hwp

Transcription

1 3차원 CT 영상을이용한안면비대칭환자의악교정수술후의경조직에대한연조직의변화 연세대학교대학원 치의학과 이주영

2 3 차원 CT 영상을이용한안면비대칭 환자의악교정수술후의경조직에 대한연조직의변화 지도백형선교수 이논문을석사학위논문으로제출함 2007 년 12 월일 연세대학교대학원 치의학과 이주영

3 이주영의석사학위논문을인준함 심사위원 인 심사위원 인 심사위원 인 연세대학교대학원 2007 년 12 월일

4 감사의글 이논문이완성되기까지부족한저를아낌없는지도와세심한격려로이끌어주신백형선지도교수님께진심으로감사를드리며, 바쁘신와중에도시간을내어조언을해주신유형석교수님과이상휘교수님께깊은감사를드립니다. 지난 2년간의대학원생활에서교정학에대한지식의깊이를더할수있도록가르침을주신박영철교수님, 황충주교수님, 김경호교수님, 이기준교수님, 차정열교수님께감사드립니다. 또한제가교정과의사로서거듭날수있게기회를열어주시고가르침을주신청아치과병원홍윤기과장님과의국선후배에게깊은감사를드립니다. 논문을쓸동안격려와조언을아끼지않았던친구현영이와소정이, 도움을준후배아미에게도고마움을전합니다. 지금의제가있기까지헌신적인희생과사랑으로변함없는지지를보내주신사랑하는나의부모님께깊은감사를드리며이논문을바칩니다. 저에게아낌없는격려를보내준가족들에게도고마움을전합니다. 마지막으로아내의뒤늦은학업으로인해타국에서홀로고생하고있는나의든든한후원자이자벗인사랑하는남편과부족한엄마의손길에도밝고건강하게자라준나의분신강준이에게고마움을전하며이소중한기쁨을함께나누고자합니다 년 12 월 저자씀

5 차 례 표차례 & 그림차례 iii 국문요약 iv I. 서론 1 II. 연구대상및방법 4 1. 연구대상 4 2. 연구방법 4 가. 전산화단층촬영 4 나.3차원입체영상제작 4 다. 계측점 6 라. 기준평면 6 마. 계측항목설정및계측 7 바. 조사자내오차검정 11 사. 통계처리 12 III. 연구결과 수술전과후의계측항목의변화량의유의차검정 대응되는경조직과연조직계측치간의변화량의유의차검정 대응되는경조직과연조직계측치간의변화량에대한상관관계 수술전, 후의경조직변화량과연조직변화량간의회귀분석 18 IV. 고찰 20 V. 결론 28 참고문헌 30 영문요약 32 - i -

6 표차례 Table 1. Definition of landmarks used in this study Table 2. Definition of linear and angular measurements constructed in this study Table 3. Error test of intraobserver difference Table 4. Comparison of hard and soft tissue measurements difference values between the deviated side and opposite side before and after surgery Table 5. Comparison of hard and soft tissue measurements between preoperation and postoperation Table 6. Comparison of hard and soft tissue measurements (T1-T2) Table 7. Correlation between hard tissue and soft tissue measurements (T1-T2) Table 8. Correlation between hard tissue and soft tissue measurements (T1-T2) Table 9. Multiple linear regression analysis between hard tissue menton deviation and soft tissue menton deviation (T1-T2) 그림차례 Fig 1. A process of three dimensional image formation using V works program Fig 2. Measuring of linear and angular measurement in hard tissue and soft tissue Fig 3. Linear and angular measurements in hard tissue Fig 4. Linear and angular measurements in soft tissue Fig 5. Scattergrams representing the relation between hard tissue menton deviation and soft tissue menton deviation - ii -

7 국문요약 3 차원 CT 영상을이용한안면비대칭환자의악교정수술 후의경조직에대한연조직의변화 최근 3차원 CT영상을실제임상적인진단에이용하기위한연구가활발히진행되고있다. 이로인하여안면비대칭환자의진단에있어서도과거에비해정확한진단이가능해졌고경조직의비대칭뿐만아니라연조직의비대칭에대한평가도가능해졌다. 본연구는안면비대칭환자의악교정수술후의경조직과연조직의변화를 3차원 CT영상을이용하여알아보고자안면비대칭으로양악수술을받은수술전과수술 1년이후에 3차원 CT를찍은환자 21명을선정하였고, 각환자의단층사진촬영 영상정보를 V-works 4.0 TM program(cybermed Inc., Seoul, Korea) 을이용하여 계측항목 ( 경조직 12 개, 연조직 11 개 ) 을설정하고측정하여수술전과후의변화 를살펴보았다. 경조직의변화량과연조직의변화량을비교하고계측항목간의상 관관계를조사하여다음과같은결과를얻었다. 1. 좌우계측항목의계측치의비교에서, 경조직에서는 mandibular body inclination, maxillary height, occlusal plane height, mandibular plane, 연조직에서는 mandibular body inclination, lip cheilion height, mandibular length에서수술전의편위측과비편위측의차이 (difference) 가수술후에유의하게개선되었다. (p<0.05) 2. 단일계측항목의계측치비교에서, 경조직에서는 menton deviation, midface canting, maxillary canting, occlusal canting, 연조직에서는 menton deviation, zygoma canting, lip canting, gonial canting이수술후에유의하게개선되었다. (p<0.05) - iii -

8 3. 경조직의좌우 mandibular body inclination difference의변화량과연조직의 ramal inclination difference, mandibular body inclination difference, lip cheilion height difference, mandibular length difference 변화량간의양의상관관계가있었고, mandibular plane angle 항목에서는경조직과연조직의 difference 변화량간의양의상관관계를보였다. (p<0.05) 4. 경조직의변화량과연조직의변화량의상관관계에서, 경조직의 menton deviation의각도 길이계측항목과연조직의 menton deviation의각도 길이계측항목, 경조직의 midface canting과연조직의 gonial canting, 경조직의 maxillary canting과연조직의 menton deviation, 경조직의 occlusal canting과연조직의 alar canting사이에양의상관관계를보였다. (p<0.05) 5. 경조직 meton deviation 길이계측항목변화량에대해연조직 meton deviation 길이계측항목변화량이 88% 의비율관계를나타내었다. 이상의결과는안면비대칭을동반한악교정수술환자에서 3 차원적진단및 치료계획수립시참고자료가될수있을것이다. 핵심되는말 : 안면비대칭, 3 차원 CT 영상, 악교정수술, 연조직변화 - iv -

