[임상특강] 디지털 교정시스템 ‘세라핀’ ①
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[임상특강] 디지털 교정시스템 ‘세라핀’ ①
  • 장원건 원장
  • 승인 2021.09.02 08:20
  • 댓글 0
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세라핀 교정의 소개 - 교정치료의 어제, 오늘, 그리고 내일


1. 교정치료의 목표와 세라핀 교정시스템의 목표

교정치료의 목표
근대 교정의 아버지라고 불리는 E.H. Angle이 “교정치료의 가장 큰 목표는 정상교합(Normal Occlusion)을 이루는 것”라고 한 이후 다양한 의견들이 제시되었지만 현재에 이르기까지 교정치료의 목표는 ‘정상교합을 이루는 것’이라고 할 수 있다.

Angle은 부정교합을 분류하면서 Class I을 Normal occlusion 혹은 Neutro-occlusion으로 표현하고 ‘상하악 대구치 간의 정상적인 교합으로 정상적인 악간 전후 관계를 가지지만 총생과 회전등을 동반한다.’고 정의(Angle EH. Classification of maloccusion. Dent Cosmos 1899;41:248-264, 350-357.)하였다.

이후 정상교합에 대한 치아관계에 대한 생각에 변화가 있기는 하였지만(Angle EH. Treatment of malocclusion of the teeth and fractures of the maxillae: Angle system, ed 7. Philadelphia, SS White Manufacturing Co, 1907, pp 44-59.) 상악 제일대구치를 기준으로 제일대구치의 관계를 가장 중요하게 생각한 것에는 변화가 없었다.

Angle은 다음의 이유로 상악 제일대구치를 교합에 가장 중요한 요소라고 생각하였다(Rinchuse DJ, Rinchuse DJ. Ambiguities of Angle’s classification. Angle Orthod 1989;59(4):295-298.).

1. 가장 큰 치아이다. 
2. 가장 단단히 유지되고 있다. 
3. 악궁에서 가장 중요한 위치에 있다. 
4. 치관 길이 때문에 치아와 골격의 수직 비율을 결정한다.
5. 다른 치아에 비해 악궁에서 정상적인 위치에 있다.
6. 다른 치아에 비해 위치 조절을 할 경우가 적다.
7. 모든 영구치에서 가장 일정한 맹출 시기를 가지고 있다. 
8. 하악 제일대구치와 교합이 되면서 다른 영구치의 위치관계를 결정한다. 

정상교합의 기준 치아로 제일대구치를 선택한 Angle의 식견은 위의 8가지 이유 이상으로 탁월한 결정이었다고 생각된다.

그 이유는 유치열기에서 영구치열기로 전환되는 과정에서 제일대구치가 가장 먼저 맹출되고 제일대구치의 맹출과 함께 혼합치열기로 진행되는 과정에서 제일대구치가 기준 치아로의 역할을 하기 때문이다.제일대구치의 교합을 기반으로 호흡, 연하, 저작 등이 이루어지면서 이를 통해 영구치의 맹출, 저작근육 및 다양한 안면 근육, 상하악골의 성장이 정상적으로 이루어질 수 있도록 하고 제일대구치를 기준으로 한 치아배열을 통해 기능교합(functional occlusion)이 이루어지게 된다.

Angke 이후, 교정치료는 Begg의 018 single slot 브라켓과 Tweed의 022 slot의 Edgewise bracket를 기본으로 발전하였으며 Angle이 주장한 비발치 교정치료의 개념과 반대되는 소구치 발치 교정치료가 대중적인 교정치료 방법으로 발전하였다. 이후, 현재까지도 치아이동을 통해 정상교합(Normal occlusion)을 이루도록 하기 위해 수많은 치료방법이 개발되고 사용되면서 변화해 오고 있다.

