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1. 머리말 2. 턱교정수술에 기여한 역사적 주요 인물과 그들의 업적 3. 무엇이 턱교정수술의 발전을 가능하게 하였나? 4. 턱교정수술의 최근 경향 |
1. 머리말
턱교정수술의 적응증인 악안면변형은 상당한 기능 장애, 외모의 불만 그리고 이에 따르는 사회심리적인 문제를 야기하기는 해도 생명을 위협하는 질병은 아니다. 따라서 반드시 해야 하는 치료가 아닌 대표적인 선택적 치료(elective surgery)에 해당되며, 모든 수술을 위해서 해결되어야 했던 통증, 감염, 출혈, 부종의 조절이 가능하지 않았던 19C 중반까지는 거의 행해지지 않았다. 그러나 1842년을 기점으로 전신마취술(Long 에테르 1842, Wells 소기 1844, Morton 에테르 1846, Simpson 클로로포름 1900)이 개발되고 이어서 수혈을 가능하게 한 혈액형의 발견(란트슈타이너 1901), 항생물질 사용( 플레밍 페니실린 1929, 플로리와 체인 사람에 페니실린 적용 1941) 등으로 보다 안전하고 덜 고통스럽게 수술을 할 수 있게 되면서 턱교정수술도 발전하게 되었다. 최근에는 외모를 중시하는 사회 분위기에 따라 수술을 받고자 하는 사람이 많아지고, 수술 기법의 발전으로 예측성과 안정성이 확보되면서 턱교정수술은 비약적으로 발전하게 되었다.
2. 턱교정수술에 기여한 역사적 주요 인물과 그들의 업적
악안면변형을 치료하기 위해 행한 최초의 수술은 1849년 미국에서 Hullien이 화상 때문에 목과 가슴에 반흔조직이 생겨 그 영향으로 개방교합이 된 사람에게 시행한 것으로 알려져 있다. 이 수술은 마취, 항생제, 정교한 기구 없이 시행된 것이다. 턱의 형태를 바르게 하기 위한 초기의 수술은 혈류 공급 유지 때문에 하악에서만 시행되었다. 세인트루이스에서 활동한 외과의사인 Blair는 초창기 악교정수술에서 두각을 나타내었으며 1897년에 하악체부 절단(mandibular body osteotomy)을 시행하였고 ,1906년에는 Angle로부터 교정치료만으로는 개선하기 힘든 주걱턱 의과대학생을 의뢰받아 턱교정수술(double mandibular resetion)을 하였다. 이 방법은 소위 "St Louis operation"이라고 불렸는데 시카고 출신인 Talbot가 이 보다 몇 년전에 자신이 제안하였다고 우선권을 주장하여 소위 “Battle of Priotity"가 진행되었는데 결국 Blair 등의 세인트루이스 그룹이 승리하였다. Blair는 최초로 악안면변형을 하악전돌, 하악후퇴, 상악치조골 돌출, 하악치조골 돌출, 개방교합의 다섯가지로 분류하였으며, 이들의 치료에 교정치료의 도움이 필요함을 인식한 사람이었다. 그는 1907년에는 ‘Operation on the jaw-bone and face’라는 제목의 논문에서 악안면 변형 치료를 위한 몇 가지 수술 방법을 기술하였고 1912년에는 최초의 교과서를 출판하였다. 또 제1차 세계대전 중 미국 육군의 자문의로 많은 경험을 하고 전쟁이 끝난 후 Ivy와 같이 미국 최초의 성형외과교수가 되었다. 그는 ”이상적인 교합이 항상 최상의 얼굴을 수반하지는 않는다”는 명언을 남겼다.
유럽에서는 Berger(1897)가 하악전돌을 개선하고자 하악과두돌기 절제술(condylar osteotomy)을 시행하였다는 기록이 있고, Kostecka(1928)는 이탈리아의 산부인과의사 Gigli(1890)가 발명한 철사로 만든 수술용 톱(wire saw)을 턱 수술에 사용하였다. 이는 소위 “blind surgery" 라고 하며 간편하나 수술 결과는 그리 만족하지 못하였다고 하는데, 골 절단 부위의 수술 후 접촉면이 적어 근육의 잡아당기는 힘에 의해 골편이 변화되어 재발이 많이 되고 개방교합을 야기한 것으로 알려져 있다. 프랑스의 LeFort는 사체의 두개골을 피아노 다리로 가격하여 골절된 양상을 보고하였는데 이 용어가 상악골의 수술에서 적용되었다(LeFort classification).
