Summary

Medindo a distorção do completo-arco de uma impressão dental ótica

Published: May 30, 2019
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Summary

Aqui, nós apresentamos um protocolo para medir o grau de distorção em cada parte da impressão digital do competir-arco adquirido de um varredor intraoral com o fantasma 3D-Printed do metal com geometrias padrão.

Abstract

Os fluxos de trabalho digitais têm sido ativamente usados para produzir restaurações dentárias ou aparelhos orais desde que os dentistas começaram a fazer impressões digitais adquirindo imagens 3D com um scanner intraoral. Por causa da natureza de digitalizar a cavidade oral na boca do paciente, o varredor intraoral é um dispositivo handheld com uma janela ótica pequena, costurando junto dados pequenos para terminar a imagem inteira. Durante o procedimento de impressão de arco completo, uma deformação do corpo de impressão pode ocorrer e afetar o ajuste da restauração ou do aparelho. A fim medir estas distorções, um espécime mestre foi projetado e produzido com uma impressora 3D do metal. As geometrias de referência projetadas permitem a configuração de sistemas de coordenadas independentes para cada impressão e medição de deslocamentos x, ye z do centro do círculo do cilindro superior, onde a distorção da impressão pode ser avaliada. Para avaliar a confiabilidade desse método, os valores de coordenadas do cilindro são calculados e comparados entre os dados originais de desenho assistido por computador (CAD) e os dados de referência adquiridos com o scanner industrial. As diferenças de coordenadas entre os dois grupos foram principalmente inferiores a 50 μm, mas os desvios foram elevados devido à tolerância da impressão 3D nas coordenadas z do cilindro obliquamente projetado no molar. No entanto, como o modelo impresso define um novo padrão, ele não afeta os resultados da avaliação do teste. A reprodutibilidade do scanner de referência é de 11,0 ± 1,8 μm. Este método do teste pode ser usado para identificar e melhorar em cima dos problemas intrínsecos de um varredor intraoral ou para estabelecer uma estratégia da exploração medindo o grau de distorção em cada parte da impressão digital do completo-arco.

Introduction

No processo de tratamento odontológico tradicional, uma restauração fixa ou uma dentadura removível é feita em um modelo feito de gesso e impregnado com um silicone ou material hidrocoloide irreversível. Porque uma prótese indiretamente feita é entregada na cavidade oral, muita pesquisa foi feita para superar os erros causados por uma série de tais processos de Manufacturing1,2. Recentemente, um método digital é usado para fabricar uma prótese através do processo de CAD, manipulando modelos no espaço virtual depois de adquirir imagens 3D em vez de fazer impressões3. Nos primeiros dias, tal método de impressão óptica foi utilizado em um intervalo limitado, como um tratamento de cárie dentária de um ou um pequeno número de dentes. No entanto, como a tecnologia de base do scanner 3D foi desenvolvida, uma impressão digital para o arco completo é agora usado para a fabricação de restaurações fixas em grande escala, restaurações removíveis, tais como uma prótese parcial ou completa, aparelhos ortodônticos, e implante guias cirúrgicos4,5,6,7. A precisão da impressão digital é satisfatória em uma região curta, como o arco unilateral. Entretanto, desde que o varredor intraoral é um dispositivo handheld que termine a dentição inteira costurando junto a imagem obtida através de uma janela ótica estreita, a distorção do modelo pode ser considerada após ter terminado o arco dental em forma de U. Assim, um dispositivo de uma grande escala feita neste modelo não pôde caber bem na boca do paciente e exige muito ajuste.

Vários estudos têm sido relatados sobre a precisão do corpo de impressão virtual obtido com um scanner intraoral, e existem vários modelos de pesquisa e métodos de medição. Dependendo do assunto da pesquisa, pode ser dividido em pesquisas clínicas8,9,10,11,12 para pacientes reais e estudos in vitro13,14 ,15,16 realizado em modelos produzidos separadamente para pesquisa. Os estudos clínicos têm a vantagem de poder avaliar as condições de um ajuste clínico real, mas é difícil controlar as variáveis e aumentar o número de casos clínicos indefinidamente. O número de estudos clínicos não é grande porque há um limite para poder avaliar as variáveis desejadas. Por outro lado, muitos estudos in vitro que avaliam o desempenho básico do scanner intraoral por variáveis de controle foram relatados17. O modelo de pesquisa também inclui um arco parcial ou completo de dentes naturais18,19,20,21,22 e uma mandíbula totalmente edêndula com todos os dentes perdidos23 , ou o caso em que o implante dentário é instalado e espaçados em um determinadointervalo 24,25,26,27, ou uma forma em que a maioria dos dentes permanecem e apenas uma parte de um o dente está faltando16,28. No entanto, estudos sobre a distorção do corpo de impressão virtual feito por um scanner portátil intraoral têm sido limitados à avaliação qualitativa dos desvios através de um mapa de cores criado por sobrepondo-o com dados de referência e expressos como um numérico valor por dados. É difícil medir com precisão a distorção 3D do arco completo porque a maioria dos estudos só examina a porção localizada do arco dentário com um desvio de distância não direcional.

Neste estudo, a distorção do arco dental durante a impressão óptica com um varredor intraoral é investigada usando um modelo padrão com um sistema de coordenadas. O objetivo deste estudo é fornecer informações sobre um método para avaliar o desempenho de precisão dos scanners intraorais que exibem várias características pela diferença de hardware óptico e software de processamento.

Protocol

1. preparação do espécime mestre Preparação do modelo Remova os dentes artificiais (caninos esquerdos e direito, segundo premolar, e o segundo molar) no modelo mandibular do completo-arco com somente 1/5 da parcela cervical deixada. Projeto do CAD Adquira os dados da amostra mestra com um scanner de referência. Projete os cilindros (com um diâmetro superior de 2 milímetros e uma altura do cilindro de 7 milímetros)…

Representative Results

As coordenadas de cada cilindro calculado a partir dos dados CAD originalmente projetados e a imagem de digitalização de referência do espécime mestre de metal impresso em 3D verificados pelo scanner de modelo de nível industrial são mostradas na tabela 1. A diferença entre os dois mostrou um valor inferior a 50 μm, mas o valor da coordenada z do segundo cilindro molar direito do espécime mestre impresso em 3D foi baixo. Embora o fantasma do metal fosse …

Discussion

Dentre os estudos que avaliam a acurácia do scanner intraoral por meio da avaliação do corpo de impressão digital resultante, o método mais comum é sobrepor os dados de impressão digital na imagem de referência e calcular o desvio de casca a casca12 ,13,14,15,20,23. No entanto, esse método é limitado a calcular o v…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudo foi apoiado por uma concessão do projeto de R & D da tecnologia da saúde de Coreia através do Instituto de desenvolvimento da indústria da saúde de Coreia (KHIDI), financiado pelo Ministry da saúde & bem-estar (número da concessão: 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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