Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

एक ऑप्टिकल डेंटल इम्प्रेशन के पूर्ण-आर्क विरूपण को मापने

Published: May 30, 2019 doi: 10.3791/59261
Automatic Translation
1, 1
1Department of Prosthodontics, College of Dentistry, Yonsei University

Summary

यहाँ, हम मानक geometries के साथ 3 डी मुद्रित धातु प्रेत के साथ एक intraoral स्कैनर से प्राप्त प्रतिस्पर्धा-आर्क डिजिटल छाप के प्रत्येक भाग में विरूपण की डिग्री को मापने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं।

Abstract

डिजिटल workflows सक्रिय रूप से दंत चिकित्सा बहाली या मौखिक उपकरणों का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है के बाद से दंत चिकित्सकों के लिए एक intraoral स्कैनर के साथ 3 डी छवियों को प्राप्त करके डिजिटल छापों बनाने के लिए शुरू कर दिया. रोगी के मुंह में मौखिक गुहा स्कैनिंग की प्रकृति के कारण, इंट्राओरल स्कैनर एक छोटे ऑप्टिकल विंडो के साथ एक हाथ में डिवाइस है, पूरी छवि को पूरा करने के लिए छोटे डेटा को एक साथ सिलाई। पूर्ण-आर्क इंप्रेशन प्रक्रिया के दौरान, इंप्रेशन बॉडी का विरूपण हो सकता है और बहाली या उपकरण के फिट को प्रभावित कर सकता है। इन विकृतियों को मापने के लिए, एक मास्टर नमूना डिजाइन और एक धातु 3 डी प्रिंटर के साथ उत्पादन किया गया था. डिज़ाइन किए गए संदर्भ geometries प्रत्येक छाप के लिए स्वतंत्र निर्देशांक प्रणाली की स्थापना की अनुमति और उपाय x, y, और z सिलेंडर शीर्ष वृत्त केंद्र के विस्थापन जहां छाप के विरूपण मूल्यांकन किया जा सकता है. इस विधि की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए, सिलेंडर के निर्देशांक मानों की गणना की जाती है और मूल कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन (CAD) डेटा और औद्योगिक स्कैनर के साथ प्राप्त संदर्भ डेटा के बीच तुलना की जाती है। दोनों समूहों के बीच निर्देशांक अंतर ज्यादातर 50 डिग्री से कम थे, लेकिन विचलन मोलर पर तिरछी डिजाइन किए गए बेलन के z निर्देशांकों में 3D प्रिंटिंग की सहिष्णुता के कारण उच्च थे। मुद्रित मॉडल एक नया मानक सेट करता है, क्योंकि हालांकि, यह परीक्षण मूल्यांकन के परिणाम को प्रभावित नहीं करता है। संदर्भ स्कैनर की पुनरुत्पाद्यता 11ण्0 र् 1ण्8 उ है। इस परीक्षण विधि की पहचान करने और एक intraoral स्कैनर की आंतरिक समस्याओं पर सुधार करने के लिए या पूर्ण-आर्क डिजिटल छाप के प्रत्येक भाग में विरूपण की डिग्री को मापने के द्वारा एक स्कैनिंग रणनीति स्थापित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

Introduction

पारंपरिक दंत चिकित्सा उपचार प्रक्रिया में, एक निश्चित बहाली या एक हटाने योग्य डेन्चर जिप्सम से बना एक मॉडल पर बनाया जाता है और एक सिलिकॉन या अपरिवर्तनीय hydrocolloid सामग्री के साथ गर्भवती. क्योंकि एक अप्रत्यक्ष रूप से बनाया कृत्रिम अंग मौखिक गुहा में दिया जाता है, इस तरह के विनिर्माण प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला के कारण त्रुटियों को दूर करने के लिए अनुसंधान के एक बहुत कुछ किया गया है1,2. हाल ही में, एक डिजिटल विधि के बजाय छापों3बनाने के 3 डी छवियों को प्राप्त करने के बाद आभासी अंतरिक्ष में मॉडल जोड़ तोड़ द्वारा सीएडी प्रक्रिया के माध्यम से एक कृत्रिम अंग बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है। शुरुआती दिनों में, इस तरह के एक ऑप्टिकल छाप विधि एक या दांतों की एक छोटी संख्या के एक दंत क्षय उपचार के रूप में एक सीमित रेंज में इस्तेमाल किया गया था। हालांकि, के रूप में 3 डी स्कैनर के आधार प्रौद्योगिकी विकसित किया गया था, पूरा चाप के लिए एक डिजिटल छाप अब बड़े पैमाने पर तय बहाली के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है, हटाने योग्य बहाली जैसे एक आंशिक या पूर्ण डेन्चर, ऑर्थोडोंटिक उपकरणों, और प्रत्यारोपण शल्य गाइड4,5,6,7. डिजिटल छाप की सटीकता ऐसे एकतरफा चाप के रूप में एक छोटे क्षेत्र में संतोषजनक है. हालांकि, के बाद से intraoral स्कैनर एक हाथ में डिवाइस है कि एक साथ एक संकीर्ण ऑप्टिकल खिड़की के माध्यम से प्राप्त छवि सिलाई द्वारा पूरे dentition पूरा करता है, मॉडल के विरूपण यू के आकार का दंत चाप पूरा करने के बाद देखा जा सकता है. इस प्रकार, इस मॉडल पर किए गए एक बड़ी रेंज के एक उपकरण रोगी के मुंह में अच्छी तरह से फिट नहीं हो सकता है और समायोजन की एक बहुत आवश्यकता होती है।

