Ⅰ.INTRODUCTION

안면비대칭의 분석은 후전방두부계측방사선사진에서 전통 적으로 이루어지고 있다. 후전방두부계측방사선사진에서 안 면부위의 계측점을 지정하고 거리 및 각도를 계측하여, 안면 비대칭을 진단하여 치료계획을 수립하고 치료과정을 평가한 다^1-3). 후전방두부계측방사선사진은 일반방사선사진으로서, 촬영이 간단하고, CT(전산화단층촬영, computed tomography) 영상에 비해서 방사선노출량이 낮기 때문에, 치료과정 중에 주기적인 방사선사진 평가가 필요한 교정치료에 사용된다. 그 러나 환자의 두부, 방사선원, 영상검출기 간의 거리 및 각도에 의해서 영상이 결정되고 영상의 왜곡 및 확대가 불가피하다는 단점이 있다^4,5). CT영상은 후전방두부계측방사선사진에 비해 서 방사선노출량이 높지만, 영상의 왜곡 및 확대가 없으며, 촬영 후 영상재구성 소프트웨어에 의해서 영상을 다양한 각도 에서 평가할 수 있기 때문에 수술이 필요한 악교정 환자에서 진단 및 술후 평가를 위해 사용되고 있다^5-8).

Menton(Me) 편위정도는 많은 연구자들에 의해 안면비대칭 평가에서 기준으로 사용되고 있다^1-4,5,8-14). 기존 연구들에서는 후전방두부계측방사선사진에서 Me 편위정도를 측정하여, CT 영상에서 비대칭군과 대칭군을 분류하는데 적용되어 오고 있 다^5,8-14). 후전방두부계측방사선사진에서는 Me 편위정도는 안 면중앙선으로부터 떨어져 있는 거리를 측정하거나²⁾ 편위각도 를 측정하기도^1,3,5,13,15) 한다.

Me 편위정도를 후전방두부계측방사선사진에서 측정하여 그대로 CT영상에서 적용하는 것에 문제가 없는지에 대해서는 연구가 거의 없었다. 최근 Me 편위거리를 후전방두부계측방 사선사진에서 측정한 결과가 CT영상에서 측정한 결과와 차이 가 있다는 보고가 있었다¹⁶⁾. 그러나 아직까지 Me 편위각도에 대해서는 후전방두부계측방사선사진과 CT영상에서의 비교연 구가 없었다.

전후방두부규격방사선사진에서 측정되는 Me의 편위각도 의 정도와 방향, 비대칭의 심도가 CT영상에서와 동일하다는 것은 확인되지 않았다. 이에 본 연구는 전후방두부규격방사선 사진과 CT영상에서 Me의 편위각도와 편위방향 및 비대칭 심 도를 비교 연구하고자 하였다.

Ⅱ.MATERIALS and METHODS

연구대상자는 2000년부터 2007년 사이에 하악전돌증을 주 소로 악교정 수술을 받기 위하여 전남대학교 치과병원을 내원 한 악교정 수술 환자 중 두부규격방사선사진과 CT영상을 모 두 촬영한 35명(남자 19명, 여자 16명, 평균 연령 22.1±3.33 세)을 대상으로 하였다. ANB는 골격성 Class Ⅲ으로서 모두 (-)값을 보였다(평균 ANB -3.63° ±2.65°)¹⁶⁾.

두부규격방사선사진은 방사선사진촬영장비 Cranex 3+ (Soredex, Helsinki, Finland)를 사용하여 촬영하였으며, 방사 선원-환자 두부 거리 150cm, 방사선원-필름 거리 15cm, 전류 7-8mA, 전압 80kVp, 촬영시간 1.2-1.7 초였다. 안면중앙선은 Cg-ANS으로 하였고, 안면중앙선과 Me-ANS가 이루는 각도를 편위각도(θ₁)로 하였다. 이 때 Cg는 crista galli의 최상방점이 며, ANS는 전비극의 첨부이며, Me은 하악 결합부의 최하방점 으로 하였다^3,5,13,15).

