한국인 정상교합자의 3차원 디지털 모형을 이용한 순,협측 치면 곡률 document_id A220517035082

본 연구는 한국인의 치아형태에 적합한 브라켓 베이스를 만들기 위해 임상 치관의 순,협측 곡률을 3차원적으로 계측하여 치관의 곡률 자료를 얻고자 하였다. 정상적인 해부학적 형태를 가지는 구강모형 30쌍을 3차원 디지털 모델로 제작한 후, FA점을 기준으로 수평 기준면과 수직 기준면을 설정하였다. 이 기준면에 대한 치면의 곡선을 형성한 후, 곡률을 이차방정식의 계수로 표현하였다. 수평면과 수직면의 곡률과 FA점을 기준으로 근심과 원심, 치은측과 교합면측의 곡률을 측정한 결과, 상악견치와 상악 제2소구치 외에는 남녀간 치면 곡률의 유의한 차이가 없었다. 하악 측절치, 상악 견치, 상하악 제1, 2소구치와 제1대구치에서 근원심 또는 치은교합면측 치면 곡률의 유의한 차이가 관찰되었다. 본 연구에서 얻어진 순,협측 치면의 곡률 자료는 한국인의 치아 형태에 적합한 Straight Wire Appliance 개발의 기초 자료로 활용될 수 있다. Preadjusted 브라켓을 치면에 부착할 때 브라켓의 부착 위치 혹은 개개인 치면의 형태의 다양성에 의하여 오차가 발생하게 된다. 또한 부착 위치가 동일하더라도 브라켓 베이스와 치면의 적합정도에 따라 오차가 발생될 수 있으므로, 이 연구를 통하여 브라켓이 실제로 부착되는 부위의 치면 곡률에 관한 정보를 얻고자 하였다. 3차원 치아모형을 연구한 기존의 연구를 통해, Kuroda 등은 비접촉식 레이저 스캔 방식을 이용해서 빠른 측정속도와 처리과정, 높은 정확성을 얻을수 있다고 하였으며, Quimby 등은 3차원 컴퓨터 모델의 재현성이 우수하며, 측정값을 신뢰할 수 있고, 정확하다고 하였다. 본 연구에서는 이러한 이전의 연구를 바탕으로 비접촉식 레이저 슬릿 방식의 스캐너를 사용하여 3차원 디지털 모델을 제작하여 치면곡률을 측정하였다. 브라켓 부착의 기준 평면을 선정함에 있어, 수평기준 평면을 중절치와 제1대구치를 연결한 Andrewsplane으로 설정하는 경우는 자연 치열에 존재하는curve of Spee와 curve of Wilson에 의해 계측방법에 부적절한 경우가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 오차를 줄이기 위해 12개 치아의 FA점에 대한 최적 평면을 수평 기준 평면으로 설정하였다. 그러나, 이렇게 설정한 수평 기준 평면은 각 치아의 FA점을 지나지 않으므로 본 연구에서는 FA점으로 평행 이동한 평면을 치아별 수평 기준 평면으로 사용하였다. 장 등은 한국형 브라켓 개발에 관한 연구에서 수평 기준 평면으로 Andrews plane을 선정함에 있어 악궁 내 모든 치아의 FA점을 이용하는 방법을 제시한 바 있다. FA점을 기준으로 하여 치면의 곡률을 계산하기위해 FA점을 원점으로 하는 이차 방정식을 각각 치아에 대하여 도출하였다. 이차 방정식은 이차항의계수에 따라서 곡률을 표현할 수 있는데, 이 값이 크게 나타나면 큰 곡률, 즉 둥근 형태를 보임을 의미하고, 작은 곡률은 편평한 치면을 보인다고 할 수 있다. 치아형태에 관한 연구에서 Miethke와 Melsen은 이차 방정식을 통하여 치아의 외형을 표현하여, 그 다양성을 보고한 바 있다. 남녀 간의 곡률 차이를 비교하여 보면 상악 견치와 제2소구치가 유의성 있는 차이를 나타냈다. 상악 견치는 남자가 수평, 수직면에 대해 큰 곡률을, 제2소구치는 남자가 수직면에 대해 작은 곡률을 보였다. 이는 남녀간의 차이가 없다는 이전의 고와 차의 연구와는 상반되는 결과이다. 이는 본 연구에서 사용한 곡률의 계측방법에 있어서의 차이와 치아 크기의 남녀 성별 차이 때문인 것으로 판단된다. 실제로 한국인을 대상으로 연구한 김 등과 이 등은 치아 크기가 남녀별로 통계적으로 유의한 차이가 있음을 보고하였다. 이러한 결과를 바탕으로 상악 견치와 제2소구치에 브라켓을 부착할 때, 남녀 간의 곡률 차이로 인한 오차가 발생할 수 있음을 고려해야 한다. 견치를 중심으로, 전치부 치아와 소구치부 치아의 평균 곡률변화를 계측할 수 있었다. 상악 중절치와 측절치를 비교하여 보면, 수평면에서는 중절치의 곡률이 0.027로 측절치의 곡률인 0.048에 비해 작게 나타났으며, 수직면에서도 중절치가 측절치에 비해 작은 곡률을 나타내어 측절치가 중절치에 비해 외형이 더 둥글며 볼록했다. 