Het meten van de volledige boog vervorming van een optische tandheelkundige indruk
Summary
Hier presenteren we een protocol voor het meten van de mate van vervorming op elk deel van de concurrentie-Arch digitale vertoning verkregen van een intraorale scanner met 3D-gedrukte metalen Phantom met standaard geometrieën.
Abstract
Digitale workflows zijn actief gebruikt om tandheelkundige restauraties of orale apparaten te produceren, omdat tandartsen digitale vertoningen begonnen te maken door 3D-beelden te verwerven met een intraorale-scanner. Vanwege de aard van het scannen van de mondholte bij de patiënt, is de intraorale scanner een draagbaar apparaat met een klein optisch venster, waarbij kleine gegevens samen worden samengevoegd om het hele beeld te voltooien. Tijdens de vertonings procedure van de volledige boog kan een vervorming van het vertonings lichaam optreden en de pasvorm van de herstelling of het apparaat beïnvloeden. Om deze vervormingen te meten, werd een Master specimen ontworpen en geproduceerd met een metalen 3D-printer. Ontworpen referentie geometrieën maken het instellen van onafhankelijke coördinatensystemen voor elke vertoning mogelijk en meten x-, y-en z -verplaatsingen van het cilinder top Circle Center waar de vervorming van de vertoning kan worden geëvalueerd. Om de betrouwbaarheid van deze methode te evalueren, worden de coördinaten waarden van de cilinder berekend en vergeleken tussen de oorspronkelijke computergestuurde ontwerpgegevens (CAD) en de referentiegegevens die met de industriële scanner zijn verkregen. De coördinaat verschillen tussen de twee groepen waren meestal minder dan 50 μm, maar de afwijkingen waren hoog door de tolerantie van 3D-printen in de z -coördinaten van de schuin ontworpen cilinder op de molaire. Aangezien het gedrukte model echter een nieuwe standaard instelt, heeft dit geen invloed op de resultaten van de test evaluatie. De reproduceerbaarheid van de referentie scanner is 11,0 ± 1,8 μm. Deze testmethode kan worden gebruikt om de intrinsieke problemen van een intraorale scanner te identificeren en te verbeteren of om een scan strategie vast te stellen door het meten van de mate van vervorming bij elk deel van de volledige-Arch digitale indruk.
Introduction
In het traditionele tandheelkundige behandelingsproces wordt een vaste restauratie of een verwijderbare prothese gemaakt op een model gemaakt van en geïmpregneerd met een siliconen of onomkeerbaar hydrocolloïd materiaal. Omdat een indirect gemaakte prothese in de mondholte wordt afgeleverd, is veel onderzoek gedaan om de fouten te overwinnen die zijn veroorzaakt door een reeks van dergelijke productieprocessen1,2. Onlangs wordt een digitale methode gebruikt om een prothese te fabriceren via het CAD-proces door modellen in de virtuele ruimte te manipuleren na het verwerven van 3D-afbeeldingen in plaats van vertoningen3te maken. In de begindagen werd een dergelijke optische-vertonings methode gebruikt in een beperkt bereik, zoals een cariës behandeling van één of een klein aantal tanden. Omdat de basistechnologie van de 3D-scanner werd ontwikkeld, wordt nu echter een digitale indruk voor de volledige boog gebruikt voor de fabricage van grootschalige vaste restauraties, verwijderbare restauraties zoals een gedeeltelijke of volledige denture, orthodontische apparaten en implantaat chirurgische gidsen4,5,6,7. De nauwkeurigheid van de digitale indruk is bevredigend in een korte regio zoals de unilaterale boog. Aangezien de intraorale-scanner echter een handheld-apparaat is dat de volledige gebit voltooit door het beeld dat is verkregen via een smal optisch venster samen te voegen, kan de vervorming van het model worden gezien na het voltooien van de U-vormige tandheelkundige boog. Een apparaat van een groot bereik dat op dit model wordt gemaakt, past dus mogelijk niet goed in de mond van de patiënt en vereist veel aanpassing.
