하악운동

[이신후 4기]

하악 운동(Mandibular movement)

하악의 운동양식에 대한 이론은 치의학의 모든 분야와 관련이 있다. 특히 치과 보철은 인공물로 구강 영역의 결손을 보충하는 것이므로 구강악계와 기능적 조화를 이루는 보철물을 제작하기 위해서는 개개인 특유의 하악 운동을 충분히 파악할 필요가 있다
입안이 비어있는 상태에서 하악을 의식적으로 운동시키면 하악은 상하(수직)방향, 전후 방향, 그리고 좌우(측방) 방향으로 자유롭게 움직인다. 이러한 하악운동은 악관절, 치아의 교합면, 근육, 인대, 신경, 그리고 기타 연조직과의 협조 작용에 의해 이루어진다.
따라서 하악은 가동 범위 안에서 임의의 위치를 점할 수 있다. 이와 같이 상악에 대해 하악이 점유하는 위치를 하악위(mandibular position)라 한다. 하악위는 하악이 운동하는 한 무수히 존재하게 된다. 그러므로 하악이 어느 위치에서 정지하면 그 위치에서 상악에 대한 하악의 상하, 전후, 그리고 좌우의 위치 관계가 정해진다. 또한 악관절에 있어서도 하악와에 대한 하악두(과두)의 위치관계가 정해진다. 이와 같이 어느 하악위에 있어서 상악에 대한 하악의 위치적 관계를 악간 관계(jaw relation, maxillo-man-dibular relation)라 한다.
하악이 상악을 향해 가까워지고 상.하악의 치아가 서로 접촉되면 그 위치에서 폐구운동이 정지되거나 접촉 상태를 유지한 상태로 활주 운동(sliding movement)을 하게 된다. 이와 같은 상.하악 치아의 접촉 또는 접촉 관계를 교합(occlusion)이라 하고 교합이 이루어질 때의 하악위를 교합위(occlusal position), 상하악 악골 사이의 관계를 교합 악간 관계(occlusal jaw relation, maxillomandibular relation)라고 한다.

하악위(Mandibular position)

1.하악 안정위(Mandibular rest position)
하악의 기본적인 운동은 개폐운동, 전방운동, 후방운동 및 측방운동이 있는데, 이들 기본 운동이 조합되어 저작, 발음, 등의 기는 운동이 행해진다. 그리고 이들 기능 운동이 끝나면 하악이 상악과 일정 거리를 유지하며 정지하게 된다. 기능 운동 후 하악의 정지위 또는 바르게 서 있는 상태에서 하악이 생리적으로 안정한 자세를 취하는 위치를 ‘하악 안정위’라고 한다.
하악의 안정위 시에는 상하 치열의 교합면 사이에 대략 일정한 수직 거리가 유지되는데 이것을 안정 공격(free way space, interocclusal clearance, interocclusal distance, interocculsal gap, interocclusal rest space)이라고 한다. 안정 공격의 평균치는 중절치 부위에서 측정하였을 때 2~3mm정도이다.
















이와 같이 하악이 안정위에서 정지하는 이유는 하악을 올리는 근육군과 내리는 근육군 사이에 생리적인 근육의 긴장성 균형(tonic balance)이 이루어지기 때문인 것으로 생각할 수 있다. 따라서 하악 안정위를 생리적 하악 안정위(physiologic mandibular rest position)라고도 한다. 근육의 긴장성 균형 상태란 최소한의 근육활동은 있으나 적극적인 근육 수축이 없는 것으로, 이 상태에 의해 근육은 자신의 형태를 유지함과 동시에 기능적으로 서로 길항관계에 있게 된다. 그러므로 하악의 거상근과 하제근 사이에 긴장성 균형이 이루어지면 하악이 그 자체의 중량에 의해 하강하지 않고 정지되며 얼굴의 형태가 일정하게 유지되고 또한 호흡운동을 율동적으로 행할 수 있는 하악위가 유지된다.
이상과 같이 하악안정위에서는 얼굴의 형태가 일정하게 유지된다. 이때, 상악 또는 안면상에 있는 임의의 점과 하악에 있는 임의의 점 사이에 수직 거리를 측정하면 하악 안정위 상태에서의 안정 수직 고경(rest vertical dimension) 또는 안정위 악간 수직 고경이 수치로 나타난다.
한편 하악 안정위를 악관절 쪽에서 보았을 때, 여기에서도 과두를 일정의 위치에 유지하기 위한 연조직 사이의 긴장성 균형이 이루어진다. 따라서 과두는 관절와 내에 무리없는 자연스런 위치(natural and unstrained position)를 차지하게 된다.
그러므로 치료실에서는 무치악 환자를 위한 교합의 채득 시 제일 먼저 환자의 하악 안정위를 정함과 동시에 과두 안정위를 유지케 하고, 이어서 이 고경 상태에서 안정 공격량만큼의 수직 고경을 낮추어 준다.

2.중심 교합위(Centric occlusion)
상하악 치아의 교두 또는 교두의 사면이 서로 최대의 면적으로 접촉하고, 교두가 밀접하게 감합(intercuspation, interdigitation)하여 안정을 취하는 하악위를 중심 교합위(centric occlusion, centric occulsal position) 또는 교두 감합위(intercuspal position)나 습관성 폐구 종말위(habitual occlusion)라고 한다. 하악이 중심 교합위에 있을 때 과두의 위치는 보통 사람의 경우 약 90%정도가 관절와 내의 최후방 후퇴위보다 약 1mm 전방에 있다고 한다.

중심 교합위는 다음과 같은 기능적 특징을 가지고 있다.
첫째, 유치악인 사람에 있어서는 저작할 때마다 종말위로서 매번 반복되는 하악위이다.
둘째, 연하 운동 시의 치아 접촉위이다.
셋째, 하악 안정위에서 폐구될 때, 즉 습관성 폐구로 상의 교합 종말위이다.
넷째, 가볍게 개구한 상태에서 개.폐구 운동을 급속하게 반복하면, 즉 ‘tapping’을 행하면, 점차 tapping에 의한 점이 중심 교합위를 향해 집합하게 된다.
중심 교합위는 이상과 같은 형태적, 기능적 특징을 가지고 있으므로 무치악 보철물인 총의치를 제작할 때 기준 교합위로 최적이라고 한다.

