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Korea Academy of Occlusion, Orthodontics & Osseointegration.

1. 치간 접촉과 간극의 형성. -1

Categories: occlusion, Date: 2016.01.01 19:36:21

치간 접촉과 간극은 치아 배열이 치열궁의 기하학적 구조를 형성하여 형성되기 때문에 치아의 기능 해부학적 형태와 치아 배열에 의해 직접적인 영향을 받는다. 즉 치아 사이가 접촉하지 않으면 치간 접촉은 형성되지 않고 치아 배열이 밀집되어 반듯하지 않으면 치아 접촉이 증가하고 치간 간극은 감소한다. 때문에 치간 접촉의 위치와 형태 그리고 크기를 평가하기 위해서는 치아의 기능 해부학적 형태와 치아 배열을 분석하여야 한다. 기본적인 타원형의 치아 형태를 기준으로 타원형의 치열궁이 형성되면 치아의 교두와 인접면의 형태에 따라 치간 접촉의 위치와 면적이 결정된다. 즉 타원형의 치아 형태를 이루고 있는 교두의 높이와 교두 사이를 연결하고 있는 marginal ridge의 형태는 인접면의 치간 접촉 면적에 직접적인 영향을 준다. 견치의 경우 교두의 근심과 원심 사면에 절단연切斷緣, incisal edge을 이루고 인접면과 연결되어 치간 접촉과 간극을 형성한다. 전치의 경우 수평적으로 형성된 절단연이 인접면과 각을 이루고 연결되고 인접면의 형태와 치아 배열에 의해 치간 접촉과 간극이 형성된다.

삼각형과 사각형의 치아는 치아 배열에 부적절한 치간 접촉 면적과 크기를 제공한다. 즉 타원형의 치아 형태에 타원형의 치열궁이 형성되는 것도 치아 배열에 적합한 치간 접촉과 간극에 기인한 원리가 삼각형의 치아에도 비슷하게 적용할 수 있다. 결국 삼각형의 치아 형태는 삼각형의 치열궁의 배열을 이루고 사각형의 치아는 사각형의 치열궁에 적합한 치간 접촉 면적과 형태를 제공한다. 실제 임상에 있어서 삼각형과 사각형 치아와 치열궁은 부정 교합과 밀접한 관계가 있다. 반대로 삼각형과 사각형 치아 및 치열궁은 다양한 인종 및 자연 환경에 적응한 교합의 다양성을 의미하고 있다. 결국 치아 형태에 따른 치열궁의 형성과 악골의 성장 발육과 직접적인 인과因果관계가 존재한다. 즉 치아가 맹출하고 하악 운동에 의해 교합력이 발생하면 교합 하중은 치근을 통해 악골로 전달 된다. 때문에 악골의 성장은 교합 하중의 방향과 형태에 영향을 받는다. 즉 사각형이나 삼각형 치열궁에 발생하는 교합 하중 조건에 악골은 사각형이나 삼각형 형태로 성장 발육한다. 그리고 안면골과 두개의 형태를 결정한다. 


