표 화된 치근단 방사선 사진을

이용한 교정치료 후 치근흡수의 평가

연세 학교 학원

치 의 학 과

김 경 원

표 화된 치근단 방사선 사진을

이용한 교정치료 후 치근흡수의 평가

지도교수 김 경 호

이 논문을 석사 학 논문으로 제출함

2014년 6월 11일

연세 학교 학원

치 의 학 과

김 경 원

감사의 글

이 논문이 결실을 맺을 때까지 학문적 지도는 물론 세심한 배려로 저를 이끌어

주시고 학문의 길과 방향에 대해 늘 깨우침을 주신 김경호 지도 교수님께

진심으로 감사 드립니다. 또한 바쁘신 와중에도 부족한 논문을 세심하게 살펴

주시고 아낌없는 충고를 해주신 이지연 교수님, 정주령 교수님, 최윤정 교수님께

깊이 감사 드립니다.

부족한 저에게 교정학에 입문할 수 있는 기회를 주시고, 교정과 수련 기간 내내

따뜻한 관심과 가르침을 주신 이지연 교수님과 김정훈 교수님께 늘 감사드리며

연세 대학교 대학원에서 배움의 기회를 주신 박영철 교수님, 백형선 교수님,

황충주 교수님, 유형석 교수님, 이기준 교수님, 차정열 교수님께 감사한 마음을

전합니다. 또한 3년의 수련기간 동안 변함없는 모습으로 저를 지켜봐 주시고

배움의 즐거움을 알게 해주신 김만용 교수님, 윤태철 교수님, 김문기 교수님,

강상훈 교수님, 윤준호 교수님, 김영택 교수님께도 감사하다는 말씀 드리고

싶습니다. 그리고 바쁜 와중에서도 통계 부분에 대해 많은 자문을 해주신

국민건강보험 일산병원 의학 연구소 임현선 선생님께 감사드립니다.

의국 생활 동안 큰 힘이 되어 주신 유태권, 임준, 김진석 선배님과 후배 안재찬,

안상인, 황동민 선생에게 이 자리를 빌려 고마운 마음을 전합니다. 그리고 수련

생활 동안 힘이 되어주고 함께 고생한 동기들 (권혜진, 구윤진, 윤지연, 이승민,

이영우, 최승완, 하영돈)에게 고마움을 전하고, 특히 수련생활을 함에 있어 일상을

공유하며 작은 것에도 같이 웃고 힘들 때마다 위로가 되어준 미림이에게

함께여서 좋고 너무 고맙다는 말을 전하고 싶습니다.

언제나 제 편이 되어주고 곁에서 묵묵히 도와주는 너무너무 소중한 남편

대홍대홍 남대호 선생님에게도 평생을 함께 할 수 있어 행복하고 사랑한다는 말

전합니다.

마지막으로 저를 주관하시는 하나님께 감사드리며 현재에 제가 있기까지

변함없는 사랑으로 언제나 아낌 없이 지원해주시는 너무너무 사랑하는 부모님과

하나뿐인 우리 오빠에게 감사드립니다.

2014년 6월

저자 씀

i

차 례

표 차례 ··································································································· iii

그림 차례 ································································································ iv

국문 요약 ································································································· v

Ⅰ. 서론 ··································································································· 1

Ⅱ. 연구 대상 및 방법 ················································································ 5

가. 연구 대상 ························································································ 5

나. 연구 방법 ······················································································· 7

1. 치근단 방사선 사진 ······································································· 7

2. 치근흡수의 계산 ··········································································· 8

3. 치아 이동양의 측정 ······································································ 11

다. 통계 분석 ······················································································· 13

1. 측정결과의 오차 검정 ··································································· 13

2. 치근 흡수량의 측정 ······································································ 13

3. 치아군에 따른 치근 흡수량 비교 ···················································· 14

4. 치근흡수 발생의 원인요소 검정 ······················································ 14

Ⅲ. 연구 결과 ··························································································· 15

가. 측정결과의 오차 검정 ····································································· 15

ii

나. 상악 및 하악 전치의 치근 흡수량 ······················································ 16

다. 치아군에 따른 치근 흡수량 ······························································· 17

라. 치근흡수 발생의 원인요소 검정 ························································· 18

1. 원인요소들의 단순 선형혼합모델 ···················································· 18

2. 원인요소들의 다중 선형혼합모델 ···················································· 18

Ⅳ. 총괄 및 고찰 ······················································································· 20

Ⅴ. 결론 ·································································································· 27

참고 문헌 ································································································ 28

영문 요약 ································································································ 33

iii

표 차례

Table 1. Demographic and clinical characteristics of the study sample ··························· 6

Table 2. Descriptive statistics for root resorption ···················································· 16

Table 3. Comparison of the degree of root resorption according to location ····················· 17

Table 4. Univariate and multiple linear mixed model with related factors ······················· 19

iv

그림 차례

Figure 1-1. Periapical radiographic measurements ··················································· 9

Figure 1-1. Measurement of tooth length ····························································· 10

Figure 2. Superimposition showing the measurement of the horizontal and vertical movements

of incisal edge during treatment ···························································· 12

v

국 문 요 약

표준화된 치근단 방사선 사진을 이용한

교정치료 후 치근흡수의 평가

본 연구에서는 교정치료 후 나타나는 치근흡수의 양을 표준화된 치근단 방

사선 사진을 이용하여 보다 정확히 측정하고 나이, 성별, 초기 치아길이, 발치

여부, 치료기간, 치아의 이동방향 및 이동양, 브라켓의 종류와 같은 치근흡수

관련인자들의 기여도를 알아보고자 하였다.