3.중심위(Centric relation)
상.하악 치열을 가볍게 교합시킨 상태에서 하악을 후방으로 이동시키면 악관절의 구성 요소인 측두 하악 인대에 가로막혀서 더 이상 후방운동이 행하여지지 않는다. 즉 하악골의 과두가 관절와 내에서 긴장하지 않고 최후방에 위치하여 그 위치로부터 자유로이 측방운동을 행할 수 있는 때의 두개골과 하악골의 위치적 관계를 중심위(centric relation, centric position)라고 한다. 또한 하악위는 인대에 의해 규제된다고 하므로 중심위를 인대위(ligamentous position)라고도 부른다.
중심위가 중요한 이유는, 첫째 이 위치에서 좌우의 과두를 연결한 가상축인 종말 접번축(terminal hinge axis)이 생기며, 둘째 이 축을 중심으로 하악의 종말 접번 운동 또는 개폐 운동(terminal hinge movement)이 일어난다는 것이다. 실제 측정에 의하면 순수한 하악의 접번 운동은 하악이 중심위에 있을 때 중절치부에서 약 20mm정도까지의 개구 범위에서 이루어진다고 한다. 따라서 이러한 현상을 역으로 이용하면, 즉 하악을 중심위로 후퇴시켜서 순수 접번 운동을 행하게 하면 과두 부근에서 하악의 접번 운동의 중심이 구해진다. 또 중절치를 기준으로 하여 하악을 20mm 정도 개폐 운동시켜 그것이 접번운동인 것이 확인되면 이 때의 하악위를 중심위라고 할 수 있다.

하악의 기본운동
하악의 기본운동은 전술하였듯이 크게 개폐운동, 전후운동, 그리고 측방운동으로 나누어진다. 하악의 기본 운동을 이해하려면 특히 하악의 양측 과두점과 절치점(양측 하악 중절치 근심 절단 우각 사이의 중간점) 사이에서 일어나는 3차원적인 운동 양상을 알아야 할 필요가 있다.

1.개폐 운동(Openning and closing movement)
개폐운동은 크게 한계 운동(전방 한계 운동, 후방 한계 운동)과 습관적인 개폐운동으로 구분된다. 개폐운동은 양측 과두를 통과하는 가상축인 접번축(hinge axis)을 중심으로 하악이 단순히 회전 운동만 하는 것은 아니다. 즉 하악을 크게 개구시켜 보면 처음에는 절치점이 전하방 또는 후하방으로 향하고, 이어서 점차 후퇴하여 전방으로 돌출 만곡되는 호선(arc)을 그리면서 최대 개구위에 도달한다. 그리고 여기에서 습관성 폐구를 시키면 하악 안정위를 지나 중심 교합위로 돌아온다. 이 도형을 Posselt의 도형(Posselt figure)이라고 한다.
과두는 개구의 초기를 지나면 관절 원판과 함께 하악와의 전벽을 따라 급격히 전하방으로 10~20mm정도 이동한다. 나아가 최대 개구위가 되면 좌.우 양측의 과두와 관절원판이 관절 결절의 하부까지 오는 경우가 많다. 이때 과두의 전하방 이동선과 교합 평면 또는 Camper 씨 평면과 이루는 각을 시상 과로 경사도(inclination of sagittal condylar path)라고 한다.
이 각도는 Gysi에 의하면 무치악 환자의 경우 평균 33도, 중택에 의하면 무치악 환자의 경우 평균 29도, 유치악 환자의 경우 평균 41도라고 한다. 시상 과로 경사도는 구치부의 교두 경사도와 정비례 관계가 있다는 사실이 Gysi에 의해 주창되었는데, 이것은 보철학적으로 상당히 중요하다.


























2.전방 활주 운동(Protrusive sliding movement)
중심 교합위에서 상.하악 치아를 접촉시킨 채로 하악을 전방 운동시키면 보통 사람은 상악 전치가 하악 전치를 피개(overlap)하고 있으므로 하악 전치의 절단이 상악 전치의 설면을 활주하여 전하방으로 향한다. 따라서 하악의 전방 활주 운동시 절치점이 움직이는 경로와 수평 기준면 사이에 생기는 각을 시상면에서 측정하면 시상 절치로 경사각(inclination of incisal path, incisal guidance angle)이 얻어진다. Gysi는 시상 절치로 각을 평균 60도라고 하였다. 이 각도는 전치의 수직 피개(vertical overlap) 및 수평피개(horizontal overlap)의 상태에 영향을 받는다.
하악의 전방 활주가 계속되어 절단 교합(edge to edge bite, end to end bite)이 된 후에는 하강이 수반되지 않는 전방 이동이 이루어진다. 또한 양측 과두는 큰 개구 운동 시와 동일하게 좌우 대칭적으로 시상 과로 경사를 따라 전하방으로 이동한다. 전방 운동시에 있어서 과로(condyle path)와 절치로(incisal path)와의 관계는 구치의 교두 경사각에 큰 영향을 준다.

3.측방 활주 운동(Lateral sliding movement)
중심 교합위 또는 중심위에서 상하의 치아를 접촉시킨 채로 하악을 측방 운동시키면 저작 시의 구마운동(grinding movement)과 유사하기 때문에 예로부터 연구의 대상이 되어 왔다. 개폐 운동이나 전후 활주 운동은 원칙적으로 좌우 대칭적인 것이지만 측방운동은 한쪽으로 치우치는 운동이므로 3원점(좌우 과두점,절치점)의 움직임을 정밀하게 측정하지 않으면 하악 전체의 움직임을 파악하기 어렵다. 통상적으로 하악이 이동하는 측을 작업측(working side)이라 하며 실제 음식물을 저작하는 쪽이라는 뜻에서 기능측 또는 저작측(chewing side)이라 한다. 반면에 반대측은 균형측(balancing side)이라고 하며 비작업측(non-working side) 또는 평형측이라고도 한다.
평형측 과두는 측방 활주 운동시 전내하방으로 강하게 이동한다. 이 운동경로와 정중 시상면과 이루는 각을 측방 과로각(lateral condylar path angle) 또는 Bennett각(Bennerr’s angle)이라고 한다. Gysi는 Bennett 각을 평균 14도 전후라고 보고하고 있다. 한편 작업측 과두는 약간 회전하면서 동시에 외방으로 이동한다. 이 1mm 전후의 작은 범위의 운동을 Bennett 운동(Bennett movement)이라고 한다.
측방 활주 운동 시의 하악 절치점을 수평면에서 보면 전하측방으로 크게 이동하는데, 이때 생기는 각을 측방 절치로각(lateral incisal path angle) 또는 gothic arch 각(gothic arch angle)이라고 하며, 도형으로 그렸을 때에는 gothic arch라고 한다. 따라서 gothic arch를 묘기(tracing)하는 일을 ‘gothic arch tracing’이라고 한다. Gysi는 측방 절치로각을 100~140도, 평균 120도라고 보고하고 있다.
이상 하악의 기본운동을 기술하였으나 실제 저작 운동 시에는 이들 운동의 기본적인 요소가 합쳐져 식품의 종류에 따라 다양한 운동을 하게 된다.