Verschillende studies zijn gerapporteerd over de nauwkeurigheid van de virtuele indruk lichaam verkregen met een intraorale scanner, en er zijn verschillende onderzoek modellen en meetmethoden. Afhankelijk van het onderzoek onderwerp, het kan worden onderverdeeld in klinisch onderzoek8,9,10,11,12 voor werkelijke patiënten en in vitro studies13,14 ,15,16 uitgevoerd in modellen die afzonderlijk voor onderzoek zijn geproduceerd. Klinische studies hebben het voordeel dat ze de voorwaarden van een werkelijke klinische instelling kunnen evalueren, maar het is moeilijk om de variabelen te beheersen en het aantal klinische gevallen voor onbepaalde tijd te verhogen. Het aantal klinische studies is niet groot omdat er een limiet is voor het kunnen evalueren van de gewenste variabelen. Aan de andere kant zijn er veel in vitro studies die de basis prestaties van de intraorale scanner evalueren door het beheersen van variabelen gemeld17. Het onderzoeksmodel omvat ook een gedeeltelijke of volledige boog van natuurlijke tanden18,19,20,21,22 en een volledig lorelijnextreme kaak met alle tanden verloren23 , of het geval waarin het tandheelkundig implantaat wordt geïnstalleerd en verdeeld op een bepaald interval van24,25,26,27, of een vorm waarin de meerderheid van de tanden blijft en slechts een deel van een de tand ontbreekt16,28. Studies over de vervorming van het virtuele vertonings lichaam door een handheld intraorale-scanner zijn echter beperkt tot de kwalitatieve evaluatie van afwijkingen via een kleurenkaart die is gemaakt door deze met referentiegegevens op te leggen en uitgedrukt als één numerieke waarde per gegevens. Het is moeilijk om de 3D-vervorming van de volledige boog nauwkeurig te meten, omdat de meeste studies alleen het gelokaliseerde gedeelte van de tand boog onderzoeken met een niet-directionele afstand afwijking.
In deze studie wordt de vervorming van de tand boog tijdens optische indruk met een intraorale scanner onderzocht met behulp van een standaardmodel met een coördinatensysteem. Het doel van deze studie is om informatie te verstrekken over een methode voor het evalueren van de nauwkeurigheids prestaties van de intraorale scanners die verschillende kenmerken vertonen door het verschil in optische hardware-en Verwerkingssoftware.
Protocol
Representative Results
Discussion
Onder de onderzoeken die de nauwkeurigheid van de intraorale-scanner evalueren door de resulterende digitale vertonings instantie te evalueren, is de meest gebruikelijke methode om de digitale vertoningsgegevens op de referentieafbeelding te leggen en de afwijking van shell tot shell te berekenen12 ,13,14,15,20,23. Deze meth…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Deze studie werd gesteund door een subsidie van het Korea Health Technology R & D-project via het Korea Health Industry Development Institute (KHIDI), gefinancierd door het ministerie van volksgezondheid & welzijn (subsidie nummer: HI18C0435).
Materials
| 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
- McLean, J. W., von Fraunhofer, J. A. The estimation of cement film thickness by an in vivo technique. British Dental Journal. 131 (3), 107-111 (1971).
- Park, J. M., Hong, Y. S., Park, E. J., Heo, S. J., Oh, N. Clinical evaluations of cast gold alloy, machinable zirconia, and semiprecious alloy crowns: A multicenter study. Journal of Prosthetic Dentistry. 115 (6), 684-691 (2016).
- Keul, C., et al. Fit of 4-unit FDPs made of zirconia and CoCr-alloy after chairside and labside digitalization–a laboratory study. Dental Materials. 30 (4), 400-407 (2014).
- Ritter, L., et al. Accuracy of chairside-milled CAD/CAM drill guides for dental implants. International Journal of Computerized Dentistry. 17 (2), 115-124 (2014).
- Grunheid, T., McCarthy, S. D., Larson, B. E. Clinical use of a direct chairside oral scanner: an assessment of accuracy, time, and patient acceptance. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 146 (5), 673-682 (2014).
- Penarrocha-Oltra, D., Agustin-Panadero, R., Bagan, L., Gimenez, B., Penarrocha, M. Impression of multiple implants using photogrammetry: description of technique and case presentation. Medicina Oral, Patolodia Oral y Cirugia Bucal. 19 (4), e366-e371 (2014).
- Kattadiyil, M. T., Mursic, Z., AlRumaih, H., Goodacre, C. J. Intraoral scanning of hard and soft tissues for partial removable dental prosthesis fabrication. Journal of Prosthetic Dentistry. 112 (3), 444-448 (2014).
- Kim, J., et al. Comparison of experience curves between two 3-dimensional intraoral scanners. Journal of Prosthetic Dentistry. 116 (2), 221-230 (2016).
- Lim, J. H., Park, J. M., Kim, M., Heo, S. J., Myung, J. Y. Comparison of digital intraoral scanner reproducibility and image trueness considering repetitive experience. Journal of Prosthetic Dentistry. 119 (2), 225-232 (2018).