9 3 차원 CT 영상을이용한안면비대칭환자의 악교정수술후의경조직에대한 연조직의변화 < 지도 : 백형선교수 > 연세대학교대학원치의학과 이주영 I. 서론 안면비대칭은두개안면정중선을기준으로상악또는하악의중심이좌측또는우측으로편위되었거나안면고경이나폭경의좌우차이가있는경우라고정의하였다 (Peck 등, 1970). 최근외모에대한관심이증가하면서환자들의안면비대칭에대한인식이증가하고악교정수술에대한요구도도커지고있다. 이에따른안면비대칭에대한수술전평가뿐만아니라악교정수술후의변화에대한교정의사들의더욱세심한관찰과분석이요구되고있다. 안면비대칭의진단은일반적으로정모두부방사선사진을이용하여정중기준선을설정하고거리및각도계측항목의정상치를구하고좌우차이를비교하는등경조직의정량적평가를통해비대칭여부를진단하고있다. 그러나임상적으로안면비대칭에대한인지는경조직의비대칭뿐만아니라연조직의비대칭에의해인지되고있다. Michaels와 Touring(1990), - 1 -

10 Yogosawa(1990) 은골격적인형태이상이근육과피부조직등연조직에의해가려질수있다고하였고, Peck 등 (1991) 은사진상대칭적안모로판단된사람에서도골격적인비대칭이관찰된다고보고하여경조직과연조직의비대칭정도에차이가있음을보고하였다. 또한 Ferrario 등 (1993), Haraguchi 등 (2002) 은골격성 III급안면비대칭자에서경조직의비대칭정도와인지하는연조직의비대칭정도에차이가있음을보고하였고, 김등 (2005) 은안면비대칭의경조직과연조직비대칭의연구에서하악이부편위와하악우각부위연조직이경조직에비해작게나타나고연조직의입술경사는경조직보다크게나타난다고보고하였다. 안등 (2005) 은골격상의비대칭이있더라도연조직에가려질수있고또골격상으로대칭이라할지라도연조직의비대칭이있고보다정확한비대칭의평가를위해서는연조직분석을포함한보다포괄적인연구가필요하다고하였다. 이러한연구에따르면안면비대칭의보다정확한평가를위해경조직뿐만아니라연조직에대한평가는필수적이다. 3차원전산화단층촬영영상은경조직의정확한계측뿐만아니라같은환자의영상에서조직의밀도에따라기도, 근육, 뼈, 피부등을독립적으로관찰할수있으므로 (Kawasata 등, 2000) 경조직분석과연조직분석이모두가능하다. 교정진단영역에 3차원 CT 영상을이용하기위해서정확성에대한여러연구가진행되어왔다. Hidelbolt 등 (1990) 은 5구의건조두개골의실측치와 CT영상의계측치를비교하여 CT영상의정확성을보고하였고 Cavalvanti 와 Vannier (1998) 도 9구시체의두개골부위를 CT촬영하여실제계측치와 3차원 CT영상의계측치차이가 2mm 이내인경우가 75% 였다고보고했다. 또한전등 (2003) 은 3 차원 CT영상에서일반적으로사용되는 12개의계측점을이용한계측치의관찰자내차이와관찰자간차이를분석하여그차이가 2mm 이내임을보고하였고장등 (2002) 은 3차원 CT 영상에서반복재현성이높은경조직및연조직계측점을제안하였다. 그리고문등 (2002) 은두개악안면경조직구조의기준평면과계측점을지정하고정상교합자에있어각계측점의 3차원위치의정상범주를소개하였다. 한등 (2003) 은 3차원영상에서연조직계측법 - 2 -

11 및정상치를제안하였다. 이러한 3차원영상에서의계측에대한연구와더불어김등 (2004) 은 3차원 CT영상에서안면비대칭자의경조직과연조직의이부편위정도와이부편위인지도점수를이용하여삼차원계측항목간의상관관계를연구하여경조직및연조직이부편위정도와이부편위인지도에모두영향을미치는부위는 condylar neck length라고보고하였다. 구등 (2006) 은 3차원영상에서안면비대칭자의악교정수술후의골격변화에대해보고하였다. 이러한선학들의많은연구를바탕으로본연구는안면비대칭으로악교정수술을시행한환자 21명을대상으로 3차원 CT 촬영하여수술전과수술후에경조직변화에대한연조직변화에대해알아보았다. 경조직변화량과연조직변화량의차이와상관관계, 경조직변화량에대한연조직변화량의비율에대해분석을하였다

12 II. 연구대상및방법 1. 연구대상연세대학교치과대학병원교정과에내원한성인환자중에서안면비대칭을동반한부정교합으로진단한환자를선정하였으며, 정모두부방사선검사상이부편위가 3mm 이상인환자를선정기준으로하였다. 선정된환자중안면비대칭의개선을위한양악수술을시행받고수술전과수술 1년이후에 3차원 CT를촬영한환자중에서연구대상자를선정하였다. 연구대상은총 21명으로남자 4명 ( 평균 22.3세 ), 여자 17명 ( 평균 23.4세 ) 이었다. 이중 12명은이부성형술을함께시행한환자였다. 2. 연구방법가. 전산화단층촬영연세대학교세브란스병원영상의학과에설치된 Light speed VCT XT(GE Medical System) 를이용하여 1.0mm 두께의연속적인횡단면나선형 CT촬영을시행하였다. CT 촬영시환자의 Frankfort Horizontal plane (FH plane) 이바닥에수직이되도록하고, 정중선을촬영장치의장축에일치시켰으며환자의두정부로부터하악골하연에이르기까지두개골이완전히포함되도록하였다. 나. 3 차원입체영상제작 촬영된 axial image 는 DICOM (Digital Imaging & Communication in Medicine) file 형태로송출하였으며, V-works TM 4.0 (Cybermed Inc., Seoul, Korea) 프로그램을사용하여 3D model로재구성하였다. 재구성된영상은소프트웨어의 MPR(Multi planar reconstruction) mode 상에서 Housefield Unit (H. U.) 를조절한상태로전체악골과연조직의영상을제작하였다. 전체악골영상에서계측을용이하도록 sculpt 기능으로경추와 calvaria를제 - 4 -