2008년 1월 이후에 내원하여 2013년 3월 이전에 교정치료를 마친 성인 중

총 135명 (남 : 44 명, 여 : 91 명)이 선정되었으며, 연구 대상의 평균 나이는

25.9 ± 4.6세였다. 상, 하악 4전치에서 필름 유지기구 (XCP: extension cone

paralleling instruments, Ran, Elgin, IL, USA)를 이용한 평행촬영법으로 치료 전, 후

치근단 방사선 사진을 촬영하였으며, 이 때 필름에 지표직경으로서 4 mm 금속

구슬을 위치시켜 사진의 확대율을 보정하였다. 치료 전과 후 치근단 방사선

사진에서 치근 흡수량을 측정하였으며, 측모 두부 방사선 사진에서의 치아 이

동 양상과 이동양 및 여러 관련 인자들이 치근흡수에 미치는 영향을 조사하여

다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 교정치료 후 상, 하악 4전치 모두에서 유의성 있는 치근 흡수가 발생하였으

며 (p < 0.001) 상, 하악 4전치의 평균 치근 흡수량은 0.98 ± 0.32 mm였다.

vi

2. 상악 4전치의 평균 치근 흡수량은 1.08 ± 0.39 mm, 하악 4전치의 평균 치근

흡수량은 0.88 ± 0.43 mm 였으며 상악 4전치가 하악 4전치보다 치근 흡수

량이 많았고 (p < 0.01), 상악과 하악 각각에서 중절치와 측절치 간 치근 흡

수량은 유의한 차이가 없었다 (p > 0.05).

3. 교정치료 후 치근흡수에 영향을 주는 요인은 초기 치아길이와 치아의 수평

적 이동양이었다 (p < 0.05). 초기 치아의 길이가 길수록, 수평적 이동양이

클수록 치근 흡수량이 많았다.

4. 나이, 성별, 발치여부, 치료기간, 치아의 이동방향, 치아의 수직적 이동양,

브라켓의 종류는 교정치료 후 치근흡수에 통계학적으로 유의한 영향을 미

치지 않았다 (p > 0.05).

핵심 되는 말: 치근 흡수, 교정치료, 치근단 방사선 사진, 지표직경

1

표준화된 치근단 방사선 사진을 이용한

교정치료 후 치근흡수의 평가

연세대학교 대학원 치의학과

(지도 김 경 호 교수)

김 경 원

Ⅰ. 서론

치근흡수는 백악질과 상아질의 부분적인 상실로 특징지어지는 병적 또는 생

리적 과정으로 정의된다 (Gutmann et al., 1999). 치근이 흡수되면 대부분의 경우

백악질로 회복되기 때문에 해당 치아의 기능을 저하시키지 않는다. 그러나 자

체적으로 흡수를 조절하지 못하면 치근길이가 감소되고 부적절한 치관/치근

비율로 인하여 치아의 수명에 영향을 줄 수 있다 (Vardimon et al., 1991; Pizzo et

al., 2007).

치근흡수는 교정치료와 연관되어 발생할 수 있고 (Harry et al., 1982; Malmgren

et al., 2004) 교정치료와 관련된 의원성 문제중의 하나로 의료분쟁의 관점에서

더욱 심각한 문제가 되고 있다.

2

교정치료 중 치근흡수의 개시 및 진행에는 개체 요인, 국소적 요인, 치료 방

법과 연관된 요인 등이 영향을 준다 (Bartley et al., 2011; Weltman et al., 2010;

Zahrowski et al., 2011). 이전의 많은 연구들에서 성별과 신경치료의 유무는 치근

흡수와 상관관계가 없으며 (Brezniak et al., 2002; Costopoulos et al., 1996) 치아외

상경력 (Linge et al., 1983; Brin et al., 2003), 치근의 무발생증 (root agenesis)

(Mavragani et al., 2000), 치아이동의 양 (McNab et al., 2000; Segal et al., 2004) 은

상관관계가 있었다. 또한 단속적 힘 (interrupted force)은 다시 교정력이 가해지

기 전에 흡수된 곳이 세포성 백악질에 의해 흡수된 곳이 회복될 기회가 주어

지기 때문에 치근 흡수를 덜 유발하고 (Reitan et al.,1985) 지속적 힘 (continuous

force)의 적용은 상대적으로 백악질 회복기가 시작되기 전에 다발적으로 치근

흡수를 유발시키므로 치근 구조의 영구적 손상을 일으킬 수 있다 (Roberts,

2005)고 보고되었다. 반면 나이, 치료기간, 발치여부, 치아이동의 유형과 치근

흡수와의 상관관계에 대해서는 많은 이견이 존재하며 Active type의 Self-ligating

bracket은 Conventional bracket에 비해 spring clip이 치아에 잠재적으로 부가적인

힘을 가하고 지속적인 힘을 적용하므로 (Chen et al., 2010) 치근 흡수에 대한 평

가가 필요하나 이에 대한 연구가 부족하다. M. Blake 등 (1995)과 Jacobs. C 등

(2014)의 연구에서 active type의 Self-ligating bracket과 Conventional bracket 사이

의 치근흡수의 차이가 없다고 하였으나 확대율 보정이 부정확하고 파노라마

방사선 사진에서 연구가 이루어졌으며 Leite 등 (2012)은 CBCT를 이용하여 브

라켓 종류에 따른 치근 흡수를 보다 정확하게 비교하고자 하였으나 교정치료

전과 6개월 후의 데이터를 비교하였다.

