본 연구는 상악궁이 양측성으로 협소하여 구치부 교차 교합을 보이는 환자 30 명에서 정중구개봉합 급속 확장술을 시행한 후, 정모두부방사선 규격 사진을 이용하여 상악골 기저부의 횡적 확장 여부를 확인하고, 그 양을 정량적으로 계측하여 상하악골 횡적 부조화의 개선 정도를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정중구개봉합 급속 확장술을 시행한 경우 남녀 모두 각각 상악골 기저부의 유의성 있는 증가를 보였다. (P<0.001) 2. 정중구개봉합 급속 확장술을 시행한 후 확장량에 있어서 남녀간 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 3. 정중구개봉합 급속 확장술을 시행한 경우 사춘기 이전과 사춘기 이후 모두 각각 상악골 기저부의 유의성 있는 증가를 보였다. (P<0.001) 4. 정중구개봉합 급속 확장술을 시행한 후 확장량에 있어서 사춘기 이전과 이후 간에 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.
상악에 미니스크류를 적용할 때 사용되는 정중 구개봉합부는 특별한 해부학적인 구조물이 존재하지 않으며 두꺼운 치밀뼈로 구성되고 각화치은으로 덮여 있는 장점이 있어서 미니스크류를 식립하기에 유리하다. 그러나 측모 두부 방사선 사진 상에서 보이는 정중 구개봉합부는 그 두께가 얇아 통상적으로 사용되는 미니스크류 식립시 골 천공의 위험과 안정성 에 문제가 있을 것으로 생각되기 쉽다. 본 연구는 미니스크류 식 립을 위 한 정중 구개봉합부의 수직골의 두께를 알아보기 위해 총 25명 (남 : 13, 여 : 12)의 20대 환자 전산화 단층촬영 상을 이용하였다. 전산화 단층촬영상의 횡단면으로부터 정중구개봉합부의 수직골 두께를 계측하였고 각 부위의 유의성을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 정중 구개 봉합부 골의 두께는 남녀간의 유의할 만한 차이를 보이지 않았다. 2. 관상단면에서 보았을 때 정중 구개 봉합부를 중심으로 좌우로 갈수록 두께가 감소하는 양상을 보였고 시상단면에서 보았을 때 절치공에서 후비극쪽으로 갈수록 두께가 감소하는 양상을 보였다. 3. 수평적으로 정중 구개 봉합부 좌우 3mm 이내, 전후방적으로 절치공 후방 25mm 까지는 골의 두께가 3-4mm이상으로 미니스크류 식립을 위한 수직적골 골의 두께가 충분하였다.
연구의 목적은 7세부터 15세 사이 소아청소년을 대상으로 정중구개봉합의 성숙도와 SMI 및 MP3 방법으로 평가된 골 성숙도와의 연관성을 분석하고 수완부 골 성숙도와 중지의 중절골 성숙도가 정중구개봉합 성숙 단계를 예측할 수 있는 지표로 사용될 수 있는지 알아보기 위함이다. 이번 연구 대상은 무작위로 선택된 7세부터 15세 사이 남자 132명과 여자 135명으로 교정 치료 전 교정 진단을 위해 촬영 되었던 CBCT 수평면 영상 이용하여 정중구개봉합의 성숙도를 5단계로 평가하였고 수완부 방사선 사진을 이용하여 골 성숙도를 평가하였다. 정중구개봉합 성숙도와 SMI 방법으로 평가된 골 성숙도는0.905, MP3 방법으로 평가된 골 성숙도는 0.830으로 강한 상관관계를 보였다. 정중구개봉합 성숙도와 연령의 상관관계는 0.868으로 나타나 비교적 높은 상관관계를 보였다. 이번 후향적 연구를 통해 골 성숙도 평가를 위한 SMI와 MP3 방법은 정중구개봉합 성숙도를 예측할 수 있는 지표로 사용될 수 있음이 증명 되었으며 SMI 방법이 MP3 방법보다 더 나은 신뢰성을 보였다. 따라서 정중구개봉합 성숙도 평가가 필요한 모든 소아환자들을 대상으로 CBCT촬영하는 것은 불필요할 수 있으며 CBCT와 대체 가능한 SMI 와 MP3 방법은 최소의 방사선 피폭으로 간단하게 성장기 아동의 악정형 장치의 최적의 치료 시기 결정의 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