치간 접촉 삼각형 치아 사각형 치아 타원형 치아
전치 사이 절단연에서 시작하여 약간 순측으로 치우침.
가장 작고 좁은 치간 접촉으로 가장 크고 긴 치간 간극이 치은 쪽으로 존재.
절단연에서 시작하여 순측과 설측으로 동일하게 치은쪽으로 연장. 절단연 약간 설측에서 시작하여 치은 쪽으로 연장.
근심-절단1/4th에서 시작. 원심-치관 1/3rd에서 1/2nd까지.
견치 근심-절단에서 시작.
원심-치관 1/4th에서 1/3rd에 존재.
절단 근처에서 시작하여 순설측으로 넓게 치은 쪽으로 연장. 절단 1/4th에서 시작하여 순설측으로 치은 쪽으로 연장.
소구치 협측으로 협측면 경계까지.
교합면 marginal ridge에서 치관 중앙까지 연장.
약간 협측으로 치우침.
치관의 1/4th에서 1/3rd에서 인접치와 연결된다.
협측으로 치우침.
치관의 occlusal 1/3rd에서 넓게 존재.
치관의 중앙에 존재.
사각형 치아보다 면적이 좁고 삼각형 치아보다 치관 중앙에 치우쳐 존재.
대구치 근심 협측으로 협측면 경계까지.
교합면 marginal ridge에서 치관 중앙까지 연장.
약간 협측으로 치우침.
치관의 1/4th에서 1/3rd에서 인접치와 연결된다.
협측으로 치우침.
치관의 occlusal 1/3rd에서 넓게 존재.
설측 한계는 치관 중앙.
치관의 협측에서 중앙으로 존재.
사각형 치아보다 면적이 좁고 삼각형 치아보다 치관 중앙에 존재.
대구치 원심 치관 중앙에서 협측으로 치우침.
치아의 원심 교두의 형태 다양성에 따라 변화.
치관 중앙에서 넓게 존재. 교합면 central groove에 맞추어 치관 중앙에 존재.
치간 간극 절단과 순측은 거의 없음.
전치 사이 설측과 치은 쪽은 가장 크기 길다.
협측 치간 간극은 작음.
설측 치간 간극은 길고 넓음.
절단과 설측 그리고 교합면과 협측으로 작음.
치은 쪽으로 거의 없거나 있어도 매우 좁고 편평함.
설측으로 매우 좁고 길다.
절단과 설측 그리고 교합면과 협측으로 가장 넓고 깊음.
치은 쪽으로 짧고 넓음.

표 1. 치아 형태에 따른 치간 접촉과 간극의 크기와 위치 그리고 형태.
치아 형태에 따른 치간 접촉과 간극의 형태 다양성은 치아 배열과 함께 기능 심미적인 교합을 형성에 중요한 역할을 한다. 삼각형 치아의 경우 치간 접촉은 절단 쪽으로 치우쳐 작고 좁게 존재하고 치간 접촉 하방 치은 쪽 치간 간극은 증가한다. 반대로 역삼각형 치아의 경우에는 치간 접촉은 치은 쪽으로 치우쳐 작고 좁게 존재하고 치간 접촉 상방 교합면 쪽 치간 간극은 증가한다. 이런 경우 교정 치료로 치아 배열을 정상적으로 하여도 절단 쪽 치간 간극은 계속해서 존재한다. 사각형의 치아 형태에서는 절단에서 치은 쪽으로 크고 넓게 존재하고 순측과 설측 그리고 절단측과 치은 쪽의 치간 간극은 최소로 존재한다. 타원형의 치아 형태에서는 치간 접촉은 치관 중앙에 존재하고 절단과 치은 쪽의 치간 간극은 동일하게 존재한다. 그리고 삼각형보다 크고 사각형보다 좁은 형태의 치간 접촉과 삼각형보다 작고 사각형보다 넓은 치간 간극으로 기능적인 치아 배열로 심미적인 치간 치은이 형성된다. 치아 형태에 따른 치간 접촉과 간극은 치아 배열에 의해 위치와 크기가 변화한다. 실제 부정 교합의 분석과 진단 그리고 치료 계획의 수립은 치아 배열에 따른 치아 접촉과 간극의 위치와 크기의 변화에 주목하여야 한다. 그리고 치주 조직의 소실과 재생에 따른 치간 간극의 치은의 재형성 혹은 치주 파괴로 인한 소실의 가능성과 한계를 예측하여야 한다. 또한 임플란트 수복의 경우에도 픽스쳐 식립 위치와 방향 그리고 깊이에 따른 emergency profile과 보철적 치간 접촉과 간극의 위치와 크기를 조절하여야 한다. 그리고 모든 치과 치료에 인접치와 비슷한 치아 접촉과 간극 형태와 치아 배열에 따른 심미 기능적인 형태의 복원 혹은 수복을 시행하여야 한다. 또한 치주 조직의 생리적 상태와 적합한 치간 간극의 형성은 심미 기능적인 치과 치료 결과를 결정한다. 결과적으로 치주 조직의 재생과 소실의 한계를 기준으로 좌우 대칭과 상하 비례적 치간 접촉과 간극을 형성하고 교합 곡면과 평행한 치간 접촉 선이 치열궁을 따라 형성하여야 한다. 교합 평면 혹은 곡면과 치간 접촉의 형성은 치아 배열의 결과이고 치열궁의 기하학적 구조를 연결하고 있는 치간 접촉은 교합 하중의 동역학적 분산 형태에 결정적인 역할을 한다.


