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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

3. 치열궁의 역학적 분석

Categories: occlusion, Date: 2014.09.27 15:05:16

치아의 형태학적 특징에 의한 치열궁의 다양성은 악골의 형태와 하악 운동의 기능 형태학적 형태에 따른 치아의 배열에 의해서 결정된다. 반대로 치아의 기능 해부학적 형태에 의해 하악 운동 형태가 영향을 받는다. 즉 치아 및 치열궁의 기하학적 형태는 하악 운동의 동역학적 형태와 서로 연관되어 있다. 때문에 gothic arch tracing과 같은 하악 운동의 추적 혹은 기록과 치아 및 치열궁의 기하학적 구조를 해석할 수 있다. 따라서 사각형의 치아 및 치열궁 그리고 악궁은 넓은 하악 운동을 나타내는 gothic arch tracing으로 분석되는 기하학적 형태와 배열로 이루어져 있다. 반대로 삼각형의 치아 및 치열궁 그리고 악궁은 좁은 하악 운동의 gothic arch tracing이 특징적인 기하학적 구조의 형태와 배열을 보이고 있다. 결국 타원형을 기준으로 좁고 넓은 하악 운동의 추적 혹은 기록을 기준으로 다양한 치아 및 치열궁의 기하학적 구조를 동역학적 형태로 분석하고 진단할 수 있다.


그림 33. 치아 및 치열궁과 하악 운동의 관계.
치아의 배열에 의한 치열궁의 형태는 하악 운동의 기능 역학적 형태와 동일하다. 즉 square와 oval 그리고 삼각형 교두의 기하학적 형태는 같은 형태의 하악 운동으로 분석할 수 있다. 하악 운동의 추적 혹은 기록인 gothic arch tracing의 방향과 크기의 변화로 다양한 치열궁의 형태와 치아 배열을 진단할 수 있다. 그리고 치아의 크기와 기하학적 형태는 치열궁뿐만 아니라 악안면 및 두개와 기능 형태학적 상호 연관이 있다.

치아의 해부학적 형태는 치열궁과 악궁의 기능적 형태와 하악 운동의 동역학적 형태와 일치하여야 한다. 즉 타원형과 삼각형 그리고 사각형의 치아는 같은 형태의 치열궁 및 악궁 그리고 하악 운동과 밀접한 연관 관계가 존재한다. 때문에 교두의 기능 단위를 기준으로 한 치아의 기하학적 구조의 복합체는 치아의 배열로 이루어진 치열궁을 구성하고 있다. 그리고 교두의 위치와 방향 그리고 교두간의 결합은 하악 운동의 운동 역학적 형태로 분석할 수 있다. 즉 하악 운동에 의한 하악 치아 혹은 교두의 이동은 대합하는 교두 혹은 교두의 결합으로 이루어진 와와 역학적 관계가 존재한다. 결국 하악 운동의 기록 혹은 추적인 gothic arch tracing으로 교두의 위치와 교두 간의 결합으로 형성된 교두 사이의 groove와 fossa의 형태와 방향을 분석할 수 있다. 그리고 대합하는 교두와 교두 사이의 자유freedom와 간섭interference은 치아 접촉과 이개를 의미한다. 때문에 교두의 위치와 방향 그리고 교두 간의 결합은 하악 운동의 동역학적 형태와 직접적인 인과 관계가 존재한다. 그리고 치아의 마모와 파절과 같은 형태학적 변형도 상하 교두의 대합 관계와 하악 교두의 운동에 의한 간섭에 기인한다. 즉 치아의 구성 단위인 교두의 상하 교합은 치아 접촉과 이개를 결정한다. 예를 들면 교두와 교두가 직접적으로 교합하면 치아는 수평적으로 마모되거나 교두 파괴가 발생한다. 반대로 교두가 교두 사이에 교합하면 정상적인 cusp-to-fossa 관계가 형성된다.