3

치근 흡수와 관련된 이전의 연구들에서 측모 두부 방사선 사진 (Hendrix et

al.,1994), 파노라마 방사선 사진 (Pandis, 2008; Brezniak et al., 2002), 치근단 방사

선 사진 (Mavragani et al., 2000; Smale et al., 2005)이 사용되었다. 측모 두부 방사

선 사진은 중첩을 통해 치료 전과 후의 전치부 치근 길이를 비교하기에 좋은

방법이지만 전치부에 총생이 있을 경우 치근단이 명확하지 않으며, 파노라마

방사선 사진은 한 장의 필름으로 모든 치아의 정보를 얻을 수 있으나 낮은 재

현성 때문에 정확성이 떨어지고 높은 확대율로 인하여 치근흡수가 과대평가

될 수 있다 (Rakosi et al., 1989; Jacobs et al., 2014). 이에 반해 치관에 평행하게

촬영되는 치근단 방사선 사진은 파노라마 방사선 사진보다 상에 대한 왜곡이

적고 정확하며 치근단의 세부적인 형태도 관찰 할 수 있다 (Sameshima et al.,

2001; Figueiredo et al., 2013).

또한 이전 연구들 대부분이 치근의 형태 변화만을 등급으로 평가하였고 치

근흡수의 양을 측정한 연구들은 치료 전과 후의 방사선 사진의 확대율을 동일

하게 조정함에 있어 미흡하였다. M. Blake 등 (1995)은 치근단 방사선 사진에서

변하지 않는 치관의 길이를 이용하여 치료 전후 방사선 사진의 확대율을 조정

하였으나 치관길이를 구하기 위해 사용된 CEJ point는 뚜렷하지 않은 경우가

많고 치아의 총생으로 인한 겹침 현상이나 회전 때문에 측정하기 어렵고 이러

한 점이 오히려 측정의 오차를 증가시킬 수 있다 (Mirabella et al.,1995). 방사선

사진 촬영 시 확대율 계산을 위해 금속구를 사용하는 방법은 치주영역에서는

치조골의 길이 측정을 위해 많이 쓰이는 방법으로 수직 측정치는 수평 측정치

에 비해 축소되거나 확대되는 경우가 적어 정확하다고 하였다 (Larheim et al.,

1984; Rutger et al., 1997; Schulze et al., 2000; Stramotas et al., 2002).

4

따라서 이번 연구에서는 치아의 총생이나 회전에 영향을 받지 않는 금속구

슬을 이용하여 치료 전후 방사선 사진의 확대율을 보정한 뒤 교정치료 후 나

타나는 치근흡수의 양을 보다 정확히 측정하고자 하였다. 또한 이전 연구가

부족했던 브라켓 종류를 포함한 치근흡수의 여러 원인요소들의 기여도를 알아

보고자 하였다.

5

Ⅱ. 연구 대상 및 방법

가. 연구 대상

연세대학교 강남세브란스병원 치과교정과에서 고정식 교정장치로 교정치료

를 받은 환자 중 2008년 1월 이후에 내원하여 2013년 3월 이전에 교정치료를

마무리 하였으며, 다음의 조건을 만족하는 자를 대상으로 하였다.

1. 상, 하악 순측 고정식 교정장치를 사용하여 교정치료를 완료한 만 18세

이상의 성인

2. 악교정 수술 혹은 이전의 교정치료 병력이 없는 자

3. 교정 치료 전에 임상적, 방사선학적 치주질환이 없으며 치근흡수 병소가

존재하지 않는 자

4. 교정치료 전과 후의 상, 하악 4전치 치근단 방사선 사진과 측모 두부 방

사선 사진이 모두 있는 자

5. 근관치료, 치아 외상의 병력, 매복치, 전치부 결손치, 전치부 왜소치, 기타

치아 이상이 없는 자

6. 전치부에 stripping 및 esthetic grinding을 시행하지 않은 자

총 135명 (남 : 44 명, 여 : 91 명)이 선정되었으며 이중 60명은 4개의 제 1소

구치를 발치 하였고 75명은 발치술을 동반하지 않았다. 또한 57명은

Conventional bracket (Formula-R, Roth type, Tomy, Tokyo, Japan)으로 78명은 Self-

ligating bracket (Clippy-C, Roth type, Tomy, Tokyo, Japan)으로 치료받았다 (Table 1).

6

Table 1. Demographic and clinical characteristics of the study sample

Characteristics Conventional (n=57)

(mean ± SD or %)

Self-ligating (n=78)

(mean ± SD or %)

Total (n=135)

(mean ± SD or %) P value

Demographic

Age (year) 25.5 ± 4.5 26.3 ± 4.7 25.9 ± 4.6 0.350↕

Sex

Female 37(64.9%) 54(69.2%) 91(67.4%) 0.597†

Male 20(35.1%) 24(30.8%) 44(32.6%)

Initial tooth length (mm) 23.6 ± 1.5 23.3 ± 1.7 23.4 ± 1.6 0.420↕

Clinical

Extraction

No 33(57.9%) 42(53.8%) 75(55.6%) 0.640†

Yes 24(42.1%) 36(46.3%) 60(44.4%)

Duration (months) 27.1 ± 12.4 24.4 ± 8.7 25.7 ± 10.5 0.160↕

Row comparisons between conventional and self-ligating bracket

†Nonsignificant from t test.

↕Nonsignificant from chi-square test.

7

나. 연구 방법

1. 치근단 방사선 사진

교정치료 전과 후 상, 하악 4전치의 치근단 방사선 사진 (Kodak Insight, film

speed F, Rochester, NY, USA)을 촬영하였다 (70 KVp, 10mA, Yoshida REX 601,

Tokyo, Japan). 모든 치아는 XCP 기구 (XCP Kit: extension cone paralleling

instruments, Ran, Elgin, IL, USA)를 이용하여 평행촬영법으로 촬영하였다 (Linge

et al., 1991; Mirabella et al., 1995).

치근단 방사선 사진 촬영 시 필름에 치근길이 측정을 위한 지표직경으로서

금속구슬을 위치시켰다.

