Fit accuracy of removable partial denture frameworks using conventional impressions and intraoral scanning: a clinical study

Abstract

가철성 국소 의치(Removable Partial Denture, RPD)는 부분 무치악 환자의 저작 기능과 심미성 회복에 중요한 역할을 하며, 그 핵심은 정확한 적합도를 갖춘 금속구조물에 있다. 전통적인 인상법은 오랜 기간 동안 임상적으로 널리 사용되어왔으며, 신뢰성과 안정성을 인정받아왔다. 다만, 디지털 기술의 발전에 따라 구강내 스캐너를 이용한 디지털 인상법(Intraoral Scanning, IOS)과 선택적 레이저 용융(Selective Laser Melting, SLM)을 통한 금속 3D 출력이 도입되면서, 보다 효율적이고 정밀한 대안으로 주목받고 있다. 그러나 전통적 인상법과 IOS를 통한 금속구조물 제작 방식 간 내면 적합도를 직접 임상적으로 비교한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구는 IOS를 이용한 디지털 인상법이 전통적 인상법에 비해 가철성 국소 의치 금속구조물의 내면 적합도에서 어느 정도의 임상적 타당성과 우수성을 가질 수 있는지를 평가하고자 하였다. 연구에는 총 13명의 환자(15악궁)가 참여하였으며, 각 악궁에 대해 동일한 설계로 두 개의 금속구조물(전통 인상법 그룹: CON, 디지털 인상법 그룹: IOS)을 제작하였다. 모든 금속구조물은 Co-Cr 합금을 사용하여 SLM 방식으로 제작되었고, 각각 석고 모형(CON 그룹) 또는 3D 프린팅 수지 모형(IOS 그룹)에 사전 적합 후 임상 평가를 진행하였다. 정성적 평가는 육안 관찰과 플러거를 이용한 압력 검사로 수행되었으며, 정량적 평가는 VPS 인상재를 금속구조물과 지대치 사이에 도포한 후 디지털 스캐닝과 CAD 기반 중첩분석을 통해 레스트와 레스트 시트 사이 간극을 중앙부(zone C), 주변부(zone P)와 전체 영역(zone C+P)에서 측정하였다. 통계 분석은 대응표본 t-검정, 독립 t-검정과 반복측정 이원분산분석을 통해 진행하였다. 연구 결과, 모든 금속구조물은 정성적 평가 기준을 충족하였으며, 두 방법 모두 임상적으로 허용 가능한 내면 적합도를 보였다. 그러나 정량적 평가에서는 IOS 그룹이 전반적으로 더 작은 간극을 보여주었다. 전체 영역(zone C+P)에서 IOS 그룹의 평균 간극은 201±78 μm로, CON 그룹(239±83 μm)보다 유의하게 작았다(p = 0.015). 특히 후방연장형 국소 의치의 최후방 지대치 부위에서는 IOS 금속구조물이 더욱 뛰어난 적합도를 보였다(p <0.05). 또한, 하악과 소구치 부위에서도 IOS 방식의 우수성이 관찰되었다. IOS 그룹은 최소 간극(MIN)과 최대 간극(MAX)에서도 보다 일관되고 안정적인 결과를 보였으며, 주변부(zone P)에서 중심부(zone C)보다 상대적으로 더 나은 적합도를 보였다. 이는 디지털 인상이 복잡한 해부학적 구조를 정밀하게 재현할 수 있음을 시사한다. 전반적으로 전통적 인상법 또한 충분히 임상적 기준을 충족시키는 신뢰할 수 있는 방법임을 확인할 수 있었으며, IOS는 이에 상응하거나 특정 조건에서는 더욱 우수한 대안이 될 수 있음을 입증하였다. 결론적으로, 본 연구는 디지털 인상법과 SLM 제작 방식을 이용한 가철성 국소 의치 금속구조물이 전통적 인상법을 통한 금속구조물에 비해 우수한 내면 적합도를 보일 수 있으며, 특히 후방연장 국소 의치의 최후방 지대치 등 임상적으로 중요한 부위에서 더욱 뛰어난 결과를 제공할 수 있음을 보여주었다. 이는 디지털 기술이 전통적 방법을 보완하거나 대체할 수 있는 임상적 가능성을 뒷받침하며, 향후 디지털 의치 제작의 확대 적용을 위한 근거를 마련하였다.

Removable partial dentures (RPDs) rely on metal frameworks for support, stability, and retention. Traditionally, these frameworks have been fabricated using conventional impression techniques, which are well-established but can be time-consuming and susceptible to certain inaccuracies. Intraoral scanning (IOS) has emerged as a digital alternative that may offer improved efficiency and fit accuracy. However, few clinical studies have directly compared the fit accuracy of RPD frameworks produced using IOS versus conventional methods. This study aimed to evaluate and compare the fit accuracy of frameworks fabricated through both approaches. A total of 15 arches from 13 patients requiring RPDs were included, with each arch receiving two metal frameworks—one fabricated using conventional impressions (CON group) and the other using IOS (IOS group). Qualitative assessments were conducted through visual inspection and pressing tests, while quantitative evaluations involved three-dimensional superimposition and gap distance measurements at rest-seat areas. Statistical analyses, including paired t-tests and two-way analysis of variance, were performed to assess differences in gap distance. All frameworks satisfied the qualitative evaluation criteria. Quantitatively, the IOS group exhibited a significantly smaller mean gap distance (201 ± 78 µm) compared to the CON group (239 ± 83 µm) (p = 0.015). This difference was particularly pronounced at the terminal abutments of distal-extension RPDs. Although both fabrication methods yielded clinically acceptable gap distances, IOS demonstrated significantly improved fit accuracy, especially in critical abutment areas.