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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

교합 곡면(occlusal curvature) - 4

Categories: occlusion, Date: 2015.10.07 16:56:12

교합 곡면의 곡율과 orientation 그리고 상하 교합 곡면의 대합 관계에 의해 형성된 overbite와 overjet는 편심위 치아 접촉과 이개에 직접적인 영향을 미친다. 즉 상하 악간 관계와 측두하악관절의 기능 해부학적 형태를 기준으로 하악 운동을 조절하는 근신경계에 교합 곡면의 곡율과 orientation 그리고 상하 교합 곡면의 대합 관계에 의해 형성된 overbite와 overjet가 상호 작용을 하여 편심위 치아 접촉 혹은 간섭과 이개를 결정한다. 결과적으로 하악 운동에 의해 발생한 상하 치아 접촉과 이개는 편심위 치아 유도의 동역학적 형태이다. 때문에 치아의 형태와 배열에 의한 치열궁의 기하학적 구조의 완성은 교합 곡면을 형성하여 하악 운동과 관련된 기능 단위와 상호 작용을 통하여 중심위 최대교두감합위 및 편심위 치아 유도를 결정한다. 즉 하악 운동에 의해 치아의 집단인 하악 치열궁이 상악 치열궁과 접촉하여 교합력을 발생하고 교합 하중으로 변화하는 과정에 교합 곡면에 배열되는 overbite와 overjet의 상대적 관계에 의해 편심위 치아 유도가 결정된다. 결국 큰 overbite와 작은 overjet을 갖는 치아 접촉이 상대적으로 작은 overbite과 큰 overjet 갖는 치아를 이개 시킨다.

이런 단순한 기하학적 원칙은 모든 교합적 상황에 일관적으로 적용할 수 있다. 예를 들어 edge-to-edge bite의 경우에는 교합 곡면의 상호 작용에 의해 전치 유도와 구치 이개가 발생하지 않는다. 즉 overbite가 0zero인 상황에서는 편심위 치아 간섭이 최소화 되기 때문이다. 반대로 전치에 형성된 overbite가 증가하고 overjet가 감소하면 전치 유도의 각도와 상관없이 구치 이개가 증가한다. 때문에 교정 치료를 위한 교합 진단과 치료 계획 설정에 교합 곡면의 분석과 overbite과 overjet의 상대적인 평가는 매우 중요하다. 예를 들어 전치의 overbite가 증가하고 overjet가 감소한 low mandibular angle 경우에는 발치 교정으로 교합학적 재구성을 하기가 어렵다. 즉 발치 교정은 전치 후방 이동에 의해 overbite이 증가하기 때문에 구치 이개가 증가한다. 결과적으로 전치 후방 이동에 의한 전치 유도 혹은 간섭의 증가는 전치에 외상성 교합을 발생하여 치아 이동에 장애를 준다. 그리고 전치 견인과 외상성 교합이 반복하여 작용하면 치근 흡수의 1차적인 원인으로 치근이 순측과 구개측으로 반복하여 움직인다. 그리고 상악 전치의 치관 경사는 치근의 순측 경사를 유도하여 premaxilla의 cortical bone plate와 접촉하면 치근 흡수는 가속화 된다.

교정 진단과 치료 계획 설정에 있어서 교합 곡면의 orientation과 overbite과 overjet 효과를 동시에 분석하여야 한다. 그리고 교합 만곡의 곡율의 변화에 따른 전치 유도와 구치 이개 혹은 구치 유도와 전치 이개를 예측할 수 있어야 한다. 실제 발치 교정에 있어서 치열궁의 3차원적 감소는 상악 Wilson 만곡의 감소와 하악 Wilson 만곡의 증가를 의미한다. 그리고 상악 Spee 만곡은 감소하고 하악 Spee 만곡은 증가한다. 결국 상하 교합 곡면의 곡율이 일치하지 않게 된 가능성이 높다. 또한 상하 교합 곡면의 orientation의 변화는 교합 곡면이 만나서 형성하는 overbite과 overjet에 직접적인 영향을 준다. 즉 발치 교정 후 발치 부위를 기준으로 상악 교합 곡면의 전방과 후방이 낮아 진다. 그리고 하악 교합 곡면도 전방과 후방이 높아져 교합 장애가 발생한다. 그리고 구치의 overbite과 overjet는 상하 holding cusp과 대합하는 교합면의 locking 관계이기 때문에 치아의 해부학적 형태에 의해 결정되고 변화하지 않지만 상하 전치의 교합에 의해 형성되는 overbite과 overjet는 경사면에 형성되기 때문에 변화하고 조절할 수 있다.

