Summary

מדידת מלאה-עיוות קשת של חיקוי שיניים אופטי

Published: May 30, 2019
doi:

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי למדוד את מידת העיוות בכל חלק של הרושם מתחרה הדיגיטלי הנרכש מסורק פנימי עם 3D-מודפס פנטום מתכת עם גיאומטריות סטנדרטיות.

Abstract

זרימות עבודה דיגיטליות השתמשו באופן פעיל כדי לייצר שחזורים שיניים או מכשירים אוראלי מאז רופאי שיניים החלו לבצע רשמים דיגיטליים על ידי רכישת תמונות 3D עם סורק הפנים. בגלל האופי של סריקת חלל הפה של החולה, הסורק הפנימי הוא מכשיר כף יד עם חלון אופטי קטן, תפרים יחד נתונים קטנים כדי להשלים את התמונה כולה. במהלך הליך הרושם המלא, דפורמציה של גוף הרושם יכול להתרחש ולהשפיע על התאמה של השחזור או המכשיר. כדי למדוד עיוותים אלה, הדגימה הראשית תוכננה והופקה באמצעות מדפסת תלת-ממד מתכת. מתוכנן התייחסות גיאומטריות מאפשר הגדרת מערכות קואורדינטות עצמאיות עבור כל התרשמות ולמדוד x, y, ו- z displacements של מרכז מעגל גליל העליון שבו עיוות של הרושם ניתן להעריך. כדי להעריך את המהימנות של שיטה זו, ערכי הקואורדינטות של הצילינדר מחושבים ומושווים בין נתוני העיצוב בעזרת המחשב (CAD) לבין נתוני הייחוס שנרכשו עם הסורק התעשייתי. ההבדלים קואורדינטות בין שתי הקבוצות היו בעיקר פחות מ 50 μm, אבל הסטיות היו גבוהות בשל הסובלנות של הדפסה תלת-ממדית ב- z קואורדינטות של גליל מעוצב באמצעות שיכורה על הטוחנת. עם זאת, מאחר שהמודל המודפס מגדיר תקן חדש, הוא אינו משפיע על תוצאות הערכת הבדיקה. השגות של סורק הייחוס הוא 11.0 ± 1.8 μm. ניתן להשתמש בשיטת בדיקה זו כדי לזהות ולשפר את הבעיות הפנימיות של סורק פנימי או כדי ליצור אסטרטגיית סריקה על-ידי מדידת מידת העיוות בכל חלק של הרושם הדיגיטלי של הקשת המלאה.

Introduction

בתהליך טיפול שיניים מסורתי, שחזור קבוע או התותבות נשלף מורכב על מודל עשוי גבס וספוג עם חומר הידרוקולואיד סיליקון או בלתי הפיך. מכיוון תותבת מעשה עקיף מועברת חלל הפה, הרבה מחקרים נעשה כדי להתגבר על שגיאות שנגרמו על ידי סדרה של תהליכי ייצור כגון1,2. לאחרונה, שיטה דיגיטלית משמש ליצירת תותבת דרך תהליך ה-CAD על ידי מניפולציה מודלים בחלל הווירטואלי לאחר רכישת תמונות 3D במקום לבצע רשמים3. בימים המוקדמים, שימש שיטת התרשמות אופטית בטווח מצומצם כגון טיפול בעששת לשיניים של מספר קטן של שיניים. עם זאת, כמו הטכנולוגיה הבסיסית של הסורק 3d פותחה, התרשמות דיגיטלית עבור הקשת המלאה משמש כעת לייצור של שחזורים קבועים בקנה מידה גדול, שחזורים נשלפים כגון התותבות חלקית או מלא, מכשירים אורתודונטיים, ו השתל מדריכים כירורגי4,5,6,7. הדיוק של הרושם הדיגיטלי משביע רצון באזור קצר כגון הקשת החד צדדית. עם זאת, מאז הסורק הפנים הוא מכשיר כף יד המשלימה את השיניים כולו על ידי תפרים יחד את התמונה המתקבלת דרך חלון אופטי צר, עיוות של המודל ניתן לראות לאחר השלמת קשת השיניים בצורת U. לפיכך, מכשיר של מגוון גדול עשוי במודל זה עשוי לא להתאים היטב את פיו של המטופל ולדרוש הרבה הסתגלות.