Christensen 현상(Christensen phenomenon)
무치악 환자의 상하악에 평평한 교합제(occlusion rim)를 장착시키고 전방 운동을 행하게 하면 하악 과두가 시상 과로 경사를 따라 전하방으로 이동하므로 전치부에서는 하악 교합제가 상악 교합제의 절연부와 접촉하면서 이동하지만 구치부에서는 상하악 교합제의 교합면 사이에 삼각형의 공간이 생기는 데 이러한 현상을 ‘시상 Christensen 현상’이라고 한다. 시상 Christensen 현상이 생긱 때 상하 구치부 사이에서 이개하는 정도는 시상 과로 경사도에 비례하는데, 시상 과로 경사도가 급할수록 또한 후방으로 갈수록 이개량은 커진다.
또한 평평한 교합제를 장착한 채로 측방운동을 행하게 하면 평형측 과두가 전내하방으로 이동하므로 평형측 상하 교합제 사이가 이개하는데, 이러한 현상을 ‘측방 Christensen 현상’이라고 한다. 측방 Christensen 현상 시에 삼각형 공간의 높이를 측정하면 측방 과로 경사각을 구할 수 있다.
Christensen 현상은 유치악의 경우에는 별 문제가 없으나 총의치의 경우에는 안정의 측면에서 볼 때 좋은 현상이 아니다. 따라서 치과 기공사는 총의치 제작시 이에 대처할 수 있는 술식을 강구해야 한다.

하악의 기능적 운동

1.저작 운동
음식물을 자르고 부수고 갈아서 타액과 혼합하여 연하(swallowing)하기 쉽게 하는 일, 즉 구강 내의 소화 작업을 저작이라 한다. 저작 운동은 의사에 의해 완전히 조절되지만 보통은 구강 영역에 분포하는 감각수용기에서의 구심성 충동(afferent impulse)에 의해서 유발되므로 무의식적이기도 하다. 또한 저작 운동은 반사 운동의 반복이며, 개인이나 식품 또는 저작의 시기에 따라 여러 가지 저작 운동 경로를 취하지만 전체적으로는 하악의 측방 활주 운동의 경로와 깊은 관련을 갖는다고 한다.
저작 시 하악의 움직임, 특히 절치점의 운동 경로를 전두면상에 묘기(tracing)하면 작업측으로 치우쳐져서 상방이 뾰족한 물방울 형태의 저작 운동 경로(chewing ctcle)가 얻어진다.
저작 운동 경로를 묘기하는 방법은 Zsigmondy, Gysi, Nakazawa 등의 연구가 유명한데, 그 결과는 대략 3~5상으로 나누어진다.
제1상은 중심 교합위에서 개구하면서 서서히 작업측으로 향하는 시기이고, 제2상은 약간의 개구를 수반하면서 강하게 작업측으로 이동하는 시기이다. 제3상은 이 위치에서 약 0.1초 정도에 걸쳐 상하 치아 사이에 식품을 개재시킨 곳까지 폐구하여 0.2~0.3초 동안에 걸쳐 식품을 분쇄 또는 구마(grinding)하면서 중심 교합위로 돌아오는 시기이다. 그러나 특히 강하고 질긴 식품에 있어서는 제3상의 말기에서 좀더 시간이 걸려야 하므로, 제4상과 5상이 추가될 수 있다. 제4상이란 작업측의 상하 치아가 ‘교두 대 교두’의 위치를 취한 후 교합면을 활주하여 중심 교합위로 돌아오는 시기이다.
통상적으로 1cycle의 저작 운동 주기에 소요되는 시간은 0.5~0.9초 정도이다.
저작 기능이 효과적으로 발휘될 수 있는 의치를 제작하기 위해 치과 기공사는 저작 운동의 기구(mechanism)를 충분히 알고 그 규모에 맞게 인공치를 배열함과 동시에 교합면의 형태를 부여하여야 한다. 더구나 의치상이 있는 총의치는 연조직의 저막위에 놓여 있어 불안정하므로, 악골 내에 식립되어 비교적 안정성이 있는 자연 치아와는 다른 배려가 있어야 한다. 물론 치관 수복 보철물의 경우라 할지라도 교합면의 형태가 부적당하면 악운동의 장애는 물론이고 지대치, 대합치, 악관절, 근육 등에 파괴적인 해를 미치게 된다.
그러므로 보철 임상에 있어서는 먼저 환자의 하악 운동의 요소를 정확히 측정하고 이와 동등한 조건을 조절성 교합기에 부여한 다음, 즉 환자의 하악 운동을 구강 밖에 재현 한 상태에서 의치 제작을 행하는 것이 이상적이라고 하겠다.

