Summary
Qui, presentiamo un protocollo per misurare il grado di distorsione in ogni parte dell'impressione digitale compete-ar acquisita da uno scanner intraorale con phantom metallico stampato in 3D con geometrie standard.
Abstract
I flussi di lavoro digitali sono stati utilizzati attivamente per produrre restauri dentali o apparecchi orali da quando i dentisti hanno iniziato a fare impronte digitali acquisendo immagini 3D con uno scanner intraorale. A causa della natura della scansione della cavità orale nella bocca del paziente, lo scanner intraorale è un dispositivo portatile con una piccola finestra ottica, che unisce piccoli dati per completare l'intera immagine. Durante la procedura di impressione completa dell'arco, può verificarsi una deformazione del corpo dell'impronta che influisce sull'adattamento del restauro o dell'apparecchio. Per misurare queste distorsioni, un campione master è stato progettato e prodotto con una stampante 3D in metallo. Geometrie di riferimento progettate consentono di impostare sistemi di coordinate indipendenti per ogni impressione e misura x, ye z spostamento del centro del cerchio superiore del cilindro in cui è possibile valutare la distorsione dell'impressione. Per valutare l'affidabilità di questo metodo, i valori delle coordinate del cilindro vengono calcolati e confrontati tra i dati CAD (Computer Aided Design) originali e i dati di riferimento acquisiti con lo scanner industriale. Le differenze di coordinate tra i due gruppi erano per lo più inferiori a 50 m, ma le deviazioni erano alte a causa della tolleranza della stampa 3D nelle coordinate z del cilindro obliquamente progettato sul molare. Tuttavia, poiché il modello stampato stabilisce un nuovo standard, non influisce sui risultati della valutazione del test. La riproducibilità dello scanner di riferimento è di 11,0 x 1,8 m. Questo metodo di prova può essere utilizzato per identificare e migliorare i problemi intrinseci di uno scanner intraorale o per stabilire una strategia di scansione misurando il grado di distorsione in ogni parte dell'impressione digitale completa-arco.
Introduction
Nel processo di trattamento dentale tradizionale, un restauro fisso o una dentiera rimovibile è fatto su un modello di gesso e impregnato con un silicone o materiale idrocolloide irreversibile. Poiché una protesi indirettamente fatta viene consegnata nella cavità orale, sono state fatte molte ricerche per superare gli errori causati da una serie di tali processi di produzione1,2. Recentemente, un metodo digitale viene utilizzato per fabbricare una protesi attraverso il processo CAD manipolando i modelli nello spazio virtuale dopo l'acquisizione di immagini 3D invece di fare impressioni3. Nei primi giorni, tale metodo di impronta ottica è stato utilizzato in una gamma limitata come un trattamento di carie dentale di uno o un piccolo numero di denti. Tuttavia, poiché è stata sviluppata la tecnologia di base dello scanner 3D, un'impronta digitale per l'arco completo viene ora utilizzata per la fabbricazione di restauri fissi su larga scala, restauri rimovibili come una protesi parziale o completa, apparecchi ortodontici e guide chirurgiche implantari4,5,6,7. La precisione dell'impronta digitale è soddisfacente in una regione corta come l'arco unilaterale. Tuttavia, poiché lo scanner intraorale è un dispositivo portatile che completa l'intera dentizione unendo l'immagine ottenuta attraverso una stretta finestra ottica, la distorsione del modello può essere vista dopo aver completato l'arco dentale a forma di U. Così, un apparecchio di una vasta gamma realizzato su questo modello potrebbe non adattarsi bene nella bocca del paziente e richiedono un sacco di regolazione.
