악골 변위가 발생할 가능성도 있다. 즉 상실된 쪽으로 교합 붕괴가 발생하기도 하고 남아 있는 교합을 유지하기 위하여 하악골의 적응성 변위가 발생하기도 한다. 때문에 치아 상실과 하악 변위의 방향을 분석하고 진단하여 치료 계획을 수립하여야 한다. 2번째는 조기 접촉의 발생으로 lever action의 발생이다. 예를 들면 구치의 조기 접촉은 1급 지레의 짓점으로 작용하여 하악골이 시소 운동을 한다. 즉 하악 과두가 하방으로 빠지고 다시 올라가는 운동을 반복하게 된다. 실제 제1대구치 상실 후 제2대구치의 근심 설측 경사가 발생하면 하악골이 치아 경사를 따라 후상방으로 이동하고 높아진 제2대구치의 원심 협측 교두가 1급 지레의 짓점으로 작용하여 하악 과두가 하방으로 내려온다. 결국 하악 과두가 후상방으로 변위되고 지레 작용으로 하방으로 빠지는 것을 반복하여 외상성 교합이 극대화 된다. 이와 같은 하악 변위는 머리의 무게 중심을 변화시켜 경추를 포함한 척추의 적응성 변위를 유도한다. 그리고 머리 척추의 무게 중심의 변화는 골반의 불균형을 초래하고 하지의 적응성 자세를 유도한다.


4. 외상성 교합에 대한 2차적 반응(lever action)


외상성 교합은 지레의 작용으로 교합 붕괴 혹은 파괴의 효과를 증폭시킨다. 즉 외상성 교합 하중이 가해지는 부위를 직접적으로 파괴하는 치아 파절과 치주 조직의 파괴를 초래할 뿐만 아니라 지레의 작용으로 하악골의 위치를 변화시켜 측두하악관절을 파괴하고 및 근신경계를 교란시킨다. 때문에 측두하악관절 장애(TMD)뿐만 아니라 근막동통증후군(MPDS)의 근본적인 원인은 외상성 교합이고 지레의 작용에 의해 증폭된 외상성 교합 하중이 측두하악관절에 전달되고 근신경계의 작용을 교란시키는 것이 2차적 원인으로 작용한다. 때문에 TMD와 MPDS를 조절 혹은 치료하기 위해서는 교합 분석과 진단에 기초한 치료 계획을 수립하여야 한다. 그리고 교합 치료에 한계가 존재하기 때문에 TMD와 MPDS의 치료 혹은 조절 가능성을 이해하고 지속적인 관리를 계획하여야 한다.

실제 임상에 있어서 교합이 완성된 후 1급 지레의 발생은 교합수직고경의 상실에 기인한다. 그리고 성장 발육 과정에서는 치아 맹출과 배열이 상대적으로 교합이 높아져 지레가 발생하거나 상대적으로 교합이 낮아져 조기 접촉으로 인한 외상성 교합이 형성된다. 때문에 교합의 형성 과정에서 발생하는 지레와 교합이 형성되고 퇴행성 마모와 치아 상실에 의한 교합 붕괴의 과정을 분석하고 진단하여야 한다. 치아 마모 혹은 상실에 의한 교합수직고경의 상실에 의한 조기 접촉의 발생은 상대적인 높낮이의 개념에 기준 한다. 예를 들면 한쪽 구치부의 치아가 모두 상실되면 반대쪽 구치부가 상대적으로 높아져 조기 접촉이 발생한다. 결국 치아가 남아 있는 쪽이 절대적으로 높아진 것이 아니라 치아 상실에 의한 교합수직고경의 상실로 상대적으로 낮아져 높아진 것이다. 때문에 조기 접촉에 의한 외상성 교합의 해결은 상대적으로 높아진 쪽의 치료가 아니라 치아 상실을 임플란트나 보철적으로 수복하여야 한다. 교합 형성 과정에서도 치아 맹출과 배열의 문제로 상대적으로 낮아진 부위 때문에 상대적으로 높아진 쪽에 조기 접촉이 발생한다. 결과적으로 낮아진 교합수직고경을 정상적으로 수복한 다음에 1급 지레를 이용하여 상하 악관 관계를 수정하는 교정 치료를 시행하여야 한다. 즉 교합 붕괴도 1급 지레의 원리로 발생하고 교합 치료도 1급 지레를 이용하여 하악골의 위치를 조절하여 새로운 악간 관계를 형성하여야 한다.

정상적인 저작계의 힘의 원리는 하악의 무게 중심을 기준으로 전방은 3급 지레가 전치 혹은 견치 유도나 군기능을 형성하고 후방은 2급 지레로 중심위 최대교두감합위가 형성된다. 실제 자연계는 역학적으로 1과 2 그리고 3급 지레가 존재하고 다양한 복합 지레가 발생한다. 1급 지레는 물체의 이동에 사용되고 2급 지레는 절단과 분쇄에 역학적으로 유리하다. 그리고 3급 지레는 정교한 조절을 필요로 하는 상황에 적합하다. 임상적으로 저작계는 음식물 절단과 분쇄를 위하여 구치의 최대교두감합위가 2급 지레의 원리로 작용한다. 그리고 자유로운 편심위 치아 유도가 전치 및 견치 그리고 소구치에서 3급 지레의 작용으로 조절 된다. 때문에 시상면에서 저작계의 역학적 정의는 전방의 3급 지레와 후방의 2급 지레가 작용하는 복합 지레 시스템이다. 전두면에서 운동측과 균형측은 복합 지레 시스템이다. 운동측은 3급 지레의 원리에 의해 조절 되고 균형측은 2급 지레가 역학적 효율을 보장하는 복합 지레가 형성된다.

교합 조기 접촉이 발생하면 지레 시스템에 교란이 발생한다. 3급 지레에 발생하는 조기 접촉 혹은 외상성 교합은 단순히 높아져 3급 지레 작용에 장애 혹은 방해가 발생하는 것이지만 2급 지레의 조기 접촉은 지레의 변형을 초래한다. 즉 2급 지레가 1급 지레로 바뀌면서 하악골 변위과 발생한다. 이것을 "lever reversal"이라고 한다. 즉 저작계의 2급 지레에 발생한 조기 접촉은 외상성 교합 하중을 생설할 뿐만 아니라 하악골 변위를 유발하는 근본적인 원인이 된다. 실제 임상에 있어서 하악골 변위는 교합 지지의 변화에 기인한다. 즉 수직교합고경을 유지하고 있는 치아의 마모와 파절 그리고 상실과 같은 절대적 교합 높이의 감소에 의해 하악골 위치가 변화 한다. 그리고 치아의 교합 지지의 상실에 의한 치아 위치 변화와 교합 붕괴에 과정 중에 발생하는 상대적 교합 높이 증가는 조기 접촉으로 변화한다. 예를 들어 전치부의 3급 지레에 발생하는 조기 접촉은 구치의 교합 지지의 감소에 의해 상대적으로 높아진 것이다. 그리고 구치부의 2급 지레에 발생하는 lever reversal은 인접 치아의 교합 지지가 감소나 반대쪽 교합 지지의 상실에 의해 발생한다. 결국 수직교합고경의 절대적 감소와 상대적으로 높아진 지레의 역전 현상에 의해 하악골 변위가 발생하고 교합이 붕괴된다.




