그림 34. 치아 및 치열궁의 기하학적 구조와 하악 운동의 동역학적 관계.
치열궁은 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 반 작용의 결과로 교합 하중이 치열궁에 가해 진다. 결과적으로 하악 운동의 방향성에 대한 치열궁의 기하학적 안정성 혹은 균형으로 치아 및 교두가 배열되어야 한다. 다시 말하자면 하악 운동과 교두 혹은 치아의 형태가 조화와 간섭으로 치아 배열로 인한 치열궁의 형태에 영향을 미친다.

치아 및 치열궁을 형성하는 기본 단위는 교두이다. 그리고 교두 사이에 groove와 fossa가 존재하여 치아 형태를 결정한다. 즉 타원형을 기준으로 삼각형과 사각형의 교두가 치열궁의 기하학적 구조에 따라 배열되어 타원형 또는 삼각형과 사각형의 치아와 치열궁을 형성한다. 즉 삼각형 아치의 전치와 타원형의 소구치 그리고 사각형의 대구치 교두 형태도 서로 연결되는 구조 결합도 타원형과 삼각형 그리고 사각형으로 분류할 수 있고 하악 운동의 동역학적 형태를 진단할 수 있다. 그리고 교두의 다양한 형태의 결합은 다양한 치아의 해부학적 구조적 및 기능적 운동 형태를 낳는다. 즉 타원형을 기준으로 삼각형과 사각형 치아의 구조 기능적 형태의 다양성이 생산된다. 즉 다양한 형태의 교두의 다양한 조합으로 다양한 치아의 기능 해부학적 형태가 완성된다. 그리고 다양한 형태의 조합 혹은 배열로 다양한 형태의 치열궁의 기하학적 구조가 형성되어 하악 운동의 단위가 된다. 즉 하악 운동은 하악골 및 하악 치열궁의 단위로 발생하고 상악골과 상악 치열궁은 하악 치열궁 및 하악골의 운동에 간섭을 제공하여 하악 위치를 고정시킨다. 이런 과정에 하악골 과두와 측두골 사이에 존재하는 측두하악관절 복합체의 기능 해부학적 형태가 하악 운동에 영향을 미친다. 그리고 상하 악골 관계에 의해 치열궁의 대합 관계가 결정된다. 즉 치열궁의 형태와 상하악 관계 그리고 측두하악관절의 기능해부학적 형태에 의해 상하 치열궁을 단위로 한 하악 운동의 결과로 치아 접촉 및 이개가 형성된다. 그리고 편심위 치아 접촉은 중심위 최대교두감합위로 수렴하여 하악골의 위치를 안정시키는 “all square”를 형성하여 하악 운동의 시작과 끝의 기준이 된다. 결국 하악 운동의 결과로 치아를 이루고 있는 기본 단위인 교두의 자유freedom와 간섭interference으로 치아 접촉과 이개가 발생한다. 그리고 하나의 하악 운동의 개념으로 모든 치아를 구성하고 있는 교두의 구조와 배열 그리고 형태는 하나의 형태의 다양한 발현이다. 그리고 측두하악관절의 기능 해부학적 형태와 치아의 형태는 일치한다. 즉 다양한 형태의 교두와 치아의 형태 그리고 치열궁의 기하학적 구조는 하나의 하악 운동과 일치한다.

