《Journal of Dentistry》：Quantitative assessment of tooth wear using intraoral scanners: A comparative analysis of two monitoring tools
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牙齿磨损的数字化监测工具评估：使用ISO参考标准比较Trios 3和4在检测中等到重度磨损（>50-60μm）时的准确性，发现其在深层磨损中表现可靠，但早期浅层磨损（<50μm）检测灵敏度不足，需改进算法。
伊丽莎白·梅里诺·伊格拉（Elizabeth Merino Higuera）| 李贤宗（Hyeonjong Lee）| 卡梅·里埃拉（Carme Riera）| 伊雷娜·塞勒（Irena Sailer）| 哈姆尚敏（Sangmin Ham）| 克里斯蒂娜·扎劳兹（Cristina Zarauz）
日内瓦大学牙科医学院固定修复学与生物材料系，瑞士日内瓦米歇尔·塞尔韦街1号（Rue Michel Servet 1, Geneva 1211-CH）
摘要
目的
评估集成在两种口内扫描仪（Trios 3和Trios 4）中的数字监测工具在检测和量化牙齿磨损方面的准确性，使用经过验证的基于ISO的参考标准。
方法
开发了一个具有结构化数字参考设计的体外模型，其中包含垂直嵌入的槽结构，以实现标准化切片并减少操作者的差异性。通过将3Shape IOS软件中的患者监测工具的测量结果与符合ISO 20896-1附录C的验证方法获得的测量结果进行比较，来评估该工具的性能。模拟并测量了不同深度（从轻微到严重）的牙齿磨损情况，并对测量差异进行了统计分析以评估准确性。
结果
该监测工具在评估中度至重度磨损时表现出临床可接受的准确性水平。然而，在较轻微的磨损情况下，该工具显示出较大的变异性和较低的精度，表明其在检测早期牙齿磨损方面存在局限性。
结论
使用3Shape患者监测工具进行基于口内扫描仪的监测是一种有前景的无创方法，适用于长期牙齿磨损的评估。尽管如此，由于在检测轻微磨损方面的准确性有限，临床医生在解读早期磨损数据时应谨慎。为了提高早期诊断能力，有必要进一步改进数字工具的灵敏度。
临床意义
本研究突显了基于口内扫描仪的牙齿磨损监测的临床潜力。虽然在检测严重磨损方面有效，但临床医生应对微小变化保持谨慎。了解其局限性有助于选择适当的工具，以便进行长期的无创磨损评估和早期干预，从而改善口腔健康。
引言
牙齿磨损是一种渐进性和多因素引起的状况，可能会影响功能、美观和长期口腔健康[[1], [2], [3], [4]]。准确的早期检测和监测对于及时干预和治疗计划至关重要[[4,5]]。然而，在牙齿磨损的初始阶段对其进行定量评估在临床上仍然具有挑战性[[4], [5], [6]]。常用的视觉筛查工具（如基本侵蚀性磨损检查（Basic Erosive Wear Examination，BEWE）和牙齿磨损评估系统（Tooth Wear Evaluation System，TWES 2.0）提供的是顺序评分，无法准确反映健康后牙每年约15至30微米的咬合损失，也无法提供用于长期随访的体积数据[[7], [8], [9], [10]]。相比之下，实验室非接触式激光轮廓测量法具有低于10微米（约1至3微米）的高精度和重复性，但依赖于印模复制和专门的表面匹配软件，因此在常规临床应用中不太实用[[11]]。这些局限性凸显了需要开发结合微米级精度和临床可行性的一维技术。
