Oral Biol Res 2024; 48(4): 135-141  https://doi.org/10.21851/obr.48.04.202412.135
Total temporomandibular joint replacement with surgery-first mandibular advancement in a patient with idiopathic condylar resorption: a case report
Soo-Yeon Oh1 , Min-Hee Oh2 , and Jin-Hyoung Cho3*
1Ph.D. Student, Department of Orthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea
2Associate Professor, Department of Orthodontics, School of Dentistry, Dental 4D Research Institute, Dental Science Research Institute, Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea
3Professor, Department of Orthodontics, School of Dentistry, Dental 4D Research Institute, Dental Science Research Institute, Chonnam National University, Gwangju, Republic of Korea
Correspondence to: Jin-Hyoung Cho, Department of Orthodontics, School of Dentistry, Chonnam National University, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 61186, Republic of Korea.
Tel: +82-62-530-5818, Fax: +82-62-530-5659, E-mail: jhcho@jnu.ac.kr
Received: September 13, 2024; Revised: September 27, 2024; Accepted: September 27, 2024; Published online: December 31, 2024.
© Oral Biology Research. All rights reserved.

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Abstract
This case report presents a treatment for a patient with idiopathic condylar resorption, characterized by mandibular condyle resorption, skeletal Class II malocclusion, and an open bite. The patient underwent total temporomandibular joint (TMJ) replacement to improve TMJ function and enhance facial aesthetics, as well as to extrude the lower posterior teeth to maintain the increased vertical dimension of occlusion. These procedures successfully replaced the mandibular condyle and fossa with TMJ prosthetics, stabilizing jaw function and allowing for improved occlusion. This report discusses the considerations and stability associated with TMJ replacement in a patient with idiopathic condylar resorption.
Keywords: Mandibular condyle; Orthognathic surgery; Temporomandibular disorders
Introduction

특발성 하악과두 흡수(idiopathic condylar resorption)는 특별한 원인 없이 하악과두가 비정상적으로 흡수되어 형태학적 변화 또는 턱관절의 기능이상을 야기한다[1]. 이는 턱관절의 하악과두에 흡수가 일어남에 따라 골격성 II급 부정교합 및 개방교합이 나타나며 후안면 고경이 감소하는 특징을 가진다[2]. 또한 저작력의 감소, 기능 시 근육과 관절의 통증, 개구 제한 등이 나타나기도 한다[1]. 초기에는 비침습적인 방법으로 치료를 시도하지만, 악안면의 변형, 기능 제한의 정도에 따라 외과적 술식을 고려할 수 있다. 외과적 술식에는 악교정수술, 턱관절 수술을 동반하는 악교정수술, 자가 혹은 인공 턱관절 전치환술(total temporomandibular joint replacement)이 제시되고 있다[2].

인공 턱관절 전치환술은 턱관절을 이루는 하악와와 하악 과두를 모두 인공 보철물로 대치하는 외과적 술식이다[3]. 턱관절은 해부학적으로 하악와와 관절원판을 포함한 활주운동이 이루어지는 상부 구조와 관절원판과 과두를 포함한 회전운동이 이루어지는 하부구조가 있는데, 인공 턱관절 전치환술 후에는 이 공간이 하나의 구조가 된다. 따라서 순수한 회전운동만 일어나게 되고, 외측익돌근의 부착이 없어지면서 이를 이용한 활주운동은 일어나지 않으며 대신 설골상근과 교근, 내측익돌근을 이용한 약간의 활주운동만이 일어난다[3]. 이 술식은 의학 분야에서 보편화된 인공관절 수술과 같은 원리로, 임상적으로 그 효용성을 인정받아 사용되고 있으며[4-6], 14년 동안의 추적조사 결과, 안전하고 효과적인 장기간의 치료 방법으로 보고된 바 있다[7]. 이는 단독으로 수행되기도 하나, 인공 턱관절 전치환술 후 교합이 불안정하다면, 교정치료 또는 악교정수술이 동반되어야 한다.

본 증례는 특발성 하악과두 흡수가 일어난 환자에서 인공 턱관절 전치환술과 선수술로 감소된 수직고경을 회복하는 한편, 하악 구치부를 정출함으로써 개선된 수직고경을 유지한 경우로, 치료과정에서의 고려 사항과 치료 후 안정성에 대해 소개하고자 한다.

본 증례보고는 출판에 대한 환자 서면 동의를 받아 진행하였다.

Case Description

33세 여자 환자가 “앞니가 물리지 않아요”를 주소로 내원하였다. 환자의 양측 과두는 심하게 흡수되어 정상적인 구조와 기능을 잃은 상태였기에 구강악안면외과에서 인공 턱관절 전치환술을 결정하였으며, 수술 후 교합 형성을 위해 협진 의뢰되었다. 환자는 이갈이 습관이 있어 2017년부터 구강내과에서 치료받은 병력이 있었고, 그 이후 점차 앞니가 물리지 않았다고 하였다. 구강 내 임상 검사 시에는 이갈이로 인한 전치부 및 구치부의 교모를 보였으며 전방부 개방교합과 양측으로 치성 II급의 견치 및 구치 관계를 보였다(Fig. 1).