2.연하 운동
사람은 타액의 연하(swallowing)를 포함하여 통상 하루에 600회 정도의 연하를 한다. 연하를 할 때에는 대개 폐구와 동시에 교합 접촉이 일어난다.(접촉될 치아가 없는 경우와 부드럽고 유동성이 큰 음식물을 섭취할 경우는 교합 접촉이 없음)
교합 접촉이 일어나는 위치에 대해 Glickman, Jankelson은 중심 교합위(교두 감합위)라고 하고 있으나, Zander는 중심 교합위의 후방에서 접촉하여 그곳으로부터 중심 교합위까지 활주한다고 하고 있다.
연하 운동은 구강의 주요 기능 운동의 하나이고 저작 운동보다 훨씬 더 반사적으로 조절된다. 그러므로 유치악의 경우에는 연하 시 악골의 위치 재현성이 높으므로, 연하 운동을 악간 관계의 기록에 응용하는 방법도 시도되고 있다. 그러나 무치악인 경우에는 연하시 악골의 위치 재현성이 유치악인 경우 만큼 높지는 않기 때문에 악간 관계의 기록에 대한 보조적 수단으로만 사용되고 있을 뿐이다.
교합 양식(Types of occlusion)
하악위 및 하악 운동이 상세히 연구되고 이들과 치열의 교합면 형태와의 관계가 분석됨으로써 상하악 치열 전체의 교합을 어떻게 구성하는 것이 좋은 지에 관한 문제가 중요 관심사로 떠오르게 되었다.
이것은 교합의 양식이 치주 조직 및 측두 하악 관절은 물론이고 신경근 기구, 이어서 전신의 기능에도 영향을 준다는 사실과 연결되는 것이므로 보철 임상은 물론이고 일반 치과 임상에도 관련이 되는 기본적인 문제이기도 하다. 특히 의치 보철물을 제작함에 있어 새로운 교합 관계를 부여하고자 할 때에는 다음에 기술하는 여러 가지 교합 양식 가운데 보철학적으로 타당하다고 생각되는 것을 신중히 고려하여 선정하지 않으면 안된다.

1.양측성 균형 교합(Bilateral balanced occlusion)
양측성 균형 교합은 중심 교합위에서 하악이 측방으로 움직였을 때 작업측(working side)에서는 상악 구치의 협측 교두와 하악 구치의 협측 교두 그리고 상악 구치의 설측 교두와 하악 구치의 설측 교두가 모두 접촉하고, 동시에 평형측(balanceing side)에서는 상악 구치의 설측 교두와 하악 구치의 협측 교두가 접촉하는 상태이다. 물론 이때 중심 교합위에서 안정한 교합이 이루어져야 하는 것은 당연하다. 나아가 중심 교합위에서 하악이 전방으로 움직였을 때에도 하악 전치는 상악 전치의 설측면과 접촉하면서 활주하여 절연(또는 절단) 교합(edge to edge bite)을 이루고, 구치부는 하악 치아 교두의 근심 사면이 상악 치아 교두의 원심 사면과 접촉하면서 좌우측 동시에 균형을 이룬다.
양측성 균형 교합이 이루어지려면 중심 교합위에서는 안정 교합이 이루어져야 하고 측방교합위 및 전방 교합위에서는 작업 접촉은 물론 평형 접촉이 있어야 한다. 그러나 이와 같은 교합 상태는 자열 치열궁에 있어서는 부분적으로 존재할 수는 있어도 치열궁 전체에 걸쳐서 존재하는 경우는 거의 없다. 나아가 유치악에서는 평형 접촉이 평형측 치아 지지 조직에 상당히 유해하다고 인식되고 있기 때문에 더욱더 양측성 균형 교합을 모색하지는 않는다.

2.편측성 균형 교합(Unilateral balanced occlusion)
교두 감합하고 있는 상태에서 하악이 측방 이동되면 작업측만이 상하악 치아 사이에 교합 접촉이 있고 평형측에서는 교합면 사이가 뜨는 경우가 있다. 이와 같은 교합상태를 편측성 균형 교합 또는 군 기능 교합(group functioned occlusion)이라고 한다. 나아가 교두 감합위에서 하악을 전방 운동시키면 상악 전치만이 하악 전치와 접촉하고 구치부에서는 상하악 치아가 접촉하지 않는다. 이러한 교합양식은 자연 치열인 사람에게서 가장 많이 나타나는 교합이기도 하다.
편측성 균형 교합의 양식을 부여할 때 과거에는 작업측에서 상하악 치아의 협측 및 설측 교두 모두를 접촉시키는 방법이 권장되었으나, 현재에는 작업측에서 오로지상하악 치아의 협측 교두끼리만 균등하게 접촉하여 활주하도록 하는 방법이 권장되고 있다.

3.구치 이개 교합(Disclusion)
교두 감합하고 있는 상태에서 하악을 측방 이동시키면, 전치 가운데 주로 견치가 서로 접촉 활주하고 상악 구치는 하악 구치와 접촉하지 않게된다. 이와 같은 교합을 구치 이개 교합이라고 하는데, 하악을 전방 이동시켜도 구치부가 접촉되지 않는다. 자연치열의 유치악인 사람에 있어서 전치의 과개 교합(closed bite;deep vertical overlap이 존재함) 시 많이 나타난다. 구치 이개 교합은 교모(attrition)에 의한 교합의 변화를 예방하고 접촉 활주에 따른 측방압의 위해 작용을 방지하기 때문에 상호 보호 교합(mutually protected occlusion)이라고도 하며, 또한 견치에 의해 주도되므로 견치 유도 교합(cuspid protected rehabilitation)이라고도 한다. 나아가 영속성이 있다는 이유 때문에 구강 수복(oral rehabilitation)시 이상적인 교합이라고 주장하는 학파도 있다. 그러나 구치 이개 교합을 적용하려면 견치의 존재가 필요하므로 견치가 상실되었거나 상태가 나쁠 때 이 교합을 적용하는 것은 바람직하지 못하다.

교합 소면(Facet)
성인 천연 치아를 보면 구치 교합면의 교두정과 교두 사면에는 교모(attrition)에 의하여 생긴 다수의 작은 평탄면이 보인다. 이것을 교합 소면(facet)이나 교합 국면 또는 교모면이라 한다.
교합 소면은 개인의 악운동 요소나 저작 기능과 미접한 관련이 있다. 교합 소면은 전방 교합 소면, 후방 교합 소면 및 평형 교합 소면으로 구분짓기도 한다. 인공치 교합면에도 적당한 교합 소면을 부여하면 저작 운동이 원활해 질뿐만 아니라 저작 능률이 증대된다고 할 수 있다. 더구나 총의치의 안정을 위해서는 교합 소면의 경사 각도 조절이 중요시되고 있다.
1929년 Alfred Gysi는 교합 소면을 축학설(하악의 기본 운동을 축을 중심으로 하는 회전 운동으로 분석하고, 축의 위치 및 경사와 치아의 배열 및 교합면 형태와의 관계를 구명한 설)에서 사용한 기하 제도법에 따라 구성하였다. 즉 좌우측 교합 평면 상부에 있는 회전점을 중심으로 평형측과 작업측의 교합면 상에 원호를 그려서 측방 교합선을 구하고 동시에 전방 교합선을 시상면과 평행이 되게 그려서, 각 선의 교차점에 의해 전체 구치의 교합 소면을 구분지넜다.
이 학설에 따라 만든 Trubyte의 20도 도치(porcelain tooth)나 33도 도치는 인공치의 교두 경사를 과로나 절치로와 조화시킴으로써 의치의 안정을 꾀하려고 한 것이다.
하악운동역학(Mechanics of mandibular movement)