目前市售的口内扫描仪（IOS）报告的全牙弓精度范围为5至50微米，并且越来越多地集成患者监测工具，这些工具可以通过彩色编码地图可视化连续扫描之间的表面损失[[12], [13], [14], [15], [16]]。然而，一项关于临床磨损测量方法的系统评价指出，基于IOS的协议的准确性有限[[6,17]]。鉴于生理性后牙磨损每年约为15–30微米[[9,18,19]]，这是一个问题。制造商承认其操作检测极限为50微米，低于此限度时大多数算法会因配准不确定性而忽略表面偏差[[20]]。独立的体外和早期体内研究得出的结果参差不齐，检测极限在30至60微米之间，扫描间的重复性在10至40微米之间，这表明需要严格的标准化验证协议[[17],[21],[22],[23]]。
大多数使用口内扫描仪进行牙齿磨损评估的研究都研究了自然发生的病变或人为制造的磨损情况，这两种情况的形状和深度各不相同，直接比较较为困难[[17],[21],[22],[23]]。此外，准确性通常是通过研究级表面分析软件来评估的，而当前扫描仪内置的患者监测工具则较少受到系统的评估。只有少数报告探讨了这些临床算法在从与早期生理变化相关的几十微米到严重病例中的较大损失范围内的表现。这些差距表明，需要更多的受控研究来明确常规口内扫描仪工作流程在定量磨损监测方面的实际能力和局限性。
为了解决这些差距，我们对现代口内扫描仪中嵌入的牙齿磨损监测工具进行了系统的评估。尽管这两种扫描仪运行相同的监测工具，但它们属于不同的硬件世代。这种渐进式的升级是否能在定量磨损监测方面带来可测量的改进尚未确定。因此，我们在相同的、受控条件下比较了这两个IOS平台。本研究的目的是使用口内扫描仪在预定义的磨损范围内定量评估牙齿磨损。零假设如下：（1）口内扫描仪监测工具检测到的磨损高度与使用研究级参考方法测量的磨损高度之间没有统计学上的显著差异；（2）在相同的实验条件下，两种扫描仪的测量准确性没有差异。
材料与方法
通过使用高精度实验室扫描仪（4D Imetric LabScan，Imetric，Courgenay，瑞士）获取STL文件，将Trios 3（3Shape）和Trios 4（3Shape）的监测工具的准确性与研究级测量软件（GOM Inspect，GOM，布伦瑞克，德国）的分析工具进行了比较。本研究的工作流程如图1所示，并在下方详细说明。
结果
为了评估4D Imetric LabScan实验室扫描仪的准确性，在根据ISO 20896-1附录C设计的参考模型上测量了四个球体之间的六段距离（A–B、B–C、C–D、A–C、B–D和A–D）。六段距离的测量精度范围为4至12微米，表明偏差很小，与制造商报告的精度一致。此外，我们还计算了h值……
讨论
随着数字牙科技术的快速发展，口内扫描仪（IOS）在精度和功能上有了显著提升，使其能够用于监测和量化牙齿磨损[[4,13,20]]。本研究旨在评估基于IOS的监测工具在检测和测量磨损方面的准确性和可靠性，并将其性能与经过验证的研究级测量工作流程进行比较。
多项研究已经探索了IOS在咬合磨损评估中的应用[[14,17,21,22]]。
结论
在本体外研究的局限性范围内，结果表明，基于IOS的监测工具提供了一种可靠且临床适用的方法来评估牙齿磨损，特别是对于50–60微米以上的磨损深度。参考扫描仪和结构化数字模型的验证提高了测量的一致性，增强了基于IOS的磨损量化能力。尽管在早期磨损检测方面还需要进一步改进，但集成在IOS中的监测工具代表了一种有前景且高效的解决方案。
CRediT作者贡献声明
伊丽莎白·梅里诺·伊格拉（Elizabeth Merino Higuera）： 软件开发、研究。
李贤宗（Hyeonjong Lee）： 原始草稿撰写、监督、正式分析、数据管理、概念构思。
卡梅·里埃拉（Carme Riera）： 验证、研究。
伊雷娜·塞勒（Irena Sailer）： 项目管理。
哈姆尚敏（Sangmin Ham）： 写作——审稿与编辑、正式分析、数据管理。
克里斯蒂娜·扎劳兹（Cristina Zarauz）： 监督、数据管理、概念构思。