13 거한 SOD(selection of demands) 을제작하였다. 이중 bone SOD는소프트웨어에서지원하는 bone threshold를이용하였고연조직 SOD는 skin threshold를이용하여제작하였다. 술전, 술후경조직과연조직 SOD(selection of demands) 를 V-works TM 4.0 (Cybermed Inc., Seoul, Korea) 프로그램의 SSD(shaded surface modeling) 기능을이용하여각각의 3차원입체영상으로재구성하였다. A B Fig 1. A process of three dimensional image formation using V works program A. Removal of unnecessary structures B. Formation of hard tissue 3D image C. Formation of soft tissue 3D image C - 5 -

14 다. 계측점 Table 1. Definition of landmarks used in this study Landmarks Definition Hard tissue Na (Nasion) Most posterior point on curvature between frontal bone and nasal bone in midsagittal plane P (Prechiastic groove) Vertical and transverse midpoint of prechiastic groove Or (Orbitale) Lowest point on infraorbital margin of each orbit Po (Porion) Highest midpoint on roof of external auditory meatus ANS(Anterior nasal spine) Most anterior point of nasal floor Me (Menton) Most inferior point on symphysis of mandible CL (Condylion lateralis) Most lateral aspect of condyle Go (Gonion) Midpoint of posterior border of mandibular angle Ba (Basion) Midpoint of anterior border of foraman magnum Mx (Maxillare) Zygomaticoalveolar crest, points show maximum concavity on contour of maxilla around molars and lower contour of maxillozygomatic process Bc (Buccale) The point on external surface of each zygomatic arch where arch turns medially and directly starts on backward sweep M1 The central fossa of upper first molar Soft tissue Sn (Subnasale) The point at which the columella merges with the upper lip in the midsagittal plane Me'(Soft tissue menton) Most inferior point of the soft tissue outline of the chin Pre (Preaurale) Most anterior point of the auditory meatus in lateral aspect Zy (Zygomatic point) Most lateral extent of the midface potion which is observed in 45 degree lateral aspect Al (Alare lateralis) Lateral point of alar of nose Ch (Cheilion) Most lateral extent of the mouth corner Go'(Soft tissue gonion) Most everted point of the soft tissue ouline of the angle of the mandible which is observed in 30 degree lateral aspect - 6 -

15 라. 기준평면 (1) 수평기준평면 (Frankfort Horizontal plane) : 좌우측 Po과우측 Or의세점을지나는평면 (2) 수직기준평면 (Midsagittal reference plane, MSR plane) : 전방의 Na과 P를지나고 FH plane에수직인평면마. 계측항목설정및계측 V-works TM 4.0 (Cybermed Inc., Seoul, Korea) 을이용하여재구성된전체악골과연조직의 3차원모델에서설정된기준평면에대한경조직계측항목과연조직계측항목을다음과같이설정하고계측점간의길이및각도를 3D measure로측정하였다. 계측점의위치는체축면상 (axial image), 시상면상 (sagittal view), 관상면상 (coronal view) 의다면재구성상에서각각의단면을이용하여확인하였다. 안면의양측을 menton이편위된위치에따라서편위측 (deviation side) 와비편위측 (opposite side) 로구분하였다. 술후측정에서도상응하는부위를편위측, 비편위측으로구분하여측정하였다. 편위측비편위측계측항목은안면비대칭정도를평가하기위해이부의편위측계측값에대한비편위측계측값의차이의절대값을구하였고, 단일계측항목은기준평면에대한각도나거리를측정하였다. 거리계측항목의경우 0.01mm 단위로, 각도계측항목의경우 0.01 단위로각각계측하여계측항목값을 2주간격으로 2회측정하여평균값을구하였다. 연구대상의양악수술전후에각각의항목에대하여계측, 비교하였다. Fig 2. Measuring of linear and angular measurement in hard tissue and soft tissue A B A. Menton deviation (Me to MSR plane) B. Lip cheilion height (Ch to FH plane) - 7 -

16 Table 2. Definition of linear and angular measurements constructed in this study Measurements Hard tissue Ramal inclination ( ) Mandibular body inclination ( ) Menton deviation (mm) Menton deviation ( ) Occlusal plane canting ( ) Maxillary canting ( ) Midface canting ( ) Gonial canting ( ) Mandibular plane angle ( ) Mandibular length (mm) Occlusal plane height (mm) Maxillary height (mm) Soft tissue Ramal inclination ( ) Mandibular body inclination ( ) Chin deviation (mm) Chin deviation ( ) Lip canting ( ) Zygoma canting ( ) Alar canting ( ) Gonial canting ( ) Mandibular plane angle ( ) Lip cheilion height (mm) Mandibular length (mm) Definition The angle formed by Cd-Go line and MSR plane The angle formed by Go Me line and MSR plane The perpendicular distance from Me to MSR plane The angle formed by ANS-Me line and MSR plane The angle formed by occlusal plane to FH plane The angle formed by Mx-Mx line to FH plane The angle formed by Bc-Bc line to FH plane The angle formed by Go-Go line to FH plane The angle formed by Go-Me line to FH plane The distance from Go to Me The perpendicular distance from M1 to FH plane The perpendicular distance from Mx to FH plane The angle formed by Pre Go' line and MSR plane The angle formed by Go' Me' line and MSR plane The perpendicular distance from Me' to MSR plane The angle formed by Sn-Me' line and MSR plane The angle formed by lip line to FH plane The angle formed by Zy-Zy line to FH plane The angle formed by Al-Al line to FH plane The angle formed by Go'-Go' line to FH plane The angle formed by Go'-Me' line to FH plane The perpendicular distance from Ch to FH plane The distance from Go' to Me' - 8 -

17 A B C D E A. Midface canting (Bc R-Bc L), Maxillary canting (Mx R-Mx L), Occlusal plane canting (M1 R-M1 L), Gonial Canting (Go R-Go L), B. Maxillary height (FH plane-mx), Occlusal plane height (FH plane-m1), Mandibular plane angle (Go-Me) C. Menton deviation (MSR plane to ANS-Me), Mandibular body inclination (MSR plane to Go-Me) D. Ramal inclination(msr plane to CL-Go) E. Menton deviation(msr plane to Me) Fig 3. Linear and angular measurements in hard tissue - 9 -