하악 운동은 서로 관련된 3차원적인 회전 및 활주 운동의 복잡한 연속 과정으로 일어난다. 이는 양측 악관절의 협동과 동시적인 활동에 의해 결정된다. 양측 악관절은 완전히 독립적으로 기능할 수도 없고 좌우 일치되는 운동을 동시에 하지도 않는다. 하악 운동의 복잡성을 보다 잘 이해하기 위해서는 먼저 한쪽 악관절내에서 일어나는 운동을 분리시켜 알아보는 것이 도움이 된다. 먼저 운동의 유형에 대해 논의하고, 다음에 관절의 3차원적인 운동을 한 평면내의 동작으로 나누어 설명할 것이다.

운동의 유형(ROTATIONAL MOVEMENT)

1.회전운동(ROTATIONAL MOVEMENT)
Dorland 의학 사전에서는 회전 운동을 ‘축의 주위로 도는 과정 또는 축을 중심으로 일어나는 신체의 운동’이라고 정의하고 있다. 저작계에서는 개폐구시 과두내에 고정된 한 점이나 과두축 주위로 회전이 일어난다. 다시 말해 과두의 위치변화 없이 치아가 서로 분리되고 다시 교합된다.
악관절내에서 회전은 하관절강내의 운동으로 일어난다. 이는 과두의 상부면과 관절 원판의 하부면 사이의 운동이다. 하악의 회전 운동은 수평면(horizontal plane),전두면(frontal plane, 수직면), 시상면(sagittal plane)의 세기준면(reference plane)상에서 일어난다. 즉 각 기준면에서 축이라 불리는 한 점 주위로 일어난다.

수평회전축(Horizontal axis of rotation)
수평축을 중심으로 일어나는 하악 운동은 개폐구 운동으로 이를 접번 운동(hinge movement)이라고 부른다. 따라서 이 운동이 일어나는 수평축은 접번축(hinge axis)이라고 한다. 접번 운동은 순수한 회전 운동이 일어나는 유일한 하악운동인 것 같다. 다른 운동에서 축을 주위로 하는 회전 운동은 축의 활주가 동반한다.
과두가 관절와내 최상방 위치에 있고 순수한 회전 운동으로 입이 벌어지는 경우 이 운동이 일어나는 축을 종말 접번축(terminal hinge axis)이라고 부른다. 종말 접번축을 중심으로 하는 회전 운동은 쉽게 실시해 보일 수는 있지만 정상 기능시에는 거의 일어나지 않는다.

전두(수직)회전축[Frontal (vertical) axis of rotation]
전두측을 중심으로 하는 하악 운동은 한쪽 과두가 종말 접번위에서 전방으로 움직이는 한편 반대축 과두의 전두축은 종말 접번위에 남아있을 때 일어난다. 가동 혹은 궤도과두(moving or orbiting condyle)가 전방으로 움직일 때 전두측이 기울어지도록 해 주는 관절 융기 경사 때문에 이 유형의 독립된 운동은 실제로 일어나지 않는다.

시상 회전축(Sagittal axis of rotation)
시상축을 중심으로 하는 하악 운동은 한쪽 과두가 종말 접번위에 머무르는 동안 반대측 과두가 하방으로 움직일 때 일어난다. 악관절의 인대와 근육이 과두의 하방 전위(탈구)를 방지하기 때문에 이 유형의 운동은 실제로 일어나지 않는다. 그러나 궤도 과두가 관절 융기를 지나 전하방으로 움직일 때 다른 운동과 연관되어 일어난다.

2.활주 운동(TRANSLATIONAL MOVEMENT)
활주 운동은 운동중 움직이는 물체의 모든 점이 동시에 같은 속도와 방향으로 움직이는 운동이라고 정의내릴 수 있다. 저작계에서는 턱을 내미는 것과 같이 하악이 전방으로 움직일 때 일어난다. 치아,과두,하악지 모두가 같은 방향, 같은 속도로 움직인다.
활주는 관절의 상부강에서 관절 원판의 상부면과 관절와의 하부면(즉 과두 원판 복합체와 관절와)사이에서 일어난다. 대부분의 정상적인 하악운동에서는 회전과 활주가 동시에 일어난다. 다시 말해서 하악이 하나 혹은 그 이상의 축을 중심으로 회전하는 동안 각 축은 활주를 하게 된다.(공간에서 그 위치를 바꾸게 된다.)그 결과 시각적으로 매우 나타내기 어려운 복잡한 운동이 이루어진다. 이 운동을 이해하는 작업을 단순화시키기 위해 하악골을 세 기준면의 각각에서 움직이는 것으로 고려할 것이다

단일면 한계운동(Single Plane Border Movement)
시상면 한계운동과 기능 운동(SAGITTAL PLANE BORDER & FUNTIONAL MOVEMENTS)
시상면에서는 다음과 같은 네가지의 뚜렷한 하악 운동 부분을 관찰할 수 있다.
1. 후방개구한계
2. 전방개구한계
3. 상부접촉한계
4. 기능운동
후방과 전방 한계 운동의 범위는 악관절의 인대나 형태에 의해 결정되거나 제한을 받게 된다. 상부 접촉 한계 운동은 치아의 교합면과 절단면에 의해 결정된다. 기능 운동은 운동의 외곽 범위(outer range of motion)에 의해 결정되지 않기 때문에 한계 운동으로 간주하지 않는다. 이것은 근육 신경계의 조건 반응에 의해 결정된다.

