악안면 비대칭 평가시 CT 영상을 이용한 정중시상 평면의 3차원적 설정방법 비교

국문 초록 (Abstract)

3차원 두부계측 분석을 통한 비대칭 환자의 악교정 수술 계획 수립시 정중시상 평면은 매우 중요한 기준 평면이다. 하지만 사람을 비롯한 모든 생물체의 구조는 완전한 대칭성을 가지기 어려우며 대칭적인 구조물을 이용하여 정중시상 평면을 결정하는 것은 한계를 가진다. 이에 본 연구는 악안면 비대칭의 평가시 사용되고 있는 중간 구조물을 이용한 8개의 정중시상 평면 설정방법을 비교하기 위하여, 악안면 비대칭 환자의 3차원 CT 영상을 이용하여 각각의 정중시상 평면에 의한 계측값과 전문가가 선호하는 정중시상 평면에 의한 계측값이 나타내는 차이를 분석하여, 3차원 두부계측 분석시 가장 적절하게 사용될 수 있는 정중시상 평면을 제시하고자 하였다. 2008년부터 2014년까지 악안면 비대칭을 주소로 국민건강보험 일산병원을 내원하여 CT를 촬영한 총 30명의 환자 (남성 18명, 여성 12명)를 대상으로 하였으며, 평균 연령은 25.7 ± 6.03세 (19세~43세)였다. 정중시상 평면은 Frankfort-Horizontal plane (FH plane)에 수직하면서 중간 구조물 두 점을 지나는 평면 4개와 중간구조물 세 점을 지나는 평면 4개를 각각 설정하였다. FH plane 에 수직하며, 전방부 중간 구조물인 Nasion (Na) 또는 Crista galli (Cg) 중에서 한 점, 후방부 중간 구조물인 Basion (Ba) 혹은 Sella (S) 중에서 한 점을 선택하여 Midsagittal plane (MSP) 1, 2, 3, 4 를 설정하였고, 전방부 중간 구조물에 해당하는 Na 혹은 Cg 중에서 한 점, 후방부 중간 구조물로는 Ba을 고정하고, 나머지 한 점으로 S 혹은 Anterior Nasal Spine (ANS)을 선택하여 MSP 5, 6, 7, 8 을 설정하였다. 8개 평면의 정의는 다음과 같다.
① MSP 1 (FH-Na-Ba) – FH plane에 수직하고 Na, Ba 의 두 점을 지나는 평면
② MSP 2 (FH-Na-S) – FH plane에 수직하고 Na, S 의 두 점을 지나는 평면
③ MSP 3 (FH-Cg-Ba) – FH plane에 수직하고 Cg, Ba 의 두 점을 지나는 평면
④ MSP 4 (FH-Cg-S) – FH plane에 수직하고 Cg, S 의 두 점을 지나는 평면
⑤ MSP 5 (Ba-Na-S) – Ba, Na, S 의 세 점을 지나는 평면
⑥ MSP 6 (Ba-Cg-S) – Ba, Cg, S 의 세 점을 지나는 평면
⑦ MSP 7 (Ba-Na-ANS) – Ba, Na, ANS 의 세 점을 지나는 평면
⑧ MSP 8 (Ba-Cg-ANS) – Ba, Cg, ANS 의 세 점을 지나는 평면
이를 기준으로 측정한 Menton, ANS 까지의 수직 거리 및 A-P line 이 이루는 각도를 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다.