촬영된 필름은 제조업체의 매뉴얼에 따라 현상한 뒤 2400 dpi, 256 scale로 스

캔 (EPSON GT-12000, EPSON, Nagano, Japan)하여 JPG 파일 형식으로 저장하고

동일한 모니터에서 측정하였다.

8

2. 치근흡수의 계산

치근흡수는 교정치료 후 방사선학적 치아 길이의 감소로 정의하고 (Copeland

S et al., 1986) 상, 하악 중절치와 측절치에서 각각 평가하였다. 교정치료 전과

후의 치아길이를 직경 4 mm의 금속구슬로 보정하였다. 먼저 Image J 1.43 u

(Wayne Rasband, National Institutes of Health, USA)를 이용하여 치근단 방사선 사

진 이미지 상의 금속구슬의 직경에 해당하는 기준 픽셀 (pixel)수를 검출하고

이를 4 mm로 설정하였다. 그리고 이미지상의 측정하고자 하는 길이의 픽셀

(pixel)수를 검출한 후 기준 픽셀 (pixel)수에 대비하여 실제 길이를 0.001 mm까

지 산출한 뒤 소수점 셋째 자리에서 반올림 하였다 (Figure 1-1).

L1 = Tooth length on pretreatment radiograph.

L2 = Tooth length on posttreatment radiograph.

Apical root resorption (ARR) = L 1 - L 2

치료 전 치아의 길이 (L1)는 절단연의 중점 M과 치근단까지의 거리로 측

정하였고 절단연과 L1 사이 각도 θ를 측정하였다. 치료 후 치아의 길이 (L2)

는 절단연의 중점 M'에서 앞서 측정한 각도 θ를 이용하여 작도한 직선이 치

근단과 만나는 점까지의 거리로 측정하였다. 치료 전과 후 사진 중 한 장에

서 절단연의 근심면이나 원심면이 보이지 않아 중점을 표시하기 어려울 경

우에는 나머지 한 장의 사진에서 절단연의 중점까지의 거리를 기준 픽셀

(pixel)을 이용하여 mm 단위로 측정하였다. 그리고 한쪽 면이 보이지 않는

9

사진에 앞서 측정한 거리 상에 중점을 표시하여 치아길이를 측정하였다

(Figure 1-2).

Figure 1-1. Periapical radiographic measurements.

L1, Tooth length on pretreatment radiograph; L2, Tooth length

on posttreatment radiograph; a, c, pretreatment radiograph on

central and lateral incisors ; b, d, posttreatment radiograph on

central and lateral incisors

a b

c d

4mm

10

Figure 1-2. Measurement of tooth length.

M, midpoint of incisal edge on pretreatment radiograph; M', midpoint of incisal edge on

posttreatment radiograph

11

3. 치아 이동양의 측정

치아 이동양을 교정 치료 전, 후의 측모 두부 방사선 사진의 중첩을 통하여

측정하였다. 상, 하악에 Anterior nasal spine과 menton을 중점으로 하고 구개 평

면 (ANS-PNS)과 하악 평면을 X축으로 하는 X, Y 좌표계를 생성한 후, 치료

전과 후 상, 하악 전치의 X, Y 좌표를 각각 측정하였다. 상, 하악 전치 절단연

의 X, Y 좌표의 변화를 통해 상, 하악 전치 절단연의 수평적 이동양 (D(x)), 수

직적 이동양 (D(y))을 측정하였다 (Fig 2). 상, 하악에서 모두 protraction 방향을

(+), retraction 방향을 (-), extrusion방향을 (+), intrusion 방향을 (-)로 정의하였다.

또한 수평적 이동양의 절대값 (D( x ))과 수직적 이동양 (D( y ))의 절대값을 측

정하였다.

12

Figure 2. Superimposition showing the measurement of the horizontal and vertical

movements of incisal edge during treatment relative to either palatal (ANS-PNS) plane

or Mandibular plane. Dx, horizontal movement of incisal edge; Dy, vertical movement of

incisal edge; ANS, anterior nasal spine; PNS, posterior nasal spine.

13

다. 통계분석

SAS (version 9.1.3 SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 유의수준 0.05

에서 다음의 항목에 대하여 검정하였다.

1. 측정결과의 오차 검정

10명의 환자를 무작위 추출하여 모든 계측 항목의 계측치를 2주 간격으로

재측정하였다. 신뢰성에 관한 평가를 위해, intraclass correlation coefficient (ICC)

을 시행하였다.

2. 치근 흡수량의 측정

치근 흡수량의 통계적 유의성을 확인하기 위하여 치료 전과 후의 치아길이

차이를 paired t-test를 이용하여 비교하였다. 상악 양측 중절치 (U1), 상악 양측

측절치 (U2), 상악 양측 중절치 및 측절치 (Uinc), 하악 양측 중절치 (L1), 하악

양측 측절치 (L2), 하악 양측 중절치 및 측절치 (Linc), 상하악 4전치 (ULinc)의

평균 치근 흡수량을 측정하고 이 값들의 평균, 표준편차를 계산하였다.

14

3. 치아군에 따른 치근 흡수량 비교

치아군에 따른 치근 흡수량의 차이를 비교 하기위해 U1, U2, L1, L2 군에서의

계측된 측정값을 일원분산분석 (one-way ANOVA)을 이용하여 비교하고,

Bonferroni 방법을 이용하여 사후검정하였다.

4. 치근흡수 발생의 원인요소 검정

각각의 관련요인 (나이, 성별, 초기 치아길이, 발치여부, 치료기간, 치아의 이

동방향 및 이동양, 브라켓의 종류)들이 치근흡수 발생에 미치는 영향을 알아보

기 위해 단순 및 다중 선형 혼합모형분석을 시행하였다.