후방개구한계운동(Posterior opening border movements)
시상면에서의 후방 개구 한계 운동은 2단계의 접번 운동 형태로 일어난다. 첫번째 단계에서 과두는 관절와내의 최상방 위치에 고정된다. 접번 운동이 일어나는 최상방 과두 위치를 중심위(centric relation position)라 부른다. 하악은 순수한 회전 운동에 의해 과두의 활주없이 개구할 수 있다. 이론적으로 접번 운동(순수한 회전 운동)은 중심위 앞쪽 어떤 하악 위치에서도 일어날 수 있다. 그러나 이렇게 되기 위해서는 수평축의 활주가 일어나지 않도록 과두가 고정되어야 한다. 이 고정이 유지되기 힘들기 때문에 종말 접번축을 이용하는 후방개구 한계운동만이 유일하게 재현 가능한 접번 운동이다.
중심위에서 하악은 수평축을 주위로 20~25mm(상하악 절치의 절단면간의 거리 측정시)정도 회전할 수 있다. 이 위치에서 악관절 인대의 긴장이 일어나며 계속 개구시 과두의 전하방 활주가 일어난다. 과두가 활주하기 시작하면 하악의 회전축은 하악지(body of ramus)로 이동하고 따라서 2단계 후방개구 한계운동이 일어난다. 하악지에서 정확한 회전축의 위치는 접형 하악 인대의 부착부위로 생각된다. 하악이 하악지를 관통하는 수평축을 주위로 회전하는 이 단계에서 과두는 전하방으로 이동하고 하악의 전방부는 후하방으로 움직인다. 관절낭 인대가 과두의 계속적인 운동을 방해하게 될 때 최대 개구에 도달하게 된다. 최대 개구는 상하악 절치 절단면 사이에서 측정시 40~60mm의 범위에 있다.

전방개구한계운동(Anterior opening border movements)
하악이 최대 개구 상태에서 과두를 전방 위치시키는 외측 익돌근 하두의 수축을 동반한 폐구를 하게 되면 전방개구한계운동이 일어나게 된다. 이론적으로 과두가 전방 위치에서 고정되면 하악이 최대개구상태에서 최대 전방위로 폐구할 때 순수한 접번운동이 일어날 수 있다. 최대 전방위는 부분적으로 경돌 하악 인대에 의해 결정되기 때문에 폐구시 이 인대의 긴장으로 인해 과두의 후방 이동이 일어난다. 과두는 최대 개구 상태에서는 최전방에 위치하나 최대 전방위에서는 그보다 후방에 위치한다. 최대 개구위에서 최대 전방위로의 운동시 과두의 후방 이동으로 인해 전방한계이동의 운동중심이 달라진다. 따라서 이 운동은 순수한 접번 운동은 아니다.
상방접촉한계운동(Superior contact border movements)
앞에서 논의한 한계운동들은 인대에 의해 제한을 받는 반면 상부접촉한계운동은 치아 교합면의 특징에 의해서 결정된다. 운동의 전 과정에서 치아 접촉이 있게 된다. 이 운동의 모양은 (1)중심위와 교두간위 사이의 변이량, (2)후방 치아의 교두 경사면의 경사도(Steepness), (3)전치의 수평 및 수직 피개도, (4)상악 전치의 설측 외형, (5)치아의 전반적인 악간 관계(interarch relationship)에 의해 좌우된다. 이 운동은 오직 치아에 의해 결정되기 때문에 치아의 변화는 한계 운동의 양상에도 변화를 미친다.
중심위에서는 정상적으로 하나 혹은 그 이상의 구치부 대합 치아들 사이에서 치아 접촉점이 발견된다. 종말접번폐구(termonal hinge closure, 중심위)시 최초의 치아 접촉은 상악 치아의 근심 경사와 하악 치아의 원심 경사 사이에서 일어난다. 하악에 근력이 가해지면 교두간위에 도달할 때까지 전상방 운동이나 편위(shift)가 있게 된다. 또 이런 중심위와 교두간위 사이의 활주에서 측방요소(lateral component)도 있을 수 있다. 중심위와 교두간위 사이의 편위는 인구의 약 90%에서 존재하며 그 평균거리는 1.23-+1mm이다.
교두간위에서는 대개 대합하는 전치부의 접촉이 있게 된다. 교두간위에서 하악이 전방으로 움직일 때는 하악 전치의 절단면과 상악 전치의 설측 경사면 사이에 접촉이 일어나게 되어 하악이 전하방으로 움직이게 된다. 이는 상하악 전치가 정단면끼리 맞닿을 때까지 계속된다. 절단면끼리 맞닿은 상태에서는 수평경로를 따르게 된다. 수평운동은 하악 치아의 절단면이 상악 치아의 절단면을 지날 때까지 상방으로 움직인다. 이후 최대 전벙운동까지의 나머지 경로는 후방 치아의 교합면에 의해서 조절되며 전방개구한계운동의 최상방위와 만나게 된다.
중심위와 교두간위 사이에 편위가 없는 경우 상방접촉한계운동의 시작부의 형태는 중심위에서 교두간위까지의 상방 활주가 없는 상태로 된다. 전방운동 시작부터 접방 치아와 접촉하게 되고 하악은 상악 전치 설면의 해부학적 형태를 따라 하방으로 움직이게 된다.

