Summary

Messen der Komplettbogenverzerrung eines optischen Zahnabdrucks

Published: May 30, 2019
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Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um den Verzerrungsgrad an jedem Teil des wettbewerbsbogenlichen digitalen Eindrucks zu messen, der von einem intraoralen Scanner mit 3D-gedrucktem Metallphantom mit Standardgeometrien gewonnen wurde.

Abstract

Digitale Arbeitsabläufe werden aktiv zur Herstellung von Zahnrestaurationen oder Oralgeräten verwendet, seit Zahnärzte begonnen haben, digitale Eindrücke zu machen, indem sie 3D-Bilder mit einem intraoralen Scanner erfassen. Aufgrund der Art des Scannens der Mundhöhle im Mund des Patienten ist der Intraoralscanner ein Handgerät mit einem kleinen optischen Fenster, das kleine Daten zusammenfügt, um das gesamte Bild zu vervollständigen. Während des Vollbogenabdruckverfahrens kann es zu einer Verformung des Abformkörpers kommen und die Passform der Restauration oder des Gerätes beeinflussen. Um diese Verzerrungen zu messen, wurde ein Master-Probe mit einem Metall-3D-Drucker entworfen und hergestellt. Entworfene Referenzgeometrien ermöglichen die Einstellung unabhängiger Koordinatensysteme für jede Abformung und Messen von x-und z-Verschiebungen des Zylinder-Oberkreiszentrums, in dem die Verzerrung des Abdrucks ausgewertet werden kann. Um die Zuverlässigkeit dieser Methode zu bewerten, werden die Koordinatenwerte des Zylinders berechnet und zwischen den ursprünglichen CAD-Daten (Computer-Aided Design) und den mit dem Industriescanner erfassten Referenzdaten verglichen. Die Koordinatenunterschiede zwischen den beiden Gruppen waren meist weniger als 50 m, aber die Abweichungen waren hoch aufgrund der Toleranz des 3D-Drucks in den z-Koordinaten des schräg gestalteten Zylinders auf dem Molaren. Da das gedruckte Modell jedoch einen neuen Standard festlegt, wirkt es sich nicht auf die Ergebnisse der Testauswertung aus. Die Reproduzierbarkeit des Referenzscanners beträgt 11,0 x 1,8 m. Diese Testmethode kann verwendet werden, um die intrinsischen Probleme eines intraoralen Scanners zu identifizieren und zu verbessern oder um eine Scanstrategie zu entwickeln, indem der Verzerrungsgrad an jedem Teil des digitalen Gesamtbogenabdrucks gemessen wird.

Introduction

Bei der traditionellen Zahnbehandlung wird eine feste Restauration oder eine abnehmbare Prothese nach einem Modell aus hergestellt und mit einem Silikon oder irreversiblem Hydrokolloidmaterial imprägniert. Da eine indirekt hergestellte Prothese in der Mundhöhle geliefert wird, wurde viel Forschung durchgeführt, um die Fehler zu überwinden, die durch eine Reihe solcher Herstellungsverfahren verursacht wurden1,2. Kürzlich wird eine digitale Methode verwendet, um eine Prothese durch den CAD-Prozess zu erstellen, indem Modelle im virtuellen Raum nach dem Erfassen von 3D-Bildern manipuliert werden, anstatt Impressionen zu machen3. In den frühen Tagen wurde ein solches optisches Abformverfahren in einem begrenzten Bereich wie einer zahnärztlichen Kariesbehandlung eines oder einer kleinen Anzahl von Zähnen eingesetzt. Da jedoch die Basistechnologie des 3D-Scanners entwickelt wurde, wird nun ein digitaler Abdruck für den kompletten Bogen für die Herstellung von großflächigen festen Restaurationen, abnehmbaren Restaurationen wie einer Teil- oder Vollprothese, kieferorthopädischen Geräten und Implantat chirurgische Führungen4,5,6,7. Die Genauigkeit des digitalen Eindrucks ist in einer kurzen Region wie dem einseitigen Bogen zufriedenstellend. Da es sich bei dem intraoralen Scanner jedoch um ein Handgerät handelt, das den gesamten Gebiss durch Zusammennäheen des Bildes, das durch ein schmales optisches Fenster erhalten wurde, vervollständigt, kann die Verzerrung des Modells nach Abschluss des U-förmigen Zahnbogens sichtbar werden. Daher passt ein Gerät mit einem großen Sortiment, das auf diesem Modell hergestellt wird, möglicherweise nicht gut in den Mund des Patienten und erfordert eine Menge Anpassung.