그림 16. 하악 운동에 발생하는 lever action.
하악 운동에는 2급과 3급 지레가 혼합되어 있는 복합 지레가 작용한다. 하악의 무게 중심을 기준으로 전치부는 3급 지레가 형성되고 구치부는 2급 지레가 발생한다. 그리고 2급 지레 부위에 조기 치아 접촉이 발생하는 경우에는 1급 지레로 역전된다. 그리고 3급 지레 부위에 발생하는 조기 접촉은 단순히 지레 작용에 방해를 주는 것뿐만 아니라 하악을 변위시킨다.

교합수직고경의 감소는 교합 붕괴의 근본적인 원인이다. 지레 작용의 변화는 교합수직고경의 절대적 감소에 의한 교합의 상대적 높낮이의 변화에 의해 조기 접촉이 발생한 결과이다. 때문에 교합 붕괴를 유발한 교합수직고경의 변화를 분석하여 하악 운동에 발생하는 지레를 진단하여야 한다. 교합수직고경의 감소는 측두하악관절의 압박을 의미한다. 즉 측두하악관절의 공간이 감소하여 외상성 교합이 발생하고 1급 지레의 발생에 의한 하악 변위가 하악 과두의 위치를 불안정하게 만든다. 결국 1차적으로 교합수직고경의 감소에 의해 발생한 외상성 교합은 1급 지레 발생에 의해 2차적으로 영향을 받는다. 실제 임상에 있어서 측두하악관절장애의 진단과 치료는 교합 분석과 진단에 기초 한다. 즉 관절 및 근막 통증은 증상이고 원인은 교합 붕괴이기 때문이다. 즉 통증을 감소시키기 위하여 근이완제나 진통제를 복용하고 물리 치료를 시행하고 있지만 장애의 원인을 진단하고 치료하기 위해서는 교합 분석을 시행하여야 한다. 그리고 측두하악관절에 발생한 외상성 교합의 원인을 찾아내어 치료하여야 근치의 개념이다. 즉 증상만을 감소시키기 보다는 원인을 찾아 치료하여야 한다. 즉 교합수직고경이 감소한 이유를 찾고 1급 지레가 발생의 원인인 조기 접촉을 찾아 외상성 교합을 제거하여야 한다.

구치의 교합 지지가 감소하면 단순한 3급 지레에 의해서도 측두하악관절 장애가 발생할 수 있다. 즉 최대교두감합위를 형성하고 있는 구치의 holding cusp은 상하 locking 되어 하악위를 형성하고 있기 때문에 구치의 교합수직고경의 감소는 전치의 상대적인 높이 증가를 의미한다. 그리고 전치의 3급 지레는 사면에 형성되어 있기 때문에 구치의 높이 감소는 전치의 치아 유도의 방향에 따라 하악 변위를 유발한다. 예를 들어 구치의 상실은 교합수직고경의 감소로 측두하악관절에 외상성 압박을 유도하고 전치의 치아 유도에 따라 하악 변위가 발생하여 하악 과두가 변위가 발생한 방향으로 또 다른 압박을 가한다. 상악이 하악을 피개하는 경우 하악 과두의 변위는 후방상으로 발생하고 반대의 경우에는 전상방으로 하악 과두 압박이 형성된다. 그리고 비대칭적 교합수직고경의 감소 혹은 상실이 발생하면 비대칭적 하악 변위로 한쪽은 1급 지레가 발생하고 다른 한쪽은 3급 지레의 편심 유도로 하악이 변위 한다. 그리고 다양한 교합 지지의 변화 혹은 상실에 따른 하악 변위가 측두하악관절에 발생하는 외상성 교합과 관련되어 있다. 다시 말하자면 측두하악관절 장애 증후군의 진단과 치료 계획은 교합 분석에 의해 외상성 교합을 찾아 내는 것에서 질환의 원인과 치료 결과를 예측하여야 한다.

치료전


치료 중


그림 17. 1급 지레가 발생한 open bite.
정상적인 구치부의 2급과 전치부의 3급 지레가 전치의 open bite로 인하여 구치의 1급 지레가 발생한 경우이다. 그리고 전치의 치아 접촉 혹은 유도의 상실로 구치 유도 전치 이개가 발생한 bilateral balancing occlusion의 편심위 치아 접촉을 특징으로 한다. 상악 악궁 및 치열궁의 감소로 상악 치열궁이 하악 치열궁을 완전히 피개하지 못하여 발생한 open bite의 치료 계획은 상악을 확장하는 것이다. 그리고 상하 치열궁의 기하학적 구조와 크기 비율을 맞추어 최대교두감합위를 형성하여야 한다.

교정 치료에 있어서도 교합수직고경과 지레 발생의 원리를 이해하지 못하면 교합 분석과 진단을 하지 못하여 치료 계획을 수립할 수 없다. 단순히 치아를 움직이는 교정만으로 하악골을 움직이기 위해서는 지레의 원리를 이해하여야 한다. 그리고 상하 치열궁의 비레와 공간적 관계를 분석하여 교정 분석과 진단 그리고 치료 계획을 수립하여야 한다. 예를 들어 open bite의 근본적인 원인은 상하 치열궁의 크기 비례의 문제가 근본적인 원인이 있다. 즉 상악 치열궁이 하악 치열궁을 피개하기 위해서는 상악 치열궁이 하악 치열궁에 비해 약 10%정도 커야 한다. 만약 상하 치열궁의 비례가 깨져 상하 치열궁이 비슷한 크기라면 open bite가 발생한다. 즉 부정 교합의 발생과 진행을 교합 붕괴의 원리로 분석하고 진단하기 위해 교합수직고경과 지레의 원리를 상하 비례와 전후 균형 그리고 좌우 대칭의 기하학적 기준과 결합하여 사용하여야 한다. 때문에 open bite의 분석은 상하 치열궁의 비례의 파괴로 상악 치열궁이 하악 치열궁을 피개하지 못하여 교합수직고경의 증가하고 1급 지레가 작용하여 발생한다. 때문에 교합 진단과 분석에 의해 상악 치열궁을 확장하여 하악 치열궁을 피개하면 교합수직고경이 감소하고 1급 지레를 사용하여 전치의 피개가 가능해 진다.

교합의 전후 관계의 파괴도 치열궁의 비례로 분석할 수 있다. 상악 치열궁이 작은 경우는 하악 치열궁이 상악 치열궁을 피개하는 앵글씨 분류 3급 부정 교합이 발생한다. 즉 상악 치열궁이 하악 치열궁을 피개하지 못하면 하악이 전방으로 이동하여 부정 교합이 발생한다. 전치부의 피개가 감소한 high angle case 교합수직고경이 증가한 1급 지레의 발생으로 하악골이 시계 방향으로 회전한 것이다. 반대로 역전된 전치부 피개가 형성된 low angle case는 교합수직고경의 감소와 하악골이 시계 반대 방향으로 회전한 역전된 3급 지레의 발생으로 설명할 수 있다. 때문에 지레 작용과 교합수직고경의 변화를 분석하고 교합 분석과 진단을 시행하여야 한다. 그리고 비대칭적 교합수직고경의 변화와 지레의 발생은 비대칭적 부정 교합을 초래한다. 결국 교정 치료를 위한 진단과 치료 계획을 수립하기 위해서는 교합 공간의 3차원적 분석과 지레 작용의 결과를 예측하여야 한다. 특히 교합 곡면의 변화와 지레와 연관시켜 하악골 변위를 분석할 수 있다. 예를 들면 Wilson 만곡이 증가하면 구치의 1급 지레 발생 가능성이 증가한다. 그리고 Spee 만곡이 증가하여도 구치의 조기 접촉 가능성이 증가하여 lever reversal이 발생할 수 있다.