기능운동(Funtional movements)
기능 운동은 하악이 기능적 활동을 하는 동안 일어난다. 이는 주로 한계 운동내에 있게 되고 따라서 자유 운동이라고 간주된다. 대부분의 기능적 활동은 최대 교합을 요하므로 전형적으로 교두간위나 그하방에서 시작된다. 하악이 안정시에는 교두간위 하방 약 2~4mm에 위치하는 것으로 밝혀졌다. 이 위치를 임상적 안정위(clinical rest position)라고 한다. 어떤 연구에서는 이 위치는 아주 일정하지는 않다고 말하고 있다. 또 이런 임상적 안정위는 근육의 근전도적 활동이 최소가 되는 위치는 아니라는 사실로 결론이 내려진 바 있다. 저작근은 하악이 교두간위에서 약 8mm 하방, 3mm 전방에 있을 때 뚜렷하게 가장 적은 활동 수준에 있게 된다.
이 위치에서 하악을 아래로 잡아당기는 중력은 하악을 지지하는 거상근 및 다른 연조직의 탄력성 및 신장에 대한 저항력과 평형 상태에 있게 된다. 따라서 이 위치가 임상적 안정위로써 가장 잘 설명될 수 있다. 이 위치에서 관절의 관절내압(interarticular pressure)은 매우 낮고 탈구 상태에 근접하게 된다. 이 위치에서는 기능이 즉시 일어날 수 없기 때문에 중력에 저항하고 하악을 보다 기능적으로 대응시킬 수 있는 위치인 교두간위 하방 2~4mm에 위치시키는 근각 반사(myotatic reflex)가 활성화된다. 이 위치에서 치아는 즉각적인 기능을 위해 신속하고도 효과적으로 교합될 수 있다. 이 위치에서 근전도 활성이 증가하는 것은 근각반사를 나타내는 것이다. 따라서 이 위치는 진정한 안정위가 아니기 때문에 하악이 유지되는 이 위치는 자세성 위치(postural position)라고 명명하는 것이 적절한 것이다.
시상면에서 저작 주기를 검사해 보면 저작 운동은 교두간위에서 시작하여 원하는 위치까지 하방 및 약간 전방으로 개구하나 폐구는 개구 운동보다 약간 후방 위치에서 보다 직선적 경로를 따라 되돌아오게 된다.
기능운동에 대한 자세효과(Postural on functional movements) 머리를 똑바로 세우면 하악의 자세성 위치는 교두간위 2~4mm하방에 있게 된다. 거상근이 수축하면 하악은 교두간위로 곧바로 올라간다. 그러나 얼굴을 45도 가량 상방으로 올리면 하악의 자세성 위치는 약간 후방 위치로 바뀌게 된다. 이런 변화는 하악에 부착되거나 하악을 지지하는 여러 가지 조직들이 신장되는 것과 관계가 있다. 이 위치에서 거상근이 수축하게 되면 머리가 똑바로 있을 때보다 폐구로가 약간 후방에 있다. 따라서 치아 접촉도 교두간위보다 후방에서 일어난다. 이 치아 위치는 보통 불안정하기 때문에 활주가 있게 되고 하악을 교두간위로 옮겨가게 된다.
식사시의 머리 위치는 얼굴이 30도 하방으로 향하고 있는 것으로 언급되어 왔다. 이는 식사시의 자세라 불려진다. 하악은 직립 위치보다 약간 전방으로 옮겨가게 된다. 이 위치에서 거상근이 수축하면 폐구로는 직립 위치에서보다 약간 전방으로 놓일 것이다. 따라서 치아접촉도 교두간위보다 전방에서 일어난다. 폐구시의 이런 변화로 인해 심한 전치부 접촉이 있게 된다. 식사시의 자세는 치아의 기능적 관계를 고려함에 있어서 중요할 수 있다.
45도 머리를 뒤로 젖힌 자세도 역시 중요한데 왜냐하면 흔히 무엇을 마실 때 취하게 되는 머리 자세이기 때문이다. 이 위치에서 하악은 교두간위보다 후방에 유지되므로 머리가 후방에 놓인 채 폐구하게 되면 교두간위보다 후방에서 치아 접촉이 있게 된다.


수평면한계운동과 기능운동(HORIZONTAL PLANE BORDER & FUNCTIONAL MOVEMENTS)
전통적으로 수평면상에서 하악 운동을 기록하는 데는 고딕 악궁 궤적기(Gothic arch tracer)로 알려진 장치가 사용되어져 왔다. 이 장치는 상악 치아에 부착된 기록판과 하악 치아에 부착된 기록침으로 이루어져 있다. 하악이 움직이면 이 운동과 일치하는 선을 탐침이 기록판에 그리게 된다. 따라서 수평면에서 일어나는 하악의 한계 운동에 대해서 쉽게 기록하고 검사할 수 있다. 하악 운동을 수평면에서 관찰하면 네 가지의 뚜렷한 운동요소와 함께 기능적 요소를 가진 장방형의 형태를 볼 수 있다.
(1) 좌측방한계
(2) 전방 운동을 동반한 지속적인 좌측방 한계
(3) 우측방 한계
(4) 전방 운동을 동반한 지속적인 우측방 한계

좌측방한계운동(Left lateral border movements)
양측 과두가 중심위에 있으면서 우측 외측 익돌근 하두가 수축하면 우측 과두는 전내방(하방도 포함)으로 움직이게 된다. 좌측 외측 익돌근 하두가 이완 상태에 있으면 좌측 과두는 중심위에 남아 있게 되고 따라서 좌측방 한계 운동이 일어난다.(즉 우측 과두가 좌측 과두의 전두축을 주위로 궤도 운동한다.) ㅈ하측과두는 하악이 그 주위를 회전하기 때문에 회전과두(rotating condyle)라 불리고, 우측과두는 회전과두 주위로 궤도운동을 하기 때문에 궤도과두(orbiting condyle)라 불리고, 마찬가지로 우측 과두는 비작업측에 위치하기 때문에 비작업과두(nonworking condyle)라 불려진다. 이 운동을 하는동안 탐침은 좌측방 한계운동과 일치하는 선을 기록판 위에 그리게 된다.

전방운동을 동반한 지속적인 좌측방 한계운동
(Continued left lateral border movements with protrusion)
하악이 좌측방 한계 위에 놓이고 우측 외측 익돌근 하두의 지속적인 수축과 더불어 좌측 외측 익돌근 하두의 수축이 있게 되면 좌측 과두는 전방과 우측으로 움직이게 된다. 우측 과두는 이미 최전방 위치에 있기 때문에 좌측 과두가 최전방 위치로 움직이게 되면 하악의 중심선이 이동하여 안면의 중심선과 일치하게 된다.

우측방 한계 운동(Right lateral border movements)
좌측방 한계 운동이 기록되면 하악을 중심위로 다시 위치시키고 우측방 한계 운동을 기록한다. 좌측 외측 익돌근 하두의 수축은 좌측 과두를 전내방(하방도 포함)으로 움직이게 된다. 만약 우측 외측 익돌근 하두가 이완되어 있으면 우측 과두는 중심위에 남아 있게 된다. 이 하악운동이 우측방한계 운동이다(즉 좌측 과두가 우측과두의 전두축의 주위를 궤도 운동한다.) 따라서 이 운동에서 우측 과두는 하악이 우측 과두의 주위로 회전하기 때문에 회전과두(rotating condyle)라고 불려진다. 이 운동중의 좌측 과두는 회전 과두의 주위로 궤도 운동하기 때문에 궤도 과두(orbiting condyle)라 불려진다. 이 운동을 하는 동안 탐침은 우측방 한계 운동과 일치하는 선을 기록판 위에 그리게 된다.