치아의 기능적 단위인 치관을 지지하고 있는 치근 및 치조골도 반원과 첨두 아치로 분석하고 진단할 수 있다. 그리고 아치의 구조적인 문제를 또 다른 아치의 기하학적 구조로 지지하여 spring line에 집중되는 하중을 분산 혹은 지지할 수 있다. 즉 아치의 구조적인 결함을 아치가 지지하여 가해지는 하중에 안정적인 기하학적 구조 복합체를 형성하는 것이다. 이런 아치 구조의 지지 아치 구조를 flying buttress라 부른다. 다시 말하자면 아치 구조에 가해지는 하중은 1차적으로 아치 기저부에 형성된 spring line에 집중되어 아치 형태를 파괴하는 측방압이 발생한다. 이런 기능 역학적 구조적 결함을 또 다른 아치가 지지하여 하중을 분산하는 flying buttress 시스템은 기하 역학적으로 안정적인 아치 구조 복합체를 형성하여 가해지는 하중을 효과적으로 분산시킨다. 예를 들면 치아의 형태를 구성하는 기본 단위인 교두의 아치 구조도 치아 전체를 형성하는 아치 구조로 연결되고 또 다시 치근 및 치근 지부의 아치 구조로 보강되어 구조적 안정성을 위한 복합체를 형성하고 있다. 또한 치관에 가해지는 교합 하중을 치근을 통해 효과적으로 치조골에 전달 혹은 분산 시키는 기능 역학적 구조이다. 그리고 치조골의 기능 해부학적 형태도 flying buttress이다.

결국 flying buttress의 치조골은 아치 구조를 통해 치아에 가해지는 교합 하중을 분산시키고 악골에 전달하는 기능을 한다. 즉 치관에 가해지는 교합력은 교합 하중으로 변화하여 치근을 통해 치조골에 전달되어 흡수 된다. 때문에 치조골에 가해지는 교합 하중은 치조골 내에서 흡수되어 분산되고 악골에 전달되어 안면골 그리고 두개골까지 퍼져 나간다. 결국 악골과 안면골 그리고 두개골까지 모두 flying buttress 기능을 하여야 한다. 다시 말하자면 치아뿐만 아니라 치조골, 악골, 안면골 그리고 두개골은 flying buttress 개념의 아치 형태의 기하학적 구조 복합체를 형성하여 교합 하중을 효과적으로 전달하고 분산 흡수하는 기능 역학적 복합체이다. 때문에 치아 및 치열궁의 형태는 악골과 안면골 그리고 두개골의 성장 발육을 조절한다. 예를 들면 치아의 상실 등과 같은 이유로 치열궁의 비대칭이 발생하면 악골 및 안면골 그리고 두개골의 비대칭이 발생한다. 그리고 치아 및 치열궁의 형태와 악골 및 안면골 그리고 두개골은 형태학적으로 일치하는 이유가 하나의 하악 운동에 대한 상하 치아 및 치열궁의 자유freedom와 간섭interference에 의한 교합 하중이 성장 발육에 영향을 미치기 때문이다.


그림 33. 치근 및 치조골 형태의 아치 복합체.
아치 구조의 교두는 결합하여 치아를 이루고 치근으로 연장되어 치조골에 교합력 혹은 교합 하중을 전달한다. 치조골은 아치 형태로 치근을 지지하여 가해지는 교합력 혹은 교합 하중을 효과적으로 분산 혹은 전달할 수 있는 효율적인 구조이다.


그림 34. 치근 및 치조골 그리고 악골의 기하학적 구조 분석.
치아와 치아 사이에 존재하는 proximal contact과 치조골은 아치의 형태로 치열궁의 연속성을 유지한다. 즉 poximal contact과 interdental bone은 치아에 가해지는 교합력을 주위 치아에 전달하여 교합 하중을 분산시키는 역할을 한다. 대구치의 경우 interradicular bone은 치근 분지의 아치 형태와 결합하여 수직 하중에 대하여 최대의 저항성을 갖는다. 그리고 악골과 안면골의 기능 해부학적 형태는 치조골에 flying buttress 개념의 교합 지지를 갖는다. 즉 하악 운동에 의해 상하 치아 혹은 교두가 접촉하여 발생한 교합력 혹은 교합 하중은 치근을 통해 치조골에 직접적으로 전달된다. 때문에 악골과 안면골은 치조골에 집중된 교합 하중을 효과적으로 분산 시키기 위하여 아치 형태의 flying buttress를 형성하여 교합 지지를 제공하고 교합 하중을 두개에 전달 한다.