18 A B C D A. Zygoma canting (Zy R-Zy L), Alar canting (Al R-Al L), Lip canting (Ch R-Ch L), Gonial Canting (Go' R-Go' L) B. Lip cheilion height (FH plane-ch), Mandibular plane angle (Go-Me) C. Menton deviation (MSR plane to ANS-Me'), Mandibular body inclination (MSR plane to Go'-Me') D. Ramal inclination (MSR plane to Pre-Go') E. Menton deviation (MSR plane to Me') E Fig 4. Linear and angular measurements in soft tissue E

19 바. 조사자내오차검정 동일조사자가모든계측항목의계측치를 2 주간격으로 2 회측정하여 paired t-test 결과유의한차이가없었다. Table 3. Error test of intraobserver difference 1st 2nd Mean SD Mean SD Sig. Hard tissue Ramal inclination difference ( ) NS Mn. body inclination difference ( ) NS Menton deviation ( ) NS Menton deviation (mm) NS Midface canting ( ) NS Maxillary canting ( ) NS Occlusal plane canting ( ) NS Gonial canting ( ) NS Maxillary height difference (mm) NS Occlusal plane height difference (mm) NS Mandibular plane difference ( ) NS Mandibular length difference (mm) NS Soft tissue Ramal inclination difference ( ) NS Mn. body inclination difference ( ) NS Menton deviation ( ) NS Menton deviation (mm) NS Zygoma canting ( ) NS Alar canting ( ) NS Lip canting ( ) NS Gonial canting ( ) NS Mandibular plane angle difference ( ) NS Lip cheilion height difference (mm) NS Mandibular length difference (mm) NS * <0.05 Mn. Mandibular, Sig. Significance

20 사. 통계처리계측된수치를 SPSS 12.0 program을이용하여통계처리하였다. (1) 경조직과연조직의치료변화량의차이를알아보기위해경조직과연조직의치료전과치료후의변화량의평균과표준편차를구하고 t-test를시행하여유의차여부를검정하였다. (2) 경조직치료전후의변화량과연조직치료전후변화량의상관성을알아보기위해각계측치의 ΔT(T1-T2) 간의상관관계를 Pearson correlation test로검정하였다. (3) 경조직치료전후의변화량이연조직치료전후변화량에미치는영향을알아보기위해경조직계측항목변화량에대한연조직계측항목의변화량간의회귀분석을시행하였다

21 III. 결과 1. 수술전과후의계측항목의변화량의유의차검정가. 편위측과비편위측계측항목 (Table 4) 경조직의차이의수술평균과수술후평균차이의검정결과, mandibular body inclination, mandibular plane angle, maxillary height, occlusal plane height의 4 개항목에서통계적으로유의한차이가있었고, 나머지 3개항목에대한수술전과후의평균차이는통계적으로유의한차이가없었다 ( <0.05). 차이가있는 4 개항목은모두수술전의평균이수술후의평균보다크게나타났다. 연조직의수술전평균과수술후평균차이의검정결과, mandibular body inclination, lip cheilion height, mandibular length의 3개항목이통계적으로유의한차이가있었고, 나머지 3개항목에대한치료전과후의평균차이는통계적으로유의한차이가없었다 ( <0.05). 차이가있는 3개항목은모두치료전의평균이치료후의평균보다크게나타났다. difference에서유의한차이를보이는경조직항목과연조직항목의대응되는평균값을살펴보면 mandibular body inclination, maxillary height, occlusal plane height의평균값에비해연조직의 mandibular body inclination, lip cheilion height의평균값이더작게나타났다

22 Table 4. Comparison of hard and soft tissue measurements difference values between the deviated side and opposite side before and after surgery Difference Pre-op. Post-op. Sig. Mean ± SD Mean ± SD Hard Tissue Ramal inclination ( ) 4.00 ± ± 3.07 NS Mandibular body inclination ( ) 5.70 ± ± 2.38 ** Mandibular plane angle ( ) 2.72 ± ± 1.31 * Maxillary height (mm) 2.54 ± ± 1.37 * Occlusal plane height (mm) 2.50 ± ± 0.75 *** Mandibular length (mm) 2.85 ± ± 1.98 NS Soft Tissue Ramal inclination ( ) 1.86 ± ± 2.41 NS Mandibular body inclination ( ) 5.48 ± ± 1.85 *** Mandibular plane angle ( ) 2.30 ± ± 1.23 NS Lip cheilion height (mm) 2.27 ± ± 0.56 ** Mandibular length (mm) 2.80 ± ± 1.32 * *** <0.001, ** <0.01, * <0.05 Pre-op. Pre-operation, Post-op. Post-operation, Sig. Significance

23 나. 단일계측항목 (Table 5) 경조직의단일계측항목치료전평균과치료후평균차이의검정결과, gonial canting을제외한나머지 5개계측항목이통계적으로유의한차이가있었다 ( <0.05). 이들 5개항목은모두치료전의평균이치료후의평균보다높게나타났다. 연조직의단일계측항목에서는 alar canting을제외한나머지 5개계측항목통계적으로유의한차이가있었다 ( <0.05). 이들 5개항목은모두치료전의평균이치료후의평균보다높게나타났다. Table 5. Comparison of hard and soft tissue measurements between preoperation and postoperation Pre-op. Post-op. Sig. Mean ± SD Mean ± SD Hard Tissue Menton deviation ( ) 4.37 ± ± 1.80 *** Menton deviation (mm) 5.78 ± ± 2.43 *** Midface canting ( ) 1.21 ± ± 0.61 *** Maxillary canting ( ) 2.38 ± ± 0.55 *** Occlusal plane canting ( ) 2.24 ± ± 0.58 *** Gonial canting ( ) 1.97 ± ± 1.28 NS Soft Tissue Menton deviation ( ) 3.96 ± ± 1.42 *** Menton deviation (mm) 5.47 ± ± 2.31 *** Zygoma canting ( ) 1.53 ± ± 0.98 * Alar canting ( ) 1.28 ± ± 0.71 NS Lip canting ( ) 2.67 ± ± 0.78 *** Gonial canting ( ) 1.49 ± ± 0.51 ** *** <0.001, ** <0.01, * <0.05 Pre-op. Pre-operation, Post-op. Post-operation, Sig. Significance

