Summary

Misurazione della distorsione ad arco completo di un'impressione ottica dentale

Published: May 30, 2019
doi:

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.

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…

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 …

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…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

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

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

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