Измерение полного арки Искажение оптического стоматологического впечатления
Summary
Здесь мы представляем протокол для измерения степени искажения в каждой части цифрового впечатления, полученного от интраорального сканера с 3D-печатным металлическим фантомом со стандартными геометриями.
Abstract
Цифровые рабочие процессы активно используются для производства стоматологических реставраций или оральных приборов, так как стоматологи начали производить цифровые впечатления, приобретая 3D-изображения с помощью интраорального сканера. Из-за характера сканирования полости рта в рот пациента, интраоральный сканер является портативным устройством с небольшим оптическим окном, сшивая вместе небольшие данные для завершения всего изображения. Во время процедуры полного отжима деформации тела впечатления может произойти и повлиять на припадок реставрации или прибора. Для измерения этих искажений был разработан и изготовлен мастер-образец с помощью металлического 3D-принтера. Разработанные эталонные геометрии позволяют устанавливать независимые системы координат для каждого впечатления и измерять x, yи z смещения центра верхнего круга цилиндра, где можно оценить искажение впечатления. Для оценки надежности этого метода рассчитываются и сравниваются значения координат цилиндра между исходными данными с помощью компьютера (CAD) и справочными данными, полученными с помощью промышленного сканера. Разница в координатах между двумя группами была в основном менее 50 мкм, но отклонения были высокими из-за переносимости 3D-печати в координатах косотых цилиндров на моляре. Однако, поскольку печатная модель устанавливает новый стандарт, это не влияет на результаты оценки теста. Воспроизводимость эталонного сканера составляет 11,0 и 1,8 мкм. Этот метод тестирования может быть использован для выявления и улучшения внутренних проблем интраорального сканера или для выработки стратегии сканирования путем измерения степени искажения в каждой части полного арки цифрового впечатления.
Introduction
В традиционном процессе лечения зубов фиксированная реставрация или съемный зубной протез изготавливаются на модели из гипса и пропитаны силиконовым или необратимым гидроколлоидным материалом. Поскольку косвенно сделанный протез поставляется в полость рта, было сделано много исследований для преодоления ошибок, вызванных серией таких производственных процессов1,2. В последнее время цифровой метод используется для изготовления протеза через процесс CAD путем манипулирования моделями в виртуальном пространстве после приобретения 3D-изображений вместо создания впечатлений3. В первые дни такой метод оптического впечатления использовался в ограниченном диапазоне, таких как лечение зубами одного или небольшого количества зубов. Однако, как базовая технология 3D сканера была разработана, цифровое впечатление для полной арки в настоящее время используется для изготовления крупномасштабных фиксированных реставраций, съемные реставрации, такие как частичный или полный протез, ортодонтические приборы, и имплантат хирургическиеруководства 4,5,6,7. Точность цифрового впечатления является удовлетворительным в коротком регионе, таких как односторонние арки. Однако, поскольку интраоральный сканер является портативным устройством, которое завершает весь зубной протез, сшивая вместе изображение, полученное через узкое оптическое окно, искажение модели можно увидеть после завершения U-образной зубной арки. Таким образом, прибор большого диапазона, сделанный на этой модели, может не вписаться в рот пациента и потребовать большой корректировки.
Различные исследования были зарегистрированы на точность виртуального тела впечатление, полученные с помощью интраорального сканера, и Существуют различные модели исследований и методов измерения. В зависимости от предмета исследования, онможет быть разделен на клинические исследования 8,9,10,11,12 для реальных пациентов и в пробирке исследования13,14 ,15,16 проводится в моделях отдельно производится для исследования. Преимущество клинических исследований состоит в том, что они способны оценить условия фактической клинической обстановки, однако трудно контролировать переменные и увеличивать число клинических случаев на неопределенный срок. Количество клинических исследований не велико, поскольку существует предел возможности оценки желаемых переменных. С другой стороны, многие исследования in vitro, которые оценивают базовую производительность интраорального сканера, контролируя переменные, были зарегистрированы17. Исследовательская модель также включает в себя частичную или полную арку натуральных зубов18,19,20,21,22 и полностью edentulous челюсть со всеми зубами потеряли23 , или в случае, когда зубной имплантат установлен и расположен на части с определенным интервалом24,25,26,27, или форма, в которой большинство зубов остаются и только часть зуб отсутствует16,28. Однако исследования искажения виртуального тела впечатления, сделанные портативным интраоральным сканером, ограничивались качественной оценкой отклонений с помощью цветовой карты, созданной путем наложения его справочными данными и выраженной как одна численная значение на данные. Трудно точно измерить 3D искажение полной арки, потому что большинство исследований только изучить локализованную часть зубной арки с ненаправленным отклонением расстояния.
В этом исследовании, искажение зубной арки во время оптического впечатления с интраоральным сканером исследуется с помощью стандартной модели с системой координат. Цель этого исследования заключается в предоставлении информации о методе оценки точности работы интраоральных сканеров, которые обладают различными характеристиками по разнице в оптическом оборудовании и программном обеспечении для обработки.
Protocol
Representative Results
Discussion
Среди исследований, оценивающих точность интраорального сканера путем оценки образовательного цифрового тела впечатления, наиболее распространенным методом является наложение цифровых данных впечатления на эталонное изображение и вычисление отклонения оболочки к оболочке<sup class="xr…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано грантом Корейского проекта по развитию и разработкам технологий здравоохранения через Корейский институт развития индустрии здравоохранения (KHIDI), финансируемый министерством здравоохранения и социального обеспечения (номер гранта: 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 |
Referências
- 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).