단근치는 치조골의 flying buttress가 직접적으로 교합 하중을 받는 것에 비해 다근치는 치근의 구조가 flying buttress를 형성하고 있다. 즉 교합 하중을 많이 받는 다근치의 치근 분지부도 flying buttress이다. 그리고 치근의 분지부를 지지하고 있는 치조골도 flying buttress의 형태로 flying buttress가 복합적으로 구성되어 있다. 즉 가해지는 교합 하중을 효과적으로 분산하고 전달하기 위한 기하 역학적 형태이다. 특히 상악동 floor도 아치 형태로 상악 구치의 분지된 치근을 지지하여 치관에 발생한 교합 하중을 분지된 치근을 통해 효과적으로 전달 혹은 분산하기 위한 기능성 형태이다. 즉 상악동도 flying buttress 개념의 기하 역학적 구조이다. 또 다른 예를 들면 상악 전치 및 치조골을 지지하는 nasal cavity도 flying buttress의 아치 형태이다. 그리고 zygoma와 zygomatic arch 그리고 orbiteye cavity도 모두 flying buttress 개념의 아치 구조로 교합 하중을 효과적으로 분산하고 전달하는 기능 역학적 구조의 복합체이다. 또한 두개골을 이루고 있는 모든 아치 구조는 악골과 안면골을 지지하고 있다. 이런 flying buttress가 상악과 안면골 그리고 두개골에 집중되어 설치되어 있는 이유는 하악 치아 및 치열궁 그리고 하악골이 교합력을 가하고 상악 치아 및 치열궁의 접촉으로 교합 하중이 발생하기 때문이다. 즉 때리는 하악 치아 및 치열궁은 reaction에 의해 발생하는 교합 하중을 하악을 통해 효과적으로 분산시킬 수 있으나 맞는 입장의 상악 치아 및 치열궁은 효과적인 교합 하중 분산 혹은 전달 시스템이 필요하다. 결과적으로 하악골은 자체의 아치 형태로 가하는 교합력의 반작용으로 발생하는 교합 하중을 분산시킬 수 있으나 상악은 정교하고 효과적인 flying buttress 개념의 아치 구조의 복합체가 필요하다. 즉 상악은 상악동 및 비강 그리고 안와골의 flying buttress 개념의 보조적인 교합 지지가 필요하다. 또한 zygoma와 zygomatic arch 그리고 측두하악관절과 같은 기능 해부학적 형태도 교합 하중의 분산과 전달에 효과적인 아치의 기하학적 구조로 분석할 수 있다.


그림 35. 복합 아치 구성을 위한 flying buttress의 기하학적 구조 분석.
Flying buttress의 기하학적 설계는 두개의 원의 중첩과 분할인 베시카 피시스vesica piscis와 3개의 원의 중첩인 보로메오 고리Borromean Rings의 기본 구조로 해석할 수 있다. 결국 상방의 첨두 아치를 하방의 반원 아치가 지지하고 있는 것이다. 즉 상방의 첨두 아치의 spring line에 집중되는 하중을 하방의 반원 아치 구조의 지지가 효과적으로 분산 시킨다. 실제 임상에 있어서 치아에 가해지는 교합력 혹은 교합 하중을 효과적으로 분산 전달시키기 위해서는 치조골 및 악골 그리고 안면골과 두개의 기하학적 형태는 flying buttress를 취하여야 한다.