그림 2. 5 가지 기본 치아의 기능해부학적 형태와 치간 접촉 및 간극의 형성.
치아의 기능해부학적 형태는 삼각형과 사각형 그리고 타원형으로 나누고 삼각형과 사각형 및 사각형과 타원형의 혼합 형태로 분류할 수 있다. 실제 임상에 있어서 치아 배열은 치아의 형태에 의존한다. 때문에 삼각형의 치아의 치간 접촉은 절단연 혹은 교합면으로 치우치고 면적이 감소한다. 그리고 절단 혹은 교합면 쪽의 치간 간극은 없거나 최소로 감소하고 치은 쪽 치간 간극은 크고 길다. 사각형의 치아 형태에서는 치간 접촉은 절단과 치은 쪽으로 넓어지고 치간 간극은 감소한다. 타원형의 치아에서는 치관 길이의 1/3 크기의 치간 접촉이 치관 중간에서 절단 쪽으로 치우쳐 존재하고 치간 간극은 중간 정도이다. 삼각형과 사각형 혼합 형태는 삼각형의 기본 형태의 치간 접촉이 절단 쪽에서 치은 쪽으로 증가하였다. 때문에 치은 쪽의 치간 간극이 감소한다. 사각형과 타원형의 혼합 형태의 치아에서는 사각형의 기본 형태에서 절단 쪽의 치간 간극이 증가하여 절단 쪽 spacing이 발생한다. 즉 치간 접촉이 치은 쪽으로 이동하여 형성되어 있어도 시각적으로 spacing이 발생한 것처럼 보인다.

사각형 치아는 전치 사이는 절단연 근처에서 시작하여 치은 쪽으로 넓게 치간 접촉이 존재한다. 때문에 상방 절단연과 치은 쪾의 치간 간극은 감소한다. 그리고 가장 크고 넓은 치간 접촉으로 치은 쪽으로 가장 작은 치간 간극이 존재한다. 견치의 경우 근심 쪽은 절단연과 인접면이 만나는 곳에서 시작하고 원심은 절단연에서 인접면 치관 1/3rd에서 시작하여 순설측으로 넓게 치은 쪽으로 연장되어 인접 소구치와 비슷한 형태로 연결된다. 소구치의 경우에는 교합면 marginal ridge에서 치관의 중앙까지 넓게 존재한다. 대구치의 근심도 협측과 교합면 그리고 치은 쪽으로 넓게 소구치와 치간 접촉을 형성하고 교합면 marginal ridge에서 치은 쪽으로 연장 된다. 그리고 설측 한계는 치관 중앙이다. 대구치 원심은 치관 중앙에넓게 치간 접촉이 형성된다. 치간 간극은 절단과 설측 그리고 교합면과 협측으로 작다. 결국 치간 간격은 사각형의 형태를 따라 교합면 쪽과 순협측으로 감소하고 치은 쪽으로 거의 없거나 있어도 매우 좁고 편평한 형태이다. 치은 쪽 치주 조직은 풍부한 경우가 많고 치간 간극이 적어 black triangle이 발생할 가능성이 감소한다.