하악지의 수평절단(horizontal osteotomy)은 1907년에 처음 보고되었다. 개방교합의 치료를 위해 하악지에 수술을 한 최초의 사람은 Babcock(1909)으로 알려져 있다. 아르메니아출신인 Kazanjian (1879-1974)은 철사공장에서 일한 후 하버드치과대학을 졸업하였는데, 그 때의 경험을 살려 분쇄된 턱과 틈이 벌어진 두개골을 치료하는 보철물을 만들었다. 그는 제 1차 세계대전 당시 “서부전선 기적의 사나이‘로 불렸으며 의과학위를 받고(1921년) Ivy를 도와 성형외과를 전문 분야로 확립하였다.
치과의사이면서 의사였던 베를린 출신 Cone-Stock(1921)은 상악골전방분절술을 개발하여 ’턱교정수술의 아버지‘로 일컬어진다. 그도 제 1차 세계대전 중 얼굴을 다친 병사들의 치료를 많이 하였으며 1그에게 영향을 받은 Wassmund(1927)는 상,하악골의 수술 기법을 개발하였는데(Total maxillary osteotomy and inverted "L" ramal osteotomy) 개방교합을 치료하기 위해 처음으로 LeFort I osteotomy(1927)를 하였고, 지금도 사용되고 있는 상악골 전방분절술도 개발하였다. 그는 1927년 German School을 열었다. 그의 제자 Schuchart(1942)는 전치부 개방교합을 고치기 위해 상악골 후방부 골절제술과 구강내 접근 하악지 수평절단술을 시행하였다.
1928년에는 하악골 수술을 많이 한 Pichler가 Viennna School을 설립하였는데 이곳에서 20세기 중반을 대표하는 외과의사가 많이 배출되었다. 그의 제자 Trauner는 왜소악(micrognathia)의 수술법을 개발했고, Trauner의 제자 그라쯔의 Kole는 치조골의 위치를 변화시키는 수술법을 최초로 개발하였다. 즉 돌출된 입을 고치기 위하여 양악 치조 수술(bimaxillary alveolar surgery)을 처음으로 하였으며, 심피개교합(deep bite, short face), 개방교합의 수술법과 이부성형술(genioplasty)에도 기여하였다. 또 1959년에는 하악골 전방부에서 치근첨하 골절단술(subapical dentoalveolar osteotomy)을 소개하였다. 1964년에는‘Surgical orthodontics'에 대한 최초의 교과서 발간에 기여하였다.
또 다른 Trauner의 제자 Obwegeser(1955)는 구강내로 접근하여 하악골시상분할법(sagittal split ramus osteotomy)을 개발하였으며 1956년부터 츄리히대학의 악안면외과 책임자가 되었다. 그는 최초로 LeFort I osteotomy(1969)에 대하여 기술하였다.
미국에서는 하악골수술 시의 하치조신경 손상을 피하기 위한 방법 개발에 노력하였는데 미시간의 Dingman(1944)은 수술기법, 고정법, 합병증 감소에 업적을 남겼다. 뉴욕의 성형외과의사 Converse는 교정과의사인 Horowitz와 긴밀하게 공조하여 악안면기형의 치료를 하여 1969년에 몇 가지 수술법을 발표하였다. 그는 특히 연조직의 재건술과 연계하여 안면골 수술을 시행한 것으로 유명하다.