विभिन्न अध्ययनों एक intraoral स्कैनर के साथ प्राप्त आभासी छाप शरीर की सटीकता पर सूचित किया गया है, और वहाँ विभिन्न अनुसंधान मॉडल और माप तरीके हैं. अनुसंधान विषय के आधार पर, यह नैदानिक अनुसंधान में विभाजित किया जा सकताहै 8,9,10,11,12 वास्तविक रोगियों के लिए और इन विट्रो अध्ययन13,14 ,15,16 अनुसंधान के लिए अलग से उत्पादित मॉडल में आयोजित किया. नैदानिक अध्ययन एक वास्तविक नैदानिक सेटिंग की शर्तों का मूल्यांकन करने में सक्षम होने का लाभ है, लेकिन यह चर को नियंत्रित करने और अनिश्चित काल के लिए नैदानिक मामलों की संख्या में वृद्धि करने के लिए मुश्किल है. नैदानिक अध्ययन की संख्या बड़ी नहीं है क्योंकि वांछित चर का मूल्यांकन करने में सक्षम होने के लिए एक सीमा है. दूसरी ओर, चरों को नियंत्रित करके इंट्राओरल स्कैनर के मूल निष्पादन का मूल्यांकन करने वाले अनेक इन विट्रो अध्ययनों में17सूचना मिली हैं। अनुसंधान मॉडल भी प्राकृतिक दांतों का एक आंशिक या पूर्ण चाप भी शामिलहै 18,19,20,21,21और सभी दांत खो 23 के साथ एक पूरी तरह से edentulous जबड़े , या मामले में जहां दंत प्रत्यारोपण स्थापित किया गया है और एक निश्चित अंतराल पर अलग स्थान24,25,26,27, या एक फार्म जिसमें दांतके बहुमत रहते हैं और केवल एक का एक हिस्सा दांत16,28से लापता है . हालांकि, एक हाथ में इंट्राओरल स्कैनर द्वारा किए गए आभासी छाप शरीर के विरूपण पर अध्ययन संदर्भ डेटा के साथ इसे superimposing द्वारा बनाई गई एक रंग नक्शे के माध्यम से विचलन के गुणात्मक मूल्यांकन करने के लिए सीमित किया गया है और एक संख्यात्मक के रूप में व्यक्त प्रति डेटा मान. यह सही पूर्ण चाप के 3 डी विरूपण को मापने के लिए मुश्किल है क्योंकि ज्यादातर अध्ययन केवल एक nondirectional दूरी विचलन के साथ दंत चाप के स्थानीयकृत भाग की जांच.

इस अध्ययन में, एक intraoral स्कैनर के साथ ऑप्टिकल छाप के दौरान दंत चाप के विरूपण एक समन्वय प्रणाली के साथ एक मानक मॉडल का उपयोग करके जांच की है. इस अध्ययन का उद्देश्य ऑप्टिकल हार्डवेयर और प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर में अंतर से विभिन्न विशेषताओं का प्रदर्शन जो intraoral स्कैनर की सटीकता के प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए एक विधि पर जानकारी प्रदान करना है.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. मास्टर नमूना तैयारी