타원형의 치아의 치간 접촉과 간극은 삼각형과 사각형 중간 형태이다. 전치 사이는 삼각형 치아보다 절단연 약간 설측 하방에서 시작하여 치은 쪽으로 연장된다. 근심은 절단 1/4th에서 시작하고 원심은 치관 1/3rd에서 1/2nd까지 치간 접촉이 형성된다. 견치의 경우 절단 1/4th에서 시작하여 순설측으로 치은 쪽으로 연장된다. 소구치의 경우 치관의 중앙에 치간 접촉이 존재하고 사각형 치아보다 좁고 삼각형 치보다 넓은 면적을 갖는다. 대구치 근심의 경우 치관의 중앙에서 사각형 치아 보다 면적이 좁고 사각형 치아보다 치관 중앙에 치우쳐 존재한다. 사각형 치아보다 면적이 좁고 삼각형 치아보다 치관 중앙에 치간 접촉이 형성된다. 대구치 원심의 경우 교합면 central groove에 맞추어 치관 중앙에 치간 접촉이 형성된다. 치간 간극은 절단과 설측 그리고 교합면과 협측으로 가장 넓고 깊다. 그리고 치은 쪽으로 짧고 넓어 치은 쪽 치주 조직은 풍부한 경우가 많고 치간 간극이 적어 black triangle이 발생할 가능성이 감소한다. 반대로 치은 쪽 치주 조직이 풍부하지 못한 scallop 패턴의 경우 black triangle이 쉽게 발생 가능성이 증가한다.


그림 3. Triangular square 치아의 기능 해부학적 형태와 치간 접촉 및 간극의 형성.
치아의 기능 해부학적 형태의 배열에 의한 치아의 치간 접촉과 간극의 형성은 치열궁의 기하학적 구조 및 동역학적 형태를 결정 한다. 즉 하악 운동에 의해 하악 치열궁이 상악 치열궁에 충돌하여 교합력 혹은 교합 하중을 생산하고 저작하는 시스템에 가해지는 교합 하중을 치간 접촉을 통하여 인접치에 전달하고 치근을 통하여 치주 조직 및 악골에 분산하는 기전mechanism은 치아의 기능 해부학적 형태에 의해 결정된다. 때문에 교정 치료에서 치아의기능 해부학적 형태에 의한 치간 접촉과 간극의 형성은 심미 기능적으로 매우 중요한 결정 요소이다. 예를 들어 triangular square 치아 형태의 치간 접촉의 경우 중절치에서 최대 면적을 갖고 측절치 그리고 견치로 감소한다. 즉 전방 유도에 의한 치열궁 전치부에 가해지는 교합 하중을 효과적으로 분산할 수 있게 중절치의 치간 접촉이 증가 하여야 한다. 그리고 측절치와 견치 순서로 치간 접촉이 감소한다. 특히 견치의 경우 긴 치근으로 자기고 있어 발생하는 측방 교합력에 저항 할 수 있기 때문이다.

실제 치열궁을 형성하고 있는 치간 접촉은 교합 곡면과 평행을 이루고 있고 치간 접촉의 위치와 면적은 절단 혹은 교합면과 치은 쪽으로 증가하거나 감소한다. 전치와 견치의 치간 접촉의 예를 들면 치간 접촉의 중심선은 교합 곡면과 평행을 이루고 치간 접촉이 절단과 치은 쪽으로 연장되어 있다. 때문에 치간 접촉 선을 중심으로 치간 유두의 최정상 부위와 치간 접촉 연장를 분석하고 절단연 쪽으로 치간 접촉의 연장 까지를 치간 접촉 면적으로 결정한다. 실제 임상에 있어서 치간 접촉 선의 높낮이와 면적은 치아의 기능 해부학적 형태에 기준하고 치간 간격과 치간 치은의 조직 해부학적 조화는 심미적 결과를 결정한다. 특히 치아 형태에 따른 치간 접촉의 면적은 하악 운동에 의한 하악 치열궁과 상악 치열궁의 충돌로 발생하는 교합력과 교합 하중의 분산과 흡수에 결정적인 역할을 한다. 실제 발생하는 교합 하중은 1차적으로 치근을 통하여 치주 조직 및 악골에 흡수되고 2차적으로 치간 접촉을 통하여 인접치로 분산된다. 결국 교합 하중의 분산에 치아의 기능 해부학적 형태와 치간 접촉 면적이발생하는 교합력과 반비례적으로 상호 작용한다.

