보다 효율적인 교정치료를 위해 기존의 공장 생산형 브라켓 대신 환자 개개인의 특성에 맞는 환자 맞춤형 브라켓을 3D 프린터로 출력할 수 있는 방법이 나와 앞으로 자신만의 교정용 브라켓을 직접 제작하는 세상이 올 것으로 전망된다.
이는 배기선 원장(부산 선부부치과)이 지난 9일 COEX에서 열린 제9회 대한설측교정치과의사회 학술대회에서 ‘3D printed lingual brackets’ 주제 발표를 통해 “3D 프린터로 교정용 브라켓을 제작하는 것이 빠른 치아 이동과 치료 결과의 정교함을 동시에 만족시키는 방법이 될 수 있다”고 강조한 데 따른 것이다.
배 원장은 “기존의 교정용 브라켓 슬롯과 각형 호선의 경우 호선의 굵기를 증가시킬수록 치아 이동의 조절력은 높아진다”며 “대신 마찰력이 증가해 오히려 전체적인 치아이동이 느려지는 문제가 발생했다”고 지적했다.
배 원장은 “각형 호선 대신 2가닥의 가는 원형 호선을 사용하면 조절력을 높이면서도 마찰력은 낮게 유지해 치아 이동속도를 높일 수 있다”면서도 “그렇지만 단일 형태의 공장 생산형 브라켓에서는 적용할 수 없다는 단점이 있었다”고 말했다.
배 원장은 “3D 프린터를 사용하게 되면 브라켓의 크기는 물론 슬롯의 형태와 위치, 크기 등이 치아마다 모두 달라지는 진정한 의미의 개별 맞춤형 브라켓을 제작할 수 있다”며 “때문에 2가닥의 원형 호선을 사용해 빠른 시간 내에 보다 정교한 치료 결과를 얻을 수 있음은 물론 벤딩이 필요 없는 NiTi 호선만으로도 이 모든 치료 과정을 수행할 수 있는 날이 올 것”으로 내다봤다.
한편 2가닥의 원형 호선만으로 교정치료를 시행한다는 개념은 1929년 Dr. Spencer Atkins에 의해 처음 제시된 바 있다. 그의 Universal appliance는 2개의 원형 호선을 교합면 쪽 및 치은 쪽 슬롯에 별도로 삽입해 각각 전후방 및 회전, 수직 및 근원심 조절을 담당하게 함으로써 통상적인 edgewise bracket에 사용되는 교정력보다 훨씬 작은 힘만으로도 치아의 정교한 조절이 가능함을 증명했다.
당시 여러 가지 임상적 한계 및 적절한 재료의 부재 때문에 이미 대세로 자리 잡고 있던 edgewise bracket에 비해 널리 보급되지는 못했으나 Dr. Atkins의 개념은 Dr. Fujita의 Lingual bracket을 통해 계승돼 현대 설측 교정치료의 다양한 분야에 널리 적용되고 있다.
설측 교정치료는 교정력이 가해지는 bracket slot과 교정력이 발휘되는 치아 순측면 사이의 거리가 순측 교정치료의 경우에 비해 상대적으로 멀기 때문에 교정 치료 시 bracket-wire play에 의한 torque 조절 실패가 흔히 발생하고 더 과장되게 나타난다.
배 원장은 문제 해결을 위해 “2가닥의 NiTi 원형 호선으로 효율적인 전치부 설측 교정치료를 시행할 수 있도록 악궁의 3D 디지털 셋업 모형을 제작하고 개개 치아의 치면 형태에 꼭 맞는 베이스를 가진 Double wire bracket을 디자인한 후 이를 3D 프린터로 바로 레진으로 출력하는 방법을 고안했다”고 말했다.
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