《Journal of Functional Biomaterials》：Trueness and Precision of Three Novel Scan Body Designs with Horizontal Extensions for Complete-Arch Implant Impressions: A Comparative In Vitro Study with Intraoral Scanning and Photogrammetry Systems
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在全牙弓种植体支持修复中，种植体位置的准确转移至关重要，然而口内扫描（IOS）在长段无牙颌跨度上的准确性会下降，并在其中累积误差。本体外研究评估了三种通过槽光聚合（vat photopolymerisation）增材制造、带有两个水平延伸的新型辅助扫描体（sc
在全牙弓种植体支持修复中，种植体位置的准确转移至关重要，然而口内扫描（IOS）在长段无牙颌跨度上的准确性会下降，并在其中累积误差。本体外研究评估了三种通过槽光聚合（vat photopolymerisation）增材制造、带有两个水平延伸的新型辅助扫描体（scan body）设计的真实度（trueness）与精密度（precision），主要对照原厂扫描体，其次对照部分牙列扫描方案和三种摄影测量系统（两套口外、一套口内）。在预制聚氨酯无牙上颌模型中植入四枚种植体（? 3.8 × 10 mm）；前部种植体相互平行且垂直于咬合平面，后部种植体倾斜30°。评估九组：一个参考数据集和八个研究组，后者每组包含12次重复扫描。偏差计算为相对于实验室光学扫描仪的种植体间中心距离差（线性，μm）和轴间角差（角度，度）。所有终点的组间差异均显著（p < 0.001）。平均线性偏差范围为31 ± 4 μm至58 ± 18 μm，平均角度偏差范围为0.068 ± 0.012°至0.538 ± 0.250°。无组超过100 μm平均线性阈值；一套摄影测量系统超过0.40°平均角度阈值。线性和角度结果排序不同，应分别评价。
研究背景与目的：全牙弓种植体支持固定修复需要同时、准确地转移多个种植体位置，其临床依据是终义齿支架的被动适合；不适合的支架会将应变传递至种植体、修复部件和骨，并与机械及生物学并发症相关。全牙弓印模所需精度高，传统印模材料与刚性个别托盘逐渐被数字采集替代。现有数字策略主要为口内扫描（IOS）配合种植体扫描体（scan body）及摄影测量（photogrammetry）；IOS在部分无牙颌中为默认选择，但在全牙弓及无牙颌中因缺乏解剖参考点、长跨度拼接误差累积而准确性下降。摄影测量依据编码目标的相对几何而非连续表面拼接确定种植体位置，系统评价提示其在全牙弓数字种植印模中具有较好精密度、角度准确性和真实度（trueness），但证据数量有限且方法异质性较大。扫描体几何被系统评价认定为真实度和精密度的重要决定因素；辅助几何、水平扫描体、刚性夹板或几何增强装置在部分研究中改善长跨度或倾斜构型准确性，但结果受扫描仪和具体结构影响。研究人员因此评估三种新型带水平延伸（horizontal extension）的辅助扫描体设计对全牙弓种植体位置采集真实度的影响，以原厂扫描体为主要对照，并将三种摄影测量系统和部分牙列扫描方案作为次要或探索性对照；零假设为各组真实度和精密度无差异、种植体倾斜无影响、种植体在牙弓内位置无影响。研究为体外设计，报告平均线性偏差31 ± 4 μm至58 ± 18 μm、平均角度偏差0.068 ± 0.012°至0.538 ± 0.250°，组间差异显著，无组超过100 μm平均线性阈值，一套摄影测量系统超过0.40°平均角度阈值，线性和角度排序不同；其意义在于提示水平延伸设计不能作为单一类别评价，具体几何构型决定表现，并为全牙弓数字印模采集方案提供体外比较证据。