24 2. 대응되는경조직과연조직계측치간의수술전후변화량의유의차검정가. 편위측과비편위측계측항목 (Table 6) 수술전후의경조직변화량에대응되는연조직변화량의차이를보면편위측과비편위측차이의변화량은모든계측항목에서통계적으로유의한차이가없었다. ( <0.05) 나. 단일계측항목 (Table 6) 수술전후의경조직변화량에대응되는연조직변화량의차이를보면경조직의 menton deviation과연조직의 menton deviation 각도계측항목, 경조직의 maxillary canting과연조직의 alar canting에서유의한차이를나타냈다. 그외의계측항목에서는통계적으로유의한차이가없었다. ( <0.05) Table 6. Comparison of hard and soft tissue measurements (T1-T2) Hard tissue ( T1-T2 ) Soft tissue ( T1-T2 ) Sig. Measurements Mean ± SD Measurements Mean ± SD Ramal inclination diff.( ) -0.03±4.06 Ramal inclination diff.( ) -0.15±2.62 NS Mn. body inclination diff.( ) 2.74±3.05 Mn. body inclination diff.( ) 2.90±3.22 NS Mn. plane angle diff.( ) 1.20±2.40 Mn. plane angle diff.( ) 0.73±2.25 NS Mx. height diff.(mm) 0.94±1.74 Lip cheilion height diff.(mm) 1.23±1.67 NS Occlual plane height diff.(mm) 1.20±1.39 Lip cheilion height diff.(mm) 1.23±1.67 NS Mn. length diff.(mm) 0.85±2.62 Mn. length diff.(mm) 0.88±1.34 NS Menton deviation ( ) 3.53±2.11 Menton deviation ( ) 2.47±1.60 * Menton deviation (mm) 4.58±2.94 Menton deviation (mm) 4.25±2.85 NS Midface canting ( ) 0.46±0.41 Zygoma canting ( ) 0.52±0.90 NS Maxillary canting ( ) 1.41±0.79 Alar canting ( ) 0.15±0.61 *** Occlusal plane canting ( ) 1.40±1.28 Lip canting ( ) 1.73±1.31 NS Gonial canting ( ) 0.66±2.06 Gonial canting ( ) 0.57±0.72 NS *** <0.001, ** <0.01, * <0.05 diff. difference, Mn. Mandibular, Mx. Maxillary, Sig. Significance

25 3. 대응되는경조직과연조직계측치간의수술전후변화량에대한상관관계가. 편위측과비편위측계측항목의상관관계 (Table 7) 경조직의 mandibular body inclination difference 변화량과연조직의 mandibular plane angle difference를제외한네항목에서연조직의 difference 변화량간의양의상관관계가있었고, mandibular plane angle 항목에서는수술전과후의경조직과연조직의 difference 변화량간의양의상관관계가있었다. ( <0.05) Table 7. Correlation between hard tissue and soft tissue measurements (T1-T2) Soft tissue Hard tissue RI diff.( ) MBI diff.( ) MPA diff.( ) MH diff.(mm) OPH diff.(mm) ML diff.(mm) RI diff. ( ) * MBI diff. ( ) * MPA diff.( ) * LCH diff. (mm) * ML diff. (mm) * * <0.05 RI diff. Ramal inclination difference, MBI diff. Mandibular body inclination difference, MPA diff. Mandibular plane angle difference, MH diff. Maxillary height difference, OPH diff. Occlusal plane height difference, ML diff. Mandibular length difference, LCH diff. Lip cheilion height difference 나. 단일계측항목의상관관계 (Table 8) 경조직의 menton deviation의각도, 길이계측항목과연조직의 menton deviation 의각도, 길이계측항목, 경조직의 midface canting과 gonial canting, 경조직의 maxillary canting과연조직의 menton deviation, 경조직의 occlusal canting과연조직의 alar canting사이에양의상관관계를보였다. ( <0.05) 그외의계측항목의경조직과연조직의변화량사이에는유의한상관관계가없었다

26 Table 8. Correlation between hard tissue and soft tissue measurements (T1-T2) Soft tissue Menton Hard tissue deviation ( ) Menton deviation (mm) Midface canting ( ) Maxillary canting ( ) Occlusal plane canting ( ) Gonial canting ( ) Menton deviation ( ) * * * Menton deviation (mm) *** *** * Zygoma canting ( ) Alar canting ( ) * Lip canting ( ) Gonial canting ( ) * *** <0.001, ** <0.01, * < 수술전, 후의경조직변화량과연조직변화량간의회귀분석경조직변화량이연조직변화량에미치는영향을알아보기위해회귀분석을실시하여회귀방정식을구하고, 그방정식의유의성검정한결과의미를가지는회귀방정식을다음과같이구할수있었다. [ Go' - Me' to FH plane( )] = 0.46 [ Go - Me to FH plane( )] [ Sn - Me' to MSR( )] = 0.48 [ Mx - Mx to FH plane( )] [ Me' to MSR(mm)] = 0.88 [ Me to MSR(mm)] [ Al - Al to FH plane( )] = 0.56 [ ANS - Me to MSR( )] [ Go' - Go' to FH plane( )] = 0.38 [ Bc - Bc to FH plane( )] 그러나회귀방정식에대한설명력이각각 21.5%, 46.8%, 88.2%, 31.5%, 26.9% 로나타났다. 따라서경조직변화량과연조직변화량에대한영향을설명할수있는의미를가지는회귀모형은경조직의이부변화량과연조직의이부변화량의관계를나타내는 [Me to MSR(mm)] = 0.88 [Me to MSR(mm)] 만이의미를가

27 진다. Table 9. Multiple linear regression analysis between hard tissue menton deviation and soft tissue menton deviation (T1-T2) (constant) Me to MSR(mm) = soft tissue menton deviation (mm) hard tissue menton deviation (mm) Fig 5. Scattergrams representing the relation between hard tissue menton deviation and soft tissue menton deviation