CT영상은 나선형 CT촬영장비 Light Speed QZ/I(GE Medical Systems, Milwaukee, WI, USA)를 사용하여 촬영하 였으며, 512×512 matrix, 120 kV, 200mA, gantry angle 0°조건 으로 하였다. Digital imaging and communication in medicine(DICOM) 영상파일로 개인용 컴퓨터에 저장한 후, 재구성소프트웨어 Vwork 4.0+V surgery(Cybermed, Seoul, Korea)를 사용하여 3차원 입체형 CT영상으로 재구성하였다. Midsagittal reference plane을 위해 Cg, ANS, Op, 세 점이 지 나는 평면을 만들었다. 이 때 Op는 foramen magnum의 후방 경계의 최후방점으로 하였다. Horizontal reference plane은 우측 Or과 좌측 Po를 지나면서, midsagittal reference plane에 대해서 수직인 평면으로 만들었다. 이 때 Or은 안와의 최하방 점이며, Po는 외이도의 최상방점으로 하였다. Coronal plane 은 Op를 지나면서 midsagittal과 horizontal reference plane에 대해 모두 수직인 평면으로 하였다. Me 편위각도는 Me과 ANS를 연결한 선을 coronal reference plane에 투사하여 형성 된 선이 midsagittal reference plane에 대해서 이루는 각도(θ 2)로 하였다^5,17)(Table 1, Figure 1).

안면비대칭의 심도는 2° 미만의 경우는 정상으로 하였고, 2°이상 4° 미만은 경도(mild), 4°이상 8° 미만은 중등도 (moderate), 8° 이상을 심도(severe)로 구분하였다³⁾. 또한 각 환자에서 Me의 편위방향을 좌우측으로 확인하였다.

두 촬영간의 Me 편위각도의 차이(∣θ₁-θ2∣=Δθ)를 통계비 교하기 위해서 one-sample t-test를 시행하였다. 또한 안면비 대칭의 심도의 일치도와 Me의 편위방향의 일치도를 확인하기 위해 Cohen's kappa 계수를 얻었다. 통계는 IBM SPSS (IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 사용하여 분석하였다.

Ⅲ.RESULTS

본 연구는 전후방두부규격방사선사진에서와 CT영상에서의 Me 편위각도를 비교하기 위하여 35명의 악교정수술을 치료 받은 환자를 대상으로 시행하였다.

Me 편위각도는 전후방두부규격방사선사진에서와 CT영상 간에 유의한 차이를 보였다 (p<.05). CT영상에서는 평균 4.74°±3.32° 였으나 전후방두부규격방사선사진에서는 4.74°± 4.02°로 평균 2.21°±1.84°의 차이를 보였고 one sample t-test 에서 유의한 차이를 보였다(p<.05). (Table 2).

안면비대칭의 심도를 비교했을 때는 Cohen's Kappa 계수 0.37로 양호한(fair) 일치도를 보였다(p<.05). 그러나 15명 (42.86%)에서 심도에 차이를 보였다. 전후방두부규격방사선 사진에서 정상으로 나타난 경우 5명에서 CT영상에서는 중등 도의 안면비대칭으로 판정되었고, 전후방두부규격방사선사진 에서 경도의 안면비대칭으로 나타난 경우 2명이 CT영상에서 는 중등도, 1명이 CT영상에서는 심도로 판정되었다. 전후방두 부규격방사선사진에서 중등도로 나타난 2명이 CT영상에서는 정상으로, 1명은 CT영상에서 심도로 판정되었다. 전후방두부 규격방사선사진에서 심도로 나타난 1명이 CT영상에서 정상 으로, 3명이 중등도로 판정되었다(Table 3).

두 촬영간의 Me 편위각도의 차이(Δθ)는 0° 이상이면서 2° 미만인 경우가 20명(57.14), 2° 이상이면서 4° 미만은 10명 (28.57%), 4° 이상이면서 8° 미만인 경우가 4명(11.43%), 8° 이상인 경우가 1명(2.86%)였다. 최대 차이 8.64°를 보였다 (Table 4).

편위방향에서는 Cohen's Kappa 계수 0.82로 우수한 (excellent) 일치도를 보였다 (p<.05) 그러나 2명(5.71%)에서 편위방향에서 차이를 나타내었다. 전후방두부규격방사선사 진에서 우측으로 편위로 나타난 2명이 CT영상에서는 좌측으 로 편위된 것으로 판정되었으며, 전후방두부규격방사선사진 에서 Me이 0으로서, 편위가 없는 3명이 CT영상에서는 1명에 서는 우측, 2명에서는 좌측으로 편위된 것으로 판정되었다 (Table 5).