Vari studi sono stati riportati sulla precisione del corpo di impressione virtuale ottenuto con uno scanner intraorale, e ci sono vari modelli di ricerca e metodi di misurazione. A seconda del soggetto di ricerca, può essere suddiviso in ricerca clinica8,9,10,11,12 per i pazienti reali e in studi in vitro13,14 ,15,16 condotti in modelli prodotti separatamente per la ricerca. Gli studi clinici hanno il vantaggio di essere in grado di valutare le condizioni di un ambiente clinico effettivo, ma è difficile controllare le variabili e aumentare il numero di casi clinici a tempo indeterminato. Il numero di studi clinici non è grande perché c'è un limite alla possibilità di valutare le variabili desiderate. D'altra parte, molti studi in vitro che valutano le prestazioni di base dello scanner intraorale controllando le variabili sono stati segnalati17. Il modello di ricerca comprende anche un arco parziale o completo di denti naturali18,19,20,21,22 e una mascella completamente edentula con tutti i denti persi23 o il caso in cui l'impianto dentale è installato e distanziato ad un certo intervallo24,25,26,27, o una forma in cui la maggior parte dei denti rimangono e solo una parte di un dente manca16,28. Tuttavia, gli studi sulla distorsione del corpo di impressione virtuale effettuata da uno scanner intraorale portatile sono stati limitati alla valutazione qualitativa delle deviazioni attraverso una mappa dei colori creata sovrapponendola con dati di riferimento ed espressa come una valore per dati. È difficile misurare con precisione la distorsione 3D dell'arco completo perché la maggior parte degli studi esamina solo la parte localizzata dell'arco dentale con una deviazione della distanza non direzionale.
In questo studio, la distorsione dell'arco dentale durante l'impronta ottica con uno scanner intraorale viene studiata utilizzando un modello standard con un sistema di coordinate. Lo scopo di questo studio è fornire informazioni su un metodo per valutare le prestazioni di precisione degli scanner intraorali che presentano varie caratteristiche in base alla differenza nell'hardware ottico e nel software di elaborazione.
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Protocol
1. Preparazione del campione master
-
Preparazione del modello
- Rimuovere i denti artificiali (canini sinistro e destro, secondo premolare e il secondo molare) sul modello a arco completo mandibolare con solo 1/5 della porzione cervicale sinistra.
-
Progettazione CAD
- Acquisire i dati del campione principale con uno scanner di riferimento.
- Progettare i cilindri (con un diametro superiore di 2 mm e un'altezza del cilindro di 7 mm) sopra i sei denti tagliati con il software di reverse engineering.
- Aggiungere tre sfere di riferimento (3,5 mm di diametro) posteriori al secondo molare sinistro allo scopo di definire il sistema di coordinate 3D di riferimento dal software di reverse engineering.
- Individuare una sfera sul lato distale del lato distale e buccale del cilindro sul secondo molare sinistro in modo che le coordinate di tutti i cilindri abbiano valori positivi.
- Progettare il secondo cilindro molare sinistro in modo che sia inclinato mediamente di 30 gradi e il secondo cilindro molare destro in modo che sia inclinato di oltre 30 gradi di s. Impostare gli altri cilindri ad angolo retto rispetto al modello.
-
Stampa 3D in metallo
- Produrre un modello fantasma con lega CoCr da una stampante 3D metallica da utilizzare come dentizione del paziente (Figura 1).
2. Acquisizione dei dati di riferimento e analisi del software
- Eseguire la scansione del fantasma con lo scanner intraorale di prova.
- Ottenere l'immagine di riferimento scansionando il modello fantasma metallico con lo scanner del modello a livello industriale.
- Stabilire un sistema di coordinate estraendo punti dalle sfere di riferimento.
- Caricare l'immagine di riferimento al software di analisi reverse engineering per calcolare le coordinate di riferimento di ogni posizione del cilindro.
- Estrarre la sfera selezionando la geometria Rif. Metodo Create . Proprietà Sphere . Selezionare il comando Punti di contorno e selezionare i quattro punti sulla superficie della sfera di riferimento che sono più distanti l'uno dall'altro ( Figura supplementare1 e Figura supplementare 2).
- Calcolare il centro di tre sfere di riferimento.
- Utilizzare la geometria R. Metodo Create . Proprietà Plane . Comando Seleziona punti per collegare i centri di tre sfere e creare un piano ( Figura supplementare3).
- Impostare il piano formato come piano XY.