28 IV. 고찰 안모에대한심미적인관심의증가로안면비대칭을주소로내원하는환자의수가증가하고있으며과거에비해악교정수술을받는환자의수도증가하는추세이다. 이로인해안면비대칭에대한정확한진단과치료에대한평가의필요성이더욱요구되고있다. 안면비대칭의진단에는 PA 두부규격방사선사진이나 Submentovertex 방사선사진이사용되어왔으나최근에는 2차원영상이갖는한계와문제점을극복하고자 3차원영상에대한연구가보고되고있다. Matteson 등 (1989) 은 3차원 CT에서의계측치는두부규격방사선사진에비해건조골에서의계측치와더욱근접한값을얻을수있다고보고하였다. 또한악교정수술후에대한변화는많이보고되어왔으나 3차원영상에서안면비대칭을중심으로악교정수술후변화에대한연구는많지않았다. 이에본연구는 3차원영상에대한선학들의연구를바탕으로안면비대칭환자의악교정수술후경조직변화에대한연조직변화의차이와상관성, 비율관계에대해살펴보았다. 안면비대칭의정도를평가하기위해가장먼저고려해야할점이기준선의설정이다. 본연구에서는 3차원영상을사용하였으므로수평기준평면과수직기준평면을설정하였다. 전등 (2005) 은 3차원영상에서두개정중시상부에위치하는 CG, ANS, PNS, Ba, Op등의계측점과 FH plane을이용하여 6개의정중시상기준평면을설정하고재현도를연구한결과 CG-ANS-Op와 CG-ANS-Ba 의경우가다른기준평면에비해정중시상기준평면으로보다타당함을보고하였다. 또한이등 (2006) 은정중기준평면에대한수직성을감안할때 FH plane, visual axis plane이두개악안면분석과성장과발육의평가를위한수평기준평면으로활용될수있다고보고하였다. 본연구에서는 Park과 Baik 등 (2006) 의연구에서사용한수평기준평면 ( 좌우측 porion과좌측 orbitale를지나는 FH plane) 과수직기준평면 (nasion과 P점을지나면서수평평면에수직인평면 ) 을설정하였다. 3차원 CT의경조직계측점과연조직계측점의반복재현성에대한연구는장과

29 백 (2002), 한과백 (2005), 이와백 (2006) 등의연구에서선행되었으며이러한연구를바탕으로계측점을설정하였다. 장과백 (2002) 은 3차원 CT영상을이용한분석을위한계측점의반복재현성에대해평가하여경조직계측점과연조직계측점을제안하였고, 전등 (2002) 3차원 CT영상에서일반두부방사선규격사진에사용되는교정적계측점을이용하여계측항목을설정하고관찰자내, 관찰자간일치도를구하여계측점의재현성을알아보고계측항목에따른변이의정도에관하여보고하였다. 김등 (2004) 은하악골 3차원입체영상에서비대칭계측항목들의재현도비교에대한연구에서하악골의각부위별계측점에대해측정시보는각도에따라세부적인계측점을설정하여계측치간차이를검토한결과유의한차이가없음을보고하였다. 따라서실제임상에서는계측항목의설명이용이하고측정이간편한어느한각도로통일하여계측항목을간단화하는것이가능함을시사하였다. 본연구에서사용한계측점은경조직계측점의 Condylion Lateralis와 Gonion은문등 (2003) 의 3차원 CT영상을이용한정상교합자의분석에사용한계측점을사용하였고, 수직기준평면설정에사용한 P점은 Park과 Baik 등 (2006) 의연구에사용한계측점의정의를따라설정하였다. 그외의경조직계측점과연조직계측점은장과백 (2002), 한과백 (2005) 에서제안한계측점을사용하였다. Park과 Baik 등 (2006) 은 3D CT를이용한새로운악안면부정교합환자의분석법을제시하고이를이용하여악안면부정교합환자에적용할수있는새로운분류를제안하였다. 안등 (2005) 안면비대칭진단을위한하악골 3차원영상계측기준치에관한연구에서정상교합자에서 23개의계측항목을설정한후, 좌측과우측을구분하여컴퓨터상에서 3차원계측치를구하고좌우차이값을산출하여안면비대칭환자의진단기준치로제시하였다. 김등 (2005) 은안면비대칭환자에서경조직에 6개의계측항목을설정하고이에대응하는연조직계측항목을설정하여그차이를비교평가하여경조직의비대칭정도와연조직비대칭정도의차이를보고하였다. 본연구에서는김등 (2005) 의연구에서사용한 6개의계측항목과 Park과 Baik 등 (2006) 의연구에서제안한상악골의 canting과하악골 canting을평가하기위한 maxillary canting, gonial canting 항목을추가하여사용하였다. 또한 occlusal plane canting을평가하기위한길이계측항목, 관골의비대칭을평

30 가하기위한 midface canting 항목과수술후하악평면각의변화를보기위한 mandibular plane angle을추가하여총 12 개의경조직계측항목을설정하였고이에대응되는 11 개의연조직계측항목을설정하였다. 경조직의 maxillary height 와 occlusal plane height의길이계측항목은연조직의 lip cheilion height 계측항목을동일하게대응시켰다. 대응되는경조직계측항목과연조직계측항목이직접적인연관성이있는것은아니지만경조직의변화에대한연조직의변화의비교설명을용이하게하기위해서경조직에대응되는연조직의부위를설정하였다. 본연구에서수술전과후의계측항목의평균의차이를알아보기위해서 t-test 를시행한결과경조직에서는 mandibular body inclination difference, mandibular plane angle difference, maxillary height difference, occlusal plane height difference, menton deviation, midface canting, maxillary canting, occlusal plane canting 항목에서통계적으로유의한차이를보였고, 연조직에서는 mandibular body inclination difference, lip cheilion height difference, mandibular length difference, menton deviation, zygoma canting, lip canting, gonial canting 항목에서통계적으로유의한차이를보였다. 유의한차이를보이는계측항목의평균값을살펴보았을때, 경조직의 mandibular body inclination, maxillary height, occlusal plane height의평균값에비해연조직의 mandibular body inclination, lip cheilion height의평균값이더작게나타났다. 이를통해수술에의해경조직의비대칭과연조직의비대칭이개선되었고, 경조직의변화보다연조직의변화가작게나타남을알수있었다. 경조직항목과연조직항목의대응되는계측항목의수술전과수술후변화량의차이는경조직과연조직의 menton deviation 각도계측항목, 경조직의 maxillary canting과연조직의 alar canting항목간의차이를제외하고는모두실제평균치의차이는있었으나통계학적으로유의한차이는없었다. 이는경조직의변화와연조직의변화가같음을의미한다. 경조직의변화량과연조직의변화량에대한상관분석에서경조직의 madibular body inclination difference 변화량과연조직의 ramal inclination difference, mandibular body inclination difference, lip cheilion height difference,