  1. मॉडल की तैयारी
    1. कृत्रिम दांत निकालें (बाएं और दाएं कैनियों, दूसरा premolar, और दूसरा मोलर) mandibular पूर्ण-आर्क मॉडल पर केवल 1 /
  2. सीएडी डिजाइन
    1. एक संदर्भ स्कैनर के साथ मास्टर नमूना के डेटा प्राप्त करें.
    2. सिलेंडर डिजाइन (2 मिमी के एक शीर्ष व्यास और 7 मिमी के एक सिलेंडर ऊंचाई के साथ) रिवर्स इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर के साथ छंटनी छह दांत के शीर्ष पर.
    3. रिवर्स इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर से संदर्भ 3 डी निर्देशांक प्रणाली को परिभाषित करने के उद्देश्य के लिए बाएं दूसरे मोलर के पीछे तीन संदर्भ क्षेत्रों (3.5 मिमी व्यास में) जोड़ें।
    4. बेलन के दिसल और मुख की ओर एक गोले का पता लगाएँ, जिससे सभी सिलिन्डरों के निर्देशांकों के सकारात्मक मान हो।
    5. बाएं दूसरे मोलर सिलेंडर को डिजाइन करें ताकि यह 30 डिग्री मध्यानुसार और दायां दूसरा मोलर सिलेंडर को झुकाए ताकि यह 30 डिग्री दूर झुका एतहां किया जा सके। मॉडल से सही कोण पर अन्य सिलेंडर सेट करें.
  3. धातु 3 डी मुद्रण
    1. एक रोगी के दंतविन्यास के रूप में सेवा करने के लिए एक धातु 3 डी प्रिंटर द्वारा CoCr मिश्र धातु के साथ एक प्रेत मॉडल का निर्माण (चित्र 1)।

2. संदर्भ डेटा अधिग्रहण और सॉफ्टवेयर विश्लेषण

  1. परीक्षण intraoral स्कैनर के साथ प्रेत स्कैन.
    1. औद्योगिक-स्तरीय मॉडल स्कैनर के साथ धातु प्रेत मॉडल स्कैन करके संदर्भ छवि प्राप्त करें।
  2. संदर्भ क्षेत्रों से अंक निकालकर एक समन्वय प्रणाली की स्थापना.
    1. प्रत्येक सिलेंडर स्थिति के संदर्भ निर्देशांक की गणना करने के लिए रिवर्स इंजीनियरिंग विश्लेषण सॉफ्टवेयर के लिए संदर्भ छवि लोड.
    2. रेफरी ज्यामिति का चयन करके क्षेत्र निकालें | बनाएँ $ क्षेत्र ] सीमा बिन्दुओं का आदेश उठाइए और संदर्भ गोले की सतह पर चार बिन्दुओं को उठाइए जो एक दूसरे से दूर हैं (पूरक चित्र 1 और पूरक चित्र 2).
    3. तीन संदर्भ गोलों के केंद्र की गणना कीजिए।
    4. Ref. ज्यामिति का प्रयोग करें | बनाएँ $ विमान ] तीन गोलों के केंद्रों को जोड़ने और एक विमान बनाने के लिए अंक आदेश चुनें (पूरकचित्र 3)।
    5. XY विमानके रूप में गठित विमान सेट करें।
    6. Ref. ज्यामिति का चयन करें | बनाएँ $ विमान ] ऑफसेट विमान आदेश xy विमान के ऊपर एक स्पर्शरेखा विमान बनाने के लिए ( पूरकचित्र 4) .
    7. अंक बनाएँ जहां स्पर्शरेखा विमान और दो भाषिक क्षेत्रों रेफरी ज्यामिति का चयन करके मिलते हैं | बनाएँ $ प्वाइंट ] ref. विमान कमान पर परियोजना (पूरकचित्र 5).
    8. रेफ ज्यामिति का उपयोग करके बनाए गए बिंदुओं और दो भाषिक क्षेत्रों के केंद्र के बीच एक विमान उत्पन्न करें | बनाएँ $ विमान ] अंक कमान चुनें (पूरकचित्र 6) .
    9. निरीक्षण के साथ मुख क्षेत्र के केंद्र के लिए इस विमान से दूरी को मापने | आयाम ] रैखिक आदेश (पूरक चित्र 7) .
    10. एक समानांतर विमान बनाएँ जो ज्यामिति के साथ मुख क्षेत्र के मध्य बिंदु से गुजरता है | बनाएँ $ विमान ] ऑफसेट विमान कमान (पूरक चित्र 8)।
    11. गठित समतल को यज तल के रूप में सेट करें (पूरकचित्र 9)।
  3. x, y, और z अक्ष सेट करें.
    1. मुख क्षेत्र के केंद्र को निर्देशांक प्रणाली के मूल के रूप में निर्धारित करें।
    2. मूल के माध्यम से मॉडल की आगे और पीछे की दिशा में यात्रा करते समय शेष दो गोलों के मध्य बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा के समानांतर एक रेखा को Y-अक्षके रूप में निर्धारित करें।
    3. xy तल पर रेखा सेट करें जो मूल को पार कर जाती है और यह च-अक्ष के रूप में च् अक्षके लंबवत होती है।
    4. Ref. ज्यामिति का प्रयोग करें | बनाएँ $ समन्वय ] मूल और X, Y दिशा आदेश उठाओ मूल के रूप में मुख क्षेत्र केंद्र के साथ एक नया समन्वय प्रणाली बनाने के लिए (पूरकचित्र 10).।
    5. xy तल के लंबवत रेखा को सेट करें तथा मूल से होकर गुजरते हुए र्-अक्ष (पूरकचित्र 11)के रूप में विमूल से गुजरते हैं।
  4. इस विवरण को स्कैन निर्देशांक प्रणाली से नए स्थापित निर्देशांक प्रणाली में स्थानांतरित करें।
    1. Ref. ज्यामिति का प्रयोग करें | स्कैन डेटा के शीर्ष पर इस प्रक्रिया के दौरान बनाई गई geometries को ठीक करने के लिए शेल आदेश में बाइंड करें (पूरकचित्र 12)।
    2. Ref. ज्यामिति निष्पादित करें | रूपांतरण ] समन्वय ] बुनियादी निर्देशांक प्रणाली से नवनिर्मित निर्देशांक प्रणाली(पूरक चित्र 13)तक पारगमन के लिए निर्देशांक समादेश संरेखित करें।
    3. इस प्रकार, तीन संदर्भ मंडलों के संदर्भ में धातु मास्टर नमूने को एक निर्देशांक प्रणाली असाइन की जाइए (पूरकचित्र 14)।
  5. मुख्य क्षेत्र में सिलेंडरों से माप अंक निकालें।
    1. छह सिलेंडरों के ऊपरी वृत्त केन्द्रों के लिए एक्स, y,और z निर्देशांक निकालें रिवर्स इंजीनियरिंग प्रक्रिया द्वारा निर्दिष्ट क्षेत्रों की विकृति के लिए विश्लेषण किया जा करने के लिए।
    2. इसके लिए, रेफरी ज्यामिति का उपयोग करें | बनाएँ $ सिलेंडर ] सीमा बिंदु आदेश उठाओ और सिलेंडर के शीर्ष सीमा पर कम से कम 10 अंक निर्दिष्ट करें और बेलन के तल पर दांत से मिलने वाले दीर्घवृत्त पर अंकों की एक ही राशि निर्दिष्ट करें (पूरक चित्र 15, पूरक चित्रा 16, और पूरक चित्र 17)।
    3. सिलेंडर शीर्ष केंद्र के निकाले निर्देशांक प्राप्त करें। मूल्यांकन किया जा करने के लिए intraoral स्कैनर द्वारा अधिग्रहीत डिजिटल छाप के एक ही सिलेंडर के समन्वय मूल्यों के साथ तुलना करके प्रत्येक स्थिति में 3 डी विरूपण का मूल्यांकन करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