15

Ⅲ. 연구 결과

가. 측정결과의 오차검정

측정의 신뢰성을 판단 하기 위한 intraclass correlation coefficient를 조사한 결

과 그 범위는 r = 0.990 에서 0.997 (p < 0.001) 사이로 측정값은 높은 신뢰도를

보였다.

16

나. 상악 및 하악 전치의 치근 흡수량

교정치료 전과 치료 후 치아길이의 차이는 통계적으로 유의하였다 (p <

0.001). 상악 및 하악 전치부 (ULinc)의 평균 치근 흡수량은 0.98 ± 0.32 mm였다.

상악 4전치 (Uinc)의 평균 치근 흡수량은 1.08 mm, 하악 4전치 (Linc)의 평균

치근 흡수량은 0.88 mm였다. 각 치아 군에서 측정한 치근 흡수량의 평균 및

표준편차는 다음과 같다 (Table 2).

Table 2. Descriptive statistics for root resorption (mm)

Measurements Mean SD P-value

U1 1.09 0.49 0.000***

U2 1.08 0.52 0.000***

Uinc 1.08 0.39 0.000***

L1 0.81 0.50 0.000***

L2 0.88 0.48 0.000***

Linc 0.88 0.43 0.000***

ULinc 0.98 0.32 0.000***

*** p < 0.001, comparing pretreatment and posttreatment

U1, maxillary central incisors; U2, maxillary lateral incisors; Uinc, maxillary central and

lateral incisors; L1, mandibular central incisors; L2, mandibular lateralincisors; Linc,

mandibular central and lateral incisor; ULinc, Uinc and Linc

17

다. 치아군에 따른 치근 흡수량

상악, 하악 모두에서 중절치와 측절치 간 치근 흡수량의 유의한 차이는 없

었으며 (p > 0.05) 상악과 하악 사이에서는 상악 전치부가 하악 전치부 보다 치

근 흡수량이 많았다 (p < 0.05) (Table 3).

Table 3. Comparison of the degree of root resorption (mm) according to location

Source of Variation P value

U1 U2 0.9989

L1 L2 0.9967

U1 L1 0.0004***

U1 L2 0.0013**

U2 L1 0.0006***

U2 L2 0.0018**

Data analyzed by one- way ANOVA

**, p < 0.01; ***, p < 0.001

18

라. 치근흡수 발생의 원인요소 검정

1. 원인요소들의 단순 선형혼합모델

여러 치근흡수 인자들 (나이, 성별, 초기 치아길이, 발치여부, 치료기간, 치아

의 이동방향 및 이동양, 브라켓의 종류)의 단순 선형혼합모델 분석을 시행하여

발치여부, 초기 치아길이, 치아의 수평적 이동방향 및 이동양의 크기가 치근

흡수 발생에 통계학적으로 유의한 원인 요소임을 확인하였다 (p < 0.05). 발치

군이 비발치군에 비해 치근 흡수량이 많았고 초기 치아길이가 길수록 치근 흡

수량이 많았다. 또한 치아가 설측 방향으로 이동 될수록, 수평적 이동양이 클

수록 치근 흡수량이 많았다 (Table 4).

2. 원인요소들의 다중 선형혼합모델

다중공선성을 진단한 결과 분산 팽창 요인 (VIF: Variance Inflation Factor)이

모두 10 이하를 나타내 다중공선성의 문제가 없음을 확인하였다. 여러 치근흡

수인자들 (나이, 성별, 초기 치아길이, 발치여부, 치료기간, 치아의 이동방향 및

이동양, 브라켓의 종류) 의 다중 선형혼합모델분석 결과는 Table 4와 같다. 초

기 치아의 길이, 치아의 수평적 이동양의 크기가 치급흡수 발생에 통계학적으

로 유의한 원인요소였다 (p < 0.05). 초기 치아길이가 길수록 치근 흡수량이 많

았고 이동 방향과 관계없이 수평적 이동양이 클수록 치근 흡수량이 많았다.

19

Table 4. Univariate and multiple linear mixed model with patient and treatment related factors

Factor univariate models multivariate models

Beta coefficient SE P value F value P value Sig

Age 0.005 0.006 0.438 0.01 0.908 NS

Gender 0.109 0.060 0.070 4.01 0.057 NS

Initial tooth

length 0.042 0.017 0.019* 4.23 0.042 *

Extraction -0.167 0.054 0.002** 0.83 0.364 NS

Duration 0.005 0.003 0.055 1.89 0.171 NS

D(x) 0.021 0.007 0.002** 2.38 0.124 NS

D(y) -0.003 0.007 0.381 0.86 0.355 NS

D( 𝐱 ) 0.033 0.009 0.001** 5.54 0.020 *

D( 𝐲 ) 0.006 0.010 0.549 0.01 0.991 NS

Appliance 0.052 0.056 0.349 1.31 0.255 NS

*, p < 0.05; **p < 0.01; NS, not significant

20

Ⅳ. 총괄 및 고찰

치근단 방사선을 이용하고 치근 흡수량의 길이를 계측한 연구는 많지 않은

데 Baumrind 등 (1996)과 Å rtum 등 (2005)의 연구에서 상악 4전치의 치근흡수

양은 각각 평균 0.76, 1.36 mm 였으며 하악은 연구대상이 아니였다. Baumrind

등 (1996)은 치료 전, 후 확대율을 보정하기 위해 CEJ 포인트를 이용하였고

Å rtum 등 (2005)은 전, 후 방사선 사진의 확대률을 pixel 당 0.085 mm로 동일하

게 계산하였다. 본 연구에 의하면 상, 하악 전치부의 평균 치근 흡수량은 각각

1.08 mm, 0.88 mm로 하악 전치부의 치근 흡수량을 추가적으로 측정하였다. 본

연구에서 사용한 금속 구슬은 CEJ point에 비하여 보다 명확하고 구강상태에

영향을 받지 않으며 구슬의 직경을 기준 픽셀 (pixel)로 사용하여 치료 전, 후

방사선 사진의 투과와 확대에 의한 차이를 보정 할 수 있었다.