교합 하중의 발생 방향도 flying buttress의 구조에 영향을 미친다. 즉 하악의 경우 아치의 외부에서 내부로 교합 하중이 발생하는 반면에 상악의 경우 아치 내부에서 외부로 교합력이 작용하기 때문에 아치의 안정성에 역방향으로 교합 하중이 발생한다. 그리고 상악 견치와 소구치 그리고 구치도 아치의 내부에서 외부로 발생하는 교합 하중에 대하여 안정적인 flying buttress 구조가 필요하다. 결국 악골과 안면골에 정교하게 연결된 아치 구조의 복합체가 치열궁의 구조 역학적 안정성을 지지하고 있다. 그리고 lip과 cheek competence를 형성하고 있는 functional metrix도 아치 형태의 flying buttress로 상하 치아 및 치열궁의 구조적인 안정성에 동역학적 지지를 제공한다. 예를 들면 전치 및 견치 그리고 제1소구치의 경우 반원 아치의 기하 역학적 구조는 하악 운동의 중심위 수렴이다. 결국 하악 아치는 외부에서 내부로 교합 하중을 받지만 상악 아치는 내부에서 외부로 교합력이 작용한다. 때문에 윗 입술이 상악 치아를 지지하여 가해지는 교합력에 지지를 제공한다. 그리고 순측 치조골 및 premaxilla가 단단한 cortical bone을 형성하고 nasal cavity의 flying buttress로 교합 하중을 분산하거나 악골 및 안면골에 전달한다. 이런 균형 관계는 성장 발육 과정에 형성되고 파괴 된다. 그리고 교합 붕괴 혹은 파괴의 과정에서 교합력의 변화에 의해 아치 주위의 힘의 균형 관계가 파괴 된다. 제2소구치 및 구치의 경우 첨두 아치의 기저부를 형성하고 있는 협측과 설측 교두가 아치 내부에서 외부로 그리고 외부에서 내부로 교합 하중이 발생한다. 즉 양쪽으로 작용하는 교합력은 힘의 균형을 이룬다. 그러나 holding cusp의 수직적 마모와 nonholding cusp의 편마모의 결과로 상악 치열궁은 내부에서 외부로 교합 하중이 증가하고 하악 치열궁은 내부 방향으로 가해지는 교합력이 증가한다. 결국 상악 아치는 벌어지고expanded 하악 아치는 좁아collapsed 진다. 결론적으로 치아의 형태학적 구조가 붕괴 혹은 파괴되면 치열궁이 파괴되고 교합력 혹은 교합 하중의 균형이 변화한다. 때문에 모든 아치의 균형에는 치아의 형태학적 구조의 안정성과 작용하는 교합력에 대한 반작용으로 발생하는 교합하중의 방향을 조절하는 기능 역학적 형태의 치아 및 치열궁의 기하 구조가 작용한다.



그림 36. 상하 치열궁에 대한 악골 그리고 안면골과 두개골의 버팀 아치벽flyng buttress.
상하 치열궁은 악골 및 안면골 그리고 두개골의 프라잉 버트리스flyng buttress가 버팀 아치벽을 형성하여 연결되어 가해지는 교합 하중을 지탱하고 있다. 즉 하악 운동의 결과로 생성된 교합력의 action과 reaction에 의해 생성되는 교합 하중을 효과적으로 전달 및 분산할 수 있는 기하학적 구조는 아치 구조의 복합체인 flying buttress 개념이다. 즉 상하 치열궁과 상악과 하악은 flying buttress의 개념으로 연결되고 안면골 그리고 두개가 또 다른 flying buttress 개념으로 상악과 하악을 지지하고 있다. 결론적으로 치아를 구성하고 있는 교두를 시작으로 치관과 치근 그리고 치조골을 따라 악골과 안면골은 두개로 이르는 하나의 복합 아치 시스템을 형성하고 있다.