मूल रूप से अभिकल्पित सीएडी डेटा से परिकलित प्रत्येक सिलिंडर के निर्देशांक तथा औद्योगिक-स्तरीय मॉडल स्कैनर द्वारा स्कैन किए गए 3डी-मुद्रित धातु मास्टर नमूने की संदर्भ स्कैन छवि तालिका 1में दर्शायी गई है। दोनों के बीच अंतर 50 डिग्री से कम का मान दिखाया, लेकिन z 3 डी मुद्रित मास्टर नमूना से सही दूसरे मोलर सिलेंडर के निर्देशांक मूल्य कम था. हालांकि धातु प्रेत एक उच्च अंत औद्योगिक 3 डी प्रिंटर से उत्पादन किया गया था, एक सिलेंडर की ऊंचाई में एक छोटा सा अंतर पाया गया. जबकि डिजाइन सीएडी सॉफ्टवेयर के साथ किया गया था, धातु प्रेत एक संदर्भ है जो विभिन्न परीक्षण intraoral स्कैनर के साथ स्कैन किया गया था के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और अंतर नगण्य था. यदि एक अन्य मूल्यांकनकर्ता एक ही साझा डेटा से एक नया प्रेत fabricates और एक ही प्रक्रिया निष्पादित करता है, प्रेत एक औद्योगिक स्तर के संदर्भ स्कैनर के साथ फिर से स्कैन किया जाना चाहिए संदर्भ निर्देशांक प्राप्त करने और फिर बाद की प्रक्रिया के साथ आगे बढ़ना. तालिका 2 मास्टर नमूना के निर्देशांकों को दर्शाता है जिसे औद्योगिक स्कैनर से पांच बार स्कैन किया गया था। मानक विचलन से मूल्यांकन, औसत विचलन 45 डिग्री था, सही दूसरे मोलर सिलेंडर के y समन्वय मूल्य में एक बड़ा विचलन दिखा. यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि संदर्भ स्कैनर की परिशुद्धता बिंदु शून्य और छह सिलेंडरों के संदर्भ निर्देशांक निकालने के लिए काफी अच्छा था.