상악 제1, 2소구치를 비교하여보면 수평면과 수직면 모두에서 제2소구치가 큰 곡률을 보여 전체적으로 둥글며 볼록함을 확인할 수있었다. 하악 중절치와 측절치의 경우 상악과는 달리 유사한 수평, 수직곡률이 측정되었다. 상악 견치와 하악 견치의 경우, 수평면과 수직면의 평균 곡률이 거의 비슷한 정도를 나타냈다. 하악 제1, 2소구치를 비교하여 보면, 수평면과 수직면 모두에서 제2소구치가 더 큰 곡률을 나타내어, 상악에서와 같은 유형의 곡률 차이가 관찰되었다. 이러한 치아별 차이는 한국인 치아를 계측한 김의 연구와 비슷한 경향을 보인다. 브라켓의 곡률이 치아 표면의 곡률에 비해 작은경우에는 브라켓을 정확히 위치시키기 어려울 뿐 아니라 근심 혹은 원심측으로 치우쳐 부착하게 되면원치 않는 치아의 회전을 초래할 수 있다. 반대로 브라켓의 곡률이 치아 표면의 곡률에 비해 큰 경우에는 치아의 in and out, torque에 영향을 미치게 되어치아의 협, 설측 위치에 오차를 초래하게 된다. 예로, 상악 제1소구치 브라켓을 제2소구치에 접착하는 경우, 제2소구치의 치면 곡률에 비해 브라켓의 곡률이 더 작으므로 브라켓 부착 시 위치를 잡기에 어려움이 있을 수 있으며, 치아의 회전을 초래할 가능성이더 커질 수 있게 된다. 본 연구의 결과, 브라켓을 해당부위와 다른 부위의 장치로 교환하여 부착하는 경우, 치면과 브라켓 베이스의 곡률 차이로 발생할 수있는 오차에 대한 고려가 필요할 것이다. FA점을 기준으로 근원심 그리고 치은교합면측 치면 곡률에 대한 t test 결과 하악 측절치, 상악 견치, 상하악 제1, 2소구치와 제1대구치에서 유의한 차이가 관찰되었다. 치면곡률에 관한 이전의 연구에서는 근원심 그리고 치은교합면측의 비교가 존재하지않았다. 또한 이전의 연구는 1 mm 간격의 불연속적인 좌표값을 기준으로 곡률을 표현한 반면, 본 연구에서는 1 mm당 20개의 점을 통하여 얻은 이차방정식의 형태로 치아의 곡률을 연속적으로 보다 정확하게 표현하였다. 본 연구에서 유의한 차이를 보인 치아들은 브라켓 베이스를 제작 시 장치가 치면에 더 긴밀히 밀착되도록 근심과 원심 혹은 치은측과 교합면측의 곡률을 다르게 제작해 주어야 할 것이다. 추가적인 상관성 분석을 통해 치아의 수평면과 수직면 모두에서 하악 중절치와 측절치, 상악 제1소구치와 하악 제1소구치 그리고 상악 제1소구치와 하악 제2소구치에서 유의한 상관관계가 관찰되어 상관성을 보인 치아끼리의 브라켓 교환을 고려할 수 있을것이라 판단된다. 그러나, 상관계수가 0.5 미만으로높지 않은 범위를 나타내므로, 치아 표면의 곡률에 대하여 개인별 생물학적 다양성 및 고유의 특성이 존재하며, 이러한 점은 장치 제작 및 부착 시 고려되어야 할 것이다. 이번 실험으로 얻은 결과를 임상적으로 응용하기 위하여 현재 사용되고 있는 상악 제2소구치용 세라믹 브라켓 베이스의 곡률을 측정하여 본 연구의 결과와 비교하여 보았다. 이러한 비교는 치면에 브라켓을 부착할 때 생길수 있는 오차를 줄여 치면 적합도를 향상시키는데도움을 줄 수 있을 것으로 본다. 본 연구는 방정식의 형태로 한국인 정상교합자의순, 협측 치면 곡률을 근심과 원심, 치은측과 교합면측으로 나누어 각각의 치아마다 계측하였으며, 이결과는 한국인의 치관 특성에 맞는 SWA 개발의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이라 생각된다. 한국인 정상교합자 순, 협측 치관의 곡률 연구를통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 상악 견치와 상악 제2소구치 외에는 남녀간 치면곡률의 유의한 차이는 없었다. 하악 측절치, 상악 견치, 상하악 제2소구치와 제1대구치에서 근심과 원심 치면 곡률의 유의한 차이가 관찰되었다. 상하악 제1, 2소구치와 제1대구치에서 치은측과교합면측 치면 곡률의 유의한 차이가 관찰되었다. 한국인의 치아에 적합한 preadjusted bracket을 개발하기 위한 평균 치면 곡률을 구하였으며, 이 결과는 근심과 원심, 치은측과 교합면측의 곡률을 달리적용한 SWA 개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.