전방 운동을 동반한 지속적인 우측방 한계 운동
(Continued right lateral border movements with protrusion)
하악이 우측방 한계 위에 놓이고 좌측 외측 익돌근 하두의 지속적인 수축과 더불어 우측 외측 익돌근 하두의 수축이 있게 되면 우측 과두는 전방과 좌측으로 움직이게 된다. 좌측 과두는 이미 최전방 위치에 있기 때문에 우측 과두가 최전방 위치로 움직이게 되면 하악의 중심선이 이동하여 안면의 중심선과 일치하게 된다. 이로써 수평면상에서의 하악 한계 운동은 끝나게 된다. 측방운동은 개구량의 정도를 증가시키면서 이루어질 수 있다. 개구 정도를 증가시키면서 한계 운동을 하게 되면 점차적으로 기록되는 부위가 작아지고 최대 개구 위치에서는 거의 측방 운동이 일어나지 않는다.

기능 운동(Functional movements)
시상면에서와 같이 수평면에서의 기능 운동도 교두간위 근처에서 가장 많이 일어난다. 저작시 하악 운동의 범위는 교두간위에서 약간의 거리를 두고 시작된다. 그러나 음식물이 좀 더 작게 부서지게 되면 하악 운동은 교두간위에 점차 가까워지게 된다. 저작시 하악의 정확한 위치는 현재 있는 교합 형태에 의해 좌우된다.

전두면(수직면) 한계운동과 기능운동
[FRONTAL(VERTICAL) BORDER &FUNCTIONAL MOVEMENTS]
하악 운동을 전두면에서 관찰하면 네 가지의 뚜렷한 운동 요소와 함께 기능적 요소를 가진 방패모양(shield-shaped)의 형태를 볼 수 있다.
(1) 좌외측 상방 한계
(2) 좌외측 개구 한계
(3) 우외측 상방 한계
(4) 우외측 개구 한계
전두면에서의 하악 한계 운동에 대해서는 전통적으로 기록되지 않았지만 이 운동을 이해함으로써 하악 활동을 3차원적으로 가시화시키는데 도움을 줄 수 있다.

좌외측 상방 한계 운동(Left lateral superior border movements)
하악을 최대 교두간위 상태에 두고 좌측으로 측방 운동을 한다. 기록 장치에는 하방으로 오목한 경로가 나타난다. 이 경로의 모양은 1차적으로 운동시 접촉되는 상하악 치아의 형태와 악간 관계에 의해서 결정되고, 2차적으로 작업측 즉, 회전측 악관절의 과두-원판-관절와 사이의 관계와 형태에 의해 영향을 받는다. 이 운동의 최대 측방 범위는 회전 관절의 인대에 의해 결정된다.

좌외측 개구 한계 운동(Left lateral opening border movements)
최대 좌외측 상방 위치에서 개구 운동을 하게 되면 외측으로 블록한 경로가 생기게 된다. 최대 개구가 가까워지면 인대가 긴장되어 내측으로 향한 운동을 일으킨다. 따라서 하악의 중심선은 안면의 중심선과 다시 일치된다.

우외측 상방 한계 운동(Right lateral superior border movements)
좌측방 한계 운동이 일단 기록되면 하악은 교두간위로 다시 돌아오게 된다. 이 위치에서 우측으로 측방 운동을 한다. 이는 좌외측 상방 한계 운동과 비슷하다. 이에 포함되는 치아 접촉으로 인해 약간의 차이가 생긴다.

우외측 개구 한계 운동(Right lateral opening border movements)
최대 우외측 상방 위치에서 개구 운동을 하게 되면 좌측 개구 운동과 비슷하게 외측으로 볼록한 경로가 생기게 된다. 최대 개구가 가까워지면 인대가 긴장되어 내측으로 향한 운동을 일으킨다. 이는 하악의 중심선을 안면의 중심선에 일치시키는 이동을 일으키게 되고 이로써 좌측 개구 운동은 끝나게 된다.

기능운동(Functional movements)
다른 면에서와 같이 전두면에서의 기능 운동역시 교두간위에서 시작되고 끝난다.저작시 하악은 원하는 개구가 이루어질 때까지 직하방으로 내려간다. 여기서 식괴가 놓여 있는 쪽으로 이동한 후, 올라오게 된다. 교두간위에 가까워지면 식괴는 양 치아 사이에서 부서진다. 폐구시 마지막 1mm부위에서 교두간위로 재빠르게 돌아간다.

한계 운동로(Envelope of Motion)
세 평면(시상,수평,전두면)상의 하악 운동을 조합시키면 3차원적인 운동의 운동로가 생기는데, 이는 하악의 최대 운동 범위를 나타낸다. 이 운동로는 특징적인 모양을 가지지만 개인에 따라서 차이점이 발견될 것이다. 운동로의 상면은 치아 접촉에 의해 결정되지만 다른 경계부는 주로 운동을 제한하는 인대나 관절의 해부학적 구조에 의해 결정된다.

삼차원 운동(THREE-DIMENSIONAL MOVEMENT)
하악 운동의 복잡성을 설명하기 위해서 외관상 단순한 우측방 운동(right lateral excursion)을 이용한다. 근육이 수축하기 시작하여 하악이 우측으로 움직이면 좌측 과두는 중심위 위치에서 밀려 나오게 된다. 좌측 과두가 우측 과두의 전두축 주위로 전방으로 궤도운동하면 관절 융기의 후방 경사와 만나게 되고 과두가 시상축 주위로 하방 운동을 하면서 결과적으로 전두축이 경사지게 된다. 또 전치의 접촉으로 인해 하악의 후방부보다 전방부에서 약간 더 큰 하방 운동이 일어나고 결과적으로 수평축을 주위로 개구 운동이 일어난다. 좌측 과두는 전하방으로 움직이기 때문에 수평축은 전하방으로 이동한다.
이 예는 단순한 측방 운동시에도 각 축(시상,수평,전두축)을 중심으로 하는 운동이 일어나며 동시에 다른 축 주위로 일어나는 운동에 적응하기 위해 각 축들이 경사지게 된다는 사실을 보여준다. 이 모든 것들이 한계 운동로내에서 일어나고 다른 구강 구조물에 대한 손상을 피하기 위해 근신경계에 의해 복잡하게 조절된다.