- Selezionare la geometria Di riferimento. Metodo Create . Proprietà Plane . Offset del comando piano per creare un piano tangente sopra il piano xy (Figura supplementare4).
- Creare punti in cui il piano tangente e due sfere lingue si incontrano scegliendo la geometria R. Metodo Create . Proprietà Point . Proietta sul comando ref. plane ( Figura supplementare 5).
- Generare un piano tra i punti creati e il centro delle due sfere lingiliutilizzando la geometria Rif. Metodo Create . Proprietà Plane . Comando Seleziona punti (Figurasupplementare 6).
- Misurare la distanza da questo piano al centro della sfera buccale con l'ispezione . Proprietà Dimension . Comando lineare (Figura supplementare 7 ).
- Creare un piano parallelo che passa attraverso il punto medio della sfera buccale con la geometria . Metodo Create . Proprietà Plane . Comando Piano di scostamento (Figurasupplementare 8).
- Impostare il piano formato come piano Yo (Figurasupplementare 9).
- Impostare gli assi x, ye z.
- Impostare il centro della sfera buccale come 'origine' del sistema di coordinate.
- Impostare una linea parallela alla linea che collega i punti centrali delle due sfere rimanenti mentre si viaggia nella direzione avanti e indietro del modello attraverso l'origine come asse Y.
- Impostare la linea sul piano xy che passa l'origine ed è perpendicolare all'asse y come asse X.
- Utilizzare la geometria R. Metodo Create . Proprietà Coordinate . Selezionare il comando di direzione origine & X, Y per creare un nuovo sistema di coordinate con il centro della sfera buccale come origine ( Figura supplementare10).
- Impostare la linea perpendicolare al piano xy e passando attraverso l'origine come asse z (Figura supplementare 11).
- Trasferire questo dettaglio dal sistema di coordinate di scansione al sistema di coordinate appena stabilito.
- Utilizzare la geometria R. Eseguire l'associazione al comando shell per correggere le geometrie create durante questo processo sopra i dati di scansione ( Figura supplementare12).
- Eseguire la geometria di riferimento Proprietà Transform . Proprietà Coordinate . Allineare il comando delle coordinate al transito dal sistema di coordinate di base al sistema di coordinate appena creato ( Figura supplementare13).
- In questo modo, assegnare un sistema di coordinate al campione principale metallico con riferimento alle tre sfere di riferimento ( Figura supplementare14).
- Estrarre i punti di misurazione dai cilindri nell'area principale.
- Estrarre le coordinate x, ye z per i centri del cerchio superiore di sei cilindri da analizzare per la distorsione delle regioni specificate mediante il processo di reverse engineering.
- A tale scopo, utilizzare la geometria Di riferimento Metodo Create . Proprietà Cylinder . Selezionare il comando Punti di delimitazione e specificare almeno 10 punti sul bordo superiore del cilindro e designare la stessa quantità di punti sull'ellisse che incontra il dente nella parte inferiore del cilindro ( Figura supplementare15, Figura supplementare 16e figura supplementare 17).
- Ottenere le coordinate estratte del cilindro in alto al centro. Valutare la deformazione 3D in ogni posizione confrontandola con i valori delle coordinate dello stesso cilindro dell'impressione digitale acquisita dallo scanner intraorale da valutare.
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Representative Results
Le coordinate di ogni cilindro calcolate dai dati CAD originariamente progettati e l'immagine di scansione di riferimento del campione master in metallo stampato in 3D scansionato dallo scanner modello a livello industriale sono riportate nella tabella1. La differenza tra i due ha mostrato un valore inferiore a 50 m, ma il valore della coordinata z del secondo cilindro molare destro del campione principale stampato in 3D era basso. Anche se il fantasma metallico è stato prodotto da una stampante 3D industriale di fascia alta, è stata trovata una piccola differenza nell'altezza di un cilindro. Mentre il progetto è stato fatto con il software CAD, il fantasma metallico è stato utilizzato come riferimento che è stato scansionato con i vari scanner intraorali di prova, e la differenza era trascurabile. Se un altro valutatore crea un nuovo fantasma dagli stessi dati condivisi ed esegue lo stesso processo, il fantasma deve essere analizzato nuovamente con uno scanner di riferimento a livello industriale per ottenere le coordinate di riferimento e quindi procedere con il processo successivo. La tabella 2 mostra le coordinate del campione principale che è stato scansionato cinque volte con uno scanner industriale. Valutando dalla deviazione standard, la deviazione media è stata di 45 m, mostrando una grande deviazione nel valore della coordinata y del secondo cilindro molare destro. Si potrebbe concludere che la precisione dello scanner di riferimento era abbastanza buona per estrarre le coordinate di riferimento del punto zero e sei cilindri.