1. 전문가들이 가장 많이 선택한 평면은 FH plane에 수직하고 Na과 Ba 두 점을 지나는 평면으로, 총 180회 시행중 66회 선택되었다 (P < 0.05).
2. Menton 변위의 평가시 FH plane에 수직하는 정중시상 평면을 사용하는 것이 세 점으로 구성되는 정중시상 평면보다 더 오차가 적었다. FH plane에 수직하는 정중시상 평면은 전방부 Na를 지나는 평면이 Cg를 지나는 평면에 비하여 적은 오차를 보이나 통계적 유의차를 보이지 않았으며, 후방부는 Ba 혹은 S 중 어느 점을 선택하여도 차이가 없었다 (P > 0.05).
3. ANS 변위의 평가시 두개저에 위치하는 세 점 (Ba와 S, 그리고 Na 또는 Cg)를 지나는 정중시상 평면을 사용하는 것이 FH plane에 수직하는 정중시상 평면이나 ANS를 포함한 세 점으로 구성되는 정중시상 평면보다 오차가 크게 나타났다 (P < 0.05).
4. A-P line 변위의 평가시 FH plane에 수직하고 Cg와 S를 지나는 정중 시상평면과 두개저에 위치하는 세 점을 지나는 정중시상 평면을 사용할 경우 더 큰 오차를 보였다 (P < 0.05).
5. 두개저에 위치하는 세 점을 지나는 정중시상 평면을 사용할 경우 Menton, ANS, A-P line의 비대칭을 과소평가 할 수 있다.
악안면 비대칭 평가시 FH plane에 수직하며, 전방부에서는 Nasion, 후방부에서는 Basion이나 Sella를 지나는 정중시상 평면을 사용하는 것이 임상적으로 비대칭 평가에 대한 오차를 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Constructing midsagittal plane is important for planning orthognathic surgery for craniofacial asymmetry patients through 3-dimensional cephalometric analysis. However, the structure of all living things including human is difficult to have complete symmetry. So it has a limitation to conduct midsagittal plane by using bilateral symmetric structures.
The aim of this study was to compare 8 different midsagittal planes constructed by median structures and suggest most appropriate midsagittal plane in evaluating craniofacial asymmetry. For that, the differences between measurements by candidate midsagittal planes and measurements by the midsagittal planes chosen by experts were analysed in 3-dimensional CT images of craniofacial asymmetry patients.
A total of 30 patients (18 males, 12 females) in age of 25.7 ± 6.03 were selected who visited National Health Insurance Service Ilsan Hospital for craniofacial asymmetry and took CT images from 2008 to 2014.
4 midsagittal plane were constructed by passing through two median structures while perpendicular to the Frankfort-Horizontal plane (FH plane). Other 4 midsagittal plane were constructed by passing through three median structures. Midsagittal plane (MSP) 1, 2, 3, 4 were constructed by passing through Nasion (Na) or Crista galli (Cg) in anterior median structures and Basion (Ba) or Sella (S) in posterior median structures while perpendicular to the FH plane. Midsagittal plane (MSP) 5, 6, 7, 8 were constructed by passing through Na or Cg in anterior median structures and Ba which was fixed in posterior median structures and S or Anterior Nasal Spine (ANS). Definitions of 8 midsagittal planes are as followings,
① MSP 1 (FH-Na-Ba) – passing through Na, Ba while perpendicular to the FH plane
② MSP 2 (FH-Na-S) – passing through Na, S while perpendicular to the FH plane
③ MSP 3 (FH-Cg-Ba) – passing through Cg, Ba while perpendicular to the FH plane
④ MSP 4 (FH-Cg-S) – passing through Cg, S while perpendicular to the FH plane
⑤ MSP 5 (Ba-Na-S) – passing through Ba, Na, S
⑥ MSP 6 (Ba-Cg-S) – passing through Ba, Cg, S
⑦ MSP 7 (Ba-Na-ANS) – passing through Ba, Na, ANS
⑧ MSP 8 (Ba-Cg-ANS) – passing through Ba, Cg, ANS

Menton, ANS and A-P line deviations were evaluated with these midsagittal planes. And the results are as followings,
1. The most frequently chosen plane by experts was passing through Na and Ba while perpendicular to the FH plane. It was chosen in 66 times from a total of 180 times of implementation (P < 0.05).

2. In evaluation of Menton deviation, using midsagittal plane perpendicular to the FH plane had less errors than using midsagittal plane passing through three median structures. Among the midsagittal planes perpendicular to the FH plane, plane passing through Na had less errors than plane passing through Cg in anterior median structures, but there was no statically significant difference. In posterior median structures, there was no difference between plane passing through Ba and plane passing through S (P > 0.05).

3. In evaluation of ANS deviation, using midsagittal plane passing through three median structures in cranial base (Ba and S, and Na or Cg) had more errors than using midsagittal plane perpendicular to the FH plane or passing through three median structures including ANS (P < 0.05).

4. In evaluation of A-P line deviation, using midsagittal plane passing through Cg and S while perpendicular to the FH plane or passing through three median structures in cranial base had more errors than other midsagittal planes (P < 0.05).

5. Using midsagittal planes passing through three median structures in cranial base can underestimate the asymmetry of Menton, ANS, A-P line.

In evaluating craniofacial asymmetry, it is thought to be able to reduce the errors in clinical practice to use midsagittal plane passing through Na in anterior median structures and Ba or S in posterior median structures while perpendicular to the FH plane.