מחקרים שונים דווחו על הדיוק של גוף הרושם הווירטואלי שהושג עם סורק תוך-אוראלי, ויש מודלים מחקר שונים ושיטות מדידה. בהתאם לנושא המחקר, זה יכול להיות מחולק למחקר קליני8,9,10,11,12 עבור חולים בפועל בלימודי חוץ גופית13,14 ,15,16 שנערכו במודלים שיוצרו בנפרד למחקר. מחקרים קליניים יש את היתרון של היכולת להעריך את התנאים של הגדרה קלינית בפועל, אבל קשה לשלוט על המשתנים ולהגדיל את מספר המקרים הקליניים ללא הגבלת זמן. מספר המחקרים הקליניים אינו גדול מכיוון שיש גבול ליכולת להעריך את המשתנים הרצויים. מצד שני, רבים במחקרים מחוץ לפרט המוערכים את הביצועים הבסיסיים של הסורק הפנימי על ידי שליטה במשתנים דווחו17. מודל מחקר כולל גם קשת חלקית או מלאה של שיניים טבעיות18,19,20,21,22 ו לסת מלאה מעדן עם כל השיניים איבד23 , או במקרה שבו השתל שיניים מותקן ובהפרש אחיד בפרק זמן מסוים24,25,26,27, או טופס שבו רוב השיניים נשארות רק חלק מ . השיניים חסרות16,28 עם זאת, מחקרים על עיוות של גוף הרושם הווירטואלי שנעשו על ידי סורק הפנים מתוך כף יד הוגבלה הערכה איכותית של סטיות באמצעות מפת צבע שנוצר על ידי הטלת אותו עם נתונים התייחסות והביע מספריים אחד ערך לכל נתונים. קשה למדוד במדויק את עיוות 3D של הקשת המלאה, כי רוב המחקרים רק לבחון את החלק המותאם לשפות אחרות של קשת שיניים עם סטייה במרחק שאינו כיוונית.

במחקר זה, עיוות של קשת שיניים במהלך הרושם האופטי עם סורק הפנים נחקר באמצעות מודל סטנדרטי עם מערכת קואורדינטות. מטרת מחקר זה היא לספק מידע על שיטה להערכת ביצועי הדיוק של הסורקים התוך-אוראלית אשר מציגים מאפיינים שונים על ידי ההבדל של חומרה אופטית ותוכנה עיבוד.

Protocol

1. הכנה לדגימה מאסטר הכנה למודלים להסיר את השיניים המלאכותי (שמאל וימין canines, השני premolar, ואת הטוחנת השנייה) על מודל הלסת המלאה-arch עם רק 1/5 של חלק צוואר הרחם שמאל. עיצוב CAD השג את הנתונים של הדגימה הראשית בסורק הפניה. עיצוב צילינדרים (עם קוטר…

Representative Results

הקואורדינטות של כל גליל מחושב מתוך נתוני CAD מעוצב במקור ותמונת הייחוס של הדגימה מתכת תלת-ממד מודפס שנסרק על ידי סורק מודל ברמה תעשייתית מוצגים בטבלה 1. ההבדל בין השניים הראה ערך נמוך יותר מ-50 μm, אך ערך קואורדינטת z של הצילינדר השני הימני מתוך הדגימה התלת-ממדית…

Discussion

בין המחקרים המעריכים את הדיוק של הסורק הפנימי על ידי הערכת הגוף הרושם הדיגיטלי התוצאה, השיטה הנפוצה ביותר היא להטיל את נתוני הרושם הדיגיטלי על תמונת הייחוס ולחשב את סטיית פגז ל-shell12 ,13,14,15,20,<sup cla…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה היה נתמך על ידי מענק קוריאה טכנולוגיית הבריאות R & D פרויקט דרך המכון לפיתוח בריאות קוריאה (קהידי), ממומן על ידי משרד הבריאות & רווחה (מספר המענק: 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

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).

Play Video

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).

View Video