基于绝对线性偏差法的全牙弓数字化印模与常规印模精度对比研究:体外实验验证

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为解决口腔修复中全牙弓扫描精度争议问题,徐州医科大学团队通过体外实验比较了CS3600、Trios3和Trios5三种口内扫描仪(IOS)与常规印模(CI)在6种跨度下的线性/角度偏差。研究发现:IOS在5单位跨度内精度优于CI(P<0.05),但全牙弓扫描时CI更稳定(△L6达201μm vs 58μm)。该研究为临床选择印模方式提供精准数据支持,成果发表于《BMC Oral Health》。

  

随着数字化口腔诊疗的普及,口内扫描仪(Intraoral scanners, IOS)因其高效舒适的特点逐步取代传统印模。然而,关于IOS在全牙弓扫描中的精度始终存在争议——扫描头有限的视野(Field of view, FOV)迫使设备通过图像拼接算法重建牙列,而跨度增加可能导致误差累积。临床医生面临两难选择:是拥抱便捷的数字化印模(Digital impressions, DIs),还是坚持稳定的常规印模(Conventional impressions, CIs)?

徐州医科大学的研究团队在《BMC Oral Health》发表的研究给出了科学答案。他们创新性地采用绝对线性偏差法(Absolute linear deviation method),通过3D打印的上/下颌模型(含7个圆柱标志点),系统比较了CS3600、Trios3、Trios5三种IOS与硅橡胶印模在6种跨度下的精度差异。实验设计严谨:每个扫描组重复15次,参考模型采用工业级实验室扫描仪获取,数据分析采用Kruskal-Wallis检验和单因素方差分析(One-way ANOVA)。

关键技术方法包括:1)通过逆向工程软件(Geomagic Studio)设计含标志点的标准牙颌模型;2)使用结构化光(CS3600)和共聚焦显微技术(Trios系列)的IOS采集数据;3)通过3-matic软件量化线性距离(△L1-△L12)和角度偏差(△A1-△A12);4)统计学分析聚焦跨度和印模方式的交互影响。

研究结果揭示三大发现:

  1. 短跨度优势:在3-5单位跨度(如前磨牙区),IOS线性偏差(△L1=11.7-18.8μm)显著优于CI(36.8μm,P<0.05),角度偏差(△A1=0.14°-0.20°)同样更精准。
  2. 跨度效应:IOS误差随跨度增加呈梯度上升,如△L6从△L1的18.8μm飙升至201.1μm(CS3600),而CI偏差稳定在30-60μm(P<0.001)。
  3. 设备差异:CS3600在全牙弓扫描中表现最佳(△L12=217.3μm),Trios5因硬件升级优于Trios3(△A12=1.29° vs 1.66°),但均不及CI(△A12=0.46°)。

讨论部分指出:IOS在单冠或短跨度修复中具有绝对优势,但全牙弓应用仍需谨慎。研究首次量化了9单位跨度(上颌)和7单位跨度(下颌)的精度临界值(100μm),为临床选择提供明确边界。值得注意的是,下颌前牙区因解剖特征(锐利边缘、相似形态)成为误差放大区,这解释了为何Trios3/5在下颌△L10偏差突破临床可接受阈值(146.6μm/130.1μm)。

该研究的创新点在于:1)采用圆柱标志点替代传统球体,更精准捕捉跨区变形;2)通过绝对线性偏差法避免全局拟合误差;3)提出"分段适用"临床策略。局限性包括缺乏唾液、温度等真实环境变量,未来需结合虚拟拟合技术(Virtual-fit)进一步验证。

这项研究为数字化口腔诊疗树立了精度标杆:对于不超过5单位的固定修复体,优先选择IOS;而全口重建病例,CI仍是可靠选择。随着硬件迭代(如Trios5的升级)和辅助定位技术的发展,IOS有望突破现有精度瓶颈,推动口腔修复进入全数字化时代。

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