실제 임상에 있어서 발치 교정 후 측두하악관절 장애와 전치의 치근 흡수 가능성이 높은 이유는 교합 곡면의 곡율과 orientation의 변화로 전치의 overbite이 증가하고 overjet가 감소하기 때문이다. 즉 상하 구치는 holding cusp이 결합interlocking하여 최대교두감합위를 이루어 overbite과 overjet가 변화하지 않지만 전치는 결합 구조가 없이 사면으로 만나 overbite과 overjet이 형성되기 때문에 overbite가 증가하고 교합 곡면이 변형되면 하악 운동에 의한 외상성 교합의 가능성이 높아 진다. 그리고 상악 Wilson 만곡의 감소는 retrusive guidance의 감소 혹은 상실을 의미하고 Spee 만곡의 감소는 후방 구치의 조기 접촉의 발생을 증가시킨다. 하악 Spee 만곡의 증가는 하악의 전방 운동에 대한 조기 접촉 혹은 간섭 증가로 하악골을 후퇴시키며 Wilson 만곡의 증가는 구치의 치관의 근심 설측 경사의 증가로 하악의 측방 운동에 균형측 조기 접촉의 증가를 의미한다. 결과적으로 좁아진 치열궁의 공간과 교합 곡면의 변형 그리고 증가된 전치 유도와 구치 이개 그리고 구치의 조기 접촉의 발생으로 생성된 외상성 교합이 하악 후퇴증과 맞물려 측두하악관절 복합체에 외상성 교합 하중이 증가한다. 그리고 좁아진 교합 공간에 혀는 후하방으로 이동하여 호흡 공간이 폐쇄되어 머리가 전방으로 이동하고 전신의 자세가 변형되는 연속 반응이 발생한다.


그림 23. 발치 교정에 의한 교합 곡면과 overbite과 overjet의 변화.
교정 치료는 치아 배열을 통하여 교합 곡면과 상하 치아 혹은 치열궁의 교합으로 형성되는 overbite과 overjet에 변화를 초래한다. 특히 발치 교정은 치열궁의 축소와 치아의 경사로 인하여 균일한 교합 만곡의 파괴와 전치의 증가된 overbite과 감소한 overjet의 변화를 예측할 수 있다. 특히 발치 공간 전방 치아는 치관 원심 설측 경사되고 후방은 치과 근심 설측 경사로 교합 곡면의 균일성이 파괴된다. 결과적으로 상악의 Wilson과 Spee 만곡은 감소하고 하악은 증가한다. 그것도 전치는 원심 설측 경사되어 overbite은 더 증가하고 overjet도 더 감소한다. 그리고 후방 구치부는 정출되어 상하 holding cusp의 결합interlocking 구조가 사라져 중심위 최대교두감합위가 파괴된다. 즉 상하악 구치 모두 근심 설측으로 경사되어 계단식 교합 곡면이 형성되고 전치와 구치 사이에 발치 공간을 기준으로 step occlusion이 발생할 가능성이 증가한다. 다시 말하자면 치아가 발치 공간을 중심으로 경사되어 전치와 구치 유도가 중앙을 이개 시키는 교합이 발생한다. 결국 전방과 후방에 외상성 교합이 발생하여 계속해서 발치 공간이 열리는 악순환이 반복되고 조기 접촉과 하악 후퇴증으로 인하여 측두하악관절 장애의 발생 가능성이 증가한다. 특히 치료 전 부정 교합이 전치 overbite가 깊은 경우에는 deep bite가 더 증가하여 과도한 구치 이개가 발생한다.
a. 발치 치료 교정 중 - 이미 증가된 overbite와 전치 견인 후 더 증가될 수 있는 가능성이 예측된다.
b. 발치 교정 치료 후 - 전치의 deep bite와 교합 곡면의 파괴를 관찰 할 수 있다.