Es wurden verschiedene Studien über die Genauigkeit des virtuellen Abformkörpers berichtet, der mit einem intraoralen Scanner gewonnen wurde, und es gibt verschiedene Forschungsmodelle und Messmethoden. Je nach Forschungsgegenstand kann es in klinische Forschung8,9,10,11,12 für tatsächliche Patienten und In-vitro-Studien13,14 unterteilt werden ,15,16 in Modellen durchgeführt, die separat für die Forschung produziert werden. Klinische Studien haben den Vorteil, dass sie in der Lage sind, die Bedingungen einer tatsächlichen klinischen Umgebung zu bewerten, aber es ist schwierig, die Variablen zu kontrollieren und die Anzahl der klinischen Fälle auf unbestimmte Zeit zu erhöhen. Die Anzahl der klinischen Studien ist nicht groß, da es eine Grenze gibt, um die gewünschten Variablen bewerten zu können. Auf der anderen Seite wurden viele In-vitro-Studien berichtet, die diegrundlegende Leistung des intraoralen Scanners durch Steuern von Variablen bewerten 17 . Das Forschungsmodell enthält auch einen teil- oder vollständigen Bogen von natürlichen Zähnen18,19,20,21,22 und einen vollständig zahnlosen Kiefer mit allen Zähnen verloren23 , oder der Fall, in dem das Zahnimplantat in einem bestimmten Intervall installiert und auseinander getrennt wird24,25,26,27, oder eine Form, in der die Mehrheit der Zähne verbleiben und nur ein Teil eines Zahn fehlt16,28. Die Von einem handgehaltenen intraoralen Scanner vorgenommenen Verzerrungen des virtuellen Impressionkörpers beschränkten sich jedoch auf die qualitative Auswertung von Abweichungen durch eine Farbkarte, die durch Überlagerung mit Referenzdaten erstellt und als eine numerische Wert pro Daten. Es ist schwierig, die 3D-Verzerrung des gesamten Bogens genau zu messen, da die meisten Studien nur den lokalisierten Teil des Zahnbogens mit einer nichtdirektionalen Entfernungsabweichung untersuchen.

In dieser Studie wird die Verzerrung des Zahnbogens beim optischen Abdruck mit einem intraoralen Scanner mit einem Standardmodell mit Koordinatensystem untersucht. Ziel dieser Studie ist es, Informationen über ein Verfahren zur Bewertung der Genauigkeitsleistung der intraoralen Scanner zu liefern, die durch den Unterschied in optischer Hardware und Verarbeitungssoftware unterschiedliche Merkmale aufweisen.

Protocol

1. Meisterprobenvorbereitung Modellvorbereitung Entfernen Sie die künstlichen Zähne (linke und rechte Eckzähne, zweite Prämolar, und die zweite Molaren) auf dem Unterkiefer-Komplettbogen-Modell mit nur 1/5 des Gebärmutterhalses links. CAD-Design Erfassen Sie die Daten des Hauptmusters mit einem Referenzscanner. Entwerfen Sie die Zylinder (mit einem oberen Durchmesser von 2 mm und einer Zylinderhöhe von 7 mm) auf den …

Representative Results

Die Koordinaten jedes Zylinders, berechnet aus den ursprünglich entworfenen CAD-Daten und dem Referenzscanbild des 3D-gedruckten Metallstammmusters, das vom Modellscanner auf Industrieebene gescannt wurde, sind in Tabelle 1dargestellt. Die Differenz zwischen den beiden zeigte einen Wert von weniger als 50 m, aber der z-Koordinatenwert des rechten zweiten Molzylinders aus der 3D-gedruckten Masterprobe war niedrig. Obwohl das Metall-Phantom aus einem hochwertigen…

Discussion

Unter den Studien zur Bewertung der Genauigkeit des intraoralen Scanners durch Auswertung des resultierenden digitalen Abformkörpers ist die häufigste Methode, die digitalen Abformdaten auf dem Referenzbild zu überlagern und die Shell-to-Shell-Abweichung zu berechnen12 ,13,14,15,20,23. Diese Methode beschränkt sich jedoc…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Studie wurde durch ein Stipendium des Korea Health Technology R&D Project durch das Korea Health Industry Development Institute (KHIDI) unterstützt, das vom Ministerium für Gesundheit und Wohlfahrt finanziert wurde (Zuschussnummer: 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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Cite This Article
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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