실제 임상에 있어서 치아와 치아를 연결하는 proximal contact point 혹은 area를 형성하는 것도 flying buttress의 개념으로 이해하여야 한다. 즉 치아와 치아 사이에 존재하는 치조골뿐만 아니라 치아가 만나 형성하고 있는 contact point 혹은 area도 아치의 기하학적 구조를 형성하고 잇다. 즉 교두를 형성하고 있는 아치가 서로 만나 사이에 또 다른 아치를 형성한다. 다시 말하자면 marginal ridge도 flying buttress의 기하학적 구조로 교두와 교두를 연결하고 치아와 치아 사이를 proximal contact 혹은 area를 기준으로 한 아치를 형성한다. 때문에 contact opening이 발생하는 것은 치열궁의 아치 구조뿐만 아니라 치아와 치아 사이에 형성되어 있는 아치가 붕괴된다는 의미이다. 다시 말하자면 교합력 혹은 교합 하중을 치아와 치아 사이에 분산 혹은 전달하기 위한 아치 구조가 proximal contact 혹은 area에 flying buttress의 개념으로 형성되는 것이다. 때문에 치열궁 아치의 안과 밖에서 작용하는 functional metrix뿐만 아니라 교합 하중에 의한 치열궁의 변화에 proximal contact은 계속해서 유지되어야 한다.

Contact opening은 치아와 치아가 연결되어 형성하는 proximal contact의 아치 구조의 파괴를 의미한다. 그리고 치열궁 아치 구조의 파괴를 의미하는 contact opening은 교합 붕괴 혹은 파괴의 초기 전조 증상이다. 반대로 contact squeezing도 치아 및 치열궁의 파괴에 기인한다. 즉 proximal contact의 3차원적 변화는 치아 및 치열궁 아치의 변화에 직접적으로 관련되어 있다. 다시 말하자면 proximal contact의 dynamic status는 변화하는 치아 및 치열궁의 아치 구조에 향상성을 유지하는 동역학적 수단이다. 예를 들면 치아의 기능성 마모에 의한 치아 및 치열궁 아치의 변화에 proximal contact도 따라서 마모되고 변화한다. 즉 교합면 마모와 치열궁 아치의 변화에 proximal 마모와 위치의 변화가 순응하여 교합 하중을 분산 혹은 전달할 수 있는 동역학적 혹은 기하 역학적 구조의 안정성을 유지하는 것이다. 즉 변화하는 치아 및 치열궁에 아치 구조의 향상성을 유지하는 역할을 proximal contact이 하는 것이다. 때문에 저작에 기준이 되는 치아 혹은 치열궁의 구조적 안정성을 이해하기 위해서는 치아와 치아가 만나서 형성되는 proximal contact의 변화를 분석하여야 한다. 즉 단순히 구성 단위의 기하학적 구조 분석뿐만 아니라 구성 단위가 만나서 혹은 배열되어 형성되는 치열궁의 분석은 proximal contact에 기준한다.

Proximal contact은 3차원적으로 하나의 아치를 형성하고 있다. 그리고 치열궁의 아치와 평행하게 주행한다. 예를 들면 교두와 와 그리고 groove가 상대적으로 같은 높이를 유지하면서 교합 곡면을 따라 아치 구조를 형성하는 것과 같이 proximal contact의 연결도 교합 곡면을 따라 상대적으로 같은 높이로 아치의 기하학적 구조를 형성하여야 교합력 혹은 교합 하중을 아치 구조를 통해 분산 혹은 흡수할 수 있다. 실제 치열궁의 기하학적 안정성은 proximal contact의 연결로 구성된 아치의 기하학적 구조에 기인한다. 때문에 proximal contact의 아치는 치아 배열에 의해 형성되고 치아의 마모와 상실에 따라 적응하거나 변화하는 하나의 실체이다. 즉 치열궁의 기하학적 구조를 이루는 근본적인 단위인 것이다. 그리고 interproximal bone과 interradicular bone도 아치의 형태로 proximal contact을 지지하고 있다. 반대로 proximal contact의 아치 구조가 interproximal bone과 interradicular bone을 보호하고 있다. 때문에 자연치 치료뿐만 아니라 임플란트 치료의 경우 emergency profile 형성으로 인한 proximal contact의 형성이 중요하다.