关键技术与方法（≤250字）：样本为预制聚氨酯无牙上颌模型，无临床队列来源。以数字化手术导板植入四枚种植体（? 3.8 × 10 mm），前部12、22位种植体相互平行并垂直于咬合平面，后部15、25位种植体倾斜30°。CAD设计三种辅助扫描部件SLS1–SLS3，经槽光聚合（vat photopolymerisation）增材制造。实验室光学扫描仪获取参考STL。设九组：参考数据集及OS、SLS1、SLS2、SLS3、PSD、FiMS、FPDS、SES八组，每组12次重复扫描；IOS组使用iTero Lumina，摄影测量组按各系统流程采集。Geomagic Control X以种植体表面配准，拟合圆柱获得种植体中心与长轴，计算六个种植体间中心距离的线性偏差和四个种植体轴角的角度偏差。统计采用Shapiro–Wilk、方差分析/Tukey或Kruskal–Wallis/Dunn检验，段与区域分析为探索性，Dunn p值未校正。
研究结果：3.1 组水平线性偏差：通过组水平线性偏差分析显示，平均线性偏差为31 ± 4 μm至58 ± 18 μm，最低为SES（31 ± 4 μm）、SLS1（34 ± 3 μm）、FiMS（35 ± 3 μm）和FPDS（36 ± 8 μm），OS为40 ± 5 μm，SLS2为47 ± 8 μm、SLS3为50 ± 2 μm、PSD最高为58 ± 18 μm；最大线性偏差最低为SES（62 ± 8 μm）和FiMS（64 ± 5 μm），最高为PSD（130 ± 84 μm）；平均和最大线性偏差的组间差异均显著（p < 0.001）。3.2 组水平角度偏差：通过组水平角度偏差分析显示，平均角度偏差为0.068 ± 0.012°至0.538 ± 0.250°，最低为OS（0.068 ± 0.012°）、PSD（0.078 ± 0.014°）、SLS2（0.100 ± 0.021°）和SLS3（0.104 ± 0.021°），SLS1为0.142 ± 0.021°，FiMS为0.198 ± 0.010°，SES为0.271 ± 0.026°，FPDS最高为0.538 ± 0.250°；最大角度偏差最低为OS（0.098 ± 0.018°）和PSD（0.137 ± 0.021°），最高为FPDS（0.823 ± 0.363°）和SES（0.432 ± 0.060°）；组间差异显著（p < 0.001），但未生成组水平角度两两比较矩阵，故不对个别组对分离作陈述。3.3 段水平线性分析：通过六个种植体段DS1–DS6的Dunn两两比较显示，28个可能组对中显著数分别为DS1 17个、DS2 21个、DS3 23个、DS4 21个、DS5 24个、DS6 23个；DS5（15–22，倾斜–平行）分离组对最多，DS1（15–25，倾斜–倾斜）最少；SLS2与SLS3在六段均无显著差异；SLS2与SES在DS4的原始p为0.05判为不显著，在DS5（p < 0.001）和DS6（p = 0.001）显著；符号方向上所有组在DS1、DS3、DS5、DS6为正，DS2方向混合，DS4八组中七组为负而SES近零；FiMS在DS2（?33 ± 3 μm）和DS4（?49 ± 6 μm）呈系统负向，在DS6最低（3 μm），符号值不跨段比较。3.4 区域水平角度分析：通过四个种植体区域I（25）、II（22）、III（12）、IV（15）的Dunn比较显示，显著组对数分别为I区21/28、II区24/28、III区21/28、IV区21/28；SLS2与SLS3在所有区均未分离；前部区IV与III之间8个组对显著性状态改变，后部区II与I之间9个组对改变；OS与PSD在I、III、IV区未分离，在II区显著（p < 0.001）；各区域未分离组群不同，说明角度结果依赖区域而非单向。3.5 相对于应用阈值的偏差：通过将结果与100 μm线性阈值和0.40°角度阈值比较显示，平均线性偏差无组超过100 μm，最高为58 ± 18 μm；最大线性偏差仅PSD超过阈值（130 ± 84 μm）；平均角度偏差仅FPDS超过0.40°（0.538 ± 0.250°）；最大角度偏差FPDS（0.823 ± 0.363°）和SES（0.432 ± 0.060°）超过；FiMS在四个终点均低于两阈值。
