光学歯科印象の完全アーチ歪みを測定する
Summary
ここでは、標準的な形状を持つ3Dプリントされた金属ファントムを持つ口腔内スキャナから取得した競技アーチデジタルインプレッションの各部分の歪みの程度を測定するプロトコルを提示する。
Abstract
歯科医師が口腔内スキャナで3D画像を取得してデジタルインプレッションを作り始めて以来、デジタルワークフローは歯科修復や口腔器具の製造に積極的に使用されてきました。患者の口腔内の口腔をスキャンする性質上、口腔内スキャナは小さな光学窓を備えたハンドヘルドデバイスであり、小さなデータをステッチして画像全体を完成させます。完全アーチインプレッション手順では、インプレッションボディの変形が発生し、復元またはアプライアンスの適合性に影響を与える可能性があります。これらの歪みを測定するために、マスター標本は金属3Dプリンタで設計され、製造されました。設計された参照ジオメトリを使用すると、インプレッションごとに独立した座標系を設定でき、インプレッションの歪みを評価できる円柱上部円中心の x、y、z の変位を測定できます。 この方法の信頼性を評価するために、円柱の座標値を計算し、元のコンピュータ支援設計(CAD)データと工業用スキャナで取得した参照データとの比較を行います。2つの群の座標差はほとんど50μm未満であったが、モル上の斜めに設計された円柱のZ座標における3Dプリントの公差により偏差が高かった。ただし、印刷モデルは新しい標準を設定するため、テスト評価の結果には影響しません。リファレンススキャナの再現性は11.0±1.8μmです。この試験方法は、口腔内スキャナの本質的な問題を特定して改善したり、完全アーチデジタルインプレッションの各部分の歪みの度合いを測定してスキャン戦略を確立するために使用できます。
Introduction
従来の歯科治療プロセスでは、石膏で作られたモデル上で固定修復または取り外し可能な入れ歯が作られ、シリコーンまたは不可逆的なヒドロコロイド材料を含浸させる。間接的に作られた補綴物が口腔内に送達されるので、このような一連の製造工程1、2によって引き起こされる誤りを克服するために多くの研究がなされている。最近では、インプレッション3を作るのではなく、3D画像を取得した後に仮想空間でモデルを操作してCADプロセスを通じて補綴を作製するデジタル手法が用いられています。初期には、このような光学印象法は、1つまたは少数の歯の齲蝕治療などの限られた範囲で使用されました。しかし、3Dスキャナのベース技術が開発されるにつれて、大規模な固定修復、部分的または完全な入れ歯などの取り外し可能な修復、矯正器具などの取り外し可能な修復の製作に、完全なアーチのデジタルインプレッションが使用されるようになりました。インプラント外科ガイド4、5、6、7。デジタル印象の精度は、一方的なアーチのような短い領域で満足です。しかし、口腔内スキャナは狭い光学窓を通して得られた画像を縫い合わせることで歯列全体を完成させるハンドヘルドデバイスであるため、U字型の歯科アーチを完成させた後にモデルの歪みが見られます。従って、このモデルでなされる大きい範囲の器具は患者の口によく合わないし、多くの調節を要求するかもしれない。
口腔内スキャナで得られた仮想印象体の精度に関する様々な研究が報告されており、様々な研究モデルや測定方法があります。研究対象に応じて、実際の患者のための臨床研究8、9、10、11、12に分けることができるとインビトロ研究13、14 、15、16は、研究のために別々に生産されたモデルで行われます。臨床研究は、実際の臨床設定の状態を評価することができるという利点がありますが、変数を制御し、臨床症例の数を無期限に増やすることは困難です。所望の変数を評価できる限界があるため、臨床研究の数は大きくない。一方、変数を制御して口腔内スキャナの基本的な性能を評価するインビトロ研究の多くは17.研究モデルはまた、自然な歯の部分的または完全なアーチを含みます 18,19,20,21,22そして、すべての歯を失った完全に歯を持つ完全に歯の顎23、または歯科インプラントが一定の間隔で取り付けられ、間隔を離して間隔をあけた場合、24、25、26、27、または歯の大部分が残り、歯の一部のみである場合歯が欠落している16,28.しかし、ハンドヘルドインストラルラルスキャナによる仮想インプレッション本体の歪みに関する研究は、参照データと重ね合わせて作成されたカラーマップを通じて偏差の定性的評価に限定され、1つの数値で表現されています。データごとの値。ほとんどの研究は、非方向距離偏差を持つ歯科アーチの局所的な部分のみを調べるので、完全なアーチの3D歪みを正確に測定することは困難です。
本研究では、座標系を用いて標準モデルを用いて、オプティカルインプレッション時の歯科アーチの歪みを調べた。本研究の目的は、光学ハードウェアと処理ソフトウェアの違いにより様々な特性を示す口腔内スキャナの精度を評価する方法に関する情報を提供することである。
Protocol
Representative Results
Discussion
得られたデジタルインプレッション本体を評価して口腔内スキャナの精度を評価する研究の中で、最も一般的な方法は、参照画像にデジタルインプレッションデータを重ね合わせ、シェルからシェルへの偏差を計算することです 12 ,13,14,15,20,23.?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本研究は、厚生労働省の助成を受けた韓国保健技術研究開発機構(KHIDI)の助成を受け、支援を受けた。.I.C0435。
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).