실제 자연치 및 임플란트의 위치와 방향은 emergency profile을 결정하고 interdental 혹은 interimplantal bone의 아치 형태를 결정한다. 그리고 치아 혹은 보철적 수복물의 형태와 크기는 proximal contact을 결정한다. 결과적으로 proximal contact은 치아 혹은 임플란트 위치와 방향에 기준하여 interdental과 interradicular 혹은 interimplantal bone의 아치 구조가 결정한다. 그리고 자연치의 치관과 보철적 수복물의 크기와 형태에 기준한 emergency profile이 proximal contact의 위치를 결정하고 치아 마모의 형태가 contact point와 area의 개념으로 proximal contact의 면적을 결정한다. 그리고 proximal contact은 치열궁을 따라 아치의 구조적 안정성을 형성하여야 한다. 때문에 구치에서는 marginal ridge의 상대적인 높낮이가 균일하여야 하고 견치와 전치로 이행되면서 구치 및 소구치의 순측과 협측의 교두는 incisal edge와 하나의 아치를 형성하고 있다. 즉 전치의 incisal edge는 proximal contact으로 서로 연결되어 반원 아치를 구성하고 소구치 및 대구치 협측의 첨두 아치와 연결되어야 한다. 그리고 전치 및 견치의 미 발달된 설측 교두는 소구치 및 대구치의 설측 교두와 하나의 아치를 형성기 때문에 marginal ridge는 상대적으로 같은 높이를 균일하게 유지하면서 연결되어야 한다.

Proximal contact의 협설측 혹은 순설측 지지를 감당하고 있는 것은 치조골의 아치 지지 구조이다. 즉 근원심으로 interdental과 interradicular 혹은 interimplantal bone의 아치 구조가 협설측 혹은 순설측으로 치조골의 아치 구조와 복합체를 형성하여 치근을 통해 전달되는 교합력 혹은 교합 하중을 분산시키고 악골에 전달하는 효율적인 동역학적 구조를 형성하고 있다. 즉 proximal contact과 관련된 치열궁의 3차원적 구조의 안정성은 치조골 및 악골의 아치 구조가 지지하고 있다. 결국 치아에 가해지는 교합력 혹은 교합 하중을 1차적으로 감당해야 하는 치조골은 기하학적으로 아치 형태의 복합체이다. 그리고 치아 및 치열궁 그리고 치조골의 3차원적 구조의 안정성은 가해지는 교합력 혹은 교합 하중을 악골에 분산 혹은 전달하고 안면골과 두개골의 아치 구조가 지지 한다. 다시 말하자면 치조골의 아치 복합체가 악골 및 안면골의 아치 복합체로 연결되고 또 다시 두개골의 아치로 연결되어 악안면이 복합 아치 시스템을 구성하여 교합력 혹은 교합 하중을 효과적으로 분산 혹은 흡수하는 기하학적 구조이다.

치열궁의 형성 과정에 치아의 형태와 크기 그리고 상하 대합에 의한 치아 접촉은 교합 곡면의 기하학적 구조와 교합 공간과 functional metrix의 상호 관계에서도 flying buttress의 개념으로 확인할 수 있다. 즉 functional metrix가 치아 및 치열궁 그리고 악골 등과 같은 기능 단위를 지지하는 역할을 한다. 즉 시스템을 이루고 있는 치아 및 치열궁 그리고 악안면과 두개에 근육과 인대 그리고 기능과 관련된 단위가 복합적으로 영향을 주고 받는다. 예를 들어 contact opening을 의미하는 spacing은 functional metrix의 힘의 균형의 파괴를 의미한다. 즉 혀의 힘과 입술과 뺨의 압력 사이에 존재하는 치아 및 치열궁이 영향을 받아 치열궁이 파괴되는 것이다. 때문에 functional metrix도 아치 시스템에 포합되어 복합 아치 구조를 완성한다. 즉 모든 것이 기능에 기초를 둔 형태로 하나의 시스템을 이루고 있다. 즉 치아의 형태학적 단위인 교두가 모여서 치아와 치열궁을 형성하고 치조골 및 악골에 교합력 혹은 교합 하중을 전달하여 분산시키고 악안면과 두개의 아치가 flying buttress의 개념으로 지지하는 것을 의미한다. 때문에 치아를 구성하고 있는 교두의 마모와 파절과 같은 적은 변화는 치아 및 치열궁의 기하학적 변형을 초래한다. 특히 치아 상실은 치열궁의 파괴를 유도하여 proximal contact의 파괴를 초래하기 때문에 치조골 및 악골의 flying buttress가 변형된다.