그림 24. 치열궁과 교합 곡면에 배열된 overbite과 overjet의 기하학적 및 동역학적 분석.
치열궁의 기하학적 구조와 상하 교합은 overbite과 overjet를 형성한다. 즉 교합 곡면에 상하 치아의 교합으로 발생한 overbite과 overjet가 배열되어 모든 편심위 치아 유도와 중심위 최대교두감합위를 결정한다. 결국 상하 치아 및 치열궁의 교합으로 발생한 overbite과 overjet가 편심위 치아 유도와 이개를 1차적으로 결정하고 overbite과 overjet가 배열된 교합 곡면의 만곡과 orientation이 2차적으로 영향을 준다. 예를 들면 overbite가 크고 overjet가 작은 것이 반대의 것을 이개시키고 교합 곡면의 만곡이 증가하면 반대쪽 치아 접촉의 가능성이 증가하고 이개가 감소한다. 그리고 교합 곡면의 orientation에 의해 기울어진 혹은 낮아진 쪽의 치아 접촉의 가능성이 증가한다.

비발치 확장 교정 후 교합의 변화는 다음과 같다. 치열궁의 확장으로 인하여 Wilson과 Spee 만곡이 상악은 증가하고 하악은 감소한다. 때문에 서로 결합되어 교합하는 구치의 overbite과 overjet은 변화가 없지만 사면의 접촉하는 전치의 순측 경사가 증가하여 전치의 overbite은 감소하고 overjet는 증가한다. 결국 감소된 전치 유도와 구치 이개가 발생한다. 특히 전방 돌출된 전치에 의해서 입 돌출의 심미적인 문제가 발생할 가능성이 증가한다. 그리고 전치 유도와 구치 이개가 감소하여 구치 조기 접촉의 가능성이 증가한다. 특히 구치 배열 공간이 부족한 경우에 제3대구치가 존재하면 치열궁의 재구성이 전방으로 밀려 구치 유도 전치 이개의 가능성이 증가한다. 같은 원리로 발치 교정에 제3대구치가 존재하면 발치 공간 후방의 구치부가 모두 근심 설측으로 경사되어 전치 견인의 지지가 상실된다. 결국 발치 교정이든 비발치 교정이든 교합 곡면의 만곡과 orientation 그리고 overbite과 overjet의 변화를 예측하고 치료하여야 한다.

하악 운동에 대하여 상하 교합 곡면이 서로 교합 간섭이 발생하여 편심위 치아 유도와 이개가 형성된다. 때문에 상하 교합 곡면을 형성하고 있는 치아의 최소 단위인 교두의 직접적인 관계인 overbite는 수직적 간섭의 증가를 의미하고 overjet는 수평적 간섭의 감소를 유도한다. 예를 들어 edge-to edge bite의 경우 전치 유도 경사와 상관없이 수직적 치아 간섭의 근본적인 요소가 형성되지 않아 전치 유도 구치 이개의 원칙이 파괴된다. 반대로 deep bite의 경우에는 상하 교합 곡면 사이에 형성된 over bite가 증가하기 때문에 수직적 치아 간섭은 극대화 된다. 결국 overbite가 증가한 비례 관계로 치아 유도와 이개가 형성된다. 즉 전치의 overbite가 증가하면 할수록 전치 유도와 구치 이개 양은 증가한다. 반대로 전치의 overbite가 감소하면 할 수록 전치 유도 구치 이개가 감소하고 전치와 구치의 overbite 비례가 역전되면 구치 유도 전치 이개가 발생한다. 때문에 상하 교합 곡면의 피개 정도인 overbite를 결정하는 요소가 치아 간섭을 결정하고 편심위 치아 유도와 이개 양을 조절하는 것이다. 그리고 상하 치열궁의 크기 차이가 overbite를 형성하고 더욱 더 나아가 편심위 치아 유도 혹은 간섭과 이개를 결정한다. 즉 교합 곡면을 형성하고 있는 치아의 기본 단위인 교두의 크기와 형태가 편심위 치아 유도 혹은 간섭과 직접적인 영향을 준다. 그리고 교두의 기능 해부학적 형태는 중심위 최대교두감합위의 안정성과 밀접한 관계가 있다. 예를 들면 발달된 교두의 형태는 최대교두감합위를 더욱 견고하게 한다.

