<지난호에 이어>
이렇게 일차적으로 투명교정장치 치료를 계획하는 경우도 있으나, 반대로 심한 이갈이, 이 악물기, 측두하악관절장애 환자에서는 투명교정장치의 사용에 유의한다. 그리고 <그림 16>과 같은 케이스는 여전히 고정성 교정장치로만 치료하고 있다.
교정장치의 종류를 선택할 때의 고려사항은 장치의 교정력과 유지력이다. 투명교정장치는 치관측에만 교정력을 가하는 장치로 치아를 주로 경사이동 시킨다. 저항중심을 지나는 힘을 구사하기 어렵다는 게 투명교정장치의 포괄적 교정치료 장치로 사용하는데 있어 단점이자 한계이다. 이부분은 현재 셋업 디자인 기술과 보조장치를 활용해 보완하고 있으며 주로 attachment를 이용한다. 요즘에는 알고리즘에 의해 치아이동 양상, 계획에 따라 디지털 셋업 모형 제작 시 attachment가 자동 부착되기도 한다.
Attachment는 주로 교정력 전달이 제대로 이루어질 수 있게 디자인된다. 모멘트를 형성해 회전, 함입, 정출 등의 치아이동에 도움을 준다. 이러한 attachment를 적절히 사용해도 치아이동이 잘 이루어 지지 않는 경우가 있는데, 그 중 하나는 치아의 횡단면이 둥근 형태인 왜소치나 치관 길이가 짧은 치아의 이동이다. 특히 왜소치의 회전이동은 어렵다<그림 17>.
이러한 케이스에서는 치아를 임의로 임시 수복하고 장치를 제작하기도 하며, 최종 보철 계획이 있을 경우에는 회전을 완벽히 개선시키기 보다는 교합 간섭 제거와 보철 공간확보 정도로 치아 이동을 절충하기도 한다<그림 18>.
투명교정장치로 다수 치아를 정출 시킬 때는 투명교정장치가 제대로 장착되지 않고 장치와 치아 사이 간극이 형성되어 있는 경우가 많다. 장치의 장착을 돕기 위해 술자가 clear aligner plier로 장치에 retention form을 형성해주기도 하고, 장치를 디자인할 때 미리 trim line을 조절하기도 하는데 이는 유지에 도움을 줄 뿐 직접적으로 교정력을 늘려주지는 못하므로 고무줄의 도움을 받기도 한다. 이때 고무줄 장착부 형성이나 그를 위한 장치 cutout 시에 치아의 회전, 배열, 이동 양상에 따라 그 위치를 다르게 설정해야 한다. 정출과 반대로 투명교정장치를 이용한 치아의 함입은 보다 용이한 측면이 있다. 정출 시 사용하는 고무줄보다는 함입 시 사용하는 chewie의 사용이 환자의 협조가 좋은 편이다. 그러나 어떤 양상의 치아이동이든 한 단계에서 계획하는 치아의 총 이동양이 증가하면 장치의 적합도와 유지력은 떨어진다. 셋업 모형과 현재 치열 사이의 차이가 클수록 교정장치의 올바른 장착이 어려워지고, 장치의 탈락 경향도 커진다. 즉, 투명교정장치의 교정력 증가가 교정력 전달에 있어 중요한 장치의 유지력 감소를 가져오기도 하는 것이다. 장치의 적합도, 유지가 감소할수록 교정력에 의한 치아의 비조절성 경사이동은 증가한다. 어느 교정장치가 그러하듯 투명교정장치의 디자인도 교정력과 유지력이 중요하다.
교정장치의 충분한 유지를 얻기 위해서는 장치별 교정력을 줄일 필요가 있다. 예를 들어 하악 4전치 함입이 필요하다면 4개 치아를 동시에 함입시키는 것이 아니라 2개씩 교차로 합입시키도록 디자인해야한다. 구치부 후방이동을 통한 악궁 길이의 증대, 공간확보가 필요하다면 최후방 구치부터 하나씩 후방이동되도록 셋업해야한다. 4전치의 후방이동도 마찬가지이다<그림 19>.
이러한 셋업 디자인을 모든 치아 이동에 적용시켜 장치의 각 단계별 교정력을 최소화해야한다. 치주문제가 있는 환자에서는 더욱 그러하다.
세심한 장치 디자인과 높은 환자의 협조도에도 불구하고, 단계별 치아이동이 장치디자인보다 적게 이루어질 수 있다. 이러한 셋업 모형과 실제 구강내 치열의 차이는 tooth lag라고 하며 이는 치아 형태에 따른 생역학적 차이, 힘과 시간에 따른 투명장치의 응력 감소, 장치의 피로누적 등이 원인이다. 필자는 충분한 유지력과 적절한 교정력이 부여된 투명교정장치라도 장치의 탄성 때문에 이러한 tooth lag의 발생은 불가피하며, 단계마다 tooth lag는 누적되어 투명교정장치치료가 일정기간 이상 진행된 후에는 증가된 tooth lag가 다음 장치 시적 시 잘 맞지 않는 형태로 나타난다고 본다. 그렇기 때문에 셋업 단계에서 교정장치의 단계가 진행될수록 단계별 치아 이동정도를 줄이거나, 교정치료 기간이 어느정도 진행된 후에는 각 단계별 장치의 착용 기간을 늘리거나, 혹은 그만큼 장치 두께를 증가시키거나, 경우에 따라서는 동일한 디자인의 장치를 복수로 제작하여 장착하게 할 필요가 있다.
투명교정장치는 변연설정에 따라서도 교정력과 유지력이 달라질 수 있다. Scalloped margin보다는 straight margin이, 그리고 변연이 보다 치은 쪽으로 연장되게 디자인될 수록 투명교정장치의 유지는 더 좋다. 그러나 교정기간 중 치은의 변화는 예측하기 어렵기 때문에<그림 20> 투명교정장치 디자인 시에 변연연장은 신중해야한다.
투명교정장치는 장치를 착탈하는 방식의 특성상 undercut 부위는 block out하고 장치를 제작할 수밖에 없다. 이로 인해 undercut 하방에서는 투명교정장치의 적합이 떨어지고 보다 치은 측에 가까운 힘을 주기 어려울 뿐 아니라, undercut 하방의 장치부분은 착탈을 반복할수록 교정력과 유지력이 감소한다. 이러한 부분을 개선하기 위해 retention attachment를 설정하기도 한다. 그러나 치은측에 너무 가까운 retention attachment의 설정은 오히려 열가소성 수지 시트지의 열성형과정에서 치은측 장치 두께가 많이 얇아져 오히려 유지력 감소로 이어질 수 있으므로 주의가 필요하다.
결과적으로 투명교정장치의 교정력과 유지력에 있어서 핵심은 장치가 undercut 하방에서 치아와의 접촉이 얼마나 이루어지는가로 볼 수도 있다. Undercut 하방에서 잘 적합되도록 디자인되면서 동시에 착탈이 가능한 투명교정장치에 대한 요구로 다양한 투명교정장치의 재료, 두께, 적층구조가 연구되었고, 고온압축 시 발생하는 치은측에서의 장치두께 감소 문제를 해소하기위해 투명교정장치를 3D 프린팅하기까지 이르렀다. 투명교정장치의 재료에 따라 수분흡수성, 응력변화 등이 다르기때문에 재료에 대한 연구와 재료에 따른 교정장치 디자인 시 고려사항, 장치 착용 시간, 장치 교체 주기 등의 더 세분화된 처방이 필요하다.
