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서론
완전 무치악 환자에서 구강 회복을 위한 총의치나 임플란트 보철 치료 시, 구치부 배열, 특히 치열궁 폭경을 결정하기 위해 일반적으로 이전 자연치 배열을 찾아 재건해 주려고 하지만, 실제 임상에서 이를 되찾아 주기란 쉽지 않다.
Watt1는 완전 무치악 환자의 치열 재건 시, 자연치의 구개측 치은 변연의 흔적인 상악 무치악 치조능을 기준으로 제시하면서 이를 상악 구치(구개면) 위치 설정을 위한 가이드로 사용할 수 있음을 강조하였다. 그러나 선천적 결손치 부위, 치조골 인위적 결손이 심한 부위, 치조골 흡수가 상당히 진행된 부위에서 이를 활용하는 데는 한계가 있다.
또한 통상적으로 상악과 하악 완전 무치악 환자에서 총의치로 치열을 재건할 경우, 술자의 임상경험, 해부학적 구조물, 이전 의치의 치아배열 등을 근거로 진행해 왔고 특히 구치 배열을 위해서는 하악의 후구치 삼각융기와 잔존 치조능을 참고하여 하악을 먼저 배열하고 이를 기준으로 상악을 결정해 왔다.2 그러나 이는 엄밀히 말하면 의사의 임상 경험에 따른 주관적인 판단으로 의사에 의해서 약간씩 달라질 수 있고, 그나마 지표로 쓰고 있는 연조직 해부학적 구조물 또한 치조골 흡수 정도와 연령 증가에 따라 변할 수 있으며, 이는 단지 총의치의 유지와 안정을 우선 고려한 방법이라는 것이다.3
그러나 최근에는 완전 무치악 상태에서도 치조골 증대술 등을 통해 악골 구조를 적극 개선한 후 임플란트 보철 수복, 즉 임플란트 지지 피개의치와 임플란트 지지 고정성 보철 치료가 가능하게 되었으며, 따라서 환자 본래 유치악 상태의 악궁 크기 및 치아 위치를 가늠한 후 그것을 재건하려는 치료 목표가 의미 있게 되었다.
따라서 좀더 과학적이고 객관적인 구치부 악궁 폭경 재건을 위한 가이드의 하나로서 일생을 통해 비교적 변화가 거의 없는 과두간 폭경을 기준으로 각 환자의 본래 치열궁 폭경을 가늠하기 위하여 이 둘의 비율적 상관관계를 파악하는 것은 임상적 의미가 크다 할 것이다.
그러나 이에 대한 연구는 거의 전무한 상태이며, 단지 최근에 Debnath 등4 이 과두간 폭경과 상악 견치간 폭경, 상악 제1대구치간 폭경을 조사하였지만, 과두간 폭경을 실측하지 못하고 facebow를 이용한 간접 계측이 이루어졌으며, 인종간의 치아 및 악궁 크기와 형태 등에 차이가 있기 때문에 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경도 인종 간에 차이가 있을 수 있으므로 한국인을 대상으로 분석할 필요성이 대두된다.5-8
따라서 본 연구에서는 상악과 하악 완전 무치악 환자에서 본래 치열궁 폭경을 파악하기 위한 가이드로서 과두간 폭경의 가치를 파악하기 위해 신속 정확하게 실측의 효과가 있는 콘빔형 전산화단층영상(Cone-beam computerized tomography)을 사용하여 한국인의 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경을 계측하여 이들의 상관관계를 평가하였다.
연구 재료 및 방법
Cone-beam CT (PaX-Zenith 3D; Vatech Korea Co., Ltd., Seoul, Korea)를 촬영한 환자 중에서, 한국인으로 제3대구치를 제외한 결손이 없는 영구치열을 갖고 있고, angle 분류 class 1인 환자 120명을 대상으로 하였다. 교정 치료 또는 악교정 수술 병력이 존재하는 경우, 악관절 장애로 인한 치료 및 과두를 포함하는 외과적 수술 기왕력이 있는 경우, 상악 및 하악의 중절치에 수복물이 존재하는 경우, 그 밖의 이유로 계측이 힘든 경우는 연구 대상에서 배제하였다. 연구 대상에 포함된 120명의 연령별 분포는 다음과 같다(Table 1). 본 연구는 IRB심사(IRB No. W1908/001-001)를 거쳐 진행되었다. 연구 대상의 기준은 Ferrario 등9,10의 연구를 참고하였다.