- Muhlemann, S., Greter, E. A., Park, J. M., Hammerle, C. H. F., Thoma, D. S. Precision of digital implant models compared to conventional implant models for posterior single implant crowns: A within-subject comparison. Clinical Oral Implants Research. 29 (9), 931-936 (2018).
- Park, J. M., Hammerle, C. H. F., Benic, G. I. Digital technique for in vivo assessment of internal and marginal fit of fixed dental prostheses. Journal of Prosthetic Dentistry. 118 (4), 452-454 (2017).
- Ender, A., Zimmermann, M., Attin, T., Mehl, A. In vivo precision of conventional and digital methods for obtaining quadrant dental impressions. Clinical Oral Investigations. 20 (7), 1495-1504 (2016).
- Kim, R. J., Park, J. M., Shim, J. S. Accuracy of 9 intraoral scanners for complete-arch image acquisition: A qualitative and quantitative evaluation. Journal of Prosthetic Dentistry. 120 (6), 895-903 (2018).
- Ender, A., Mehl, A. Accuracy in dental medicine, a new way to measure trueness and precision. Journal of Visualized Experiments. (86), e51374 (2014).
- Ender, A., Mehl, A. In-vitro evaluation of the accuracy of conventional and digital methods of obtaining full-arch dental impressions. Quintessence International. 46 (1), 9-17 (2015).
- Ajioka, H., Kihara, H., Odaira, C., Kobayashi, T., Kondo, H. Examination of the Position Accuracy of Implant Abutments Reproduced by Intra-Oral Optical Impression. PLOS ONE. 11 (10), e0164048 (2016).
- Patzelt, S. B., Lamprinos, C., Stampf, S., Att, W. The time efficiency of intraoral scanners: an in vitro comparative study. Journal of Americal Dental Association. 145 (6), 542-551 (2014).
- Gan, N., Xiong, Y., Jiao, T. Accuracy of Intraoral Digital Impressions for Whole Upper Jaws, Including Full Dentitions and Palatal Soft Tissues. PLOS ONE. 11 (7), e0158800 (2016).
- Rehmann, P., Sichwardt, V., Wostmann, B. Intraoral Scanning Systems: Need for Maintenance. International Journal of Prosthodontics. 30 (1), 27-29 (2017).
- Patzelt, S. B., Emmanouilidi, A., Stampf, S., Strub, J. R., Att, W. Accuracy of full-arch scans using intraoral scanners. Clinical Oral Investigations. 18 (6), 1687-1694 (2014).
- Muallah, J., et al. Accuracy of full-arch scans using intraoral and extraoral scanners: an in vitro study using a new method of evaluation. International Journal of Computerized Dentistry. 20 (2), 151-164 (2017).
- Treesh, J. C., et al. Complete-arch accuracy of intraoral scanners. Journal of Prosthetic Dentistry. 120 (3), 382-388 (2018).
- Patzelt, S. B., Vonau, S., Stampf, S., Att, W. Assessing the feasibility and accuracy of digitizing edentulous jaws. Journal of Americal Dental Association. 144 (8), 914-920 (2013).
- Andriessen, F. S., Rijkens, D. R., van der Meer, W. J., Wismeijer, D. W. Applicability and accuracy of an intraoral scanner for scanning multiple implants in edentulous mandibles: a pilot study. Journal of Prosthetic Dentistry. 111 (3), 186-194 (2014).
- Gimenez, B., Ozcan, M., Martinez-Rus, F., Pradies, G. Accuracy of a digital impression system based on parallel confocal laser technology for implants with consideration of operator experience and implant angulation and depth. International Journal of Oral and Maxillofacial Implants. 29 (4), 853-862 (2014).
- Gimenez, B., Ozcan, M., Martinez-Rus, F., Pradies, G. Accuracy of a digital impression system based on active wavefront sampling technology for implants considering operator experience, implant angulation, and depth. Clinical Implant Dentistry and Related Research. 17 Suppl 1, e54-e64 (2015).
- Papaspyridakos, P., et al. Digital versus conventional implant impressions for edentulous patients: accuracy outcomes. Clinical Oral Implants Research. 27 (4), 465-472 (2016).
- Flugge, T. V., Att, W., Metzger, M. C., Nelson, K. Precision of Dental Implant Digitization Using Intraoral Scanners. International Journal of Prosthodontics. 29 (3), 277-283 (2016).
- Kim, S. Y., et al. Accuracy of dies captured by an intraoral digital impression system using parallel confocal imaging. International Journal of Prosthodontics. 26 (2), 161-163 (2013).
- Ender, A., Mehl, A. Influence of scanning strategies on the accuracy of digital intraoral scanning systems. International Journal of Computerized Dentistry. 16 (1), 11-21 (2013).