1950년대에 들어 악교정수술은 비약적인 발전을 하였다. Caldwell과 Letterman(1954)이 하치조신경의 손상을 줄이기 위하여 하악지수직절단술(vertical ramus osteotomy)을 보고하여 하악이 큰 사람에서 시행되던 하악체절단술(body ostectomy)를 대체하였다. 비엔나(Vienna School of Maxillo-facial Surgery)의 Trauner와 Obwegeser(1957)는 양측 하악지 시상분할술(bilateral sagittal split ramus osteotomy)을 보고하여 골이식없이 3차원적인 악골 이동을 가능하게 하였다. Robinson과 Moos는 구강외 접근법으로 하치조신경 후방의 하악지 수직 절단술을 시행하여 하악전돌을 개선하였다. Obwegeser는 1960년부터 상악골에서의 수술을 시작하여 1969년에는 치열안모변형의 치료에서 신기원을 이룩하였다. 전에는 중안면이 결핍되어도 가급적 하악에서 수술하였으나 그 후부터 LeFort I ostotomy를 통하여 개선하게 되었다. 1970년에는 처음으로 양악수술을 하였다. 이 기간 동안 하악의 수술도 더욱 발전되어 intraoral vertical oblique osteotomy, total mandibular subapical osteotomy, lower boder osteotomy 등이 이루어졌다.
두개안면기형의 치료에는 프랑스의 Tessier가 1960년대와 1970년대에 많은 기여를 하였다. 1972년 Tessier가 뉴욕을 방문하여 수술 시범을 보이기 전에는 미국에서는 혈액 공급, 골편의 소실을 염려하여 중안면부의 수술이 행해지지 않았다. 1974년에 유럽의 문헌에 104건의 LeFort I 증례에서 안정성과 수술예지성이 있더라는 보고가 발표된 후 Bell과 Epker가 중안면부의 수술을 시작하였다. 이 시기에 외과의들은 수술 전 교정치료가 턱교정수술의 결과 향상에 도움이 된다는 것을 인식하고 교정치과의사와 함께 치료하기 시작했다. 그 전에는 전후방적인 면(sagittal)에만 치우쳤으나 1975년부터 횡적(transverse)인 부조화도 다루기 시작했다. 악골 분절을 금속판(plate)을 이용하여 고정하는 술식이 1983년부터 적용되어 재발을 줄이고 악간 고정 기간을 단축하게 되었다. 1990년대에는 견고고정(rigid fixation)이 전반적으로 사용되어 정밀한 수술 결과가 얻어지고 환자의 불편이 감소되었다(6-8주의 악간고정, 유동식, 잇솔질 못함, 밀실공포증과 유사한 심리적 문제 등). 최근에는 플레이트의 제거를 의한 2차 수술이 필요없도록 흡수가 되는 재질이 개발되었다.
Wolford(1990)는 턱교정수술의 치료 결과를 미리 예측하는 체계적인 방법(Surgical Treatment Objective:STO)을 정립하였다. Profitt 등(1996)은 턱교정수술의 방법에 따른 안정성을 체계적으로 평가하여 치료 계획 수립에 도움이 되었다. 이 외에도 냉동건조골, 인공골, 생분해물질, 저혈압전신마취(출혈 감소), 작은 기구의 개발,컴퓨터를 이용한 치료계획, 3차원 컴퓨터 단층 촬영 등이 개발되어 악교정 수술을 발전시켰다.
3. 무엇이 턱교정수술의 발전을 가능하게 하였나?
1) Medical advance : 통증과 합병증(complication)의 경감
통증조절을 위한 마취법이 개발된 시기는 19C 중반으로 의사인 Long(1842)이 에테르를 이용하여 마취를 하였으나 공식적인 보고는 하지 않았고, 콘네티컷 주의 치과의사 Wells(1844)가 소기(nitrous oxide)를, 또 다른 치과의사인 Morton(1846)이 수술을 위한 마취 목적으로 에테르를 이용한 것을 발표하였다. Chloroform을 최초로 사용한 사람은 Simpson(1900)으로 알려져 있다. 마취학은 단순한 통증의 조절뿐만 아니라 수술 중의 위험을 관리하여 외과의가 안심하고 시술할 수 있게 하였다. 2,000년대에 들어서는 저혈압마취(hypotensive anesthesia)가 턱교정수술에도 적용되어 수술 시 출혈을 감소시켜 수혈의 필요성을 줄이고 ,수술 후 회복에도 도움이 되어 입원기간을 단축할 수 있게 하였다.이에 의해 수술 중 시야를 좋게 하고 복잡한 수술을 동시에 시행할 수 있게 되었다.