Table 1
Distribution of patients by age
| Age | 10 - 19 | 20 - 29 | 30 - 39 | 40 - 49 | > 50 | Total |
|---|---|---|---|---|---|---|
| n | 28 | 57 | 15 | 9 | 11 | 120 |
악궁의 디지털화
콘빔형 전산화단층영상을 통해 얻어진 이미지를 digital imaging and communications in medicine (DICOM) format 으로 변환하였으며, 영상은 Invivo 5.1 (Anatomage, San Jose, USA)을 사용해서 분석하였다. Bayome 등11의 연구를 참고하여 영상의 기준 축 설정을 시행했다. 먼저 시상영상에서 수직선을 비근점과 전비극을 지나는 선으로 설정하였다(Fig. 1A). 다음으로 관상영상으로 선택한 후 수평선을 양측 안와점을 지나는 선으로 설정하였다(Fig. 1B). 마지막으로 축영상에서 전비극과 후비극을 지나는 수직선을 기준으로 하였다(Fig. 1C).
계측 기준
상악 제1대구치간 폭경을 계측하기 위해 축영상에서 영상조절을 치아로 설정하였다. 이후 5 mm 간격으로 조절하면서 상악 제1대구치의 최대 협설 폭경이 보이는 상을 선택한 후 Alam 등12의 연구를 참고하여 상악 제1대구치의 근심협측 교두정 부위를 클릭하여 상악 제1대구치간 폭경을 측정하였다(Fig. 2)
결과
한국인의 평균 과두간 폭경은 105.9 mm였으며, 남성(108.3 mm)이 여성(103.4 mm)에 비해 통계학적으로 유의하게 크게 나타났다(P < 0.001). 평균 상악 제1대구치간 폭경은 57.1 mm 였으며, 남성(57.9 mm)이 여성(56.2 mm)에 비해 통계학적으로 유의하게 크게 나타났다(P < 0.001, Table 2). 한국인의 평균 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경은 1:0.54의 비율을 보였다.
Table 2
Independent t-test for differences of inter-condylar width and Inter-maxillary first molar width between male and female
| Mean | Male | T | P | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mean | SD | Mean | SD | |||
| Inter-condylar width | 108.3 | 4.84 | 103.4 | 4.88 | 5.59 | 0.001* |
| Inter-maxillary first molar width | 57.9 | 2.78 | 56.2 | 2.57 | 3.54 | 0.001* |
과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경의 상관관계를 분석하기 위해 Pearson의 상관분석을 시행한 결과(Table 3), Pearson의 상관계수(r)는 0.614로 나타났으며 통계적으로 유의한 양의 상관관계를 보였다.
Table 3
Pearson correlation analysis for inter-condylar width and Inter-maxillary first molar width
| Correlations | |||
|---|---|---|---|
| Inter-condylar width | Inter-maxillary first molar width | ||
| Inter-condylar width | Pearson Correlation | 1 | 0.614** |
| Sig. (2-tailed) | 0.000 | ||
| N | 120 | 120 | |
| Inter-maxillary first molar width | Pearson Correlation | 0.614** | 1 |
| Sig. (2-tailed) | 0.000 | ||
| N | 120 | 120 | |
고찰
일반적으로 상악과 하악 완전 무치악에서 총의치를 통한 악궁 재건을 위해 교합평면 높이는 구치는 하악의 후구치 삼각융기를14 전치는 구각부를 활용하고,15 교합평면 주행 방향은 Camper’s line과 나란하도록 기준이 정립되었으나16 악궁의 폭에 관련된 과학적인 기준은 부족하며 통상 임상가의 경험에 근거하여 임의적으로 결정하고 있다.