다양한 브라켓 시스템과 교정용 호선이 발전하면서 치료가 쉽고 효율적으로 이루어지도록 변화한 것은 분명한 사실이지만 그렇다고 해서 교정치료가 발전되었다고 표현하기는 쉽지 않다. 그 이유는 다양한 치료 방법들이 개발되고 사용되고 있지만 Dr. Angle이 주장한 ‘정상교합을 이루는 것’을 여전히 그 목표로 하고 있기 때문이며 어떤 교정 테크닉을 사용하여도 그 결과는 동일하게 이룰 수 있기 때문이다.

Angle이 설명한 ‘정상교합’은 기능교합(functional occlusion)을 위한 조건이었지만 그 의미는 현재 치과의사들이 생각하고 있는 것과는 기능교합의 의미가 다를 수 있다. ‘기능교합’의 정의(치과 보철학 용어집 제4판. 대한치과보철학회 2020)는 ‘저작과 연하와 같은 생존을 위한 가장 기본적인 기능이 이루어지는 상하악 치아의 맞물림’을 말한다. 즉, 현재 치과의사들이 생각하는 ‘중심위 상태에서 전체 치아가 잘 배열되어  안정적인 최대교두감합위를 이룬 상태에서 상호보호교합을 이루고 있는 것’이 아니라 단순히 인간 생존에 기본적인 기능인 연하와 저작이 이루어지는 교합관계를 말할 뿐이다.

Angle 당시에서는 현재와 같은 중심위에 대한 정리도 이루어진 상태가 아니고 상호보호교합 개념이 자연치아 상태에서 기능적인 교합관계로 설명되던 시기가 아니었다. 당시에는 양측성 균형교합을 자연치열에서 기능적인 교합양식으로 받아들였던 시기이다. 즉, 교정치료를 통해 Angle이 설명한 정상교합을 이룸으로써 환자는 장기적으로 저작과 연하에 문제가 없는 상태로 건강을 유지할 수 있게 된다고 믿었던 것이다.

이후, 정상교합을 이루고 그 상태의 장기적인 안정을 위하여 Begg와 Tweed를 통한 소구치 발치 교정치료 방법에 대한 연구와 발전이 이루어졌으며 1972년 Andrews의 ‘Six keys to normal occlusion’이라는 논문이 발표(Andrews LF. Six keys to normal occlusion. Am J Orthod 1972;62(3):296-309.)되면서 제일대구치의 관계뿐 아니라 정상교합을 이루기 위한 전체적인 치아 배열의 조건이 정리가 되었다.

이를 시작으로 Straight wire appliance를 비롯한 다양한 교정치료 방법이 교정용 재료의 발전과 함께 개발되었다고 말할 수 있다. 현재는 자가결찰 브라켓과 NiTi wire, 교정용 미니스크류 등을 이용한 치료방법 등 편리할 뿐 아니라 효율적으로 치료할 수 있는 방법으로 대부분의 교정치료가 이루어지고 있으며 인비절라인으로 대표되는 clear aligner가 교정치료의 새로운 대안으로 자리잡기 시작하고 있다.

치과 교정학이 Angle 이후 현재에 이르기까지 ‘정상교합을 이루는 것’을 목표로 변화하였다면 치과 보철학은 기능교합에 대한 연구가 1920년대 중반에 Gnathology와 PMS학파를 중심으로 발전하기 시작하여 1960년대에 이르러서야 중심위 상태에서 안정된 교합이 이루어질 뿐 아니라 상호보호교합을 통한 기능적 교합상태가 이루도록 하는 것을 목표로 변화하고 발전하였다고 할 수 있다. 즉, 단순히 ‘기능교합’이 아닌 ‘기능적인 교합의 조화’인 생리적인 교합이 이루어지도록 하는 것을 치과보철학에서는 치료 목표로 변화하였다.


세라핀 교정시스템의 치료 목표
세라핀 교정시스템은 ‘정상교합을 이루는 것’뿐 아니라 ‘기능적인 교합의 조화를 이루도록 하는 것’을 목표로 개발된 교정시스템이다.

