《Journal of Dentistry》:Influence of clinical crown length and alignment method on accuracy and buccal occlusal scanning time in maxillo-mandibular registration using an intraoral scanner
编辑推荐:
摘要目的评估临床牙冠长度和配准方法如何影响数字化上下颌关系注册的精确度以及触发自动配准所需的颊侧咬合扫描时间。方法制作四对临床牙冠长度分别为2、4、6或8毫米的上下颌模型对(G2–G8)。将每对模型在最大牙尖交错位上就位,使用桌面扫描仪扫描生成参考模型。使用口内扫描仪(TRI
摘要
目的
评估临床牙冠长度和配准方法如何影响数字化上下颌关系注册的精确度以及触发自动配准所需的颊侧咬合扫描时间。
方法
制作四对临床牙冠长度分别为2、4、6或8毫米的上下颌模型对(G2–G8)。将每对模型在最大牙尖交错位上就位,使用桌面扫描仪扫描生成参考模型。使用口内扫描仪(TRIOS 5)获取对应的扫描数据。每组各获取十次咬合记录,分别采用自动和手动配准方式进行注册。对于G2组,额外进行了较短时长且未触发自动配准的颊侧咬合扫描,并进行手动配准。通过测量测试数据集与参考数据集之间参考立方体的位置偏差来评估精确度。
结果
牙冠长度显著影响配准精确度,随着临床牙冠长度的减小,精确度降低(p?0.05),而自动配准和手动配准在所有组别中均显示出相当的精度。较短牙冠(G2和G4)产生的牙列距离偏差大于较长牙冠(G6和G8)(p?0.05)。触发自动配准所需的扫描时间随牙冠长度减小而增加,G2组最多可达G8组的五倍(p?0.05)。在G2组中,缩短颊侧咬合扫描时间并进行手动配准并未显著影响配准精度(p?>?0.05)。
结论
临床牙冠长度减小可能降低数字化上下颌关系配准的总体精确度和效率,但牙弓各区域的偏差不一定均匀增加。手动配准在更短的扫描时间内可达到相当的精度,尤其在临床牙冠暴露明显减少的情况下。
临床意义
对于临床牙冠较短的患者,手动配准可以在不降低配准精度的情况下缩短颊侧咬合扫描时间,从而可能降低与患者移动相关的伪影风险。
引言
咬合记录是将上下颌关系从口内转移到口外的关键三维传递手段[1]。这些记录在多种临床应用中被视为不可或缺的工具,包括咬合分析、治疗计划制定、纵向评估以及制作具有精确咬合形态的修复体——最终减少椅旁调改时间[2,3]。传统的咬合记录材料,如硅橡胶、聚醚、丙烯酸酯和蜡在临床实践中被广泛使用[4]。然而,这些材料存在若干局限性,包括聚合引起的尺寸变化、操作和储存过程中的材料变形,以及对模型就位的干扰[[5], [6], [7], [8]]。
随着数字化牙科的发展,口内扫描仪(IOS)已成为咬合记录的一种可行替代方案[9]。该方法涉及在保持临床医生指定的上下颌关系的同时扫描两个牙弓的颊侧表面。获取的数字数据随后用于利用咬合记录将上颌和下颌模型进行叠加[10]。与传统方法相比,数字化咬合记录具有多种优势:消除了材料引起的尺寸失真,通过数字存储和检索系统增强了数据管理能力,并可通过计算比较方法实现定量咬合分析[11]。
数字化咬合记录的精度在临床实践中至关重要[12,13],并受技术因素、操作者因素和环境因素之间复杂相互作用的影响。关键技术决定因素包括扫描仪硬件规格、成像技术特性和基于软件的配准算法[14,15]。此外,扫描技术和获取策略等操作者相关变量会影响扫描过程和最终结果[16,17]。环境条件,包括环境光照和温度,也会影响配准精度[18,19]。
目前的证据表明,当虚拟双侧咬合记录涵盖四颗或更多牙齿,且在干燥条件和充足照明下获取时,可获得可靠的精确度[20]。然而,部分牙列缺失、有限的咬合间隙和牙齿松动增加等临床情况会严重影响数字化配准的精度[[20], [21], [22]]。此外,临床牙冠暴露的减少,无论是由于年轻患者牙齿萌出不全还是严重的咬合磨耗,都会进一步限制可用于精确数字化配准的解剖参考点数量。临床上,这可能导致自动配准时间延长,因为系统需要额外的扫描数据来识别足够的匹配特征。尽管已有这些观察,但临床牙冠长度对虚拟咬合记录精确度的具体影响尚未得到明确阐明。因此,本体外研究的目的是探讨临床牙冠长度(2、4、6或8毫米)和配准方法(手动或自动)是否影响使用口内扫描仪(TRIOS 5;3Shape A/S,丹麦哥本哈根)获取的虚拟上下颌关系的精度和扫描时间。零假设为:临床牙冠长度和配准方法不会显著影响配准精确度,且临床牙冠长度不会影响触发自动配准所需的颊侧咬合扫描时间。
章节片段
扫描对象的制作
首先将一对上下颌技工牙模型固定在FE??架(Nissin,日本京都)上,并使用桌面扫描仪(3Shape E4;3Shape A/S,丹麦哥本哈根)进行数字化,该扫描仪根据ISO 12,836标准报告精度为4微米[23]。获得的数据以标准三角形语言(STL)格式保存,随后导入Blender(Blender基金会,荷兰阿姆斯特丹)进行进一步处理。
在颊侧测量可用的牙冠暴露
结果
重复测量双因素方差分析显示,临床牙冠长度显著影响所有评估区域的距离偏差(dR:F?=?974.13,p?0.001;dA:F?=?124.81,p?0.001;dL:F?=?274.85,p?0.001;dD:F?=?406.02,p?0.001)(表1)。临床牙冠长度的效应量在所有偏差参数中均较大(偏η2:dR为0.988,dA为0.912,dL为0.958,dD为0.971),表明牙冠长度对配准精度具有主导性影响。
讨论
本研究结果表明,临床牙冠长度显著影响虚拟上下颌关系配准的精确度,而配准方法的选择(自动或手动)则不影响。该发现部分拒绝了零假设。具体而言,较短的临床牙冠长度与配准精确度降低相关。值得注意的是,手动配准产生了与自动配准相当的精确度,同时所需的颊侧扫描时间更少。
结论
基于我们的发现,并在本研究的局限性范围内,得出以下结论:
- 1.
临床牙冠长度减小与虚拟上下颌关系配准精确度降低相关,无论使用手动还是自动配准。
- 2.
在自动配准中,较短的临床牙冠长度通常需要逐渐更长的颊侧咬合记录扫描时间才能成功触发自动咬合配准。
- 3.
对于约2毫米的
作者贡献声明
金春晓:撰写—审阅与编辑,撰写—初稿,可视化,形式分析,数据整理,概念构思。郭雅平:撰写—初稿,可视化,形式分析,数据整理。马丽亚:撰写—初稿,可视化,数据整理。蔡新杰:撰写—审阅与编辑,资源获取,项目管理,方法学。黄翠:撰写—审阅与编辑,项目管理,资金获取,概念构思。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。作者为《牙科学杂志》的编辑委员会成员/主编/副主编/客座编辑,但未参与本文的编辑审查或发表决定。
致谢
本研究由湖北省科技计划项目(编号:2024BCB003)提供资金支持。
金春晓|郭雅平|马丽亚|蔡新杰|黄翠