수술 후의 부종(edema control)도 큰 문제였는데 수술 기법의 발달로 수술 시의 손상을 줄이고, 수술 시간을 단축하며, 지혈을 효과적으로 하고 스테로이드를 비롯한 약제를 적절히 사용하여 술후 종창을 줄임으로써 호흡 곤란과 불편을 줄이고 사회로 복귀를 빨리 할 수 있게 되었다.
전신마취에 따르는 구토(nausea)의 조절, 항생제 사용을 통한 감염 관리(infection control) 등으로 턱교정수술에 따르는 합병증과 위험을 많이 감소시켜 더 많은 사람들이 턱수술을 받아들일 수 있게 되었다.
2) 수술-교정 협진 체계의 확립
턱교정수술은 대표적인 선택적 치료(elective treatment)이며 따라서 환자의 동의(informed consent)를 구하는 것이 매우 중요한데 이를 위해서 초기부터 치료의 결과를 예측하여 설명하는 것이 필요하다. 1960년대 말부터 턱교정수술을 하는 환자에서 교정치료와의 협진이 일반화되었다. 현재는 수술-교정 협진 치료의 순서와 각 분야의 책임에 대하여 잘 정립이 되었다. 수술 전 교정치료로 악안면변형을 보상하기 위해 이루어진 부정교합을 해소(decompensation)하여 골격 관계의 부조화를 드러나게 하고 상하악 치열궁의 조화로운 관계를 확립하고 수술을 하면 결과의 예측과 안정성에 큰 도움이 된다. 또한 교정장치에 안정화 호선(surgical arch wire)을 삽입하여 수술함으로써 종래의 arch-bar에 의한 치주조직의 손상을 줄이게 되었다. 또한 두부방사선규격사진 상에서 모의 수술을 해 보고(surgical treatment objective, STO) 이를 토대로 모형수술을 시행한 후 여기에서 수술용 스플린트(surgical aplint ,surgical wafer)를 제작함으로써 정확한 수술과 술후 안정성(immobilization)의 확보가 가능하게 되었다. 또한 교정장치는 수술 후 회복기에 시행되는 악골기능재활에 유용하게 사용되며, 그 후 마무리 교정차료를 통하여 정교한 교합이 이루어지게 되어 악구강계의 기능 회복이라는 턱교정수술과 교정치료의 목표를 달성하게 되었다.
3) 수술기법의 발전
최근 수십년간 환자들의 다음과 같은 요구를 충족시키기 위하여 턱교정수술의 기법은 비약적으로 발전하였다.
수술의 안정성(safety of technique)
수술 후 병적 상태의 감소(reduced morbidity-neurologic or vascular)
수술 후 안정성(stability of procedure)
치유의 촉진(enhanced rate of healing)
마취 하 수술시간의 단축(reduced surgical time under anesthesia)
i) 하악의 수술
하악골의 수술에서 가장 빈도가 높은 합병증은 하치조신경의 손상에 의한 감각 장애이다. 또한 수술 후 접촉 면적을 크게 하는 것이 술후 안정성에 유리하다. 초기의 하악골체절단술을 지양하고 하악지에서의 수술법이 발전되었는데 Trauner는 상행지에서 L-자의 골절단술(inverted L osteotomy of the ascending ramus)을, Obwegeser(1955)는 구강내 하악시상분할법(intraoral sagittal split osteotomy of mandible)을 기술하였고 이 방법은 이탈리아의 Dal Pont(1958),미국의 군의관 Hunsuk(1968) 등에 의해 개량되었다. 하악지 시상절단술 외에도 하악상행지 수직절단술(Vertical ramus osteotomt)도 시술 방법이 간단하고 턱관절의 위치유지에 유리하다는 장점이 있어 턱관절증이 있는 사람이나 하악비대칭 증례에서 많이 시술되고 있다. 이 외에도 하악지의 수직골절단의 형태에 따라 다양한 수술방법이 개발되었다.