상악 치열궁이 하악 치열궁보다 너무 큰 경우에는 앵글씨 분류 2급 부정교합이 발생한다. 그리고 상악 치열궁의 Wilson 만곡이 감소하거나 역전되어 실질적인 교합면 크기는 상악이 하악보다 작아 하악은 후퇴한다. 즉 상악 악궁 및 치아의 크기 그리고 치열궁의 공간은 하악에 비하여 크지만 상악 치아의 설측 혹은 구개측 경사의 증가로 인하여 Wilson 만곡이 감소한다. 그리고 상악 Spee 만곡의 감소와 하악 Spee 만곡의 증가가 발생하면 전치 유도 구치 이개가 증가하여 전치의 3급 지레의 작용이 증가한다. 결국 전치의 경사된 치아 유도를 따라 하악이 후방으로 이동한다. 그리고 교합수직고경이 감소한다. Wilson 만곡의 감소와 역전은 transverse 방향으로 3급 지레의 발생을 증가시킨다. 그리고 Spee 만곡의 감소는 작업측 치아 유도의 3급 지레 작용을 증가시킨다. 즉 작업측 치아 유도와 균형측 치아 이개가 증가하면 하악 후퇴의 가능성은 더욱더 증가한다. 최대교두감합위를 형성하고 있는 holding cusp은 하악 후퇴에 대한 retrusive guidance를 형성한다. Wilson과 Spee 만곡이 감소하면 구치의 치아 이개가 증가하기 때문에 retrusive guidance가 감소하거나 상실되어 하악 후퇴증은 악화 된다.

Spee 만곡의 변화는 sagittal 방향에서 전치부의 3급 지레 발생을 증가시키거나 구치부 1급 지레의 발생을 유도한다. 즉 하악의 무게 중심을 기준으로 전방 치아가 정출되어 Spee 만곡이 증가한 경우에는 전치의 피개가 증가하여 3급 지레 작용이 증가한다. 반대로 전치부 overbite는 정상적으로 형성되어 있고 교합 곡면 곡율이 구치부에서 증가하여 Spee 만곡이 증가한 경우에는 모든 편심위 치아 유도에 대한 구치부와 균형측 치아 접촉 가능성이 증가 한다. 때문에 2급 부정 교합에서 하악 후퇴증이 증가된 전치의 3급 지레 작용으로 발생하였는지 구치의 1급 지레에 의해 발생하는지를 분류하여야 한다. 즉 하악의 무게 중심 후방에서 Spee 만곡이 증가하면 구치의 1급 지레 발생 가능성이 증가하고 전치의 3급 지레가 감소한다. 때문에 high angle 2급 부정 교합은 교합수직고경의 증가하고 구치부의 1급 지레의 발생을 특징으로 한다. 반대로 low angle 2급 부정 교합은 교합수직고경이 감소하고 전치부에 3급 지레의 증가로 하악이 후퇴증이 발생한다. 결국 교합 분석과 진단에 기준하여 부정 교합을 진단하고 치료 계획을 수립하여야 한다. 그리고 지레의 원리로 발생한 하악 변위를 지레의 원리로 하악 위치를 이동하여 상하 치열궁을 결합하여 새로운 교합 위치로 최대교두감합위를 재구성 하여야 한다.

치료 전

치료 후

그림 18. 3급 지레가 작용한 2급 부정 교합 증례.
상대적으로 상악 악궁이 큰 2급 부정 교합의 치료 전 후 사진이다. 상악 치열궁의 축소로 인하여 상하 치열궁의 정상적인 비례가 파괴되어 하악 후퇴증이 발생하였다. 하악의 무게 중심 전방 전치부의 증가된 Spee 만곡과 감소한 Wilson 만곡은 하악 후퇴증을 더욱 더 악화 시킨다. 상악 치열궁의 확장과 정상적인 Wilson과 Spee 만곡을 형성하는 교정 치료는 후퇴한 하악골 위치를 전방으로 이동시킨다. 그리고 하악 운동에 대한 정상적인 지레 작용을 회복하여야 한다.

치료 전


치료 후


그림 19. 1급 지레와 역전된 3급 지레가 발생한 3급 비대칭 부정 교합 증례.
감소한 상악 치열궁의 크기는 하악 치열궁 피개를 불가능하게 한다. 결국 한쪽의 정상적인 최대교두감합위를 형성하는 과정에서 비대칭이 발생한다. 그리고 증가된 구치의 치아 접촉은 1급 지레의 발생을 증가시키고 비대칭적 전치부 피개는 역전된 3급 지레를 의미한다. 교정 치료 후 완성된 상하 치아의 피개는 상악 치열궁의 확장에 기인한다. 그리고 상하 치열궁의 기하학적 구조를 완성하고 하악 위치를 최대교두감합위를 기준으로 변위시켜 교합을 재구성 하여야 한다. 

외상성 교합으로 인한 병적인 교합 하중은 직접적으로 가해지는 부위를 파괴할 뿐만 아니라 지렛대 원리lever action에 의해 다른 부위까지 2차적인 파괴를 야기한다. 구강악계의 정상적인 lever system에 정교한 조절이 필요한 것은 3급 지레를 이용하고 저작을 위한 힘이 필요한 것은 2급 지레의 원리로 작용한다. 그러나 2급 지레에 조기 접촉이 발생하면 1급 지레로 작용이 바뀌는 lever reversal로 하악 변위가 일어난다. 1급 지레가 발생하면 작용 점과 힘 점의 시소 작용의 반복으로 과도한 조직의 파괴나 변형 및 위치 변화를 일으킨다. 이때 조기 접촉은 지레 점으로 작용한다. 그리고 작용 점과 힘 점이 서로 반복하여 바뀌게 되어 조직의 파괴가 극대화 된다. 이런 현상을 'lever reversal'이라 부르며 다양한 교합학적 문제와 직간접적으로 관련되어 있다. 때문에 구강악계에서 발생하는 지렛대 원리lever action를 분석하여 치주 및 치아 파괴와 측두하악관절의 문제 그리고 전신적으로 영향을 주고 있는 비정상적인 자세와 기능의 문제를 파악하여야 한다. 때문에 교합붕괴와 외상성 교합의 발생을 치료하여 심미 기능적 치과 치료를 하여야 한다.

외상성 교합으로 인한 직접적 조직 파괴는 치주 질환이다. 즉 과도한 교합 하중이 가해지는 치아를 지지하고 있는 치주 조직의 파괴는 1차적인 원인과 2차적인 영향으로 나누어 생각하여야 한다. 그리고 절대적 혹은 직접적 교합 하중 증가로 인한 치주 파괴와 조기 접촉으로 인한 치조골 흡수를 분리하여 진단하여야 적절한 치료 계획을 설정하고 치료할 수 있다. 예를 들면 기능성 혹은 생리적 치아 마모로 인한 치아 접촉 면적의 증가는 직접적인 교합 하중의 증가로 연결된다. 그리고 interocclusal space의 감소 및 전치 유도의 파괴는 구치를 편심위 치아 유도에 노출시킨다. 실제 마모가 진행된 구치의 교합면은 전체가 중심위 치아 접촉이자 편심위 치아 유도로인 경우가 많다. 이런 교합면은 저작 효율을 극대화 하여 마치 맷돌과 같이 저작에 의해 서로 맞닿게 되거나 서로 근접해 기능을 하게 된다. 결국 치아에 가해지는 교합 하중도 극대화 되어 치주 조직의 파괴가 발생한다. 증가한 교합 하중에 치주 조직의 적응성 변화가 일어나면 반응성 골 밀도의 증가가 발생 한다. 그리고 교합 하중의 증가 혹은 외상성 교합이 치주 조직의 파괴로 해소되지 않으면 치질의 파절이 일어나거나 치아의 마모가 더욱 증가하여 결국 교합 붕괴를 초래하거나 측두하악관절에 문제를 발생한다. 그러나 측두하악관절 장애는 교합수직고경의 감소에 의해 발생하고 1급 지레 작용에 의해 악화된다.