정중구개봉합의 급속확장은 상악골의 악궁의 폭을 증가시키고, 전방이동을 용이하게하므로 전후방적인 악골의 부조화나 상악치열궁 협착 등을 치료하는데 널리 사용되고 있다. 이 연구는 정중구개봉합의 급속이개시 봉합부위에서 나타나는 골개조 과정 및 교원섬유의 변화를 관찰하고자 시행되었다. 생후 6-8개월된 유성견 4마리를 실험동물로 사용하여 인상을 채득한 후 주조된 급속정중이개장치에 Hyrax screw를 납착하여 장착시키고 1회에 $90^{\circ}$씩, 1일 2회전시켜 10일간 지속하였다. X-ray상에서 봉합의 이개를 확인한 후 이개직후, 15일, 30일 그리고 60일간의 보정기간을 거쳐 희생시키고 정중구개봉합부를 절취하여 봉합부위의 변화를 광학 및 주사전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정중구개봉합 확장 직후 양 봉합골단의 일부에서는 신생골 형성이 관찰되었으며, 양 골단 사이의 교원 섬유속이 중앙에서 늘어나 골간거리가 확장되었다. 2. 정중구개봉합 확장 15일 후, 봉합면에서는 많은 파골세포를 가진 골흡수면이 증가되었고 양 골단 사이에 서는 교원섬유속의 주행방향이 불규칙하고, 조섬유세포 수가 줄어든 반면 많은 염증세포가 침윤되어 있었다. 3. 정중구개봉합 확장 30일 후 양 봉합골단에서 많은 조골세포를 가진 신생골이 성장하여 해면골이 형성되었으며, 양골단 사이에서는 교원섬유속이 풍부해지고 조섬유세포 수가 증가되었다. 4. 정중구개봉합 확장 60일 후, 양봉합골단은 해면골이 치밀골로 대치되어 골간거리가 좁아졌지만 계속적인 골개조현상이 관찰되었고, 교원섬유속이 재생된 봉합면에 매입되었으며, 연결 중앙부에서는 서로 교차되고 있는 양상이 관찰되었다. 이상의 결과에 의하면 급속정중이개시 정중구개봉합 부위의 유주성 세포의 침윤상태가 유도되는 염증반응이 일어난 후 골개조현상이 일어났으며, 골개조 현상은 급속확장 2 개월 후에도 계속 진행되고 있었다.
본 연구는 7세부터 15세사이의 소아청소년을 대상으로 촬영하여 획득한 Cone beam computed tomography(CBCT) 영상을 이용하여 정중구개봉합의 성숙도를 평가하고 골 성숙도 및 연령과의 연관성을 분석하여 Rapid maxillary expansion(RME) 적용 시 적절한 치료계획 수립의 참고자료로 활용하고자 하였다. 남아 240명, 여아 240명, 총 480명의 CBCT 수평면 영상에서 정중구개봉합의 성숙도를 5단계로 평가하였고 수집된 자료를 경추골 성숙도 측정법에 의해 평가된 골 성숙도 및 연령에 따라 통계분석을 시행하였다. 정중구개봉합 성숙도와 골 성숙도는 0.602의 강한 상관관계를 보였으며, 특히 정중구개봉합 성숙도 A - C단계의 예측을 위한 경추골 성숙도 1 - 3단계의 양성 검정우도비는 44.79로서 예측을 위한 타당한 지표임을 나타내었다. 정중구개봉합 성숙도와 연령의 상관관계는 남아에서 0.499, 여아에서 0.560으로 나타나 경추골 성숙도 보다는 낮으나 비교적 높은 상관관계를 보였다. 따라서 경추골 성숙도 측정법은 정중구개봉합의 성숙도 예측을 위한 신뢰할 만한 지표라고 할 수 있으며, 연령은 경추골 성숙도 측정이 어려운 경우에 한하여 임상에서 간편하고 직관적인 지표로 쓰일 수 있다. 연구 결과를 종합해보면 RME 사용 시 골격성 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 기대 할 수 있는 시기는 경추골 성숙도 1 - 3단계, 남녀 모두 연령 12세 이하이며 경추골 성숙도 4단계 혹은 여아 연령 13세 및 남아 연령 15세까지는 conventional RME의 사용은 가능하나 골격성 효과는 감소하고 치성 효과가 증가할 것으로 예상된다. 경추골 성숙도 5, 6단계 혹은 여아 연령 14세 이상에서는 RME 필요 시 사용 형태를 결정하기 위해 정중구개봉합 성숙 단계 평가 시 CBCT 촬영이 고려되어야 한다.