Fig. 1. Pretreatment facial and intraoral photographs.

Cone-beam computed tomography (CBCT)에서는 양측 하악과두 흡수와 이로 인한 하악골의 시계방향 회전이 관찰되었다(Fig. 2). 측모두부계측방사선사진에서 골격성 II급(SNA, 82.5°; SNB, 72.5°; ANB, +10.0°) 부정교합 및 수직발산형 골격양상(SN-MP, 49.5°)이 관찰되었으며 감소된 후안면고경(posterior facial height, 71.0 mm)을 보였다. 정모두부계측방사선사진에서는 menton이 좌측으로 2.5° 편위되어 있었다(Fig. 3).

Fig. 2. Condylar resorptions in a pretreatment cone-beam computed tomography images. Yellow dot line, right and left mandibular condyles.

Fig. 3. Pretreatment cephalometric and panoramic radiographs.

하악과두 흡수로 인해 감소된 수직고경의 개선과 상, 하악골 전후방적 부조화의 개선을 위해 인공 턱관절 전치환술과 하악골을 전진시키며 반시계 방향으로 회전시키는 선수술을 동시에 시행하기로 계획하였다. 또한 일반적인 골격성 II급 환자 선수술의 경우 교합간섭으로 인한 수직 고경 증가와 추후 하악골의 전방 이동을 고려하여 하악골의 advancement 양을 조정하지만, 이 환자에서는 후안면고경의 증가를 위해 의도적으로 구치부를 2.5 mm 이개시키고, 이를 하악골의 이동 없이 하악 구치부 정출로 해결하고자 하였다(Fig. 4).

Fig. 4. Model surgery for surgery-first orthognathic surgery.

수술 과정은 다음과 같다. 먼저 양측 하악과두 경부를 절골한 후 인공 관절와를 고정하였고, 수술 스플린트를 이용한 악간고정을 시행하였다. 그 후 인공 하악과두를 고정하여 마무리하였다. 인공 턱관절은 회전 중심을 아래로 이동시켜 관절 주변 조직에 대한 과부하를 줄일 수 있도록 정상 해부학적인 위치보다 하부에 위치시키게 되는데[3], 초진과 수술 후 CBCT-generated ceph (CG ceph)을 비교하였을 때, 수술이 계획대로 잘 이루어졌음을 확인하였다(Fig. 5).

Fig. 5. Cone-beam computed tomography-generated ceph. (A) Pretreatment, (B) one day after total temporomandibular joint replacement and surgery-first orthognathic surgery.

수술 일주일 후 개구운동을 시작하였다. 이때, 수술 스플린트 협측에 레진을 추가하여 수술 스플린트에 유지력을 부여하였으며, 개구운동 중에도 계속해서 수술 스플린트를 장착하게 하여 수술 시 설정한 하악골의 위치를 유지하였다. 수술 전 채득한 치아모형을 이용하여 디지털 셋업 후 브라켓 본딩을 위한 지그를 제작하였다. 술 후 2주째에 하악부터 브라켓을 본딩하여 치아 배열을 시작하였고, 동시에 스플린트의 하악 구치부 교합면을 선택적으로 삭제하여 하악 구치부의 정출을 도모하였다. 수술 두 달 반 후에는 스플린트 착용을 중지하고 소구치부터 대구치까지 1.0 mm씩 step-up bend를 부여한 multiloop를 이용하여 더 적극적으로 하악 구치부 정출을 도모하였다(Fig. 6). 이후 상악 배열도 시행하였다. 수술 6개월 후 촬영한 CBCT에서 하악과두의 후상방 및 내방 이동 관찰되었으며, 하악 구치부의 정출 확인되었다(Fig. 7).

Fig. 6. Lower posterior extrusion using multiloop technique with step-up bend.

Fig. 7. Cone-beam computed tomography-generated ceph 6 months after surgery.

술 후 1년 5개월째에 교정치료가 마무리되어 교정장치를 제거하였다. 교정치료 기간 동안 개구 제한은 존재하지 않았으며, 관절 운동 범위 또한 정상범주였다. 양측 모두 I급 구치 관계와 정상 수평피개 및 수직피개를 형성하였고, 입술 부전이 개선되었다(Fig. 8). 골격성 II급 부정교합 및 수직관계가 개선되었으며, 후안면고경이 증가하였다(Fig. 9A). 치료 전과 수술 후, 그리고 치료 후의 측모두부계측방사선사진 중첩을 통해 하악골의 반시계 방향 회전 및 하악 구치의 정출이 일어났음을 확인하였다(Fig. 9B, C). 치료 종료 4개월 후 경과관찰에서도 정상 수직 및 수평 피개와 안정적인 교합이 관찰되었다(Fig. 10).