실제 임상에 있어서 기능성 치아 마모가 진행될수록 병적 마모로 이어지며 교합면의 변형과 전체적인 교합 공간의 변화와 교합 붕괴를 초래한다. 결국 교합 공간의 파괴로 인하여 치아는 이동하게 되고 상하 치열궁dental arch의 부조화로 외상성 교합이 발생한다. 이런 조기 접촉의 발현은 중심위보다는 편심위의 문제로 하악골 운동에 의한 lever reversal로 2차적인 치아 및 치주 파괴와 측두하악관절의 문제를 야기한다. 저작은 모든 하악 운동이 중심위로 수렴하는 과정에서 일어난다. 즉 중심위 최대교두감합위에서는 치열궁의 불균등성 및 상하 치아의 외상성 교합 접촉과 상관없이 균형을 유지할 수 있다. 그러나 중심위 혹은 최대교두감압위에서 조금만 벗어나도 조기 접촉이 발생하여 lever reversal이 발생한다. 정상적인 생리적 lever action은 3급과 2급 lever이다. 즉 하악의 무게 중심을 기준으로 전방은 3급 지레로 조절되고 후방은 2급 지레로 작용 한다. Coronal plan 상에서 보면 작업측은 3급 지레이고 균형측은 2급 지레이다. 일반적인 지렛대 원리 중에 2급은 기능을 뜻 한다. 예를 들면 작두나 호두를 깨는 기구의 원리이다. 즉 강한 저작력이 필요로 한 부위는 2급지레가 작용할 수 있게 되어 있다. 때문에 sagittal plan 상에서 보면 구치부는 2급 지레가 작용하여 효율적인 저작력이 발휘 된다. 실제 질기거나 단단한 물체를 분쇄하거나 자를 때에는 제1대구치와 제2소구치 사이에 물고 전후방으로 2급 지렛대 원리를 사용한다. 그러나 너무 단단한 음식물은 음식물 자체가 짓점이 되어 1급 지레를 번갈아 쓴다. 마치 칼이나 긴 돌을 잡고 양손을 번갈아 움직이면서 피자를 썰거나 단단한 물체를 빻을 때 하는 행동과 비슷하다. 이때 측두근의 그리고 중앙을 기준으로 전후방 muscle fiber가 교대로 긴장하여 하악 운동을 조절한다. 때문에 단단한 음식을 저작하면 머리 측면에 근육통이 발생한다. 그리고 질긴 음식을 저작한다는 것은 저작근 자체의 과도한 힘 발생을 의미한다. 결국 근육 긴장이 지속되면 근막동통증후군이 발생한다. 반대로 1급 지레의 발생으로 측두하악관절에 외상성 교합 하중이 가해지면 측두하악관절 장애가 발생한다. 이런 외상성 교합이 치아에 집중되면 과도한 치아 마모와 파절이 발생하고 치주 조직에 전달되어 흡수되지 못하면 치주 조직의 파괴의 근본적인 원인이 된다. 다시 말하자면 치주 질환의 원인은 역학적으로 치주 조직이 흡수할 수 없는 과도한 교합 하중과 외상성 교합에 의한 집중에 있다. 그리고 치주 조직이 파괴되면 2차적으로 발생한 염증성 조직 파괴가 치주 질환을 악화시키는 병리학적 원인으로 발전한다.


그림 20. 교합수직고경의 상실에 의한 증가된 3급 지레에 의해 변위된 하악골 증례.
구치부 치아 상실에 의한 교합수직고경의 상실은 전치부 3급 지레의 작용을 증가시킨다. 결과적으로 하악골은 수직적으로 상방으로 이동하고 전치부 3급 지레를 따라 후상방 변위가 복합적으로 발생하여 하악 과두는 후상방으로 외상성 교합 하중을 측두하악관절 복합체에 가한다. 그리고 비대칭적 교합 환경은 비대칭적 과두 혹은 측두하악관절 변형을 초래한다. 결과적으로 이런 교합 붕괴 혹은 파괴의 경우 전악재건술을 통하여 교합수직고경을 회복하여야 한다. 그리고 현재의 비대칭적 하악 운동에 대칭적인 교합을 형성하여 정상적인 전치부 3급 지레와 구치부 2급 지레가 형성될 수 있도록 하여야 한다. 새로운 중심위 최대교두감합위로 교합수직고경의 회복과 정상적인 지레 시스템을 형성하여야 한다.


그림 21. 부정교합에 발생한 1급 지레에 변위된 하악골 증례.
구치부의 조기 접촉의 발생은 1급 지레의 하악골 회전을 유발한다. 즉 조기 접촉을 짓점으로 하악골이 시소 작용이 발생하여 하악 과두에 외상성 교합을 가하게 된다. 결과적으로 하악 과두는 변형되고 전치 이개가 증가한다. 전치 이개가 증가하면 하악골 시소 혹은 반복 회전 변위가 증가하여 하악 과두의 변형이 따라서 증가한다. 때문에 하악 과두의 병적 흡수를 정지 시키기 위하여 교정 치료를 통하여 전치부의 3급 지레와 구치의 2급 지레를 형성하여 1급 지레의 발생을 제거 하여야 한다. 그리고 하악 과두를 전하방 이동은 adaptive change를 유도하여 새로 형성된 교합 공간을 유지할 수 있게 한다. 즉 중심위 최대교두감합위를 재형성하여 변화된 하악 위치를 유지할 수 있게 하여야 한다.


하악의 무게 중심의 전방은 3급 지레이다. 즉 전치와 견치 그리고 제1소구치는 3급 지렛대 원리가 작용한다. 3급 지레는 정교한 조절을 의미 한다. 예를 들면 쪽집게나 치과용 핀셋과 같이 정교한 조절이 필요한 일에 3급 지레의 원리가 사용된다. 즉 하악 운동을 정교하게 조절하기 위해서 3급 지렛대 원리가 사용된다. 전치 및 견치의 치아유도 그리고 소구치의 정교한 저작과 같은 기능에 3급 지레가 필요로 한다. 이런 3급과 2급 지렛대 원리가 1급 지레로 역전되는것은 조기 교합 접촉 때문이다. 특히 구치부의 조기 접촉은 lever reversal을 초래한다. 2급 지레가 1급 지레로 바뀌어 하악 운동이 불안정해 진다. 결국 하악골이 전후방으로 시소 운동을 하여 하악 과두가 하방으로 변위 되거나 전치부에 외상성 교합이 가해진다. 이런 lever reversal의 결과는 근막동통증후군이거나 치아의 과도한 마모이다. 또한 이갈이bruxism의 1차적인 원인이 된다. 실제 Temporomandibular pain & dysfunction symdrome(TDS)은 수직교합고경의 상실과 하악 후퇴증의 결과로 일어나는 반면 Myofacial pain & dysfunction symdrom(MPDS)는 조기 접촉으로 인해 발생한다. 그러나 하악의 무게 중심의 전방에 조기 접촉이 발생하는 것은 단순히 3급 지레의 효율에 문제를 발생한다. 때문에 단순히 균일하게 조절하면 해결된다.