La valutazione della riproducibilità dello scanner di riferimento è stata effettuata attraverso il confronto sovrapposto tra cinque set di dati del campione master metallico scansionato con lo scanner di riferimento. Un totale di 10 coppie sono state allineate e valutate. La deviazione di ogni coppia ha portato alla riproducibilità di 0,011 x 0,002 mm (tabella 3). La riproducibilità dello scanner di riferimento è stata calcolata in modo diverso e si è concluso che i risultati di entrambi i metodi erano affidabili e che quest'ultimo poteva essere omesso.
Figura 1: processo di progettazione e produzione di un modello fantasma per la valutazione della distorsione. (A) Dati CAD originariamente progettati. (B) Campione principale stampato in 3D in lega CoCr. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 1: Estrarre i punti di raccolta della sfera. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 2: Selezione dei punti sulla superficie della sfera di riferimento. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 3: Creazione del piano XY selezionando il centro di tre sfere. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 4: Creazione del piano di offset, mezzo diametro della sfera sopra il piano XY. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 5: Creazione dei punti in cui si incontrano il piano di offset e due sfere lingili. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 6: Creazione del piano che passa entrambi i centri delle sfere lingiliselezionando quattro punti. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 7: Misurazione della distanza da questo piano al centro della sfera buccale. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 8: Creazione del piano parallelo che passa attraverso il centro della sfera buccale. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 9: Impostazione del piano formato come piano Yo. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 10: Creazione di un nuovo sistema di coordinate con il centro della sfera buccale come origine. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 11: Impostazione della linea perpendicolare al piano XY e che passa attraverso il centro della sfera buccale come asse z. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 12: Correzione delle geometrie create ai dati di scansione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 13: Trasferimento del sistema di coordinate di base al sistema di coordinate appena creato. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 14: Verifica del corretto spostamento del sistema di origine e di coordinate in quello estratto dai dati di scansione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 15: Utilizzo del Comando Seleziona punti di contorno per estrarre il cilindro. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 16: Scegliere punti sufficienti sul cerchio superiore e sull'ellisse inferiore intorno al cilindro. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura supplementare 17: Verifica della decodifica del cilindro estratto. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| mascalzone m | Stampato in 3D | differenza | ||
| dati | campione di master in metallo | |||
| 37i | X | 7.897 (in questo | 7.875 (in questo stato del documento) | 0,022 (in linguaggio<24) |
| Y | 6.418 (in inglese) | 6.373 (in inglese) | 0,045 (in via 0,045) | |
| Z | 7.312 (312) | 7.265 (265) | 0,047 (in linguaggio da 20>: | |
| 35i | X | 8.481 (in questo stato del documento) | 8.427 (in linguaggio 8327) | 0,054 (in linguaggio da 20>: |
| Y | Ore 26.045 | Ore 25.99 | 0,055 (in via del documento) | |
| Z | 7.846 (in inglese) | 7.846 (in inglese) | 0 (in vie | |
| 33i | X | 11.889 | 11.85 | 0,04 (in linguaggio da 20>: |
| Y | 40.16 | 40.106 | 0,054 (in linguaggio da 20>: | |
| Z | 8.346 (in inglese) | 8.409 (in questo stato del documento) | -0,063 | |
| 43i | X | 37.246 | 37.196 | 0,051 (in linguaggio da 20>: |
| Y | 45.738 | 45.686 | 0,052 (in via 0,052) | |
| Z | 9.445 (in questo stato del 13o | 9.5 La sua | -0,055 | |
| 45i | X | 47.21 (in questo | 47.178 (in via 437) | 0,032 (in linguaggio 332) |
| Y | 35.115 | 35.081 | 0,034 (in linguaggio da 20>: | |
| Z | 8.707 8.707 | 8.708 (in questo stato del 1888) | -0,001 | |
| 47i | X | 56.397 (in inglese) | 56.386 | 0,011 (in via 0,011) |
| Y | Ore 13.038 | Ore 13.041 | -0,002 | |
| Z | 758 (in questo stato del documento) | 7.451 | 0.107 |
Tabella 1: Differenze nelle coordinate dei cilindri tra i dati CAD e il campione master in metallo stampato in 3D. Unità: mm.