Fig. 8. Posttreatment facial and intraoral photographs.

Fig. 9. (A) Posttreatment cephalometric and panoramic radiographs. (B) Superimposition using best fit method (black; pretreatment, red; posttreatment). (C) Superimposition using structural method (blue; after surgery, red; posttreatment).

Fig. 10. Facial and intraoral photographs at 4 months follow-up.
Discussion

특발성 하악과두 흡수는 그 원인이 명확히 밝혀지지는 않았으나 추정되는 요인으로는 국소적 요인, 전신적 요인, 수술 후 요인, 특발성 기원이 있다. 국소적 요인은 골관절염, 반응성 골관절염, 외상, 감염이 있으며 전신적 요인은 류마티스 관절염, 소아 특발성 관절염, 전신 홍반 루푸스, 쇼그렌 증후군, 건선 관절염을 포함한다[8]. 호르몬의 변화도 잠재적인 원인으로 보고되는데[9,10], 턱관절 주변 호르몬의 변화가 활막 조직을 비후하게 하고 인대 구조를 분해하여 과두 흡수를 촉진할 수 있다[11]. 구강 내 악습관, 이전 교정치료나 악교정 수술 또한 턱관절에 기계적 부하를 증가시켜 과두 흡수를 야기할 수 있다고 알려져 있다[12]. 본 증례의 환자는 하악과두 흡수의 초기 원인은 알 수 없으나, 하악과두 흡수 과정 중에 발생한 불안정한 교합이 하악과두에 비정상적이고 부가적인 압력을 가하고 이를 더욱 진행시켜[11,13] 골격적 부조화를 야기했을 것으로 추측된다.

본 증례는 심한 하악과두 흡수로 인해 전후방적 악골부조화를 보여, 심미와 기능의 회복을 위해 하악골 전진을 동반한 인공 턱관절 전치환술을 계획하였다. 또한 치료를 위해 인공 턱관절 전치환술이 선행되어야 했기 때문에 선수술로 하악골 전진술을 시행하였고 이를 통해 빠른 외모 개선을 달성할 수 있었다.

일반적인 선수술에서는 교합간섭으로 증가된 수직 고경이 술후 교정에서 감소되면서 나타나는 하악골의 autorotation을 고려하여 수술량을 조정하지만, 본 증례에서는 심한 하악과두 흡수로 인해 감소된 수직고경 회복을 위해 의도적으로 구치부를 이개시켰고 이를 하악골의 autorotation이 아닌 하악 구치부 정출로 해결하여 후안면고경을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, 수술 전 채득한 치아모형 영상과 디지털 셋업을 통해 브라켓 본딩 지그를 제작함으로써 술 후 개구 제한이 있었음에도 브라켓을 정확한 위치에 빠르게 본딩할 수 있어, 선수술 후 systemic acceleratory phenomenon 및 regional acceleratory phenomenon 현상을 이용한 빠른 치아 이동을 도모할 수 있었다.

한편, 인공 턱관절 전치환술의 합병증에는 이소성 골형성, 교합 이상, 인공 턱관절의 이동, 고정 나사 풀림, 통증 등이 있다[3]. 그중 인공 턱관절의 이동은 근육 안정성, 인공 턱관절에 대한 적응, pterygomasseteric sling 등의 영향을 받으며 이는 측두골에 대한 하악의 수직적 고정을 감소시켜 부정교합을 야기할 수 있다[14]. 미미한 정도의 교합 이상이 발생했을 경우에는 악간 고무줄이나 골성고정원을 이용하여 치아 이동으로 교합을 형성할 수 있다[15,16]. 하지만, 인공 턱관절의 탈구가 발생하여 심한 교합 변화가 야기되는 경우에는 재위치 수술을 시행해야 한다[15,16]. 따라서 술 후 교정 시 과두 위치 변화나 교합 변화를 면밀히 확인하는 것이 필요하다. 본 증례는 수술 6개월 후 CG ceph에서 인공 과두의 상방, 후방 및 내방 이동이 관찰되었으나 그 이동량이 1 mm 이내로 미미하였고, 교합 및 기능, 통증 유발 면에서 이상 소견이 없어 구강악안면외과와 상의 후 계속해서 교정치료를 진행하였다.

본 증례는 특발성 하악과두 흡수로 인해 인공 턱관절 전치환술이 필요하고[17,18] 심한 골격성 II급 부정교합이 유발된 환자에서 이를 개선시키기 위해 선수술을 시행하여 악골의 부조화를 조기에 회복하였다. 또한 수술 시 증가한 수직고경을 하악골의 회전운동이 아닌 하악 구치부 정출을 통해 유지시킴으로써 감소된 후안면고경을 효과적으로 회복시키고 적절한 교합을 형성할 수 있었다.

Funding

None.

Conflicts of Interest

The authors declare that they have no competing interests.

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