생리적 교합(physiologic occlusion)은 Functional occlusal harmony와 같은 개념으로 ‘악구강계가 안정적인 상태를 이루기 위한 조화로운 교합 상태’를 말한다. 저작과 연하기능과 같은 생존에 필요한 기본적인 구강 기능을 이루는 것 이상으로 악구강계와 그 주변 조직(TMJ, 근육, 목 어깨 등)이 건강하고 조화로운 상태가 이루어지는 것을 말한다. 

생리적인 교합을 이루는 것을 교정치료의 목표로 주장한 것은 아니지만 현대적 개념에서 유사한 주장은 1970년대 후반에 Gnathology의 교합개념을 교정치료에 받아들인 Dr. Roth에 의해서 시작하였다. ‘Functional occlusion for the orthodontist’라는 제목으로 1981년 JCO에 연재된 그의 논문들(Roth RH. Functional occlusion for the orthodontist. J Clin Orthod 1981 Jan;15(1):32-40, 44-51 contd.)을 통해 턱관절이 안정된 위치에서 상호보호교합을 이루도록 교정치료를 하는 것을 교정치료의 목표 중 하나라고 하였고 그의 4회에 걸쳐 연재된 논문을 통해 어떻게 그것을 구현하고 어떻게 스플린트를 제작하고 사용하여야 하는지 등에 대해 설명하였다. Roth의 주장을 받아들이고 발전시켜 치료하는 교정 치과의사들이 많이 있지만 현재까지도 대부분의 교정 치과의사들은 여전히 정상교합을 이루는 것을 교정치료의 목표로 하고 있다. 

세라핀 교정시스템은 환자의 악구강계의 건강한 조화를 위하여 치아의 교합이 이루어지고, 하악운동이 이루어질 수 있도록 하기 위해 CAE(Computer Aided Engineering, 컴퓨터 이용 공학)를 이용하여 전체 시스템을 발전시키고 있다. 현재는 정상교합을 구현하고 있으며 하악운동을 포함한 악구강계의 조화로운 교합관계와 하악운동이 이루어지는 것을 확인하며 치료과정을 진행할 수 있도록 준비하고 있다.  

교정치료의 내일
디지털과 인공지능(AI; Artificial Intelligence)이 사회 전반에 영향을 주면서 교정치료에 대한 환자들의 요구가 달라지고 있다. 단순히 사회생활을 하는 성인뿐 아니라 어린이와 성장기 청소년 모두 기존과는 다른 방식의 치료를 기대하고 있고, 초고령화 사회에 진입하면서 중년이후 노년환자의 교정치료도 상당히 증가하고 있다. 또한 단순히 전치 배열을 통한 심미적인 치아배열을 원하는 수요와 함께 교합부조화 개선을 통한 장기적인 건강과 안정을 요구하는 수요도 크게 증가하고 있다.
앞으로 교정치료는 환자의 다음의 요구를 수용하는 방식으로 발전하게 되리라 생각한다. 

1. 교정 장치를 사용하고 있는지 모를 정도의 심미적인 교정 장치에 대한 요구
2. 구강내외 보조장치를 최소화하는 교정치료 방식에 대한 요구
3. 전체 치료 과정에 대한 이해와 확인을 위한 설명과 시각적인 치과진행과정에 대한 요구
4. 교합부조화 해결을 통한 장기적인 전신 건강을 위한 치료 요구
5. 중년 이후 노년 환자의 건강한 노후를 위한 치료 요구
세라핀 교정시스템은 교정치료의 목표 뿐 아니라 치료방식에서 앞으로 환자들이 더 요구할 수 있는 부분들에 대한 반영을 하고 있으며 예상되는 환자들의 기대에 대해 앞서서 준비하고 있고 발전시켜 가고 있다. 

1. 세라핀 교정은 얇은 투명한 aligner를 이용하는 교정치료 방식을 택하고 있다. 이를 통해 환자들이 가질 수 있는 가장 심미적인 방식으로 교정치료가 가능하다. 이를 위해 장치의 물성뿐 아니라 변색 등의 단점을 최소화하는 재료로 세라핀 교정장치를 제작하고 있다. 