기하학적 아치 복합체는 flying buttress에 flying buttress를 제공하는 기하학적으로 완벽한 시스템이다. 즉 치아의 구성 단위인 교두를 시작으로 치관 및 치근 그리고 치조골이 1차적인 flying buttress를 이루고 악골 및 안면골 그리고 측두하악관절이 2차적인 flying buttress를 형성한다. 그리고 두개와 경추 그리고 어깨가 3차적인 flying buttress를 형성하여 전신의 균형balance과 방향성orientation을 결정한다. 때문에 치아를 구성하는 교두의 기능 해부학적 형태와 치아 및 치열궁의 기하학적 구조를 바탕으로 교합을 분석하고 진단하여야 한다. 실제 교합 붕괴 혹은 파괴의 과정은 치아의 마모 및 파절 그리고 상실에 근거하여 발생하고 진행된다. 즉 치아의 형태학적 변형은 치열궁의 기하학적 적응과 붕괴를 유도하고 치조골 및 악궁에 외상성 교합을 발생 시킨다. 때문에 치주 질환 및 측두하악관절증과 같은 부 적응성 혹은 저하성 문제나 이갈이 및 이 악물기와 같은 적응성 혹은 항진성 이상 기능parafunction이 발생한다. 결국 발생한 문제는 또 다른 문제를 야기하여 기하학적 아치 시스템을 교란하거나 붕괴를 유발한다. 또 다시 아치 시스템의 교란 혹은 붕괴는 또 다른 문제를 야기시키거나 발생한 문제를 더욱 심각하게 만든다. 교합 파괴와 붕괴의 악순환이 계속해서 진행되거나 지속된다.

결론적으로 치아 및 치열궁을 형성하고 있는 아치의 기하학적 구조는 악골 및 안면골 그리고 두개골뿐만 아니라 functional metrix와 연결되어 교합력 혹은 교합 하중을 효과적으로 저작 및 발음 그리고 기타 기능성 운동에 사용하기 위함이다. 즉 기능은 힘과 균형 그리고 방향성을 가지고 효율적으로 작용할 수 있는 기하학적 구조를 바탕으로 한다. 즉 구조가 없이 기능은 없는 것이다. 그리고 구조는 기능의 형태에 따른다. 때문에 두개와 악안면의 형태는 악기능을 따르고 교두를 기본 단위로 한 치아 및 치열궁은 악기능과 조화와 간섭으로 교합력을 교합 하중으로 변환시킨다. 그리고 교합력와 교합 하중은 치근을 따라 치조골과 악골로 전달 혹은 분산 흡수 된다. 즉 치아를 구성하고 있는 교두의 형태와 구조는 하악 운동과 조화와 간섭으로 편심위 치아 유도와 이개를 통하여 중심위 최대교두감합위로 수렴한다. 이 과정에서 상하 아치의 충돌로 인하여 하악 운동에 의한 교합력이 교합 하중으로 바뀌어 저작 기능을 수행한다. 그리고 상하 치아 및 치열궁은 혀와 입술과 뺨과 같은 functional metrix와 함께 저작 및 연하 그리고 발음 등과 같은 기능을 아치와 같은 기하학적 구조의 복합체를 형성하여 수행한다.






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