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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

교합 곡면(occlusal curvature)

Categories: occlusion, Date: 2015.10.07 16:04:51

교합 곡면은 치열궁의 기하학적 구조에 의해 형성된다. 즉 치열궁의 기본 단위인 치아의 교합면의 조합으로 교합 곡면이 완성되는 것이다. 다시 말하자면 치아의 배열에 의해 치열궁의 기하학적 구조가 형성되고 교합 곡면의 곡율과 orientation 그리고 상하 대합 관계가 결정된다. 때문에 치열궁 및 교합 곡면의 기본 단위인 치아 교합면 혹은 설측 면의 기능 해부학적 형태가 치아의 배열과 함께 교합 곡면의 특징을 결정한다. 예를 들어 상악의 교합 곡면은 전치와 견치의 설측 면과 소구치와 대구치의 교합면이 결합되어 형성된다. 즉 상악 전치와 견치는 incisal edge에서 설측으로 cingulum까지의 설측 면이 교합면을 이루고 소구치와 대구치는 협측과 설측 교두 사이가 교합면을 형성한다. 결국 치아의 교합면이 치아 배열을 통하여 치열궁을 형성하면 교합 곡면이 완성된다. 하악의 경우에는 전치와 견치는 incisal edge만이 교합 점을 이루고 있고 소구치와 대구치는 협측과 설측 교두 사이 교합면이 교합 곡면을 형성한다. 때문에 하악의 교합 곡면은 전치와 견치는 incisal edge의 연결의 형태로 능선을 이루어 구치의 교합면과 연결된다.

Prognathism의 경우에는 교합 곡면의 대합 관계가 역전된다. 하악의 경우는 전치와 견치의 설측 면이 교합 곡면이 되고 상악은 incisal edge의 연결이 능선을 형성하여 구치의 교합면과 연결된다. 때문에 상대적인 위치의 변화를 holding cusp의 개념으로 분석하여 단순화 하여야 한다. 즉 전치와 견치의 경우 발달된 nonholding cusp과 저 발육된 holding cusp 사이가 교합면이고 구치의 경우 전상적인 holding과 nonholding사이의 교합면이 치아 배열로 형성된 치열궁의 기하학적 구조로 교합 곡면이 형성된다. 그리고 모든 편심위 치아 접촉은 하악 운동에 의해서 holding cusp이 교합 곡면에 간섭을 일으키는 것이다. 때문에 편심위 치아 유도와 이개에 holding과 nonholding cusp의 배열을 통한 교합 곡면의 기하학적 구조가 결정적인 영향을 미친다. 때문에 전치와 견치의 경우에도 incisal edge의 상대적인 위치는 교합 곡면의 형성에 의해 영향을 받는다. 즉 incisal edge과 cingulum을 연결하는 교합 곡면의 각도는 incisal guidance에 영향을 주는 overjet를 결정한다.

교합 곡면은 3차원적 치아 배열에 의해 형성된다. 즉 전치와 견치 그리고 소구치와 대구치의 교합 곡면의 조합으로 교합 곡면이 형성되기 때문에 치아의 3차원적 배열에 의한 치열궁의 기하학적 구조의 형성이 교합 곡면의 동역학적 구조를 결정한다. 2차원적으로 말하면 모든 치아의 교합면은 Wilson과 Spee’s curve가 존재하고 3차원적으로 Monson’s spherical theory의 4inch 구면의 일부를 형성하고 있다. 그리고 교합 곡면은 하악 운동에 간섭과 조화로 편심위 치아 유도를 형성한다. 실제 하악 운동의 동역학적 특징은 무작위성이다. 즉 측두하악관절과 근신경계 그리고 하악골에 부착된 인대가 허용하는 범위 내에서 모든 운동이 가능하다. 이런 자유로운 하악 운동은 발음과 저작 그리고 기타 모든 기능성 운동에 필요한 동 역학적 에너지를 생성한다. 그리고 기능성 운동 단위의 활동에 기초를 제공한다. 예를 들어 모든 발음은 적절한 하악 위치를 기초로 목과 혀 그리고 입술과 같은 근육의 움직임과 호흡의 상호 작용으로 발생한다. 그리고 근육과 호흡이 작용할 수 있는 기초는 하악 운동에 의한 하악 위치가 제공한다.