संदर्भ स्कैनर के पुन: उत्पादनीयता का मूल्यांकन संदर्भ स्कैनर के साथ स्कैन किए गए धातु मास्टर नमूना के पांच डेटासेटों के बीच ओवरलैप तुलना के माध्यम से किया गया था। कुल 10 जोड़े गठबंधन और मूल्यांकन किया गया. प्रत्येक युग्म का विचलन इसके परिणामस्वरूप 0ण्011 - 0ण्002 उउ (सारणी 3) की पुनरुत्पादनीयता हुई। संदर्भ स्कैनर की पुन: उत्पादनीयता की गणना अलग तरीके से की गई थी, और यह निष्कर्ष निकाला गया था कि दोनों विधियों के परिणाम विश्वसनीय थे और बाद में छोड़ा जा सकता है।

Figure 1
चित्रा 1: विरूपण मूल्यांकन के लिए एक प्रेत मॉडल के डिजाइन और निर्माण की प्रक्रिया। (A) मूल रूप से CAD डेटा डिज़ाइन किया गया. (बी) 3 डी मुद्रित मास्टर नमूना CoCr मिश्र धातु से बना है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 1
पूरक चित्रा 1: निकालें क्षेत्र उठा अंक. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
अनुपूरक चित्र 2: संदर्भ क्षेत्र की सतह पर अंक उठाना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
पूरक चित्र 3: तीन क्षेत्रों के केंद्र उठा द्वारा XY विमान का निर्माण. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
पूरक चित्रा 4: ऑफसेट विमान का निर्माण, XY विमान के ऊपर क्षेत्र के आधे व्यास. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
अनुपूरक चित्र 5: उन बिंदुओं का निर्माण जहाँ ऑफसेट समतल तथा दो भाषी गोले मिलते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
पूरक चित्र 6: चार अंक उठा कर बहुभाषी क्षेत्रों के दोनों केन्द्रों से गुजरता है कि विमान का निर्माण. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 7
अनुपूरक चित्र 7: मुख गोला के केंद्र तक इस तल से दूरी का मापन। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 8
पूरक चित्र 8: मुख क्षेत्र के केंद्र से गुजरने वाले समांतर तल का निर्माण। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 9
अनुपूरक चित्र 9: गठित विमान की स्थापना वाईजेड विमान के रूप में। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 10
अनुपूरक चित्र 10: मूल के रूप में मुख क्षेत्र के केंद्र के साथ एक नई समन्वय प्रणाली का निर्माण। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 11
अनुपूरक चित्र 11: XY तल के लंबवत रेखा की स्थापना और मुख क्षेत्र केंद्र के माध्यम से जेड-अक्ष के रूप में गुजर रहा है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 12
पूरक चित्र 12: स्कैन डेटा के लिए बनाए गए geometries की फिक्सिंग. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 13
अनुपूरक चित्र 13: नए बनाए गए निर्देशांक प्रणाली में मूल निर्देशांक प्रणाली का स्थानांतरण। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 14
पूरक चित्र 14: यह जाँच करना कि मूल और निर्देशांक प्रणाली को स्कैन डेटा से निकाले गए सिस्टम में सही ढंग से ले जाया गया है या नहीं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 15
पूरक चित्र 15: का उपयोग करना सिलेंडर निकालने के लिए सीमा अंक आदेश उठाओ। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 16
पूरक चित्र 16: सिलेंडर के चारों ओर शीर्ष वृत्त और नीचे दीर्घवृत्त पर पर्याप्त अंक उठाना। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 17
पूरक चित्र 17: जाँच कर रहा है कि क्या निकाले सिलेंडर रिवर्स इंजीनियर सही ढंग से किया गया था. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

सीएडी 3 डी मुद्रित अंतर
डेटा धातु मास्टर प्रतिदर्श
37i एक्स 7.897 7.875 0.022
वाई 6.418 6.373 0.045
जेड 7.312 7.265 0.047
35i एक्स 8.481 8.427 0.054
वाई 26.045 25.99 0.055
जेड 7.846 7.846 0
33i एक्स 11.889 11.85 0.04
वाई 40.16 40.106 0.054
जेड 8.346 8.409 -0.063
43i एक्स 37.246 37.196 0.051
वाई 45.738 45.686 0.052
जेड 9.445 9.5 -0.055
45i एक्स 47.21 47.178 0.032
वाई 35.115 35.081 0.034
जेड 8.707 8.708 -0.001
47i एक्स 56.397 56.386 0.011
वाई 13.038 13.041 -0.002
जेड 7.558 7.451 0.107

तालिका 1: सिलेंडरों में अंतर CAD डेटा और 3 डी मुद्रित धातु मास्टर नमूना के बीच निर्देशांक. इकाई: मिमी.