여러 연구들 (Newman, 1975; Remington al., 1989; Blake M et al., 1995)은 상악 전

치부는 하악 전치부에 비해 흡수량이 많다고 보고하였다. 본 연구에서도 하악

전치부보다 상악 전치부의 치근 흡수량이 많았다 (p < 0.05). 상악 전치가 하악

전치에 비해 교정적 이동 거리가 길고 압하 등에 의해 치근첨 부위에 응력 집

중이 일어나기 쉽기 때문이라 사료된다.

Å rtun 등 (2009)과 Sehr K 등 (2011)의 연구에 의하면 중절치와 측절치 간 치

근흡수의 유의한 차이는 없다고 하였다. 그러나 Sameshima 등 (2001)은 상악

측절치는 왜소치나 원통모양과 같은 형태적인 치근 이상과 치내치 같은 발육

이상이 호발하는 부위로 다른 전치부에 비해 치근흡수가 더 많이 발생한다고

21

하였다. 이번 연구에서는 상, 하악 모두에서 중절치와 측절치 간 치근 흡수량

의 유의한 차이는 없었다 (p > 0.05). 연구 대상 선정 과정에서 전치부 왜소치,

기타 치아 이상이 있는 자를 미리 제외하였기 때문에 상악 측절치의 치근 흡

수량이 비교적 적었던 것으로 사료된다.

나이에 따른 이전의 연구에서 Mirabella 등 (1995)은 치근 흡수량과 나이는

관련이 없다고 하였다. 그러나 Sameshima 등 (2001)은 하악 전치부의 치근 흡

수는 아동이나 청소년에 비해 성인에서 더 크다고 하였다. 본 연구에서는 나

이는 치근흡수에 영향을 주지 않았다 (p > 0.05). 이번 연구에서는 실험대상 선

정 과정에서 성인만을 대상으로 하였고 평균 나이 25.9 ± 4.6세로 나이의 영향

이 비교적 적었던 것으로 사료된다.

Sameshima 등 (2001)의 연구에 의하면 치근흡수가 뚜렷하게 발생하기 시작

하는 임계시간이 존재하며 치료기간이 길어수록 치근흡수가 많이 발생한다고

하였다. Baumrind 등 (1996)도 연구결과 치료기간이 긴 환자에서 통계적으로 유

의성 있게 치근흡수가 더 증가한다고 하였다. 그러나 치료기간이 길수록 치아

의 이동양이 많은 경우가 많고 이동양이 고려된다면 치료기간은 치근흡수 증

가의 직접적인 원인이 아닐 수 있다고 하였다. 한편 치료기간이 치근흡수와

연관성이 없다고 한 연구 (Linge et al., 1983; Phillips et al., 1955)도 다수이다. 본

연구에서는 치료기간과 치근흡수 간 상관관계는 없었다 (p > 0.05). 단순 선형

복합모델 분석 시 p value가 0.055로 통계적 유의성은 없었으나 유의성 판별의

기준이 되는 0.05에 근사한 값으로 치료기간은 치아 이동양이나 힘의 적용과

함께 치근흡수에 복합적으로 연관되어 있을 가능성이 있다. 그러나 다른 관련

22

요인들이 제어 된 다중 선형복합모델 분석 시 치료기간은 치근흡수에 통계적

으로 유의한 영향을 주지 않았다 (p > 0.05). 따라서 본 연구에서는 치료기간

자체만은 치근흡수의 원인요소가 아님을 확인하였다.

발치여부와 치근흡수의 연관성에 대해 Sameshima 등 (2001)은 분산분석

(ANOVA) 결과 발치환자에서 치근 흡수량이 더 많다고 하였으며, 발치 시 발

치공간 폐쇄를 위한 전치부의 추가적인 이동이 필요하기 때문일 것이라고 하

였다. 그러나 분산분석 시 다른 관련 요인들이 통제되지 않았으므로 발치 자

체가 치근흡수를 증가시킨다는 결과는 검토가 필요하다. 반면 치근흡수와 발

치여부는 상관관계가 없다는 보고들도 있다 (Baumrind et al., 1996; Kaley et al.,

1991). 본 연구에서 발치여부와 관련하여 단순 선형혼합모델 분석을 시행한 결

과 발치술을 동반한 환자가 그렇지 않은 환자에 비해 치근흡수가 더 많은 것

으로 조사되었다 (p < 0.05). 그러나 다른 요인들을 통제한 다중 선형혼합모델

분석 결과 발치여부는 치근흡수에 통계적으로 유의한 영향을 미치지 않았다

(p > 0.05). 발치여부 자체가 치근흡수의 위험요인은 아니며 발치치료 시 치료

기간이나 치아 이동양과 복합적으로 연관되어 치근흡수의 영향을 주는 것으로

사료된다.

