투명교정 장치의 치관 파지(Crown Grasping) 이동 특성 상, 인접치아 방향으로 움직이는 근원심(Mesiodistal) 치아 및 치열 이동보다 치열궁(Arch)의 안쪽이나 바깥쪽으로 움직이는 협설측 또는 안면설측(Buccolingual or Labiolingual) 치아 및 치열 이동이 더 효과적이다. 이는 장치의 재질 특성상 힘을 가할 수 있는 형태나 면적 등에서 후자가 더 유리하기 때문이다.
치아나 치열에 대해 투명교정 장치가 파지할 수 있는 형태나 면적이 제한되어 있는 근원심 방향의 이동은 치아이동의 효율성이 떨어질 수밖에 없다. 아무리 정교하게 셋업을 하여 열심히 장착하더라도 장치의 재질이 힘을 가할 수 있는 부위는 인접면 치간공간(Proximal Embrasure), 치은측 치간공간(Gingival Embrasure), 절단측 치간공간(Incisal Embrasure) 등의 협소한 면들이다.
반면에 치열궁의 안쪽이나 바깥쪽으로 치아나 치열을 움직이는 이동에 있어서는 치아나 치열에 대해 투명교정 장치가 파지하여 작용할 수 있는 면적이 넓어 치아 이동의 효율성이 높다. 장치의 재질이 힘을 가할 수 있는 부위는 치아의 설(구개)측면 거의 대부분, 안면(협)측면 거의 대부분의 영역이다.
이와 같은 방향적 특성들이 치아나 치열의 단순 확장(Expansion)이나 단순 축소(Retraction) 증례에서만큼은 다른 교정이 아닌 투명 교정을 선택하는 중요한 근거가 된다.
① 근원심 치아 이동의 저(低)효율성
위 환자의 경우 중심선이 우측으로 심하게 편위되어 있고 좌측 제1소구치가 혼잡 치열(Crowding)로 인해 이소맹출성(Ectopic Eruption) 소견을 보인다. 마침 대칭 위치에 있는 우측 제1소구치가 선천적으로 상실(Congenital Missing)되어 있으므로 대칭적 균형을 맞춰줄 겸, 치아 이동 공간도 확보(Space Creation)할 겸 발치하기로 하였다.
좌측 제1소구치(#34) 발치 후, 하악 전치부를 치열 단위로 통째로(Block) 셋업하기도 하고 개별 치아를 분리(Die)해서 셋업하기도 하면서 전체적으로 좌측으로 이동하였다. 위에서 언급한 투명교정의 특성으로 인해서 치아 이동의 속도가 느려서 교정 기간이 오래 걸린다. 또한 이 과정에서 투명재질의 본원적인 취약성으로 인해 치체 이동(Translation)적 요소보다 경사 이동(Tipping)적 요소가 훨씬 크게 작용한다. 당연히 치축(Axis)에 큰 변화가 일어나며 현재의 치축이 향후 교정력을 받을 면으로 이미 기울어져 있을 때에만 심미성이 개선되는 방향으로 작용할 수 있다.
본 증례에서는 다른 방향의 교정 속도보다 매우 느리게(10개월) 치아 이동이 이루어졌으며, 협측 및 설측 소대(Frenum)의 위치와 형태로 보아 중심선(Midline)이 좌측으로 상당히 정위(正位 ; Re-Shifting)되었음을 알 수 있다.
② 협(안면)측 치아 이동의 고(高)효율성
위 그림은 투명교정의 교정력 작용 방향의 유리함을 극적(Dramatic)으로 보여주는 증례이다. 골격성 3급 부정교합(Skeletal Class III)으로서 전치부의 반대교합(Anterior Cross-Bite)이 확연하다. 이런 경우 양악 수술이나 발치 교정을 권하지만, 환자가 지나치게 공격적인 시술을 원하지 않았고, 전치부의 심미성만 어느 정도 개선해주기를 원했으므로 투명 교정으로 ‘위장(Camouflage)’ 술식을 구사하기로 하였다.
지금까지 하악 치열궁이 상악 치열궁에 비해서 너무 큰 상태였으므로, 상황을 반전시키기 위하여 하악 전방 부위(전치, 소구치)는 설측 방향의 축소 이동(Retraction), 상악 전방 부위는 안면측 방향의 확장 이동(Expansion)을 시행한다. 이때에는 대부분 치체 이동(Bodily Movement) 셋업을 시행하며, 심지어 치경부 이동량을 절단부 이동량보다 더 크게 설정하는 과잉 교정(Over-Correction)적 요소를 가미하기도 한다.
물론 치아 이동의 결과는 치체 이동에 못 미치는 조절성 경사 이동(Controlled Tipping)이지만, 교정력 작용 면적(Activated Area) 상의 유리함으로 인해 치아 이동 속도는 예상보다 매우 빠를 수 있다. 위 증례에서는 환자의 양호한 협조도에 힘입어 6개월 만에 골격성 반대교합을 전치부 정상 교합으로 전환시켰다.
위 증례의 측면 모형을 단계적으로 살펴보면 상악 전방부 안면측 확장 이동(Labial Expansion)과 하악 전방부 설측 축소 이동(Lingual Retraction)을 동시에 진행함으로써, 반대교합 상태의 상하악 전치부 치열 전체가 급속도로 도약 이동(Massive Jumping)함을 관찰할 수 있다.
③ 부가적 도구에 의한 교정 효율성 개선
투명교정 장치를 자연 치아에 적용하는 것만으로는 근원심측(Mesio-Distal) 치아 이동이 힘들기 때문에 투명 장치 이외의 구조물을 활용하여 방향적 불리함을 극복하는 방법이 다양하게 제시되어왔다.
견치(#23)의 근심 이동 시 투명 장치만을 사용하면 교정력 작용 면적이 좁으므로 치아 이동이 원활하지 못할 뿐 아니라 필요로 하는 치체 이동도 거의 불가능하다. 근심 방향 이동 셋업이 들어간 장치 표면에 버튼(고정원)을 달고, 견치 치경부(이동 치아)에 부착된 버튼에 일래스틱을 걸어서 장치 셋업과 동일한 방향으로 견인하였다. 버튼일래스틱 시스템은 치아가 치열궁선(Arch-Line)을 따라 움직이는데 도움을 줄 뿐 아니라 치체 이동적 요소가 강하게 작용하도록 유도한다.
투명교정 술식에서 치아 표면에 부착하는 레진 부착물(Attachment)은 전술한 바와 같이 치아형태학적 불리함을 반전시키려는 의도에서 적용되기도 하지만, 이동 방향적 불리함을 개선해보려는 노력의 일환으로 적용되기도 한다. 특히 치축과 평행한 방향(Vertical)으로 길쭉한 직사각형 모양의 레진 부착물은 치아의 근원심 방향의 교정력 작용 면적을 넓히는 역할을 한다. 레진 구조물의 근심 또는 원심 벽(Mesial or Distal Wall)에 장치의 교정력이 작용함으로써 근원심측 이동 시 효율성 향상을 기대할 수 있다.