रेफरी 1 रेफरी 2 रेफरी 3 रेफरी 4 रेफरी 5 मतलब जेड एसडी
37i एक्स 7.856 7.874 7.871 7.89 7.885 7.875 ] 0.013
वाई 6.406 6.375 6.358 6.356 6.368 6-3-73 ] 0.020
जेड 7.259 7.274 7.269 7.265 7.258 7-2-65 ] 0.007
35i एक्स 8.435 8.379 8.393 8.471 8.46 8-4-27 ] 0.040
वाई 26.032 25.98 25.996 25.962 25.979 25.990 ] 0.026
जेड 7.838 7.883 7.837 7.858 7.816 7.846 ] 0.025
33i एक्स 11.839 11.779 11.794 11.925 11.91 11.850 $ 0.066
वाई 40.129 40.085 40.112 40.097 40.106 40.106 ] 0.017
जेड 8.372 8.485 8.391 8.414 8.381 8.409 $ 0.046
43i एक्स 37.177 37.115 37.155 37.269 37.262 37.196 ] 0.068
वाई 45.711 45.723 45.725 45.622 45.65 45.686 ] 0.047
जेड 9.437 9.568 9.541 9.498 9.457 9.500 $ 0.055
45i एक्स 47.15 47.123 47.142 47.246 47.23 47.178 ] 0.056
वाई 35.109 35.148 35.135 34.988 35.025 35.081 ] 0.071
जेड 8.609 8.785 8.728 8.738 8.681 8.708 ] 0.067
47i एक्स 56.369 56.373 56.371 56.409 56.407 56.386 ] 0.020
वाई 13.085 13.122 13.114 12.923 12.959 13.041 $ 0.093
जेड 7.349 7.445 7.457 7.527 7.478 7.451 ] 0.065

तालिका 2: 3 डी मुद्रित धातु मास्टर नमूना से प्राप्त संदर्भ डेटासेट के सिलेंडरों के निर्देशांक। इकाई: एम.

परिशुद्धता 1 २ 3 4 5 6 7 8 9 10 मतलब जेड एसडी
संदर्भ स्कैनर 8.3 12.4 9.5 13.2 11.7 8 १२.१ 10.7 १२.१ 11.8 11.0 $ 1.8

तालिका 3: संदर्भ स्कैनर से प्राप्त डेटासेट की शुद्धता. इकाई: $m.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

परिणामी डिजिटल इंप्रेशन बॉडी का मूल्यांकन करके इंट्राओरल स्कैनर की सटीकता का मूल्यांकन करने वाले अध्ययनों में, सबसे आम विधि संदर्भ छवि पर डिजिटल इंप्रेशन डेटा को अधिरोपित करना और शेल-टू-शेल विचलन 12 की गणना करना है ,13,14,15,20,23. हालांकि, यह विधि युग्मित डेटा से विचलन मान की गणना करने या वितरण का गुणात्मक रूप से रंग मानचित्र के माध्यम से मूल्यांकन करने तक सीमित है। एक अध्ययन में जिसने रंग मानचित्र पर विश्लेषण किए जाने वाले बिंदुओं का चयन करके स्थानीय स्थल के विचलन को मापा था, x, y, और z दिशा में विचलन को29नहीं माना गया था . इसके अलावा, इन विधियों में सीमाएँ हैं कि वे संदर्भ डेटा के साथ अधिव्याप्त करने के बाद विश्लेषण किया जाना चाहिए। संरेखण एक डेटा बिंदु से दूसरे करने के लिए भिन्न हो सकते हैं, और परिणाम सॉर्टिंग मापदंड के आधार पर भिन्न होते हैं। रोगियों को शामिल नैदानिक परीक्षणों में, इन तरीकों को लागू करना मुश्किल है क्योंकि मौखिक गुहा के बाहर स्थित एक औद्योगिक स्कैनर के साथ मुंह के माध्यम से पूरा दंत चाप स्कैन करना संभव नहीं है।