이 연구는 성장중인 유성견의 정중구개봉합 급속확대후 봉합부 골조직의 치유 및 골개조과정에 미치는 불화나트륨의 효과를 관찰하기 위하여 시행되었다. 생후 6개월된 유성견 18마리를 이용하여 10일간($180^{\circ}$ turn/day), 5mm의 정중구개봉합 급속확대를 시행하였고, 한군당6마리씩 배정하여 각각0, 15, 45일간 보정하였다. 각 6마리중3 마리는 실험군으로, 확대 시작일로부터 희생 직전까지 불화나트륨(1mg sodium fluoride(NaF)/Kg of body weight/day)을 경구 투여하였다. 불화나트륨을 투여하지 않은 나머지 3마리는 대조군으로 사용하였다. 혈청내 fluoride, calcium, phosphate 그리고 alkaline phosphatase 농도 변화에 대한 biochemical analysis를 시행하였고, 희생후 적출한 상악골은 비탈회 조직편을 제작한 후, $10{\mu}m$의 두께로 coronal section하여 Goldner's modified Masson trichrome법으로 염색하고 광학 현미경하에서 검경하였다. 확대 직후, 실험군과 대조군 토두에서 벌어진 봉합 간극은 염증 세포가 침윤된 fibrous connective tissue로 채워져 있었다. 신생골의 형성이 대조군에 비하여 실험군에서 현저하였으며 봉합부 양측 골단은 활성화된 조골세포와 신생골양조직으로 피개되어 있었다. 15일 보정군의 경우, 실험군에서는 계속적으로 봉합부 양 골단에서 골양조직과 활성화된 조골세포로 피복된 신생골 형성이 활발하였다. 그러나 대조군의 경우 신생골의 형성이 일부 관찰되었으나 실험군에 비하여 매우 저조하였다. 45일 보정군에서,대조군의 경우는 활성화된 조골세포를 거의 찾을 수 없었고, 봉합부 주위에서 다수의 파골세포가 관찰된 반면, 실험군에서는 계속적으로 조골세포의 활성이 유지되었고 골양조직의 형성도 활발하였다. 혈청내 alkaline phosphatase농도는 대조군의 경우 시간 경과에 따라 급속하게 저하된 반면, 실험군에서는 45일 보정군에서까지 계속적으로 확대 후에 높은 농도를 유지하였다. 이상의 결과에서, 불화나트륨은 정중구개봉합 급속확대 후 치유 과정에 있어서 조골세포의 활성과 골양조직의 형성을 보다 지속적으로 촉진시킴으로써 봉합부 골조직의 치유 및 재생과정에 유효한 효과가 있는 것으로 사료되었다.
급속정중구개확장 후 봉합부에서의 골조직 변화를 관찰하기 위해 유성견 4마리중 1마리는 대조군으로, 3마리는 실험군으로 사용하여 상악골에 급속정중이개장치를 장착한 후 매일 아침, 저녁으로 2회전($180^{\circ}$)씩 활성화시켜 8일간 정중이개를 시킨 직후, 보정 14일후, 보정 28일후에 각각 희생시켜 정중구개봉합부를 절취하여 각각 통법에 따라 H-E 염색, Villanueva 염색, 염기성 인산분해효소 염색, tartrate저항성 산성분해효소 염색을 시행하여 봉합부를 광학현미경으로 관찰하곤 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정중구개봉합 확장 직후, 교원섬유 다발은 신장되었고 조골세포는 비활성화된 양상으로 소수 관찰되었으며 소수의 골양조직도 관찰되었다. 또한 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 소수 관찰되었으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 2. 정중구개봉합 확장 14일후, 교원섬유다발은 신장되었고 ALP 염색에 양성반응을 보이는 조골세포가 소수 관찰되었으며, 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 거의 관찰되지 않았으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 3. 정중구개봉합 확장 28일후, 교원섬유다발은 대조군과 유사한 양상으로 배열되었고 ALP 염색에 양성반응을 보이는 조골세포가 다수 관찰되었으며 많은 양의 미성숙골이 형성되었고, 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 거의 관찰되지 않았으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 이상의 결과를 종합해볼 때, 정중구개봉합부를 급속확장시킨 후 신생골 형성은 보정 14일이 지난 후부터 관찰되기 시작하였으며, 보정 28일이 지난 후에는 신생골형성이 훨씬 왕성하게 진행되었음을 관찰할 수 있었다.