Ⅳ.DISCUSSION

Me 편위정도는 안면비대칭 판정의 기준으로 가장 일반적 으로 사용된다^1-5,8-17). 따라서 Me 편위정도의 정확한 분석법이 안면비대칭 분석의 기본이 된다. Me 편위정도는 후전방두부 계측방사선사진에서 측정된 값이 그대로 CT영상에서도 적용 되어 왔다^5,9-14). 편위정도의 분석 방법은 후전방두부계측방사 선사진에서 안면중앙선으로부터 거리를 측정하거나²⁾ 또는 각 도를 측정하는 방법^1,3,5,15)으로 분류될 수 있다. 후전방두부계 측방사선사진에서 사용되어 온 방법을 그대로 CT영상에 적용 할 수 있는지에 대한 연구는 거리 측정으로 인한 Me 편위정도 분석법에 대해서는 평가가 되어 있지만¹⁶⁾, 아직까지는 각도 측정방법의 정확도에 대한 연구는 없었다. 따라서 본 연구는 각도 측정방법의 정확도에 대하여 연구하는 것을 목적으로 하 였다.

본 연구에서 사용된 동일한 연구대상을 사용한 Lee 등의 연구에서¹⁶⁾ 후전방두부계측방사선사진과 CT영상에서 Me 편위 거리가 유의한 차이가 있었고, 안면비대칭의 심도와 방향에도 차이를 보였다. 두 촬영간의 편위거리는 평균 2.45±2.03mm의 차이를 보였고(p<.05), 19(54.3%)명에서 안면비대칭의 심도의 차이를 나타냈다. 안면비대칭의 심도는 정상, 경도, 중등도, 심도로 구분되었고, 후전방두부규격방사선사진에서 정상으로 나타난 6명이 CT영상에서는 경도의 안면비대칭, 1명에서 중등 도, 1명에서 심도의 안면비대칭이 판정되었다. 후전방두부계측 방사선사진에서 중등도의 안면비대칭을 보이는 2명에서 CT영상 영상에서 정상으로, 3명에서 경도의 안면비대칭, 1명에서 심도의 안면비대칭이 판정되었다. 또한 후전방두부계측방사선사진에 서 심도를 보인 1명이 CT영상영상에서는 정상, 4명이 중등도로 판정되었다. 편위방향에서는 두 촬영간에 좌우측이 다른 경우가 3명(8.6%)이었고, 후전방두부계측영상에서는 편위가 없던 3명 에서 CT영상에서는 좌측 또는 우측으로 편위가 판정되었다¹⁶⁾.

후전방두부계측영상과 CT영상에서의 편위거리의 차이가 나타나는 이유로 고려되는 것은 다음과 같았다. 첫째, 후전방 두부계측영상에서 안면중앙선을 그릴 때 사용하는 계측점으 로 안와가 oblique orbital line과 만나는 점(Lo, Lo')와 Cg을 사용한다²⁾. 이 때의 Lo와 Lo'는 실제 해부학적 구조에 존재하 지 않으며, 3차원구조를 2차원 영상으로 촬영하게 되면서 구 조물의 중첩에 의해서 만들어지는 점이다. 또한 oblique orbital line 역시 실제 해부학적으로 존재하지 않는 선이다. 2차원 영상에서 방사선의 방향과 두개저의 관계에 의해서 나 타나는 선이다^18,19). Cg 역시 후전방두부계측방사선사진에서 는 Crista galli의 최상방점이지만, 실제 해부학구조에서는 이 러한 하나의 점은 존재하지 않는다. 따라서 후전방두부계측방 사선사진에서는 이러한 해부학적으로 존재하지 않으면서도 2 차원 방사선사진상에서 나타나게 되는 계측점을 사용하는 한 계가 있었다. 두 번째로, 2차원 방사선사진에서는 환자의 두 부, 방사선원, 영상검출기 간의 거리 및 각도에 의해서 영상이 결정되어, 영상의 왜곡 및 확대를 피할 수 없다는 문제가 있 다. 따라서 Me의 위치가 실제 후전방두부계측방사선사진과 CT영상에서 일치하다는 것을 보장할 수 없다. 이러한 이유들 에 의해 Me의 편위거리가 두 촬영간의 차이를 만들어내는 것 으로 추측되었다¹⁶⁾.

