Accuracy comparison of digital occlusal registration according to scanning methods, trimming range, and clinical crown height

Abstract

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the accuracy of digital occlusal registration according to scanning methods, trimming range, and clinical crown height, and to assess the influence of these factors on angular deviation and surface-based occlusal clearance. Methods: A total of 80 STL datasets were generated using 3D-printed general and attrition dental models. Each model type was subjected to two scan methods (standard unilateral and occlusal-buccal) and two trimming range (narrow and wide range), with 10 repetitions per group. Accuracy was assessed by measuring angular deviation (occlusal, buccal, proximal directions) and surface distance at a defined area of interest using CAD analysis software. Statistical comparisons were made using one-way ANOVA and Tukey’s HSD test. Results: Angular deviation was significantly greater in attrition models and when narrow trimming range was applied. The standard unilateral scan combined with wide trimming yielded the most consistent and accurate results. Differences in surface-based occlusal clearance among groups were minimal and not statistically significant (p > 0.05). Conclusion: The findings suggest that both scanning strategy and trimming range influence digital occlusal registration accuracy. Standard unilateral scanning with wider surface retention may be preferred for enhanced inter-arch alignment, particularly in cases of reduced anatomical landmarks. However, these results must be interpreted with caution due to the study’s in vitro nature, operator consistency, and fixed scan direction.

목적: 본 연구의 목적은 스캐닝 방법, 절단 범위, 임상적 치관 길이에 따른 디지털 교합 기록의 정확도를 평가하고, 이러한 요인들이 각도 편차 및 표면 기반 교합 간격에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 방법: 3D 프린터로 제작한 일반 모델과 마모 모델을 사용하여 총 80개의 STL 데이터를 생성하였다. 각 모델은 스탠다드 유니레터럴 스캔과 교합-협측 스캔의 두 가지 스캔 방법 및 협소 절단과 광범위 절단의 두 가지 절단 범위로 스캔하였으며, 각 군마다 10회씩 반복 측정하였다. 정확도 평가는 CAD 분석 소프트웨어를 활용하여 정의된 관심 영역에서의 각도 편차(교합, 협측, 근원심 방향)와 표면 거리 차이를 측정하여 수행하였다. 통계 분석은 일원 분산분석(ANOVA)과 Tukey의 HSD 검정을 이용하였다. 결과: 마모 모델 및 협소 절단 범위에서 각도 편차가 유의하게 증가하였다. 스탠다드 유니레터럴 스캔과 광범위 절단 범위를 조합한 경우 가장 일관되고 정확한 결과를 보였다. 표면 기반 교합 간격의 군 간 차이는 미미하였으며 통계적으로 유의하지 않았다(p > 0.05). 결론: 스캔 방법과 절단 범위 모두 디지털 교합 기록의 정확도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 해부학적 지표가 감소된 경우에는 표면 보존을 넓게 적용한 스탠다드 유니레터럴 스캔이 교합간 정렬을 향상시키는 데 더 적합할 수 있다. 다만 본 연구의 실험실 환경, 조작자 일관성 및 고정된 스캔 방향을 고려하여 결과를 해석해야 한다.