1급 지레의 작용으로 인한 하악이 변위를 역이용하는 교정 치료나 측두하악관절증의 치료는 교합수직고경과 상호 의존적인 관계가 있다. 즉 1급 지레가 발생하여 하악이 변위하는 근본적인 원인도 교합수직고경의 상실에 있기 때문에 교합수직고경을 증가시키면 반대 방향으로 1급 지레가 발생한다. 결과적으로 교합수직고경이 감소하면 측두하악관절에 외상성 교합 하중을 가하는 1급 지레가 발생하고 교합수직고경을 증가시키면 측두하악관절에 외상성 하중을 감소시키는 1급 지레를 형성할 수 있다. 실제 임상에 있어서 거의 대부분의 교합상 장치가 측두하악관절 장애의 증상을 호전 시킬 수 있는 근본 원인은 교합수직고경이 증가하기 때문이다. 그리고 하악 위치가 원래 아팠던 위치에서 벗어나기 때문에 일시적으로 문제가 해결된다. 그러나 정확한 하악 위치를 결정하는 것은 최대교두감합위이기 때문에 측두하악관절에 외상성 교합 하중을 가하지 않는 위치에 mandibular holding이 가능한 교합을 재구성하여야 한다. 다시 말하자면 상하 holding cusp이 결합하여 locking되는 구치의 최대교두감합위가 하악 위치를 교합 공간으로 고정할 수 있다. 그리고 균일한 3급 지레를 형성하여야 한다.

Frontal plan 상에서 하악 운동측은 3급 지레이다. 즉 작업측으로 하악 운동이 발생하는 과정에서 운동측 치아 접촉은 대부분이 조절하는 역할이지 저작을 의미하는 것이 아니다. 오히려 균형측이 2급 지레가 형성되어 저작 기능에 직접적으로 작용한다. 그리고 균형측에서 하악 과두가 움직임이 더 활발하기 때문에 균형측을 비 작업측이라 하는 것보다 균형 작업측이라 할 수 있다. 반대로 균형측의 치아 접촉이 동시에 일어나는 경우는 양쪽 모두로 저작이 가능하다. 그리고 저작의 최대 효율을 나타낸다. 실제 치아 접촉을 좋은 면으로 보면 치아 유도guidance이고 불리한 쪽으로 생각하면 조기 접촉primaturity이다. 결국 하악 운동측이 이개 되지 않는 치아 접촉이라면 치아 유도라 할 수 있다. 실제 임상에서 균형측의 치아유도를 조기 접촉이라 판단하고 제거하면 하악골의 위치가 불안정하거나 저작 효율의 감소를 초래한다. 그러나 균형측의 조기 접촉으로 다른 치아가 이개된다면 제거하여야 lever reversal이 발생하지 않는다. 그리고 하악 운동측에 발생하는 조기 접촉은 단순히 3급 지레를 혼란 시키는 것이기 때문에 높은 곳이나 홀로 닿는 곳을 제거하면 된다.

하악 운동은 구심성 운동concentric movement과 편심성 운동eccentric movement으로 구성되어 있다. 그리고 원심 운동력centripetal force은 저작 cycle에 의해 형성된다. 즉 frontal plan 상에서 지레 작용은 편심성 운동과 구심성 운동으로 분류하여 분석하여야 한다. 편심성 하악 운동 과정은 운동측 근육 수축과 균형측 근육 이완으로 운동측 하악 과두를 짓점으로 원심 운동이 발생한다. 이때 운동측 3급 지레가 편심성 운동을 조절한다. 그리고 편심성 운동이 구심성 운동으로 바뀌면서 양쪽 저작근이 수축하면서 편심위 치아 유도를 통하여 중심위 최대교두감합위로 수렴한다. 구심성 하악 운동은 구치의 2급 지레의 작용을 전치의 3급 지레의 조절이 발생한다. 그리고 균형측 근육 수축의 관점으로 보면 운동측은 2급 지레로 분석할 수 있다. 결국 작업측 sagittal plan 상에서 전치의 3급 지레와 구치의 2급 지레가 frontal plan 상에서 운동측의 3급 지레와 균형측의 2급 지레가 복합적으로 작용하는 구심성 운동으로 정의 할 수 있다. 그리고 한쪽 치아의 상실과 같은 교합 붕괴의 경우 다른 한쪽의 1급 지레의 형성이 하악을 변위시키고 측두하악관절에 외상성 교합 하중을 가한다. 때문에 교합수직고경의 상실에 의해 상대적으로 높아진 교합인 조기 접촉이 발생하면 3급 지레의 원리로 하악이 편심위 방향으로 변위되는지 1급 지레의 작용으로 짓점을 기준으로 반대 방향으로 움직이는지를 분석하여야 한다.

실제 임상에 있어서 implant aging의 과정으로 교합수직고경의 감소에 따른 기계적인 실패를 통하여 외상성 교합 하중의 발생과 지레 작용을 관찰할 수 있다. 상실된 차아를 대신하기 위하여 임플란트 픽스쳐를 식립하고 보철적 수복을 시행하여 중심위 최대교두감합위를 형성한다. 그리고 인접 치아와 조화로운 중심위 최대교두감합위는 다양한 형태로 존재한다. 예를 들면 정상적인 인접 치아 치주 조직 상태에서는 30㎛의 치주 조직의 탄력과 8~10㎛ 골 조직의 허용 동요를 보상하는 중심위 최대교두감합위를 형성하여야 한다. 만약 잔존치의 치주 조직의 파괴가 진행되어 치아의 동요가 증가하면 임플란트 보철적 수복에 외상성 교합이 발생한다. 즉 임플란트 보철 수복 당시에는 정상적인 치주 상태였다 하더라도 퇴행성 변화로 인하여 인접 치아에 치주 조직의 파괴가 진행되어 치아 동요가 증가하면 임플란트 보철적 수복에 교합 하중이 증가한다. 결국 직접적으로 증가한 교합 하중으로 인하여 골유착의 파괴가 발생하여 peri-implantitis가 발생하고 픽스쳐 파절과 어버트먼트 유지 나사의 파절과 같은 기계적인 실패가 발생한다. 그리고 구치 임플란트의 경우 1급 지레가 발생하여 하악 변위가 발생한다.

전치 임플란트의 경우 인접치의 치주 파괴와 구치의 상실과 같은 퇴행성 변화에 더욱 민감하다. 전치 임플란트의 경우 구치 임플란트에 비하여 수평 교합력이 증가하기 때문에 교합수직고경의 감소에 쉽게 영향을 받는다. 그리고 전치의 정상적인 수평 동요가 100㎛ 이상이고 구치의 수직 동요가 30㎛ 이기 때문에 골조직의 10~30㎛의 탄력을 고려한다 하더라도 인접 잔존치에 비하여 약90~120㎛ 정도의 under-occlusion으로 보철적 수복을 시행하여야 한다. 즉 중심위 최대교두감합위로 힘을 주어 물면 접촉하는 전치 임플란트 교합을 형성하여야 한다. 구치 임플란트와 마찬 가지로 인접치의 치주 파괴가 발생하면 임플란트에 3급 지레의 외상성 교합 하중이 발생한다. 결정적으로 구치의 교합 지지의 상실은 전치부 전반에 걸쳐 외상성 교합 하중 발생을 초래한다. 잔연치의 경우 치주 조직의 파괴와 재생과 3급 지레의 작용으로 flare 되어 외상성 교합 하중을 피하지만 전치 임플란트는 골유착으로 유지되기 때문에 직접적인 외상성 교합 하중을 받는다. 결국 어버트먼트 유지 나사 풀림과 픽스쳐 파절 그리고 peri-implantitis의 발생과 같은 교합 질환이 발생한다. 특히 전치 임플란트의 경우 3급 지레의 원리가 작용하기 때문에 과도한 교합 하중이 가해지면 지레 구조 자체가 붕괴되기 때문에 외상성 교합 하중을 감당할 수 없다.