इस अध्ययन में, धातु से बना एक मास्टर नमूना, जो तापमान और आर्द्रता से कम प्रभावित होता है, प्रस्तावित किया गया था। विशिष्ट 3 डी मुद्रित धातु नमूना के लिए निर्देशांक प्रणाली निर्धारित किया गया था और छह सिलेंडरों की स्थिति निर्देशांक अग्रिम में गणना की गई. इस तरह, intraoral स्कैनर की परवाह किए बिना, एक व्यक्तिगत समन्वय प्रणाली स्कैन डेटा के संदर्भ क्षेत्रों के माध्यम से प्रत्येक डिजिटल प्रभाव से गठन किया गया था ताकि विश्लेषण केवल स्कैन डेटा के साथ किया जा सकता है, संदर्भ छवि के बिना अध्यारोपण। उच्च परिशुद्धता औद्योगिक संदर्भ स्कैनर के साथ प्राप्त संदर्भ छवि केवल छह सिलेंडरों के निर्देशांक मूल्यों को प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया गया था जब धातु मास्टर नमूना पहली बार उत्पादन किया गया था. संदर्भ और intraoral स्कैन डेटा के बीच तुलनात्मक मूल्यांकन सिर्फ सरल गणित गणना द्वारा समन्वय मूल्यों के माध्यम से किया गया था. इसके अतिरिक्त, चूंकि बेलन निर्देशांकों के एक्स, ल्और ज दिशाओं में विचलन धनात्मक तथा ऋणात्मक मानों के रूप में व्यक्त किए गए थे, इसलिए प्रत्येक क्षेत्र के लिए 3D स्थितिपरक परिवर्तन दर्शाए गए थे। इसलिए, इस अध्ययन में प्रयुक्त विधि हाथ में डिवाइस, मौखिक स्कैनर के डेटा विरूपण का मूल्यांकन करने के लिए उपयुक्त है। चूंकि बेलन का विचलन x, y,और z दिशा में धनात्मक और ऋणात्मक मानों के साथ प्रदर्शित किया गया था, इसलिए प्रत्येक स्थान का 3D स्थिति परिवर्तन स्पष्ट हो जाता है। इसलिए, इस अध्ययन में प्रयुक्त विधि हाथ में इंट्राओरल स्कैनर के साथ प्राप्त डिजिटल इंप्रेशन डेटा के विरूपण का मूल्यांकन करने के लिए उपयुक्त है।

प्रत्येक सिलेंडर के निर्देशांक मानों में से अधिकांश मूल CAD डेटा से परिकलित और धातु मास्टर नमूना के संदर्भ छवि से कम से कम 50 डिग्री उ के मूल्यों से पता चला. यह धातु 3 डी प्रिंटर के लिए अजीब प्रदर्शन से संबंधित है. 3 डी मुद्रण के बाद मास्टर नमूना मानक CAD डेटा का उपयोग करने के बजाय एक नए संदर्भ के रूप में प्रयोग किया जाता है के बाद से, इन 3 डी प्रिंटर की सीमाओं पर विचार करने की आवश्यकता नहीं है। मास्टर नमूना में परिवर्तन सही दूसरे मोलर के z निर्देशांक पर बड़ा था. इसका कारण यह था कि सिलेंडर को दूर से झुकाया गया था और दांत के ऊपर उजागर सिलेंडर की लंबाई कम थी, जो रिवर्स इंजीनियरिंग प्रक्रिया के लिए हानिकारक थी। इसके अलावा, इस दांत के सिलेंडर के ऊपरी चक्र 3 डी प्रिंटर के xy विमान के लिए इच्छुक था जब धातु मुद्रण इस अध्ययन में प्रदर्शन किया गया था. ऐसा लगता है कि 3 डी प्रिंटर की विशेषताओं, जिसमें xy सटीकता और z सटीकता अलग से व्यक्त कर रहे हैं, भी परिलक्षित होते हैं. भविष्य के अनुसंधान में, डिजाइन और झुकाव के बिना सभी सिलेंडरों का उपयोग एक अच्छा विकल्प हो सकता है.

यदि वहाँ एक धातु 3 डी प्रिंटर के साथ एक मास्टर नमूना fabricating में एक लागत समस्या है, यह जिप्सम या राल से बनाया जा सकता है. के रूप में नई समन्वय प्रणाली स्थापित किया गया था और छह सिलेंडरों के निर्देशांक नमूना निर्माण के बाद गणना की गई, आयामी परिवर्तन है कि विस्तार और निर्माण प्रक्रिया के दौरान सामग्री के संकुचन के कारण हो सकता है प्रभावित नहीं करता है अंतिम परिणाम. हालांकि, जब समय की एक लंबी अवधि के लिए इस तरह के एक नमूने का उपयोग कर, नमी और तापमान के कारण एक मामूली मात्रा में परिवर्तन हो सकता है, और वहाँ एक संभावना है कि यह टूटना या घर्षण के कारण विकृत हो जाएगा. इसलिए, समय-समय पर सिलेंडर निर्देशांक मान एक संदर्भ स्कैनर के साथ गणना करने के लिए एक अंशांकन प्रक्रिया की आवश्यकता है। इसके अलावा, एक औद्योगिक संदर्भ स्कैनर का उपयोग करने के बजाय, निर्देशांक मापने की मशीन (सीएमएम) मास्टर नमूना के संदर्भ निर्देशांक को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस मामले में, सिलेंडरों के निर्देशांकों के माध्यम से विचलन निरीक्षण के अलावा जटिल दांत की सतह का मूल्यांकन करने के उद्देश्य से संदर्भ डेटा के साथ एक अधिरोपित जांच करने की सिफारिश की जाती है।