讨论总结：讨论认为八种采集方案均重现四枚种植体位置，组别对所有分析终点有显著影响，故拒绝第一零假设的真实度部分，精密度仅作描述性评价。SLS1在线性偏差上接近两套口外摄影测量系统，而SLS2和SLS3未优于原厂扫描体且彼此在任何段或区域均无差异；因此水平延伸的存在本身不决定性能，具体几何构型决定新增信息是改善拼接还是成为局部失真来源。摄影测量表现并不均一：三系统线性偏差均低，SES最大线性偏差最低，但FPDS平均和最大角度偏差最高，FiMS在DS2和DS4呈系统负向；各摄影测量组代表完整采集流程，不能解释为摄影测量技术本身排序。倾斜和种植体区域效应非单向，前部区域和最后扫描区域较易出现偏差；符号值提示部分偏差为系统性方向依赖，正负值在累计值中可相互抵消而掩盖真实误差。原文强调100 μm与0.40°为文献来源的解释性阈值而非临床验证限，平均值达标不保证最大值达标，亦不能据此证明终义齿支架被动适合。局限性包括体外刚性模型、参考数据集为单次高分辨率扫描、未正式量化参考不确定度、单操作者、辅助部件未在重复扫描间重新就位、打印材料化学与机械性能未表征、单一制造路线、一种模型几何与四枚种植体、段和区域分析未多重校正等。临床上三种辅助设计不能作为一个类别推荐；SLS1在线性偏差上表现可比口外摄影测量，SLS2和SLS3未改善；辅助几何应视为减少线性偏差的实验手段而非临床验证替代，体内验证及刚性原型试戴仍被建议。
研究结论翻译：在本文体外研究条件下，可得出以下结论。组别分配显著影响线性和角度偏差以及平均值和最大值的真实度（每个终点p < 0.001）。平均线性偏差为31 ± 4 μm至58 ± 18 μm，平均角度偏差为0.068 ± 0.012°至0.538 ± 0.250°。以12次重复扫描的标准差表示的组内重复性，在平均线性偏差为±2 μm至±18 μm，在平均角度偏差为±0.012°至±0.250°。该节报告的所有真实度值均相对于实验室扫描仪获取的参考数据集，应据此解释，而非作为相对于真实种植体位置的绝对偏差。三种新型辅助扫描体设计并未作为一个单一类别表现：SLS1在平均线性偏差方面属于最准确组之一（34 ± 3 μm），而SLS2（47 ± 8 μm）和SLS3（50 ± 2 μm）在任何段或区域均无差异，且未超过原厂扫描体（40 ± 5 μm）。无组在平均线性偏差上超过100 μm阈值；仅PSD在最大线性偏差上超过该阈值（130 ± 84 μm）。仅FPDS在平均角度偏差上超过0.40°阈值（0.538 ± 0.250°），而FPDS和SES在最大角度偏差上超过该阈值；FiMS在所有终点均低于两阈值。种植体构型的影响并非单向。显著分离的组对数在段水平从倾斜–倾斜段DS1的17/28至倾斜–平行段DS5的24/28，在区域水平从21/28至24/28；OS与PSD仅在II区分离（p < 0.001）。八个组对在两个前部区域（15和12位点）之间改变显著性状态，九个组对在两个后部区域（22和25位点）之间改变。段水平和区域水平分析为描述性，未拟合显式评估种植体倾斜或种植体位置的统计模型，因此段间和区域间显著分离组对数的差异仅作描述性报告，不作为种植体倾斜或位置直接效应的证据；由于段和区域分析为探索性且Dunn p值未进行多重校正，这些发现应解释为指示性而非确证性。符号偏差显示系统性的方向依赖行为，包括FiMS在DS2（?33 ± 3 μm）和DS4（?49 ± 6 μm）持续为负，支持分别报告绝对值和符号值。
