Effects of Radiation Tube Head Angulations and Digital Sensor Alignments on Profile Angle Distortion of CAD-CAM Abutments in Periapical Radiography

Abstract

Effects of Radiation Tube Head Angulations and Digital Sensor Alignments on Profile Angle Distortion of CAD-CAM Abutments in Periapical Radiography Objectives: This study aimed to evaluate the effect of radiographic projection angle deviations—specifically vertical tube head rotation, horizontal tube head rotation, and horizontal sensor rotation—on the accuracy of profile angle measurements in CAD-CAM abutments using periapical radiographs. It also investigated whether the bucco-lingual positioning of the implant on the alveolar ridge affects radiographic distortion. Materials and Methods: Five implant positions (central, 1.0 mm and 1.5 mm buccal/lingual offsets) were prepared on a mandibular model. Standardized CAD-CAM abutments and monolithic crowns were fabricated. Periapical radiographs were obtained under controlled variations in vertical tube angulation (0°–20°), horizontal tube angulation (mesial/distal, 0°–20°), and horizontal sensor rotation (0°–20°). Interthread distances and mesial/distal profile angles were measured and compared to reference STL data. Crown overlap with adjacent teeth was also assessed. Results: Vertical angulation over 15° and horizontal sensor rotation over 10° resulted in significant distortion of interthread distance and profile angle. Horizontal tube head rotation caused asymmetrical distortion, particularly in buccally positioned implants. Interthread distance distortion >10% and crown overlap >10% were both associated with profile angle errors exceeding 5°. Conclusion: Profile angle measurements are highly sensitive to small deviations in projection geometry. Clinicians should aim for perpendicular radiographs with minimal overlap when evaluating CAD-CAM abutments. Interthread distance and crown overlap can serve as useful indirect indicators for radiographic reliability. Further clinical studies are warranted to validate these findings in vivo and explore automated diagnostic tools for improved accuracy.

목적: 본 연구는 CAD-CAM 맞춤형 지대주의 profile angle을 치근단 방사선 사진으로 측정할 때, 방사선 관구의 수직 회전, 수평 회전 및 디지털 센서의 수평 회전이 측정값에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 또한 임플란트가 치조제에서 협측 또는 설측으로 편심되게 위치하는 경우, 방사선 영상의 왜곡 정도에 영향을 주는지를 확인하였다. 재료 및 방법: 중심, 협측 및 설측으로 1.0 mm, 1.5 mm 오프셋된 5개의 임플란트 위치를 모형에 설정하였고, 표준화된 CAD-CAM 지대주 및 단일 도재관을 제작하였다. 방사선 촬영은 수직 관구 각도(0°–20°), 수평 관구 각도(근심/원심 방향 0°–20°), 수평 센서 회전각(0°–20°) 조건에서 시행되었으며, interthread distance 및 근심/원심 profile angle을 측정하여 STL 기준값과 비교하였다. 인접치와의 보철물 중첩도 또한 분석하였다. 결과: 수직 관구 회전이 15°를 초과하거나 센서 회전이 10°를 초과하는 경우, interthread 거리와 profile angle에 유의한 왜곡이 발생하였다. 수평 관구 회전은 특히 협측에 위치한 임플란트에서 근·원심 방향으로 비대칭적인 왜곡을 초래하였다. Interthread distance 왜곡이 10% 이상이거나 보철물 중첩이 10% 이상인 경우, profile angle의 측정 오차가 5°를 초과하는 경향이 나타났다. 결론: CAD-CAM 지대주의 profile angle 측정은 방사선 투영각도의 미세한 변화에도 민감하게 반응한다. 정확한 측정을 위해서는 방사선 관구와 센서의 정렬을 임플란트 장축에 수직으로 유지하고, 인접치와의 중첩을 최소화하는 촬영이 요구된다. Interthread distance 및 crown overlap은 영상 신뢰도를 판단할 수 있는 간접적 지표로 활용될 수 있다. 본 연구 결과는 향후 임상적 적용과 자동화된 영상 분석 시스템 개발의 기초자료로 활용될 수 있다