제2대구치 단독 임플란트 수복의 경우 측두하악관절의 지지와 직접적으로 연관되어 있다. 실제 제2대구치는 측두하악관절과 가장 가까운 위치에 존재하고 2급 교합 지지의 짓점에서 가장 먼곳에 위치한다. 즉 하악 무게 중심을 기준으로 2급 지레의 가장 먼곳에 존재하고 교합수직고경을 유지하여 측두하악관절의 교합 지지를 감당하고 있는 제2대구치가 상실되면 측두하악관절에 외상성 교합 하중이 가해진다. 그리고 임플란트 보철적 수복의 경우 조금만 높아져도 1급 지레가 발생하여 외상성 교합이 증가한다. 반대로 제2대구치 임플란트 수복을 낮게 하면 제1대구치에 교합하중이 집중되어 치주 파괴가 발생한다. 실제 2급 지레의 원리가 작용하는 제2대구치가 상실되거나 낮아지면 하악 과두가 상방으로 이동한다. 즉 상하 교합 공간이 감소하여 보철적 수복 공간이 부족하게 된다. 결국 제2대구치를 높게 수복하는 것은 1급 지레를 형성하여 하악 과두를 원래 위치로 끌어 내리는 것이다. 결국 제2대구치의 존재는 하악 과두의 공간적 위치와 직접적으로 관련되어 있다. 때문에 제2대구치가 상실되면 하악 과두는 상방으로 이동하여 측두하악관절 복합체에 외상성 교합 하중을 가한다.

제2대구치 단독 임플란트 수복의 경우 측두하악관절의 지지와 직접적으로 연관되어 있다. 실제 제2대구치는 측두하악관절과 가장 가까운 위치에 존재하고 2급 교합 지지의 짓점에서 가장 먼곳에 위치한다. 즉 하악 무게 중심을 기준으로 2급 지레의 가장 먼 곳에 존재하고 교합수직고경을 유지하여 측두하악관절의 교합 지지를 감당하고 있는 제2대구치가 상실되면 측두하악관절에 외상성 교합 하중이 가해진다. 그리고 임플란트 보철적 수복의 경우 조금만 높아져도 1급 지레가 발생하여 외상성 교합이 증가한다. 반대로 제2대구치 임플란트 수복을 낮게 하면 제1대구치에 교합하중이 집중되어 치주 파괴가 발생한다. 실제 2급 지레의 원리가 작용하는 제2대구치가 상실되거나 낮아지면 하악 과두가 상방으로 이동한다. 즉 상하 교합 공간이 감소하여 보철적 수복 공간이 부족하게 된다. 결국 제2대구치를 높게 수복하는 것은 1급 지레를 형성하여 하악 과두를 원래 위치로 끌어 내리는 것이다. 결국 제2대구치의 존재는 하악 과두의 공간적 위치와 직접적으로 관련되어 있다. 때문에 제2대구치가 상실되면 하악 과두는 상방으로 이동하여 측두하악관절 복합체에 외상성 교합 하중을 가한다.

측두하악관절의 압박성 장애에 1급 지레는 매우 효과적인 치료 방법이다. 예를 들면 1급 지레가 극대화 되는 제2대구치에 조기 접촉을 형성하여 하악 회전을 유도하는 것이다. 그리고 조기 접촉에 경사를 주면 3급 지레를 이용하여 원하는 방향으로 하악 변위를 유도할 수 있다. 즉 1급과 3급 복합 지레를 동시에 이용하여 원하는 방향으로 하악을 움직여 측두하악관절에 가해지는 외상성 압박을 제거하면 증상이 호전 된다. 그러나 이런 방법은 중심위 최대교두감합위가 파괴되기 때문에 교합을 재구성할 수 있는 치료를 준비하고 시행하여야 한다. 그리고 치료 과정을 구강내 사진과 방사선적 추적을 통하여 기록하여야 한다. 교정 치료는 하악 위치를 견인할 수 있는 장점이 있다. 그리고 교합 붕괴는 치아 배열의 문제를 가지고 있고 치아 상실은 임플란트 치료로 회복할 수 있다. 특히 교합 붕괴 혹은 파괴된 환자가 측두하악관절 장애를 호소하면 교정 치료로 관절에 발생한 압박성 교합 하중을 제거하여야 한다. 그리고 치아의 상실에 의한 교합수직고경의 상실은 임플란트 보철적 수복과 교정 치료로 1급과 3급 지레를 사용하여 회복할 수 있다. 반대로 치아 상실은 교합수직고경의 상실과 지레의 원리로 측두하악관절에 외상성 압박을 형성한다. 때문에 지레의 원리는 측두하악관절의 진단과 치료에 결정적인 기준을 제공한다.


그림 22. 편악 발치 교정 후 교합 붕괴 혹은 파괴 증례.
상악 양쪽 소구치를 발치한 편악 발치 교정 치료는 상하 악궁 혹은 치열궁의 discrepancy를 유발한다. 결과적으로 전치의 overbite가 상실되어 edge-to-edge bite가 발생하고 3급 지레가 상실되었다. 결과적으로 하악이 후상방으로 밀리지 않아 하악 과두는 정상적인 형태를 유지하고 있다. 그러나 중심위 최대교두감합위의 파괴는 다발성 조기 접촉을 유발하고 외상성 교합은 치주 조직을 파괴한다. 즉 정상적인 지레 시스템이 붕괴되고 상하 치아의 holding 구조의 파괴는 mandibular holding의 상실을 의미한다. 결과적으로 하악 운동을 조절할 수 없는 교합 붕괴의 상태는 치조 조직의 파괴에 결정적인 역할을 하는 외상성 교합을 생산한다.

그림 22. 편악 발치 교정 후 변형된 측두하악관절 증례.
상악 양쪽 소구치를 발치한 편악 발치 교정 치료는 하악 후퇴증의 결정적인 역할을 한다. 즉 정상적인 하악 악궁에 비하여 상대적으로 상악 악궁은 작아지는 상하 악궁 혹은 치열궁의 discrepancy를 유발한다. 즉 전치의 overbite에 형성된 3급 지레에 의해 하악이 후상방으로 후퇴하거나 edge-to-edge bite가 발생하여 3급 지레가 상실된다. 결과적으로 증가된 전치부의 3급 지레의 의해 하악이 후 상방으로 변위하면 하악 과두는 흡수되어 외소증이 발생한다. 그리고 교합수직고경의 상실을 동반한 다양한 교합 질환이 발생하고 치주 조직의 파괴에 외상성 교합이 결정적인 역할을 한다. 즉 외상성 교합이 측두하악관절증과 치근 흡수 그리고 치주 조직의 파괴에 1차적인 원인이다.