31 mangibular length difference 변화량간의양의상관관계를보였고, mandibular plane angle의경조직변화량과연조직변화량간의양의상관관계를보였다. 경조직의 menton deviation의각도 길이계측항목과연조직의 menton deviation 의각도 길이계측항목, 경조직의 midface canting과연조직의 gonial canting, 경조직의 maxillary canting과연조직의 menton deviation, 경조직의 occlusal canting과연조직의 alar canting 사이에양의상관관계를보였다. 이는경조직에서의하악골의변화가연조직에서하악골과하악지변화, 입술경사도변화에영향이있음을의미하며, 특히경조직의이부변화와연조직의이부변화는높은상관성을보였다. 또한경조직에서상악골경사의변화가연조직에서하악골변화와코의비대칭의변화에도영향이있음을알수있었다. 경조직변화량에대한연조직변화량의회귀분석결과에서는경조직의이부편위변화량과연조직의이부편위변화량사이에 [Me to MSR(mm)] = 0.88 [Me to MSR(mm)] 의회귀방정식을구할수있었다. 이는경조직이 1mm 변화함에따라연조직이 88% 만큼변화함을의미한다. 이러한비율관계를바탕으로이부의경조직의변화량에대한연조직의변화량을예측할수있을것이다. 연조직의이부변화량이경조직의이부변화량과차이가나는것은연조직의변화는단순히경조직변화에의한것이아니라주위근육의영향때문이라할수있다. 본연구에서양악수술을시행하였을때하악수술시이부성형술을동반했을때좌우의수술시경조직이동량에대한고려와하악각부위의 shaving을시행여부에대한구분을두지않고계측및분석을시행하였다. 이는연조직변화에고려되어야할사항이므로추가적인연구가필요할것으로생각되며본연구의결과를볼때고려해야할요소중의하나이다. Ferrario 등 (1994) 은골격적이상이없는사람을대상으로안모사진을이용하여연조직형태를평가한결과 tragus, soft tissue gonion 등이가장좌우비대칭성을나타낸다고하였고, Haraguchi 등 (2002) 은 2mm 이상의경조직비대칭이있는사람중 56% 만이연조직비대칭을보인다고보고한바있다. 김등 (2004) 은안면비대칭환자에서경조직의비대칭정도와연조직비대칭정도의차이를비교한결과이부편위를나타내는 chin deviation, 하악지와하악골체를나타내는 frontal

32 ramal inclination difference, frontal corpus inclination difference 항목은경조직의비대칭정도에비하여연조직비대칭정도가작게나타난반면, 입술경사를나타내는 lip cheilion height difference, lip canting은 maxillary height difference, occlusal plane canting보다크게나타나입술부위의비대칭정도는하부경조직의비대칭정도보다크다고보고하고있다. 본연구에서는안면비대칭양악수술환자에서안면비대칭과관련된계측항목의수술전과후의경조직변화와연조직변화에대해계측적연구가시행되었다. 이를통해경조직의변화와연조직의변화에대한특징및연관성을알아보았다. 수술로인해경조직의비대칭이해소된만큼연조직의비대칭이따라서변화됨을알수있었고, 경조직과연조직이관련성을가지고변하는계측항목은이부편위임을알수있었다. 또한이부에서경조직변화량에대한연조직이부편위도변화량의비율을알수있었다. 본연구에서는연구대상이술후 1년이지난 CT영상으로비교를하였기때문에연조직의적응기간이있어서연조직의비대칭이수술직후보다개선되었을것으로생각된다. 본연구에서연조직의변화를 CT영상을이용하여비교를하였다. 연조직의변화는환자의근육긴장도, 두부자세, 환자의호흡등에따라차이가생길수있으므로연구대상의촬영시조건을통제하는것이필요한데 medical CT는그러한조건을통제하는데한계가있다. 이러한단점을극복하고환자의방사선조사량감소와임상에서의 3차원영상의쉬운접근을위한 cone-beam CT의활용이최근대두되고있다. 따라서 cone-beam CT를이용한경조직과연조직연구나레이저스캐너를이용한연조직영상과경조직 CT영상의조합으로한추가적인연구가진행되어야할것이다

33 V. 결론 안면비대칭환자의악교정수술전과후의경조직에대한연조직의변화를알아보기위해안면비대칭으로양악수술을받고수술전과수술 1년이후에 3차원 CT를찍은환자 21명을대상으로하였다. 비대칭을측정하는계측항목을설정하고수술전과수술후의계측항목의변화를살펴보고, 연조직의변화와경조직의변화를비교하고계측항목의상관관계를조사하여다음과같은결과를얻었다. 1. 좌우계측항목의계측치의비교에서, 경조직에서는 mandibular body inclination, maxillary height, occlusal plane height, mandibular plane, 연조직에서는 mandibular body inclination, lip cheilion height, mandibular length에서수술전의편위측과비편위측의차이 (difference) 가수술후에유의하게개선되었다. (p<0.05) 2. 단일계측항목의계측치비교에서, 경조직에서는 menton deviation, midface canting, maxillary canting, occlusal canting, 연조직에서는 menton deviation, zygoma canting, lip canting, gonial canting이수술후에유의하게개선되었다. (p<0.05) 3. 경조직의좌우 mandibular body inclination difference의변화량과연조직의 ramal inclination difference, mandibular body inclination difference, lip cheilion height difference, mandibular length difference 변화량간의양의상관관계가있었고, mandibular plane angle 항목에서는경조직과연조직의 difference 변화량간의양의상관관계를보였다. (p<0.05) 4. 경조직의변화량과연조직의변화량의상관관계에서, 경조직의 menton deviation 의각도 길이계측항목과연조직의 menton deviation 의각도 길

34 이계측항목, 경조직의 midface canting 과연조직의 gonial canting, 경조직의 maxillary canting 과연조직의 menton deviation, 경조직의 occlusal canting 과연조직의 alar canting 사이에양의상관관계를보였다. (p<0.05) 5. 경조직 meton deviation 길이계측항목변화량에대해연조직 meton deviation 길이계측항목변화량이 88% 의비율관계를나타내었다. 이상의결과로안면비대칭을동반한악교정수술환자에서 3 차원적진단및치 료계획수립시참고자료가될수있을것이다