Self-ligating bracket은 부가적이고 지속적인 힘을 적용함에도 불구하고 본 연

구에서 브라켓 종류 (Conventional bracket, Self-ligating bracket) 에 따른 치근 흡

수량의 유의한 차이는 없었다. 이는 비록 브라켓의 종류는 다르지만

Conventional bracket 과 Self-ligating bracket이 치근흡수와 상관관계가 없다는 다

른 연구들과 동일한 결과이다 (Pandis et al., 2008; Jacobs C et al., 2014). 힘의 크기

23

는 치근 흡수의 위험 요소 중 하나이지만 Owman 등 (1996)의 연구에 의하면

50-200 cN의 교정력에 따른 치근흡수의 차이는 없고 200 cN까지의 교정력은

치근흡수를 증가 시키지 않는다 하였다. Active type의 Self-ligating bracket인

Clippy-C는 Conventional bracket에 비해 spring clip으로 인하여 부분적으로 부가

적인 힘을 가하지만 그 힘은 치근흡수를 일으킬 만한 힘은 아니며 self-ligating

bracket은 마찰이 적어서 전체적으로는 약한 힘이 적용되므로 부가적인 힘이

상쇄되어 치근흡수에 영향을 주지 않았을 것으로 사료된다. Rygh P. 등 (1977)

은 지속적인 힘은 간헐적인 힘에 비해 치근흡수가 더 크며 유리화 조직이 제

거된 후에도 흡수과정이 계속될 수 있지만 교정적 힘이 중단되거나 어느 기준

이하로 내려가면 흡수된 면은 회복된다고 하였다. Self-ligating bracket은 지속적

인 교정력을 적용하지만 임상적으로 대부분의 교정력은 활성화 된 후 힘이 감

소한다. 이러한 힘의 감소로 인하여 회복기가 주어질 수 있으며 Self-ligating

bracket에 의한 약한 마찰력은 혈행을 유지하고 조직괴사를 예방하여 (Miles PG,

2007) 치근에 대한 안정성을 증가시키고 흡수과정의 시작을 차단하여 통계적

으로 유의성 있는 치근흡수를 유발 하지 않았을 것이다. 본 연구에 의하면

Self-ligating bracket이 치근흡수를 더 많이 일으키지는 않으나 제조회사들에서

Self-ligating bracket이 치근흡수를 감소시킨다는 주장들 또한 잘못된 것임을 알

수 있다.

교정치료 후 치근흡수의 주요 원인요소를 찾기 위한 다중 선형혼합모델을

분석한 결과, 여러 치근 흡수 관련 요인 (나이, 성별, 초기 치아길이, 발치여부,

치료기간, 치아의 이동방향 및 이동양, 브라켓의 종류) 중 초기 치료 시 치아

24

길이와 치아의 수평적 이동양의 크기가 교정치료 후 치근흡수에 가장 영향을

미치는 원인요소로 관찰되었다 (p < 0.05).

초기 치아 길이가 길수록 더 많은 양의 치근 흡수가 나타났고 Mirabella 등

(1995)과 Sameshima 등 (2001)의 연구에서와 같은 결과였다. 이는 동일한 토크

(torque)에 대해 긴 치아는 더 많은 치아의 변위가 유발되기 때문이라 사료된

다. Sameshima 등 (2001)은 치아가 길수록 치근 흡수량이 많지만 임상적으로

는 치관/치근 비율을 고려 했을 때 같은 치관 길이에 대해 짧은 치근에서 발

생하는 치근흡수에 주의해야 한다고 하였다. 그러나 연구 결과를 인지하고 교

정치료 전 치근흡수가 없고 치아길이가 길어 건전해 보이는 치아라도 치근흡

수의 위험성이 있으므로 치료 중 변위량이 큰 이동이 예상되는 과정에서는 치

근흡수를 평가하고 이를 반영하여 치료를 진행해야 할 것이다.

치아 이동방향과 양에 대해 Parker 등 (1998)과 Faltin 등 (2001)의 연구에

의하면 치아가 함입적 이동을 할 때 치근단 부위에 힘이 집중되기 때문에 치

근의 위험성이 증대된다고 하였다. 반면 Sameshima 등 (2001)은 함입과 치근흡

수 간 통계적으로 유의한 상관성 없으며 이는 이전에 연구들과 상반되지만 이

전의 연구들이 더 타당하다고 판단 될 만큼 엄격한 연구들이 아니였다고 하였

다. 그리고 함입 뿐 아니라 치아 이동의 방향성은 예상과 달리 치근흡수 발생

에 통계적으로 유의성 있는 영향을 주지 못했다고 했다. 치아 이동양과 치근

흡수에 관해서는 거의 모든 연구에서 이동양이 클수록 치근 흡수량이 커진다

고 하였다 (Baumrind et al., 1996; Mirabella et al., 1995; Sameshima et al., 2001). 본

연구에서는 치근흡수는 치아의 수평적 이동양의 크기에만 통계적으로 유의한

25

영향을 받았다 (p < 0.05). 수평적 이동양이 클수록 치근 흡수량이 컸으며 수직

적 이동양에는 영향을 받지 않았다 (p > 0.05). 또한 치아 이동방향은 치근흡수

와 통계적으로 유의한 연관성이 없었다 (p > 0.05). 치아 이동의 방향성과 상관

없이 치아의 수평적 이동양이 큰 교정치료에서는 치근흡수 발생의 위험이 있

으므로 유의해야 한다.

Å rtun 등 (2009)은 치료 6개월 후 1mm 이상의 치근흡수가 없거나 12개월 이

후 2mm 의 치근흡수가 없는 경우에 4mm 이상의 심한 치근흡수의 발생율이

낮다고 하였다. 또한 많은 연구들에서 초기 치근 흡수는 동적인 힘이 제거되

면 치근흡수도 중단된다고 하였고 (Remington et al., 1989; Parker et al., 1997; Blake

M et al., 1995) 치근 흡수가 발견되면 4-6개월 active한 치료를 쉴 것을 권고하고

있다 (Hendrix et al., 1994; Harris et al., 1990; Sameshima et al., 2001). Ghafari 등

(1994)은 치근흡수가 발생하는지 확인하기 위하여 최소 1년에 한번 치근단 방

사선 사진을 찍는 것을 권장하였으며 치근흡수 위험이 있는 환자는 치근흡수

의 진행 정도를 확인하기 위해 방사선 사진을 3개월마다 찍어야 한다고 했다.