결론적으로 편심위 치아 간섭 혹은 접촉과 이개에 미치는 교합 곡면의 요소는 3가지로 분류할 수 있다. 1번째는 교합 곡면의 균일성이다. 즉 치열궁의 기하학적 구조와 교합 곡면의 균일성은 상호 의존적 관계에 있다. 2번째는 상하 교합 곡면의 피개도 이다. 즉 상하 교합 곡면의 대합 관계에 의해 형성된 상하 치아의 기본 단위인 교두의 피개 정도인 overbite과 overjet은 편심위 치아 접촉 혹은 간섭을 결정한다. 3번째는 교합 곡면의 orientation이다. 즉 악골과 치열궁 혹은 교합 곡면의 상호 관계이다. 실제 임상에 있어서 교합 곡면의 비대칭과 악골의 비대칭은 동시에 발생한다. 예를 들면 부정 교합으로 인하여 교합 곡면의 orientation의 비대칭이 발생하면 악골의 성장 발육은 비대칭적으로 발생한다. 즉 교합력 혹은 교합 하중에 의해 성장 발육이 조절되기 때문이다. 성장 발육이 끝난 경우에도 치아 마모 및 파절 그리고 상실과 같은 원인에 의해 치열궁의 기하학적 구조가 파괴되면 비대칭적 교합 곡면이 형성된다. 즉 교합 곡면의 변형으로 인하여 치아 간섭의 비대칭이 발생한다. 결국 비대칭적 교합력의 발생은 하악 운동에 영향을 주고 악골의 변형과 변위를 유발한다. 즉 악골의 적응성 형태는 변형에 의한 것이고 교합 지지의 상실과 편심위 치아 간섭의 비대칭성으로 하악 위치가 변화하는 것은 변위로 분석한다. 결국 퇴행성 변화와 함께 악골의 변위와 변형은 치열궁과 교합 곡면의 파괴에 기인한다. 실제 임상적 예를 들면 하악 과두의 변형이다. 즉 교합 파괴의 결정적 증거는 하악 과두 혹은 측두하악관절의 변형이다. 측두하악관절 장애를 겪고 있는 대부분의 환자에서 악골 변형과 변위의 결정적인 증거인 측두하악관절 복합체의 변형을 확인할 수 있다. 즉 비대칭적 하악 과두의 형태나 대칭적 변형의 증거를 찾아볼 수 있고 측두골의 변형을 동반하는 경우도 흔히 볼 수 있다. 그러나 환자의 증상의 발현은 정상적인 형태의 하악 과두를 갖는 쪽의 가능성이 증가한다. 즉 이미 변형된 측두하악관절 복합체는 외상성 교합에서 자유롭고 정상적인 형태 혹은 변형의 과정에 있는 쪽에 외상성 교합이 집중되기 때문이다. 때문에 방사선적 검사에서 이미 변형이 진행된 쪽은 증상이 없고 변형 진행 과정에 있는 비교적 정상적인 형태를 갖는 쪽에 증상이 발현된다. 그리고 이런 교합 곡면과 악골의 비대칭은 안면골과 두개골의 비대칭을 유발하고 머리의 위치를 결정한다. 즉 비대칭적 하악 운동의 counterpart인 목과 어깨의 근육이 비대칭적으로 기능하여 머리의 위치가 비대칭적으로 변위하는 것이다. 그리고 척추를 따라 골반을 전달되고 전신의 자세와 균형에 직접적인 영향을 준다.

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