| Rif. 1 | Rif. | Rif. 3 | Rif. | Rif. 5 | Media : SD | ||
| 37i | X | 7.856 | 7.874 (in questo | 7.871 (in questo | 7.89 | 7.885 (in questo stato del documento) | 7.875 - 0.013 |
| Y | 6.406 | 6.375 (in inglese) | 6.358 (in inglese) | 6.356 | 6.368 (in inglese) | 6.373 - 0,020 | |
| Z | 7.259 (259) | 7.274 (in questo 24) | 7.269 (in inglese) | 7.265 (265) | 7.258 (258) | 7.265 - 0,007 | |
| 35i | X | 8.435 (in questo stato del documento) | 8.379 (in linguaggio 379) | 8.393 (in linguaggio 33) | 8.471 (in via 8)471 (in questo | 8.46 (in inglese) | 8.427 - 0.040 |
| Y | Ore 26.032 | Ore 25.98 | Ore 25.996 | Ore 25.962 | Ore 25.979 | 25,990 x 0,026 | |
| Z | 7.838 | 7.883 (in questo stato del documento) | 7.837 | 7.858 | 7.816 (in inglese) | 7.846 - 0.025 | |
| 33i | X | 11.839 | 11.779 | 11.794 (in linguaggio 11.794) | 11.925 (in linguaggio 11.925) | 11.91 | 11.850 - 0.066 |
| Y | 40.129 (in questo 128) | 40.085 | 40.112 (in 412) | 40.097 | 40.106 | 40.106 - 0,017 | |
| Z | 8.372 (in via 832) | 8.485 (in linguaggio 885) | 8.391 (in linguaggio 831) | 8.414 (in questo | 8.381 (in via 831) | 8.409 x 0,046 | |
| 43i | X | 37.177 | 37.115 | 37.155 | 37.269 | 37.262 (in inglese) | 37.196 - 0,068 |
| Y | 45.711 | 45.723 | 45.725 | 45.622 | 45,65 anni, 45 | 45.686 - 0,047 | |
| Z | Ore 9.437 | Ore 9.568 | Ore 9.541 | Ore 9.498 | Ore 9.457 | 9.500 x 0,055 | |
| 45i | X | 47.15 | 47.123 (in questo 123) | 47.142 (in 47)142 | 47.246 (in inglese) | 47.23 (in questo stato del sistema) | 47.178 - 0,056 |
| Y | 35.109 | 35.148 | 35.135 | 34.988 | 35.025 | 35.081 - 0,071 | |
| Z | 8.609 (in inglese) | 8.785 885 | 8.728 (in via del 2000) | 8.738 (in questo stato del 200) | 8.681 (in inglese) | 8,708 x 0,067 | |
| 47i | X | 56.369 (in inglese) | 56.373 (in inglese) | 56.371 (in inglese) | 56.409 anni | 56.407 | 56.386 - 0,020 |
| Y | Ore 13.085 | 13.122 | 13.114 | 12.923 (in via del 12.923) | 12.959 (in linguaggio 12.959) | 13.041 - 0,093 | |
| Z | 7.349 (in via del documento) | 7.445 (in questo stato del documento) | 7.457 (in questo stato del documento) | 7.527 (in via del 200p) | 7.478 (in linguaggio 7): | 7.451 - 0,065 |
Tabella 2: Coordinate dei cilindri dei set di dati di riferimento acquisiti dal campione master in metallo stampato in 3D. Unità: m.