치아의 기능 해부학적 형태와 치간 접촉의 면적은 발생하는 교합력 혹은 교합 하중과 상호 작용한다. 예를 들면 전치에 발생하는 교합 하중은 교합력에 상하 전치의 교합으로 발생하는 overbite과 overjet에 직접적인 관계가 있다. 즉 교합력이 증가하더라도 overbite가 감소하고 overjet가 증가하면 치아에 발생하는 교합 하중은 감소한다. 실제 상대적으로 높은 치아가 낮은 치아를 이개 시키는 원리가 작용하기 때문에 발생하는 교합력에 overbite과 overjet의 크기를 산정하여 치아의 기능 해부학적 형태에 따른 치근의 치주 지지와 치간 접촉의 면적을 분석하면 치간 접촉의 파괴를 예측할 수 있다. 즉 치근 지지와 치간 접촉의 면적이 제공하는 교합력 분산 효과보다 더 높은 교합 하중이 가해지면 치아의 이동으로 치간 접촉이 파괴되고 spacing이 발생한다. 실제 임상에 있어서 교정적 치아 배열 후 계속해서 spacing이 재발하는 이유는 overbite가 증가하여 교합 하중에 치아 위치를 유지하지 못하는 원리이다. 그리고 전치부 임플란트뿐만 아니라 long-span fixed bridge의 경우 overbite가 증가하면 보철물 파절이 발생할 가능성이 증가한다.



그림 4. 교정적 치아 배열과 치간 접촉.
치아 배열의 기하학적 원칙은 전치부의 반원 아치와 구치부의 첨두 아치 형태를 반영하여 균일한 교합 곡면을 형성하는 것이다. 결국 상하 치열궁의 기하학적 구조는 치아 배열의 연결인 치간 접촉을 통하여 형성된다. 때문에 교정 치료에 있어서 bracket 부착 위치와 교정선의 형태는 치열궁의 기하학적 구조를 위한 치간 접촉의 형성을 기준으로 분석하고 결정하여야 한다. 예를 들어 교정 bracket의 부착 위치와 경사는 전치부의 반원 아치와 소구치 및 구치부의 첨두 아치의 기하학적 구조를 형성할 수 있는 치간 접촉을 기준으로 분석하고 진단하여야 한다. 예를 들어 전치부의 반원 아치를 형성하고 있는 절단연과 설측 교합 곡면은 균일하여야 한다. 때문에 bracket의 수직 및 수평과 경사와 같은 3차원적인 부착 위치를 분석하여 치아 배열 상태를 평가하여야 한다. 또한 치아의 길이와 두께 혹은 3차원적 형태 차이를 보상할 수 있는 교정선의 1st와 2nd 그리고 3rd order bend는 설측 교합 곡면의 균일성을 유지하여야 한다. 소구치 및 구치의 bracket 위치와 교정선의 형태도 균일한 교합 곡면과 첨두 아치의 기하학적 구조를 유지할 수 있어야 한다. 그리고 모든 치간 접촉은 같은 힘으로 아치 구조를 유지할 수 있어야 한다.