ii) 상악의 수술
상악의 수술에서 가장 큰 문제는 수술 중에 출혈이 심하다는 것이었다. Bell은 원숭이를 이용한 실험에서 상악절제 후의 혈류 공급에 대한 연구를 한 후, 1975년에 LeFort I osteotomy의 방법을 보고하였고, Epker 등도 같은 해에 중안면부의 기형을 치료하기 위해 상악에서 수술한 방법을 보고하였다. 통상적인 악교정수술에는 주로 LeFort I osteotomy가 이용되나 ,코를 중심으로 한 중안면부의 함몰이 심한 경우 LeFort II osteotomy가, 선천성 안면기형의 치료에는 LeFort III osteotomy가 적용되고 있다. 이러한 수술은 수술 기구의 발달과 plate나 screw 같은 견고고정법의 개발에 의해 가능하게 되었다. 상악 분절술은 상악전체를 포함하는 Le Fort series와는 달리 상악의 일부만 골절시키는 외과적 수술로 상악 전방분절술과 상악 후방분절술 모두 시행되어 왔으며 Wassmund, Wunderer. Kőle, Schuchardt 등에 의해 발전되어 왔으나 분절 골편에의 혈류 공급 문제와 수술의 복잡성, 절단 부위에의 공간 잔존 등이 문제가 되었었다. Bell, Epker 등이 구개점막의 절개없이 시술하는 방법을 개발하였다.
iii) 양악수술 (Two jaw surgery)
많은 악안면변형증 환자는 상악과 하악에 문제가 함께 있는 경우가 많다. 따라서 상하악에서 함께 수술을 해야 보다 조화로운 얼굴을 달성할 수 있다. Kőle은 이미 1959년에 상하악 치조골 절단술을 보고하였고, Obegeser는 1970년에 상악에서는 LeFort I osteotomy를 하악에서는 양측시상분할술을 한 양악수술의 경험을 발표하면서 심미적인 측면 뿐만 아니라 술후 안정성이 증가된다고 하였다. 현재는 수술 방법의 개선과 마취의 발전,견고고정법의 적용으로 양악수술이 일반화되었다. 이 뿐 아니라 턱교정수술에 일반적인 얼굴성형수술(이부성형,윤곽성형 등)이 첨가되어 보다 심미적인 결과를 얻고 있다.
iv) 견고고정법 (rigid skeletal fixation)
견고고정법이 적용되기 전에는 턱교정수술 후의 회복기에 골편이 움직이지 않도록 상하악치열의 악간고정과 안와하연(inferior orbital rim)이나 권골궁(zygomatic arch) 등에 wire로 비끌어 매어(suspension wire) 최소 6주 이상 유지하였다. 이렇게 입을 못 벌리게 하면 음식섭취 제한으로 체중 감소,식욕 감퇴,턱관절 통증,안면근 통증 등의 신체적 문제와 함께 심리적으로 심한 침체(depression)가 초래될 수 있었다. 1917년 독일의 Sorensen이 분쇄골절된 하악골을 고정하기 위해 금속판(gold plate)을 만들어 사용한 기록이 있고 1960년대 말 스위스에서는 팔다리를 위한 금속판과 나사를 만들어 사용하였다고 한다(osteosynthesis). 그러나 턱교정수술에 이 원리를 적용한 것은 10년 정도 후에 Spiessl이 하악지 시상절단술을 한 환자에서 나사로 고정하였다(1974).
1980년대 초부터 견고고정법이 많이 사용되기 시작하여 ,조기에 말을 하고 음식을 섭취할 수 있어 빨리 일에 복귀할 수 있게 되고 구강위생과 정신 건강에도 도움이 되게 되었다. 이 방법이 사용되면서 상,하악 동시 수술도 더 많이 시행되게 되었고, 최근에 시도되고 있는 선수술-후교정 치료법도 가능하게 되었다.