इस विधि की सीमाएँ हैं कि रिवर्स इंजीनियरिंग विश्लेषण के लिए आवश्यक समय तब अधिक हो जाता है जब डिजिटल इंप्रेशन की संख्या का मूल्यांकन किया जा सकता है। हालांकि, हाल ही में शुरू की 3 डी छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर एक मैक्रो समारोह के माध्यम से निरीक्षण स्वचालन सक्षम बनाता है. चूंकि मास्टर नमूना के वैश्विक आकार ही है, यह समन्वय प्रणाली की स्थापना और सिलेंडर समन्वय अर्जित डिजिटल छाप की गणना स्वचालित द्वारा विश्लेषण समय को छोटा करने के लिए संभव है.

एक संख्यात्मक मूल्य के रूप में पूर्ण-आर्क डिजिटल छाप के प्रत्येक भाग में विरूपण की डिग्री को मापने के द्वारा, यह खोजने के लिए और intraoral स्कैनर के निहित समस्याओं में सुधार करने के लिए अपने प्रदर्शन के लिए मूल्यांकन किया जा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. चूंकि इंट्राओरल स्कैनर एक जटिल ऑप्टिकल डिवाइस है जिसमें एक प्रक्षेपण लैंप, एक लेंस, लेंस बैरल, कैमरा, आदि शामिल हैं, हार्डवेयर विचार कारक बड़े हैं। इसके अलावा, एक सॉफ्टवेयर एल्गोरिथ्म है कि एक साथ वास्तविक समय में 30 से अधिक फ्रेम प्रति सेकंड में अधिग्रहीत 3 डी डेटा सिलाई सक्षम बनाता है भी महत्वपूर्ण है19. यह धातु मास्टर नमूना की पुनरावृत्ति पैटर्न और इंट्राओरल स्कैनर के विचार कारकों के बीच संबंध को समझने के द्वारा इंट्राओरल स्कैनर के प्रदर्शन का मूल्यांकन और सुधार संभव है। छवियों को प्राप्त करने की दिशा और अनुक्रम द्वारा निर्धारित स्कैनिंग रणनीति भी डिजिटल इंप्रेशन30प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है . इस विधि विरूपण को कम करता है कि एक रणनीति स्थापित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

इस अध्ययन कोरिया स्वास्थ्य उद्योग विकास संस्थान (KHIDI), स्वास्थ्य एवं कल्याण मंत्रालय द्वारा वित्त पोषित के माध्यम से कोरिया स्वास्थ्य प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास परियोजना के अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था (अनुदान संख्या: 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Kim, J., et al. Comparison of experience curves between two 3-dimensional intraoral scanners. Journal of Prosthetic Dentistry. 116 (2), 221-230 (2016).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Ender, A., Mehl, A. Accuracy in dental medicine, a new way to measure trueness and precision. Journal of Visualized Experiments. (86), e51374 (2014).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Rehmann, P., Sichwardt, V., Wostmann, B. Intraoral Scanning Systems: Need for Maintenance. International Journal of Prosthodontics. 30 (1), 27-29 (2017).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Treesh, J. C., et al. Complete-arch accuracy of intraoral scanners. Journal of Prosthetic Dentistry. 120 (3), 382-388 (2018).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Papaspyridakos, P., et al. Digital versus conventional implant impressions for edentulous patients: accuracy outcomes. Clinical Oral Implants Research. 27 (4), 465-472 (2016).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).

Tags

इंजीनियरिंग अंक 147 दंत चिकित्सा प्रौद्योगिकी दंत छाप intraoral स्कैनर सटीकता विरूपण समन्वय प्रणाली पूर्ण-आर्क स्कैन
एक ऑप्टिकल डेंटल इम्प्रेशन के पूर्ण-आर्क विरूपण को मापने
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Park, J. M., Shim, J. S. Measuring… More

Park, J. M., Shim, J. S. Measuring the Complete-arch Distortion of an Optical Dental Impression. J. Vis. Exp. (147), e59261, doi:10.3791/59261 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter