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为解决传统取模在唇腭裂(CLP)新生儿中存在的风险及精度问题,研究人员开展 5 种口内扫描仪(IOS)生成 3D 数字模型的准确性研究。发现 Medit i700 在部分参数真实性较低,所有扫描仪精度良好,为 CLP 新生儿模型获取提供新选择。
在口腔医学领域,唇腭裂(Cleft Lip and Palate, CLP)作为一种常见的先天性畸形,全球每 700 例活产婴儿中约有 1 例受累。这类患儿不仅面临喂养困难、面部及牙颌发育异常等问题,早期还需借助口腔印模进行喂养器具、阻塞器及鼻牙槽成型(NAM)等术前干预。然而,传统的印模材料取模法在新生儿尤其是 CLP 患儿中风险重重,可能引发异物脱落、误吸甚至气道梗阻,且材料凝固时间、操作敏感性及易变形等问题也会影响模型精度。在此背景下,口内扫描仪(Intraoral Scanners, IOS)及三维(3D)数字模型技术应运而生,虽被认为更安全便捷,但针对 CLP 新生儿这类特殊群体,其生成模型的准确性数据仍较为有限,且不同扫描仪的表现差异尚不明确。
为填补这一研究空白,来自朱拉隆功大学牙学院与诗丽吉王后国家儿童健康研究所牙科的研究人员开展了相关研究,旨在评估不同口内扫描仪在单侧完全性唇腭裂新生儿中生成 3D 数字模型的准确性,尤其是真实性(Trueness)与精度(Precision)。该研究成果发表在《International Dental Journal》。
研究人员选取了 40 例单侧完全性 CLP 新生儿(0-1 月龄)的石膏模型作为研究样本,这些模型均来自诗丽吉王后国家儿童健康研究所牙科 2016-2024 年的常规治疗病例,避免了额外取模的风险。研究采用 5 种口内扫描仪:3Shape TRIOS 4、iTero Element 5D、Medit i700、PANDA P2 和 Straumann Virtuo Vivo。首先通过数字游标卡尺手动测量模型的 37 项前部节段间距离(AID)和 23 项后部节段间距离(PID)作为参考值,随后对模型进行扫描,将扫描得到的 PLY 格式 3D 数字模型通过 3D Builder 软件分析。通过单样本 t 检验、Wilcoxon 检验、Friedman 检验等统计方法分析测试值与参考值的误差(以每毫米误差表示),并选取 10% 的模型进行重复扫描和测量以评估精度(ICC 值)。此外,还借助 Geomagic Control X 软件对 3D 模型进行叠加分析,评估各扫描仪的吻合度。
结果分析
观察者信度与扫描仪精度
观察者测量的组内相关系数(ICC)达 1.000,显示出极高的可靠性。所有扫描仪的精度 ICC 值在 0.999-1.000 之间,表明重复扫描和测量的一致性极佳。
真实性分析
在 AID 测量中,多数扫描仪的真实性偏差接近零,但 Medit i700 的平均误差为 - 0.00161mm,且与 3Shape TRIOS 4、iTero Element 5D、Straumann Virtuo Vivo 存在显著差异(P=0.007 至 0.013)。在 PID 测量中,Medit i700 的平均误差为 - 0.00216mm,显著低于其他扫描仪(P=0.021),而其他扫描仪无显著偏差。
3D 叠加分析
3Shape TRIOS 4 与 Medit i700 的吻合度最高(89.413%),iTero Element 5D 与 Medit i700 最低(83.231%),但所有扫描仪在 ±0.05mm 公差内的吻合度均超过 83%。Medit i700 与其他扫描仪叠加时,在裂隙深处及边缘等复杂区域出现 ±0.30mm 的偏差,而其他扫描仪偏差多在 ±0.10mm 内。
结论与讨论
研究表明,尽管 Medit i700 在部分参数的真实性上表现略低,但其误差仍在临床可接受范围内(如最大 PID 误差 - 0.08mm),且所有扫描仪均满足临床精度要求。这证实了口内扫描仪在 CLP 新生儿中应用的可行性,为临床选择提供了依据。
口内扫描仪凭借无接触、低风险、可重复等优势,显著降低了传统取模的操作风险,尤其适合口腔结构脆弱的新生儿。其生成的数字模型可快速用于器具制作及治疗规划,同时减少材料浪费,符合可持续发展理念。然而,扫描无牙弓时缺乏解剖标志、软组织移动等问题仍需进一步解决,未来可通过开发针对新生儿及 CLP 解剖结构的专用扫描头和算法来提升准确性。
该研究为 CLP 新生儿的数字化诊疗提供了关键数据支持,推动了口内扫描技术在先天性畸形治疗中的应用,具有重要的临床指导意义和实践价值。