교정용 임플란트 사용에 있어서 정중구개봉합부위의 골조직의 높이에 대한 구체적인 해부학적 자료가 없어서 임상에 적용시 이론적 근거가 부족한 것이 사실이었다. 이에 본 연구는 전산화단층촬영과 재구성 프로그램인 V works 40 (Cybermed Inc. Seoul. Korea)을 이용하여 임플란트 식립을 위한 해부학적 근거를 얻고자 하였다. 성인 남자 14명, 성인 여자 14명의 보철용 임플란트를 위한 CT 자료를 통해 정중 시상면에서 상악골의 길이를 계측하고 정중구개봉합 부위에서 골조직 두께를 측정하며 교정용 임플란트를 안전하게 식립할 수 있는 구체적 부위를 설정하고자 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ANS에서 PNS까지의 상악골의 길이를 계측한 결과 남자에서는 평균 51.08mm, 여자에서는 평균 47.34mm였다 남녀 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p<005). 정중구개봉합부위의 골조직 두께를 측정한 결과 남자의 ANS-PNS길이의 중점에서 구개평면을 따라 PNS쪽으로 15 mm지점을 제외하고는 남녀 모두에서 5mm이상의 골조직이 존재하였다. 정중구개봉합부위에 교정용 임플란트를 적응할 때 안정적인 식립부위는 구개평면을 따라서 ANS로부터 남자는 19.43mm 후방부위, 여자는 17.62mm 후방부위에 해당하였다. 이상의 결과로 정중구개봉합부위의 안정적인 식립부위에서는 교정용 임플란트 식립이 적합하다고 판단되며 이를 바탕으로 정중구개봉합부위의 교정용 임플란트를 활용하여 교정치료 영역을 넓힐 수 있을 것이다.
급속 구개확장은 정중구개봉합을 이개하기 위하여 강한 힘을 치아에 가하게 된다. 확장후 정중구개봉합부에 존재하는 골모세포와 섬유모세포의 증식 활성도를 측정하여 정중구개확장이 생리적으로 진행되는지를 확인하고, 이때 개개 치아의 치주조직에서 나타나는 변화를 조사하기 위하여 약 10개월된 유성견 10마리를 대상으로 상악 제2소구치와 제1대구치에 Hyrak screw를 장착하였다. 실험동물은 대조군 1마리, 1주 확장한 군 3마리, 2주 확장한 군 3마리, 2주 확장후 2주 보정한 군 3마리로 구분하여, Screw를 1일 1/4회전시켜 확장하였고, 제2소구치, 제3소구치, 그리고 제 1대구치 부위의 정중구개봉합부와 치주조직을 절취하여 Soft X-ray로 관찰하고, 형태학적 및 면역조직화학적 변화를 광학현미경으로, 그리고 골개조를 편광현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 편광현미경 소견에서는 대조군에 비하여 1주 확장군의 봉합부에서 골 형성과 흡수가 크게 증가되었으며, 2주 확장군에서 약간 감소를 보이다가, 보정군에서는 석회화가 크게 진행되었다. 2. 면역조직화학적 연구에서는 대조군에 비하여 1주 확장군의 봉합부에서 골모세포가 PCNA(Proliferating Cell Nuclear Antigen)에, 미분화 섬유모세포가 EGF(Epidermal Growth Factor)에 약간 증가된 양성 반응을 보였으며 EGF에 대한 골모세포의 반응은 낮았다. 2주 확장군에서는 섬유아세포와 골모세포에서 PCNA와 EGF에 대한 양성반응이 증가되었다. 보정군에서는 이들 PCNA와 EGF에 양성반응을 나타내는 세포들이 구개돌기 골단 주변에 집중되었다. 3. 확장기간 중 봉합부 주변에서 광범위한 골 흡수와 골형성을 동반한 골개조가 일어났으며, 보정군에서는 다소 감소하였다. 2주 확장군과 보정군의 제3소구치 와 제1대구치의 치근단에서 백악질 형성과 흡수가 나타났으며, 제1대구치의 협측 치경부에서 광범위한 초자양 변성대가 나타났다. 4. Soft X-ray소견에서 1주 확장군은 대조군에 비교하여 봉합부위의 여러부분에서 미세 파절과 저석회화된 결손부위를 보였다. 대조군과 보정군 사이 에는 정중구개봉합부의 석회화 정도에 별 차이 가 없었다. 2주 확장군과 보정군에서 제3소구치와 제1대구치는 협측으로 경사되는 경향을 보였다.
The author has observed the gross reactions of surrounding maxillary sutures to the widening of midpalatal suture in comparison of young dog with adult dog. Experimental animals used was two young dog and two adult dog with normal palate. After midpalatal suture was seperated with rapid palatal expansion device, experimental animals were sacrificed to observe the surrounding maxillary sutures. The following results were obtained. 1. In adult dog, nasoincisive suture was not expanded, while in young dog it was expanded. 2. In adult dog, pterygopalatine suture was hardly expanded, while in young dog it was expanded definitely. 3. In adult dog, frontomaxillary suture was not expanded, while in young dog it was expanded unilaterally. 4. In adult dog, palatoethmoidal suture was not expanded, while in young dog it was expanded unilateraily.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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