v) 정확한 진단과 치료 계획의 수립 : 턱교정수술의 예지성과 안정성의 확보
턱교정수술의 양과 방법을 결정하기 위하여 두부방사선규격사진이 이용되었으며 특히 기존의 교정치료 목적이 아닌 수술을 위한 환자를 위한 분석법(Bursone, 1978)들도 개발되었다. 경조직 뿐만 아니라 실제적으로 외모에 더 큰 영향을 주는 연조직에 대한 고려도 중요하다고 하여 Stoner (1955), Burstone(1967,1980), Ricketts(1968), Merrifield(1996), Sarver 등(1988) 등의 연구가 이루어졌다. 이러한 진단법들은 컴퓨터를 이용한 진단과 치료 계획의 수립(Ricketts 등)으로 발전되어 많은 상업 프로그램들이 개발되었다. 이를 이용하여 환자의 형태를 다각적으로 분석하고 모의수술을 시행하여 치료 목표(STO)를 수립한 후 환자에게 설명하고 의견을 수렴한 후 동의를 얻는 절차가 간편하게 되었다.
Profitt과 Akerman(1985)은 턱교정수술이 꼭 필요한지를 판단하는 객관적인 기준으로 유용하게 적용할 수 있는 "부조화의 범주(envelope of discrepancy)"를 제시하였다.
최근에는 IT 산업과 의료 장비의 급속한 발전으로 치과에서도 컴퓨터 단층촬영 영상(CT)이 이용되었고 특히 Cone-Beam computed tomography(CBCT)가 널리 보급되어 악골의 변형을 삼차원적으로 더 잘 이해힐 수 있게 되었고 가상 시술(virtual surgery)과 surgical splint 제작(stereolitho- graphic model)이 가능해져서 턱교정수술 분야에도 많이 활용되고 있다.
4. 턱교정수술의 최근 경향
최근에는 외모를 중시하는 사회 풍조에 따라 골격성 부정교합의 치료만이 아닌 외모의 심미적 개선을 주목적으로 하는 환자들이 증가하고 있다. 이들은 인터넷 등에서 다양한 의료정보를 수집하여 때로는 치과의사보다도 검정되지 않은 새로운 경향의 치료를 요구하기도 한다. 의과-치과적 발전에 의해 더 광범위하고 복잡한 수술이 가능해졌으며 외모 개선에 도움이 되는 추가적인 수술(윤곽 성형, 연조직 수술)등도 적극적으로 수용되고 있으며 치료 기간의 단축을 적극적으로 요구하기도 한다.
1) 양악회전수술(Two jaw surgery with rotational set-back of maxilla, Rotation of maxillo- mandibular complex)
최근 환자들은 전체적으로 얼굴이 작아지고 갸름해지기를 원하는 경향이 있다. Kőle, Owegeser 등이 오래 전부터 상,하악 양악수술을 시행하였으나 교합평면의 회전을 시도한 것은 비교적 최근의 일이다(Reyneke 등 1990, Worford 등 1993). 특히 중안면부가 긴 장안모 III급 부정교합자에서는 상악의 후방부를 더 절제하여 하악이 회전된 상태에서 하악의 수술을 많이 해주면 얼굴이 작아질 뿐아니라 , 수술 후 전치부의 수직피개가 잘 유지되는 장점이 있어 최근에 많이 시행되고 있다.
2) 선수술 - 후교정, 또는 최소 술전 교정치료
30여년 전에 정립된 수술전 교정치료-턱 수술-마무리 교정치료의 개념은 악안면변형의 치료를 획기적으로 발전시켰으나, 치료 기간이 길고 특히 술전 교정치료 기간 동안 외모가 더 나빠지고 기능적으로도 많이 불편하다. 따라서 최근에는 먼저 턱교정수술을 시행하고 짧은 기간에 교정치료를 통해 교합을 개선하려는 경향이 있다. 그러나 이는 완전히 새로운 개념의 치료 방법은 아니고 과거부터 여러 가지 여건으로, 그리고 조건이 되면 턱수술만 하던 것의 적응증이 확대된 것으로 생각된다. 석고모형에서의 가상의 치아배열, 나아가서는 컴퓨터 프로그램을 이용한 치아 배열(virtual set-up)을 쉽게 할 수 있고 micro-implant를 교정치료에서 이용하면서 치아의 합임을 비롯한 종전에는 대단히 힘들었던 치아이동도 할 수 있게 된 것이 선수술 또는 최소한 술전교정치료 후 턱수술을 수용할 수 있는 기반을 제공하였다.
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