측두하악관절 장애를 진단하기 위해서는 교합수직고경의 상실과 발생한 조기 접촉의 지레 작용을 이해하여야 한다. 정상적인 저작은 하악의 무게 중심을 기준으로 전방은 3급 지레로 하악 운동을 조절하고 후방은 2급 지레의 원리로 저작 및 분쇄 작용이 원활하게 이루어 진다. 또한 하악 운동측은 3급 지레가 조절하고 균형측은 2급지레가 복합적으로 작용한다. 특히 하악 운동측의 실질적인 교두경사effective cuspal angle와 균형측의 측두하악관절의 과두 운동로condylar guidance는 하악 기능에 직접적으로 관련되어 있다. 즉 운동측의 3급 지레의 원리는 균형측의 근 이완을 동반하여 작용하지만 운동측과 균형측 모두 근육 수축을 동반하는 구심성 운동에는 2급 지레가 효율적으로 작용하기 위해서는 운동측 교두 경사와 균형측 과두 운동 궤적이 일치 혹은 조화를 이루어야 한다. 즉 운동측의 교두 경사는 균형측의 실질적인 교두 경사보다 더 크거나 같기 위해서는 균형측 과두 경사의 도움이 중요하다. 예를 들어 작업측과 균형측이 같은 교두 경사를 갖고 있다면 균형측의 과두 경사를 따라 과두가 움직여 균형측의 교두 이개가 증가하고 운동측의 교두 경사가 상대적으로 높아진다. 

측방 하악 운동이 중심위 최대교두감합위로 수렴하는 구심성 운동에 운동측 교두 경사에 3급 지레가 형성되어 치아 유도의 가속도가 발생한다.  균형측의 근육 수축을 기준으로 운동측 과두 짓점과 교합은 2급 지레를 형성한다. 때문에 저작은 3급과 2급의 복합 지레 작용으로 최대의 효율을 추구한다. 전방 하악 운동의 관점에서 지레 작용은 전치부 3급 치아 유도와 구치의 2급 지레의 복합 작용으로 저작한다. 실제 저작 운동은 전방과 측방 하악 운동이 복합되어 발생한다. 결국 전측방 운동도 3급 지레의 조절과 2급 지레의 효율로 설명할 수 있다. 결국 중심위 최대교두감합위에 조기 접촉이 발생하면 3급 지레의 사면을 따라 하악 운동이 변형되고 2급 지레는 1급 지레로 바뀌어 짓점을 기준으로 회전이 발생한다. 때문에 치아의 병적 마모와 파절 그리고 치주 조직의 파괴가 발생하면 3급 지레에 발생한 외상성 교합을 분석하여야 한다. 그리고 3급 지레에 의한 변위와 1급 지레에 의한 회전을 분석하고 외상성 교합의 영향에 의 한 결과를 진단하여야 한다. 특히 측두하악장애의 경우 교합수직고경의 상실과 3급 지레에 의한 편위와 1급 지레에 의한 회전을 분하여 진단하고 치료 계획을 수립하여야 한다. 예를 들면 편측 구치의 상실은 전치와 운동측의 3급 지레의 작용으로 치아 상실이 발생한 쪽의 과두가 후상방 그리고 외방으로 변위 한다.

교합 붕괴 혹은 파괴와 측두하악관절 장애의 진단과 치료는 외상성 교합의 발생과 지레의 원리에 의한 증폭을 이해하여야 한다. 즉 외상성 교합으로 분석하고 진단하면 치아의 병적 마모와 파절 그리고 치주 조직의 파괴는 측두하악관절 장애와 같은 의미를 갖는다. 즉 외상성 교합이 치아에 작용하면 치아의 병적 마모 혹은 파절로 나타나고 치근을 타고 치주 조직에서 영향을 주면 치주 파괴가 발생한다. 이와 같은 원리로 외상성 교합이 측두하악관절에 전달되면 관절 장애가 발생한다. 때문에 같은 원인에 다른 결과를 초래하기 원리를 이해하고 치아의 병적 마모와 파절 그리고 치주 조직의 파괴와 측두하악관절 장애 등을 교합에 기준하여 진단하고 치료 계획을 수립하여야 한다. 다시 말하자면 교합수직고경의 감소와 지레의 원리를 이해하고 하악골의 변위와 회전의 가능성에 근거한 교합 분석과 진단을 시행하여야 한다. 그리고 변위 혹은 회전된 하악 위치를 기준으로 지속적인 외상성 교합 하중의 가해지는 결과로 치아의 위치와 경사의 변화 및 치조골 및 악골의 변형을 분석하여야 한다. 특히 하악 변위와 회전의 결과로 하악 과두를 통하여 외상성 교합 하중이 측두하악관절 복합체의 변형을 유발한다.

결론적으로 정상적인 구강악계는 2급과 3급 지레의 복합 지레이다. 만약 조기 접촉이 하악의 무게 중심 후방과 균형측에 발생한다면 lever reversal이 발생하여 치아 및 치주 조직을 파괴하고 측두하악관절과 근신경계에 장애를 초래 한다. 즉 1급 지렛대 운동으로 하악골이 불안정 해지고 외상성 교합 하중이 발생하여 교합 파괴 혹은 붕괴를 야기한다. 그리고 치아 마모 및 상실에 동반되는 교합수직고경의 감소는 구강내 1급 지레의 발생에 결정적인 역할을 한다. 3급 지레에 발생한 조기 접촉의 문제도 하악을 변위시킨다. 즉 3급 지레의 치아 형태 경사를 따라 하악이 변위한다. 즉 1급 지레의 회전과 3급 지레의 변위가 하악 위치 변화의 분석에 사용된다. 그리고 교합수직고경의 상실은 악간 거리를 감소시킨다. 결과적으로 상대적으로 높은 곳이 발생한다. 상대적으로 높은 부위는 조기 접촉으로 외상성 교합 하중의 발생에 결정적인 역할을 한다. 반대로 보존 및 보철적 치료를 시행하여 절대적으로 높아진 교합수직고경에 의한 조기 접촉도 2급 지레의 lever reversal과 3급 지레의 변화에 결정적인 역할을 한다. 이와 같은 교합수직고경의 변화와 지레의 변경은 교정 치료에서는 하악 위치를 변화시키는데 이용한다. 그리고 측두하악관절의 진단과 치료에 교합수직고경의 높이 변화와 지레의 원리를 사용한다.


5. 교합 변형에 대한 신체의 적응성 자세 변형

부정 교합, 치아 마모, 외상성 치아 접촉 등으로 인한 교합 변형은 결과적으로 교합붕 괴를 초래하며, 이 과정에서 발생하는 vector force에 의해 악골뿐만 아니라 측두하악관절, 안면골, 두개골은 적응성 변화를 일으킨다. 결국 측두하악관절과 악안면골 그리고 두개골은 변형되고, 이 변형에 의한 하악골 상대적 위치 변화는 중력에 대한 안정적 자세의 적응성 위치를 찾는다. 이러한 하악골 위치 변화에 의한 머리의 3차원적 적응성 변화는 척추, 어깨, 골반의 적응성 자세 변형을 초래한다. 결과적으로 이런 적응성 자세 변형은 단순한 치아의 접촉에 의해 시작된다. 즉 교합이 신체의 자세를 결정하고 있다.