치열궁의 기하학적 구조를 형성하는 치아 배열과 치간 접촉의 형성은 교합 곡면의 역학적 형태에 기준한다. 상악 전치부의 경우 중절치와 측절치 그리고 견치의 설면이 균일한 교합 곡면을 이루고 균일한 하악 전치부의 절단연과 접촉하여야 한다. 그리고 상하악 전치부는 반원 아치의 기하학적 형태를 이루고 상하 비례로 교합하여 overbite과 overjet가 형성된다. 예를 들어 상악 전치 반원 아치의 호가 하악에 비하여 크면 overbite가 증가하여 전치에 가해지는 교합 하중도 따라서 증가한다. 결국 치근 지지와 치간 접촉과 발생하는 교합 하중을 비교 분석하여 상악 전치의 spacing 혹은 하악 후퇴증을 예상할 수 있다. 그리고 균일한 치아 접촉을 위한 교합 곡면을 형성하기 위하여 치아의 위치에 따른 치간 접촉의 균일성이 매우 중요하다. 때문에 교정 치료에 있어서 bracket의 부착 위치와 각도 그리고 교정선의 inset과 offset의 형성은 교합 곡면의 균일성을 위한 치간 접촉을 형성하기 위함이다. 그리고 전치부 반원 아치의 치간 접촉은 소구치와 대구치의 첨두 아치의 기하학적 구조의 치간 접촉과 자연스럽게 연결된다. 결국 전치부와 구치의 교합 곡면이 균일하게 연결되어 치아 접촉의 치열궁을 형성한다. 그리고 치간 접촉은 전치에 수직적 높낮이가 증가하고 구치에서 협설측 넓이가 증가한다.


그림 5. 치열궁의 기하학적 구조와 치간 접촉과 간극의 크기와 위치에 따른 역학적 형태. 
치열궁은 건축의 과학 및 자연 원리가 적용되는 동역학적으로 안정적인 구조이다. 즉 구치의 기초석과 견치의 주추돌 그리고 중절치의 쐐기돌이가 결합하여 기하학적 구조를 형성하고 측절치와 소구치가 사이를 연결하고 있다. 결국 치열궁을 형성하는 치아 각각은 치간 접촉으로 연결되어 가해지는 교합력과 주위 근육과 인대의 외력으로부터 기하학적 구조의 안정성을 유지한다. 때문에 치간 접촉이 상실된 치열궁은 기하학적 및 동역학적으로 매우 불안정하게 된다. 즉 치아의 치근를 지지하고 있는 치주 조직의 교합 지지만이 교합 하중 및 근육과 인대에 활동에 의해 발생하는 외력에 저항하기 때문이다. 실제 임상에 있어서 치간 접촉의 균일한 형성은 치열궁의 형성과 안정에 결정적인 역할을 한다. 그리고 치아의 형태의 특징에 따라 치간 접촉 위치와 형태가 다양하지만 접촉 면적과 접촉 강도는 균일하여야 한다. 반대로 균일하지 못한 치간 접촉은 치아 이동을 유발하여 치열궁의 기하학적 구조의 변형은 유발한다. 전치의 치간 접촉의 형태는 수직적으로 증가하고 수평적으로 감소한다. 그리고 구치의 치간 접촉은 수평적으로 증가하고 수직적으로 감소한다. 즉 치아의 기능 해부학적 형태에 따라 가능한 넓은 면적의 치간 접촉을 형성하고 있다. 그리고 치근의 형태를 반영하여 전치의 긴 치근은 긴 치간 접촉으로 구치의 넓은 치근의 형태에 따라 수평적으로 넓은 치간 접촉이 형성된다. 결과적으로 전치는 수평적으로 가해지는 교합력에 저항하고 구치는 수직적으로 발생하는 교합 하중에 교합 지지를 형성하여야 한다. 즉 전치 유도 구치 이개의 편심위 치아 접촉과 구치 접촉 전치 이개의 중심위 최대교두감합위를 형성하고 치열궁의 안정성을 치간 접촉으로 유지하여야 한다. 전치의 반원 아치는 모든 편심위 치아 접촉을 중심위 최대교두감합위로 수렴할 수 있는 기하 역학적 교합 곡면을 제공하고 구치의 첨두 아치는 상하 치열궁의 결합으로 중심위 최대교두감합위로 하악 위치를 결정하고 있다. 그리고 모든 치아 사이의 치간 접촉을 통하여 전치의 반원 아치와 구치의 첨두 아치는 결합하여 가해지는 외력에 기능 안정성을 유지한다.

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