35 참고문헌 구홍. 안면비대칭자의 3 차원영상에서악교정수술후골격변화. 석사학위논문, 전 남대학교대학원, 광주, 김고운. 전산화단층사진을이용한하악골 3 차원영상에서비대칭진단계측항목의 재현도에관한연구. 석사학위논문, 전남대학교대학원, 광주, 김왕식, 이기헌, 황현식. 안면비대칭자의 3 차원전산단층사진분석에서경 연조직 간비대칭정도차이. 대치교정지 2005;35(3) 김현. 안면비대칭자의이부편위에대한삼차원 CT 영상연구. 박사학위논문, 전남 대학교대학원, 광주, 문제상. 3 차원 CT 영상을이용한정상교합자의두개악안면분석. 석사학위논문, 연세대학교대학원, 서울, 안정순, 이기헌, 황현식. 안면비대칭진단을위한하악골 3 차원영상계측기준치에 관한연구. 대치교정지 2005;35(2): 은춘선, 황현식. 이부편위자의하악골상행지경사에관한정모두부방사선학적연 구. 대치교정지 2006;36(5): 이재준. 3 차원두개악안면분석을위한수평기준평면의제안. 석사학위논문, 연세 대학교대학원, 서울, 장혜숙, 백형선. 3 차원 CT 영상을이용한두개악안면분석을위한계측점의제안. 대치교정지 2002;32:

36 전국진, 박혁, 이회철, 김기덕, 박창서. 개인용컴퓨터에서재구성한 3 차원전산 화단층영상의두부계측재현성. 대구악안방사선지 2003;33: 전예나. 전산단층사진을이용한 3 차원영상에서정중시상기준평면설정에관한연 구. 석사학위논문, 전남대학교대학원, 광주, 한수연, 백형선, 김기덕, 유형석. 3 차원 CT 영상을이용한정상교합자의안면연조 직분석. 대한치과교정학회지 2005;35(6): Cavalcanti MGP, Vannier MW: Quantitative analysis of spiral computed tomography for craniofacial clinical applications. Dentomaxillofac Radiol 1998;27: Ferrario VF, Sforza C, Miani A, Tartaglia G: Craniofacial morphometry by photographic evaluations. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1993;103: Ferrario VF, Sforza C, Poggio CE, Tartaglia G. Distance from symmetry : a three-dimensional evaluation of facial asymmetry. J Oral Maxillofac Surg 1994;52: Haraguchi S, Takada K, Yasuda Y. Facial asymmetry in subjects with skeletal class III deformity. Angle Orthod 2002;72:28-35 Hindebolt CF, Vannier MW, Knapp RH. Validation study of skull three-dimensional computed tomography measurements. Am J Phys Anthropol 1990;82:

37 Matteson SR, Bechtold W, Phillips C, Staab E. A method for three-dimensional image reformation for quantitive cephalometric analysis. J Oral Maillofac Surg 1989;47: Michaels LYF, Tourne LPM : Nasion true vertical : a proposed method for testing the clinical validity of cephalometric measurements applies to a new cephalometric reference line. Int J Adult Orthodon Othognath Surg 1990;5: Park SH, Yu HS, Kim KD, Lee KJ, Baik HS. A proposal for a new analysis of craniofacial morphology by 3-dimensional computed tomography. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2006;129:37: Peck H, Peck S : A concept of facial esthetics, Angle Orthod 1970;40: Peck S, Peck L, Kataja M : Skeletal asymmetry in esthetically pleasing faces. Angle Orthod 1991;61: Yogosawa F : Predicting soft tissue profile changes concurrent with orthodontic treatment. Angle Orthod 1990;60:

38 Abstract Soft tissue changes in relation to hard tissue changes of the facial asymmetry orthognathic surgery patients using a 3-Dimensional CT Joo-Young Lee Department of Dentistry The Graduate School, Yonsei University (Directed by Professor Hyoung-Seon Baik, D.D.S, M.S.D., Ph. D) Recently, the study of using 3-dimensional CT in clinical diagnosis has been actively progressed. The 3-dimensional CT allows the exact diagnosis of facial asymmetry patient and the evaluation of both hard and soft tissue asymmetries. The purpose of this study is to analyze the soft tissue change in relation to hard change in facial asymmetry patients, who had undergone orthognathic surgeries, using 3-dimensional CT images. The subjects consists of 21 patients with facial asymmetry, who had been through 2-jaw surgery and taken 3-dimensional CT before and after the surgery. The measurements (12 hard tissue measurements, 11 soft tissue measurements) were estimated. The images of each patients are measured using V-works 4.0 TM program(cybermed Inc., Seoul, Korea). The changes between preoperative and postoperative measurements were evaluated. The measurements of hard tissue change and soft tissue change are compared and the correlations among the measurements are evaluated

39 1. The following measurements were significantly improved after the surgery in deviated and opposite side of faces (p<0.05) : in hard tissue, mandibular body inclination, maxillary height, occlusal plane height, and mandibular plane : in soft tissue, mandibular body inclination, lip cheilion height, and mandibular length. 2. The following measurements were significantly improved after surgery (p<0.05) : in hard tissue, menton deviation, midface canting, maxillary canting, occlusal canting : in soft tissue, menton deviation, zygoma canting, lip canting, gonial canting. 3. The amounts of hard tissue change and soft tissue change has significant positive correlation in following measurements : between the hard tissue change of mandibular body inclination difference and the soft tissue change of ramal inclination difference, mandibular body inclination difference, lip cheilion height difference, mandibular length difference and the change of mandibular plane angle difference in hard tissue and soft tissue(p<0.05). 4. The amount of hard tissue change and soft tissue change had significant positive correlation in following measurements : between the change of menton deviation in hard tissue and in soft tissue, midface canting in hard tissue and gonial canting in soft tissue, maxillary canting in hard tissue and menton deviation in soft tissue, and occlusal canting in hard tissue and alar canting in soft tissue (p<0.05). 5. The change in soft tissue menton amounts to 88% in proportion to the change in hard tissue menton

40 The results of this study can be used as the reference for the diagnosis and the treatment plan in the orthognathic surgery of facial asymmetry patients. Key words : Facial asymmetry, Three-dimensional CT, Orthognathic surgery, Soft tissue change