실제 임상에 있어서 환자의 자세는 교합의 상태를 이야기 하고 있다. 예를 들면 머리가 전방으로 돌출된 자라목의 경우 경추의 만곡이 사라진다. 이런 경추의 변형을 습관적 자세의 문제로 인지하는 것은 원인과 결과를 혼동하는 것이다. 즉 자세가 좋지 않아 자세가 안 좋아지는 것이라는 말이다. 이런 어폐가 있는 생각으로 실제 원인을 밝히기란 불가능하다. 일반적으로 하악골 후퇴증으로 인한 vital airway space의 감소는 머리를 전방으로 내미는 적응성 자세를 취하게 된다. 어떻게 해서라도 호흡할 수 있는 공간을 확보하려는 적응성 자세를 취하는 것이다. 그리고 교합에 asymmetry가 존재하면 머리의 위치도 변위된다. 대부분의 경우 하악골 변위와 반대 방향으로 머리의 위치가 움직인다. 이것 또한 호흡공간의 확보와 직접적인 연관이 있다. 그러나 교합 평면의 기울기와 머리의 기울기는 같은 방향으로 움직인다. 즉 교합 평면이 오른쪽으로 기울면 머리도 오른쪽으로, 왼쪽으로 기울면 왼쪽으로 머리가 기울어 진다.

이런 머리의 기울기는 shoulder girdle과 골반의 적응성 변위를 유도한다. 즉 머리는 하지와 연결된 골반의 기반 위에 척추의 지지로 유지되고 있기 때문에 중력에 대항하여 최소의 힘으로 균형을 이루어야 한다. 여기에 하악골이 두개골에 달려 있는 것이다. 즉 하악골의 위치가 머리의 위치를 결정하고 여기에 shoulder girdle과 골반의 적응성 자세를 취하고 있는 것이다. 머리와 shoulder girdle이 같은 방향으로 기울면 골반이 반대 방향으로 기울어 균형을 유지하고, 머리와 shoulder girdle이 반대 방향으로 기울면 골반은 머리와 shoulder girdle과 반대 방향으로 경사된다. 결론적으로 이런 적응성 자세 변위는 하악골의 변위에 의해 유발되고, 하악골의 변위는 교합학적으로 결정된다.







그림 9. 상악골 전돌을 주소로 내원. 하악골 후퇴증으로 진단. facial asymmetry동반. head position은 우측으로 tilting, 전방으로 이동. 경추 straigthen.
자세진단:
frontal plan - head position은 우측으로 tilting되었으며 상체간부도 동일한 보상적 적응 상태를 보임
sagittal plan - head position은 전방으로 이동. 경추 straigthen.
coronal plan - shoulder girdle은 clockwise로 rotation(양 손등의 보이는 정도로 판단).






그림 10. 비대칭 교합의 자세진단.
frontal plane - head position은 좌측으로 shift및 tilting되었으며 상체간부도 동일한 보상적 적응 상태를 보임
sagittal plane - 머리는 전방으로 이동되어 있어 전체적으로 보상적 자세를 유지하고 있음

교합 변형은 여러 가지 원인과 과정을 통하여 일어난다. 부정교합, 퇴행성 마모로 인한 교합 평면 및 악궁의 붕괴, 편측 저작, 외상성 교합 및 기타 원인으로 인한 치아 이동 및 탈락, lever action으로 인한 교합의 2차적 반응, 신체의 적응성 자세 변형에 의한 2차적 반응 등으로 교합 붕괴가 진행된다. 이런 교합 붕괴는 치아우식증 혹은 치아의 조기 접촉의 단순한 문제로 시작되나, 계속해서 교합 변형의 확대 재생산의 연쇄 과정으로 악화된다. 실제 임상에 있어서 이런 상황은 전체적으로 예측이 가능하나, 각각의 개체에서 정확한 상황과 시간의 변화를 예측하기는 매우 어렵다. 이것은 마치 기후는 예측 가능하나 정확한 기상은 예측 불가능한 Chaos theory에 비유할 수 있다. 그리고 작은 변화가 큰 결과를 가져온다는 나비효과Butterfly effect에서와 같이 교합의 작은 변화가 교합 붕괴를 일으킬 수 있다. 실제 임상에 있어서 부정 교합과 교합 변형을 가지고 있는 환자가 모두 교합 붕괴를 일으키는 것은 아니다. 그러나 어느 시기가 되면 갑자기 교합 변형이 급속히 진행되어 교합 붕괴로 진행되는데, 이것은 파국 이론Catastrophy theory으로 설명이 가능하다. 문제는 있으나 현재의 상태가 유지되다가 약간의 변화로 갑자기 파국의 상황으로 빠지는 것이다. 결국 신체는 적응 범위adaptive range 내에서 순응하다가 갑자기 아프게 되는 것이다. 결론적으로 말하면 신체의 건강은 유지, 파국 또 유지, 파국을 반복하다가 죽음에 이르게 된다. 그리고 교합 붕괴는 파국의 결정적인 증거이다.


결론

교합 파괴는 '한밤의 도둑처럼' 갑자기 찾아오고, 교합 붕괴는 '단계적 적응-유지-파괴 순환으로서의 역사'를 갖는다. 공통점이란 그 어떤 교합의 양식도 시간이 지나면서 파괴되고 붕괴된다는 사실이다. 하지만 교합 파괴나 붕괴에 어떤 사이클이나 리듬이 있는 것은 아니라고 본다. 한동안 정체 상태를 보이다가도 갑자기 스포츠카처럼 속도를 내기도 한다. 붕괴는 일생을 거쳐 일어나지만, 파괴는 예기치 않게 닥친다. 그 이유는 교합이 과학계에서 말하는 복잡계(complex system)를 닮았기 때문이다. 교합의 전체는 똑같은 돌을 기계적으로 쌓아 올린 이집트 피라미드보다 상호 작용하는 수많은 개체들의 합작물인 흰개미 집을 더 닮았다. 컴퓨터 공학 용어로, 늘 질서와 무질서 사이, 혼돈의 언저리(the edge of chaos)'에서 작동한다. 이 때문에 작은 요인이 뜻밖의 거대한 변화를 낳기도 한다. '증폭효과'를 통해 치명적 결과를 초래 한다는 것이다. 아마존 나비의 날갯짓이 미국 동남부에 허리케인을 낳는 것과 같다.

많은 치과 의사들은 종종 이런 복잡성을 오해하고 사후에야 결과 만을 가지고 교합 붕괴 스토리를 재구성한다. 미국의 석학인 나심 니콜라스 탈레브(Taleb)가 문제작 '검은 백조(Black Swan)'에서 지적한 '내러티브 오류'다. 즉 단순히 연속해서 일어나는 현상을 상호 인과 관계 삼아 그럴듯한 이야기로 엮는 다는 것이다. 하지만 실제 교합 파괴 같은 극적인 사건들은 대부분 특정 시기의 갑작스런 교란의 형태를 띤다. 교합 붕괴가 오랫동안 지속적으로 진행되지 않고 갑자기 진행되고 갑자기 멈춘다는 것이다. 이런 교합 파괴의 진행이 멈추면 다시 적응을 통한 균형이 이루어 지는 과정이 반복된다. 따라서 지금 교합 붕괴가 어느 단계에 와있나를 판단할 수 있지만, 교합 파괴를 예측하는 것은 시간 낭비일 뿐이다. 오히려 '예기치 않은 교합 파괴'를 더 경계해야 한다. 모든 교합 파괴 이전에는 전조 증상이 있다. 이런 교란의 상태는 갑작스런 파괴를 암시한다. 그렇다고 모든 것이 파괴로 치닿지는 않는다. 교합 질환은 교합 파괴의 원인이자 결과이다. 또 다른 교합 파괴가 일어나기 전에 교합 질환의 증상은 증폭된다. 따라서 현재 교합 상태의 변화는 심각하게 여겨져야 한다. 특히 교합 질환의 악화는 증상의 산술적인 규모 자체보다 그로 인한 연쇄 반응으로 인한 질환의 진행을 주시하여야 정확한 진단을 할 수 있고 환자의 상태에 적합한 치료 계획을 설정할 수 있다.

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