본 연구에서는 두 촬영간에 편위각도의 차이가 있는지를 연구하였다. 그 결과, 전후방두부규격방사선사진에서와 CT영 상 간에 평균 2.21°±1.84°의 차이로 통계적으로 유의한 차이 를 보였다(p<.05).(Table 2). 안면비대칭의 심도를 비교했을 때는 15명(42.86%)에서 안면비대칭의 심도에 차이를 보였다. 전후방두부규격방사선사진에서 정상으로 나타난 경우 5명에 서 CT영상에서는 중등도의 안면비대칭으로 판정되었고, 전후 방두부규격방사선사진에서 경도의 안면비대칭으로 나타난 경 우 2명이 CT영상에서는 중등도, 1명이 CT영상에서는 심도로 판정되었다. 전후방두부규격방사선사진에서 중등도로 나타난 2명이 CT영상에서는 정상으로, 1명은 CT영상에서 심도로 판 정되었다. 전후방두부규격방사선사진에서 심도로 나타난 1명 이 CT영상에서 정상으로, 3명이 중등도로 판정되었다(Table 3). 두 촬영간의 Me 편위각도의 차이(Δθ)는 최대 8.64°를 보 였다(Table 4). 편위방향에서는 2명(5.71%)에서 차이를 나타 내었다. 전후방두부규격방사선사진에서 우측으로 편위로 나 타난 2명이 CT영상에서는 좌측으로 편위된 것으로 판정되었 으며, 전후방두부규격방사선사진에서 Me이 0으로서, 편위가 없는 3명이 CT영상에서는 1명에서는 우측, 2명에서는 좌측으 로 편위된 것으로 판정되었다(Table 5).

이러한 편위각도의 차이를 나타내는 이유를 고려해 볼 필 요가 있다. 본 연구에서는 후전방두부규격방사선사진과 CT영 상을 비교하기 위해서, 두 영상 모두에서 Cg와 ANS를 공통적 으로 안면중앙선과 midsagittal reference plane을 위해 사용 하였다^{3,5,13,15,17)}. 이 때 Cg는 실제 해부학적으로 점으로 존재 하지 않는다¹⁶⁾. 따라서 Cg가 두 영상에서 동일하다고 할 수 없다. 또한 2차원 방사선사진에서 불가피한 영상의 왜곡에 의 해 ANS, Me의 위치가 CT영상과 차이가 있을 수 있다는 것을 생각할 수 있다.

본 연구는 CT영상에서 안면비대칭 진단을 위해서 후전방두 부계측영상을 기준으로 사용해서는 안되고, CT영상에서 자체 적인 평가가 필요하다는 Lee 등의 연구¹⁶⁾를 재확인해주는 결 과가 되었다. 후전방두부계측영상은 3차원 두부구조를 2차원 의 평면상으로 획득하게 되므로, 해부학적 구조물의 왜곡을 피할 수 없고, 또한 실제 해부학적 구조상에는 존재하지 않는 선과 점이 방사선의 조사방향과 해부학적 구조물의 위치관계 에 의해서 영상에 나타나게 된다. 따라서 CT영상에서는 이러 한 선과 점을 찾을 수 없게 되므로, CT영상에서의 두부계측결 과가 다를 수 있다. 그럼에도 불구하고, CT영상은 높은 방사 선노출량 때문에 주기적인 촬영이 필요한 교정치료에 일반적 으로 사용할 수 없으며, 두부계측방사선사진을 촬영이 사용된 다. 따라서 치과의사는 두부계측방사선사진의 단점을 이해하 면서 계측하여야 한다.

결론적으로, 본 연구에서는 후전방두부계측방사선사진과 CT영상에서 Me의 편위각도의 차이가 있을 수 있다는 것을 확인하였다. 치과의사는 후전방두부계측방사선사진과 CT영 상의 장단점을 이해하고 안면비대칭 분석에 적절히 사용할 것 을 권고한다.