하악 기능성 운동 중 저작은 상하 악골이 근접하여 치아 접촉 혹은 접촉 과정 중에 발생한다. 즉 발음과 호흡 그리고 신체의 자세와 근육 활동과 관련된 하악 운동은 균형의 원리로 발생한다. 예를 들면 무거운 물체를 들어올리기 위해서는 하악골은 최대교두감합위로 저작근을 최대한 활성과 할 수 있는 위치로 이동한다. 그리고 이를 악물거나 갈면서 저작근과 신체의 모든 근육을 연결하여 최대 근력을 발생 시킨다. 또 다른 예를 들면 몸의 균형을 유지하기 위해서는 하악공의 위치를 조절하여 머리 위치를 신체와 조화를 이룬다. 즉 하악 운동의 counter part인 머리와 몸통을 연결하는 모든 근육이 하악 운동을 일으키는 근육과 상호 작용하여 머리와 몸통의 균형을 잡는다. 결과적으로 모든 신체 활동은 하악 운동에 의해 조절된다. 때문에 상하 치열궁 및 교합 곡면의 문제가 발생하면 측두하악관절 장애 및 하악 운동의 변형을 초래한다. 결과적으로 신체의 균형과 운동과 상호 작용으로 다양한 증상이 발현된다. 즉 신체의 비대칭과 불 균형은 하악 운동의 불 균형과 하악 위치의 변화와 관련되어 있고 치열궁과 교합 곡면의 기하학적 비대칭이 근본적이 원인이다.


그림 11. 치열궁과 교합 곡면의 기하학적 구조 분석.
치열궁과 교합 곡면의 기하학적 설계는 2개의 원의 중첩과 분할인 베시카 피시스vesica piscis의 기본 구조에 적합한 치아 교합면의 배열로 해석할 수 있다. 때문에 전방의 반원 아치와 후방의 첨두 아치가 지지하고 있는 치열궁을 기초로 교합면의 곡율이 형성된다. 즉 전방의 반원 아치의 기하학적 구조를 따라 전치와 견치의 교합면이 배열되어 있고 후방의 첨두 아치를 형성하는 치아 배열에 의해 구치의 교합면이 완성된다. 결국 치아 간섭에 의해 발생되는 교합력 혹은 교합 하중을 교합 곡면을 통하여 치열궁의 아치 구조가 효과적으로 분산 시킨다. 실제 임상에 있어서 편심위 치아 접촉 혹은 유도는 교합 곡면의 기하학적 구조에 의해서 직접적인 영향을 받는다. 그리고 치아 간섭에 의해 발생한 교합력 혹은 교합 하중은 치열궁을 통해 치조골 및 악골 그리고 안면골과 두개로 분산 전달한다. 그리고 하나의 하악 운동에 의해 발생한 치아 간섭은 교합 곡면의 곡율과 균일성의 원칙으로 하악 운동을 조절한다. 결국 측두하악관절의 기능 해부학적 형태와 근 신경계의 영향으로 저작과 같은 기능성 운동이 완성된다. 그리고 치열궁 및 교합 곡면은 상하 좌우 거울 대칭의 원리로 구성되어야 한다.

교합 곡면은 상하 상보적 대칭과 좌우 거울 대칭의 원칙으로 형성되어야 한다. 즉 좌우는 대칭적으로 같은 형상이고 상하로는 기능적으로 대칭이 된다. 다시 말하자면 좌우로는 같은 치아의 기능 해부학적 형태가 거울 복사되어 있는 기하학적 구조이고 상하는 형태는 다르지만 하악 운동의 기능적 형태를 반영한 동역학적 형태의 거울 복사이다. 즉 자연계의 기본적인 기하학적 원칙인 좌우 대칭, 상하 비례 그리고 전후 균형의 원리가 치열궁 및 교합 곡면의 형성에 기초를 제공한다. 그리고 교합 곡면은 치열궁의 구조 역학적 원리인 전방의 반원 아치와 후방의 첨두 아치의 형태에 따라 형성된다. 즉 3급 지레가 작용하는 전치와 견치의 교합면은 반원 아치를 따라 배열되고 2급 지레가 작용하는 소구치와 대구치는 첨두 아치와 일치하는 교합 곡면이 형성되어야 한다.

구조 기하학적으로 전방 반원 아치를 형성하고 있는 중절치는 key stone이고 견치는 corner stone의 역할을 한다. 그리고 첨두 아치 후방에 해당하는 대구치는 fundamental stone이고 소구치는 전방 반원 아치를 연결하는 bridge stone에 해당한다. 측절치의 경우도 반원 아치 내에서 key stone과 corner stone을 연결하는 bridge stone이다. 결국 치열궁의 기하학적 구조를 따라 치아가 배열되면 교합 곡면이 완성된다. 즉 marginal ridge나 proximal contact의 균일성을 기준으로 치열궁의 기하학적 구조에 맞추어 치아를 배열하면 자연스러운 교합 곡면이 완성된다. 즉 치아의 기능 해부학적 형태에 따른 교합 곡면의 다양성이 발현된다. 결국 하나의 원칙으로 모든 치열궁 및 교합 곡면의 구조적 다양성을 분석하고 진단할 수 있는 것이다.

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