| precisione | 1 : il nome del | 2 Il nome del sistema | 3 (COM del nome | 4 DEL psu' | 5 Del numero 3( | 6 È possibile: | 7 (in questo stato | 8 (IN vio | 9 (in vie | 10 del sistema | Media : SD |
| Scanner di riferimento | 8.3 L'indirizzo | 12.4 (in questo stato del documento) | 9.5 La sua | 13.2 | 11.7 1991, 11.7 | 8 (IN vio | 12.1 | 10.7 (in modo | 12.1 | 11,8 | 11,0 - 1,8 |
Tabella 3: Precisione del set di dati acquisito dallo scanner di riferimento. Unità: m.
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Discussion
Tra gli studi che valutano l'accuratezza dello scanner intraorale valutando il corpo di impressione digitale risultante, il metodo più comune è quello di sovrapporre i dati di impressione digitale sull'immagine di riferimento e calcolare la deviazione shell-to-shell12 ,13,14,15,20,23. Tuttavia, questo metodo è limitato al calcolo del valore di deviazione dai dati accoppiati o alla valutazione qualitativa della distribuzione tramite la mappa dei colori. In uno studio che ha misurato la deviazione del sito locale selezionando i punti da analizzare sulla mappa dei colori, la deviazione nella direzione x, ye z non è stata considerata29. Inoltre, questi metodi hanno limitazioni in quanto devono essere analizzati dopo la sovrapposizione con i dati di riferimento. L'allineamento può variare da un punto dati a un altro e i risultati variano a seconda dei criteri di ordinamento. Negli studi clinici che coinvolgono pazienti, è difficile applicare questi metodi perché non è possibile eseguire la scansione dell'arco dentale completo attraverso la bocca con uno scanner industriale situato al di fuori della cavità orale.
In questo studio, è stato proposto un campione principale di metallo, che è meno influenzato dalla temperatura e dall'umidità. È stato impostato il sistema di coordinate per il campione metallico stampato in 3D specifico e le coordinate di posizione dei sei cilindri sono state calcolate in anticipo. In questo modo, indipendentemente dallo scanner intraorale, è stato formato un sistema di coordinate individuale da ogni impressione digitale attraverso le sfere di riferimento dei dati di scansione in modo che l'analisi potesse essere eseguita solo con i dati scansionati, senza l'immagine di riferimento Sovrapposizione. L'immagine di riferimento ottenuta con lo scanner di riferimento industriale ad alta precisione è stata utilizzata solo per acquisire i valori delle coordinate dei sei cilindri quando il campione master metallico è stato prodotto per la prima volta. La valutazione comparativa tra i dati di riferimento e di scansione intraorale è stata eseguita semplicemente mediante semplice calcolo aritmetico tramite valori di coordinate. Inoltre, poiché le deviazioni nelle direzioni x, ye z delle coordinate del cilindro sono state espresse come valori positivi e negativi, sono state mostrate modifiche di posizione 3D per ogni regione. Pertanto, il metodo utilizzato in questo studio è adatto per valutare la distorsione dei dati del dispositivo portatile, lo scanner orale. Poiché la deviazione delle coordinate del cilindro nella direzione x, ye z è stata visualizzata con valori positivi e negativi, un cambio di posizione 3D di ogni posizione diventa ovvio. Pertanto, il metodo utilizzato in questo studio è adatto per valutare la distorsione dei dati di impressione digitale acquisiti con lo scanner intraorale portatile.