본 연구에서 사용된 표준화된 치근단 방사선 사진을 이용한 치근흡수 평가 방

법은 교정치료 전, 교정치료 중 치근의 길이를 평가하여 치근흡수를 인지하고

심한 치근흡수로의 위험성을 식별할 수 있을 것이다.

최근 보다 정확한 치근흡수의 평가를 위해 몇몇 연구에서는 CT를 이용하

였다 (Leite et al., 2012; Chan et al., 2004; Harris et al., 2006). 그러나 임상적으로는

치근흡수만을 평가하기 위한 정기적인 CT 촬영은 불필요한 방사선 피폭량과

높은 비용의 문제가 있다. 따라서 치아의 구조를 정확히 평가할 수 있는 장점

26

이 있음에도 불구하고 진단도구로는 한계를 갖는다. 이번 연구에서는 XCP 기

구와 4 mm의 금속구슬을 치근단 방사선 사진 촬영 시에 사용하여 오류를 최

대한 줄이려고 노력하였으므로 치근흡수를 주기적으로 평가하기에 적합하고

방사선 피복양이나 비용 면에서 임상적으로 유용하다고 판단된다. 그러나 치

근단 방사선 사진은 이차원적인 영상이기 때문에 치근 표면에 일어난 흡수를

나타내지 못하고 방사선 사진을 이용한 연구라는 점에서 기존의 다른 연구들

의 한계를 벗어나지 못했다. 삼차원적인 치아의 이동 양상과 방향 및 치근표

면의 흡수양상에 대한 연구 등을 추가로 진행한다면 치근흡수의 발생 원인에

대해 좀 더 자세히 알 수 있을 것이며, 발생을 예방하는데 참고할 수 있을 것

이다.

27

Ⅴ. 결론

교정치료 전, 후 확대율이 보정된 치근단 방사선 사진을 이용하여 교정치료

후 치근흡수의 양을 측정하고 치근흡수의 원인요소를 분석한 결과는 다음과

같다.

1. 교정치료 후 상, 하악 4전치 모두에서 유의성 있는 치근 흡수가 발생 하였

으며 (p < 0.001) 상, 하악 4전치의 평균 치근 흡수량은 0.98 ± 0.32 mm였다.

2. 상악 4전치의 평균 치근 흡수량은 1.08 ±0.39 mm, 하악 4전치의 평균 치근

흡수량은 0.88 ± 0.43 mm 였으며 상악 4전치가 하악 4전치보다 치근 흡수

량이 많았고 (p < 0.01), 상악과 하악 각각에서 중절치와 측절치 간 치근 흡

수량은 유의한 차이가 없었다 (p > 0.05).

3. 교정치료 후 치근흡수에 영향을 주는 요인은 초기 치아길이와 치아의 수평

적 이동양이었다 (p < 0.05). 초기 치아의 길이가 길수록, 수평적 이동양이

클수록 치근 흡수량이 많았다.

4. 나이, 성별, 발치여부, 치료기간, 치아의 이동방향, 치아의 수직적 이동양,

브라켓의 종류는 교정치료 후 치근흡수에 통계학적으로 유의한 영향을 미

치지 않았다 (p > 0.05).

28

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33

ABSTRACT

Evaluation of apical root resorption

after orthodontic treatment

using standardized periapical radiographs

KYOUNGWON KIM, D.D.S

Department of Dental Science

Graduate School of Yonsei University

(Directed by Prof. Kyung-Ho Kim, D.D.S., M.S.D., Ph. D.)

The purpose of this study is to accurately evaluate the amount of apical root resoption

and identify risk factors for apical root resoption in adult orthodontic patients. The

amount of root resoption was measured in the periapical radiographs of the maxillary and

mandibular incisos, from the tip of the incisal edge to the apex of the root. An attempt was

made to find out the risk factors such as age, gender, initial length of tooth, extraction,

tooth movement, duration of treatment, type of appliances (conventional or actiive self-

ligating brackets ). 135 adult patients’ periapical radiographs of maxillary and mandibular

incisors and cephalograms were taken before and after treatment. All periapical

radiographs were taken by standardized paralleling cone beam technique with film

bolding devices (XCP: extension-cone paralleling instrument, Ran, Elgin, IL, USA).

34

Image distortion between pretreatment and posttreatment radiographic exposures was

calculated using the 4 mm spherical metal ball, and images were analyzed by computer

software (Image J program 1.43u, Wayne Rasband, National Institutes of Health, USA).

Tooth movement was mesured from superimposed tractings of pretreatment and

posttreatment cephalograms.

The results are as followings

1. Apical root resoption has occurred in all teeth evaluated after orthodontic treatment in

both maxillary and mandibular incisors (p < 0.05). Mean maxillary and mandibular

apical root resorption was 0.98±0.32mm.

2. Mean apical root resorption in maxillary incisors was 1.08±0.4 mm, and mean apical

root resorption in mandibular incisors was 0.88±0.4 mm. Maxillary teeth had higher

incidence of root resorption compared with mandibular teeth. There was no

statistically significant difference between central and lateral incisors on both maxilla

and mandible.

3. Initial length of tooth and amount of horizontal movement had statistically significant

effects on the extent of apical root resoption after orthodontic treatment (p < 0.05).

4. Age, gender, extraction, direction of tooth movement, amount of vertical movement

and type of appliances (conventional or actiive self-ligating brackets) are not related to

the extent of apical root resoption (p > 0.05).

Key words: Apical root resorption, Periapical radiograph, Image distortion correction