그러나 무치악 악궁을 의치나 임플란트를 통해 재건할 경우, 악궁의 폭을 임의적으로 결정하게 되면 본래의 크기보다 지나치게 넓거나 좁게 될 수 있고, 이는 각 과두에서 구치까지 거리를 본래보다 길거나 짧게 만들어, 결국 구치의 교합면 형태, 즉 교두융선과 구의 방향 그리고 상악 전치부 설면 형태 부여에 영향을 주게 된다.17
따라서 가급적 각 환자의 두부, 즉 과두간 폭경에 맞는 악궁 폭경을 재현해 주어야 하는데, 이러한 이유에서 과두간 폭경에 따른 악궁 폭경의 비율 및 상관관계를 파악하는 것은 의미 있는 일이다. 그러나 지금까지는 단지 과두간 폭경, 악궁의 크기 등을 해부학적 차원의 계측 수준의 연구만 있었을 뿐, 이 둘의 상관관계에 관련된 연구는 매우 미흡한 상황이었다.
이 둘의 관계를 연구한 Debnath 등4은 과두간 거리는 상악 견치간 거리의 3.17배, 상악 제1대구치간 거리의 2배, 안면수직고경의 1.7배를 보인다고 하였고, Keshvad18는 과두간 거리가 상악 견치간 거리의 3.39배, 상악 제1대구치간 거리의 2.19배였다고 보고하였다. 그러나 이들은 과두간 폭경을 facebow의 hinge axis locator를 이용하여 계측하였으며, 본 연구에서는 3차원 영상 속에서 실측이 가능한 Cone-beam CT를 이용하여 보다 신속하고 정확한 계측 값을 얻을 수 있었다. 그 결과 과두간 폭경은 상악 제1대구치간 폭경의 1.85배를 나타내었고, 이는 계측방법의 차이와 인종간의 차이가 반영된 값이라 할 수 있다.
또한 Keshvad는 과두간 폭경과 상악 견치간 거리, 상악 제1대구치간 거리, 하악 견치간거리, 하악 제1대구치간 거리 등의 상관관계를 분석한 결과, 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 거리 사이에서 가장 큰 상관관계를 보였다고 보고하였다. 본 연구에서 한국인의 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경에 대한 Pearson의 상관분석을 시행한 결과 Pearson 상관계수(r)가 0.614로 나타났으며, 이는 Taylor의 연구에 의하면 중등도의 양의 상관관계를 보인다고 해석할 수 있다.19 이러한 결과는 과두간 폭경의 측정을 통해 상악 구치간 폭경을 유추할 수 있고, 기준점이 없는 상악과 하악 완전 무치악 환자에서 구강재건 시 치열궁 폭경 설정에 도움을 줄 수 있으며, 이는 기존에 환자가 가졌던 자연치열과 더욱 유사한 치아배열이 가능해 질 수 있음을 의미한다.
본 연구는 콘빔형 전산화단층영상을 촬영한 환자 중 연구기준에 부합되는 120명을 대상으로 하였으나 이 중 85명이 30세 이하로, 특정 연령층에 연구 대상이 편중되어 있는 한계점을 가진다. 또한 연구 방법에서 5 mm 단위로 영상을 조절하여, 정확한 계측 기준 설정에 오차가 발생할 수 있다.
향후, 상악과 하악의 완전 무치악 환자에서 치열궁 재건을 위한 지표로서 CBCT 등의 디지털영상장비를 이용한 과두간 폭경에 대한 악궁의 전후방적 거리의 관계나 수직고경과의 관계, 그리고 이 입체영상을 통해 두개골에 대한 악궁의 3차원적 위치적 관계 등을 포함한 추가적인 연구도 가능할 것으로 사료된다.
결론
한국인의 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경의 상관관계를 알아보기 위해 120명의 Cone-beam CT 영상으로 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경을 분석한 결과, 한국인의 평균 과두간 폭경은 105.9 ± 5.44 mm, 상악 제1대구치간 폭경은 57.1 ± 2.80 mm이었다. 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경은 1:0.54의 비율을 보였으며, 중등도의 양의 상관관계를 보였다(r = 0.614). 성별에 따른 과두간 폭경과 상악 제1대구치간 폭경은 양쪽 모두 남성이 여성에 비해 통계학적으로 유의성 있게 크게 나타났다(P < 0.001). 본 제한된 연구의 결과를 근거로 상악과 하악의 완전 무치악 환자에서 과두간 폭경은 본래의 상악 치열궁 폭경 설정을 위한 가이드로서 가치가 있을 것으로 사료된다.
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