La maggior parte dei valori delle coordinate di ciascun cilindro calcolato dai dati CAD originali e l'immagine di riferimento del campione principale di metallo mostrava valori inferiori a 50 m. Questo è legato alle prestazioni peculiari alle stampanti 3D metalliche. Poiché il campione principale dopo la stampa 3D viene utilizzato come nuovo riferimento anziché utilizzare dati CAD standard, non è necessario considerare le limitazioni di queste stampanti 3D. Il cambiamento nell'esemplare principale è stato grande alla coordinata z del secondo molare destro. Era perché il cilindro era inclinato distally e la lunghezza del cilindro esposto sopra il dente era breve, il che era svantaggioso per il processo di reverse engineering. Inoltre, il cerchio superiore del cilindro di questo dente era inclinato al piano xy della stampante 3D quando è stata eseguita la stampa in metallo in questo studio. Sembra che le caratteristiche della stampante 3D, in cui la precisione xy e la precisione z sono espresse separatamente, sono stati riflessi anche. Nella ricerca futura, progettare e utilizzare tutti i cilindri senza inclinazione può essere una buona alternativa.
Se c'è un problema di costo nella fabbricazione di un campione master con una stampante 3D in metallo, può essere fatto di gesso o resina. Poiché il nuovo sistema di coordinate è stato impostato e le coordinate dei sei cilindri sono state calcolate dopo la fabbricazione del provino, il cambiamento dimensionale che potrebbe essere causato dall'espansione e dalla contrazione del materiale durante il processo di produzione non influisce il risultato finale. Tuttavia, quando si utilizza un tale campione per un lungo periodo di tempo, ci può essere un leggero cambiamento di volume a causa di umidità e temperatura, e c'è la possibilità che sarà deformato a causa di rottura o abrasione. Pertanto, è necessaria una procedura di calibrazione per calcolare periodicamente il valore della coordinata del cilindro con uno scanner di riferimento. Inoltre, invece di utilizzare uno scanner di riferimento industriale, la macchina di misurazione delle coordinate (CMM) può essere utilizzata per misurare le coordinate di riferimento del campione principale. In questo caso, si raccomanda di effettuare un'indagine di sovrapposizione con dati di riferimento allo scopo di valutare la superficie del dente complicata oltre all'ispezione di deviazione attraverso le coordinate dei cilindri.
I limiti di questo metodo sono che il tempo necessario per l'analisi di reverse engineering diventa più lungo quando aumenta il numero di impressioni digitali da valutare. Tuttavia, il software di analisi delle immagini 3D recentemente introdotto consente l'automazione dell'ispezione tramite una funzione macro. Poiché la forma globale del campione principale è la stessa, è possibile accorciare il tempo di analisi automatizzando l'impostazione del sistema di coordinate e il calcolo delle coordinate del cilindro dell'impressione digitale acquisita.
Misurando il grado di distorsione in ogni parte dell'impronta digitale completa come valore numerico, può essere utilizzato per trovare e migliorare i problemi intrinseci dello scanner intraorale da valutare per le sue prestazioni. Poiché lo scanner intraorale è un complicato dispositivo ottico costituito da una lampada di proiezione, un obiettivo, una canna per lenti, una fotocamera, ecc., i fattori di considerazione hardware sono grandi. Inoltre, un algoritmo software che consente di unire i dati 3D acquisiti in tempo reale a più di 30 fotogrammi al secondo è anche importante19. È possibile valutare e migliorare le prestazioni dello scanner intraorale comprendendo la relazione tra il modello di ricorrenza del campione master metallico e i fattori di considerazione degli scanner intraorali. La strategia di scansione determinata dalla direzione e dalla sequenza di acquisizione delle immagini è anche un elemento importante per l'acquisizione di impressioni digitali30. Questo metodo può essere utilizzato per stabilire una strategia che riduce al minimo la deformazione.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Acknowledgments
Questo studio è stato sostenuto da una sovvenzione del Korea Health Technology R&D Project attraverso il Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), finanziato dal Ministero della Salute e del Welfare (numero di sovvenzione: HI18C0435).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| EOS CobaltChrome SP2 | Electro Oprical Systems | H051601 | Powder type metal alloy for 3D printing |
| Geomagic Verify | 3D Systems | 2015.2.0 | 3D inspection software |
| Prosthetic Restoration Jaw Model | Nissin Dental Products Inc. | Mandibular complete-arch model | |
| Rapidform | Inus technology | RF90600-10004-010000 | Reverse engineering software |
| stereoSCAN R8 | AICON 3D Systems GmbH | Industrial-level model scanner |
References
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