2. 세라핀 교정은 치아에 접착하는 어태치먼트를 이용하여 거의 모든 치아이동을 하고 있으며 필요에 따라 교정용 미니스크류와 교정용 고무줄을 사용할 뿐 그 외의 부가장치는 거의 사용하지 않고 치료가 가능하다. 치과의사의 선호하는 치료방식에 따라 교정용 호선을 치료 전후 혹은 치료 과정 중에 사용할 수는 있지만 가급적 다른 부가적인 장치 없이 치료가 이루어질 수 있도록 하고 있다. 

3. 계획된 치료과정 및 치료 상태는 ‘세라뷰(SERAview)’라고 하는 세라핀 전용 소프트웨어를 통해 전체 치료 과정의 시뮬레이션 및 치료에 필요한 다양한 정보를 확인할 수 있고, 환자는 전체 치아이동 과정을 확인할 수 있다. 치과에서는 환자와의 상담에 사용할 뿐 아니라 환자가 원하는 경우 전체 과정을 동영상을 통해 환자에게 제공하거나, 치료 전 후 모형을 추출할 수 있다. 

4. 세파린 교정은 브라켓 교정과 달리 최소한의 힘으로 치료 전 과정이 일정하게 이루어지기 때문에 치아에 강한 힘이 전달되지 않아서 환자의 통증이 최소화되며 장치 제거 후 평상시와 동일하게 구강관리를 함으로써 치아우식증이나 구강관리 부족으로 인한 잇몸질환을 최소화할 수 있다. 

5. 이러한 이유로 세라핀 교정은 어린이, 청소년 뿐 아니라 중노년 환자들에게도 효과적으로 사용할 수 있다. 

6. 세라핀교정은 일반 브라켓 교정치료이 매 방문마다 치과의사의 판단에 의해 이후 치료가 진행되는 것처럼 세라핀 장치를 사용하면서 20단계마다 환자의 치료이동상태를 확인하고 평가할 수 있다. 이를 통해 환자의 치아이동 상태에 따라 치료단계를 수정보완한 후 수정된 상태에서 세라핀 장치를 제공받기 때문에 전체 치료과정에 대한 중간평가가 가능하다. 

7. 세라핀교정에서는 치아이동과 장치 관리에 필요한 다양한 액세사리를 사용할 수 있다. 치아이동 촉진기 'EVERY 10'을 이용하여 치료기간에 대한 부담을 줄일 수 있고 구강 장치 청소 및 살균작용이 있는 '제로제로'를 이용하여 세라핀 교정장치, EVERY 10, 교정용 유지장치, 그 외 다양한 가철식 장치와 총의치 등 구강내 모든 장치를 깨끗하게 관리할 수 있고, 장치 제거를 용이하게 하는 리무버의 경우는 기본으로 제공되고 있다.

글을 마치면서
이번에 세라핀 교정시스템에 대한 글을 준비하면서 Angle 선생님의 1899년 논문을 다시 읽으면서 '가지런한 치아배열'을 교정치료의 목표로 하지 않고 ‘정상교합을 이루는 것’을 목표로 정하고 그것을 위해 평생을 헌신적으로 연구하고 발전시킨 그의 마음을 조금이라도 더 이해하게 되면서 더 큰 존경심을 갖게 되었다. 

교합이 치의학의 기본이 되며 교정치료를 통해 정상교합이 이루어지지 않으면 실패한 것이라는 설명과 정상교합을 이루는데 턱 주변의 근육과 혀, 입술, 뺨 근육이 아주 중요하다는 설명을 통해 그가 생각한 정상교합은 단순한 치아의 맞물림만을 이야기하는 것이 아니라 Functional occlusal harmony가 얼마나 중요한지를 이해하고 있었음을 반증하는 것이라 생각된다. 현재 Angle 선생님이 살아 계시다면 Functional occlusal harmony를 목표로 노력하고 있는 세라핀 교정시스템에 기쁜 마음으로 함께 하시지 않을까?



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