【摘要】：背景:口腔计算机辅助设计和计算机辅助制造技术近30年来迅速发展和普及。其中,口腔相关组织的数据采集是前提和基础,数据的准确性决定数字化修补的胜败。口内数字印模技术具有卓越的优势,但其实际精度常常达不到厂家所提供的检测精度,需要更多数据支持。近年来,3D图象的叠加在扫描仪的精度研究中得到了广泛的应用,两个表面数据之间的三维差别可以通过使用适当的软件叠加来剖析。目的:本实验从扫描精度着手,在忽视口腔环境影响下,对比TRIOS(3Shape公司,丹麦)、iTeroElement(AlignTechnology 公司,美国)、CEREC Omnicam(Sirona 公司,德国)三种口内扫描仪对包含不同跨径冠桥预备体的光敏树脂模型的扫描结果,为相关的研究和临床应用提供参考。方法:用高精度树脂打印机(Perfactory-ddp4,EnvisionTEC,德国)打印6个包含不同数量全冠预备体的树脂模型:(1)右上中牙齿为预备体;(2)左上第二磨牙为预备体;(3)右上第一前磨牙和右上第一磨牙为基牙,右上第二前磨牙缺位;(4)右上臼齿至左上臼齿均为为预备体;(5)上颌右半侧门牙均为预备体;(6)上颌全部臼齿均为预备体。
使用模型扫描仪(参考扫描仪)和三种口内扫描仪(TRIOS、iTero Element、CEREC Omnicam)分别对6个参考模型进行了数字化扫描,每组扫描10次。将获得的数据加载到3D逆向软件Geomagic Studio2014(Raindrop Geomagic,美国)中,剪裁后最佳拟合对齐插值比较,计算同一模型从参考扫描仪和不同口内扫描仪获得的数据之间的3D误差。将测试数据与参考数据之间的接近度作为正确度,精密度用测试结果的标准误差表示。采用双向方差分析方式比较组间差别(检验水准α=0.05)。结果:1.对于同一个扫描对象,三种扫描仪的正确度的结果:对于模型1的扫描,正确度由高到低分别是:CEREC Omnicam(13.12 μm)、TRIOS(14.77 μm)、iTero(18.92 μm);模型2,TRIOS扫描仪正确度(12.82 μm)和iTero扫描仪(13.79 μ m)优于CEREC Omnicam(16.01 μm),TRIOS 和 iTero 正确度无统计学差别;模型 3,CEREC Omnicam 扫描仪的正确度(9.52 μ m)优于 TRIOS(13.10 μ m)、和iTero(12.06 μ m),TRIOS和iTero正确度无统计学差别;模型 4,iTero 正确度(13.16 μ m)和 CEREC Omnicam(11.63 u m)优于 TRIOS(18.79μm);模型 5,CEREC Omnicam 正确度(15.65 μ m)显著优于 TRIOS(23.20 u m)、iTero((23.23 μm),iTero 和 CEREC Omnicam 正确度无统计学差别;模型6,正确度由高究竟分别是:CEREC Omnicam(26.07 μm)、iTero(40.87μm),TRIOS(64.94 μm)。
2.同一扫描仪扫描6组模型正确度结果:TRIOS、iTero扫描仪对于模型4、模型5和模型6的扫描正确度明显高于模型1、模型2和模型3;CEREC Omnicam扫描仪对模型6的扫描正确度明显高于其他模型扫描结果;模型3的正确度优于模型1、模型2和模型5的扫描结果;模型4的正确度优于模型2和模型5的扫描结果。3.对于同一个被扫描对象,三种仪器扫描的精密度不尽相同:模型1,扫描仪精密度由高到低分别是:TRIOS、CERECOmnicam、iTero;模型2,扫描仪精密度由高到低:TRIOS、iTero、CEREC Omnicam;模型3,扫描仪精密度由高到低:iTero、CERECOmnicam、TRIOS;模型4,iTero和CEREC Omnicam扫描仪精密度优于TRIOS,iTero和CEREC Omnicam精密度无统计学差别;模型5,CEREC Omnicam扫描仪精密度优于TRIOS和iTero,TRIOS和iTero精密度无统计学差别;模型6,iTero和CEREC Omnicam扫描仪精密度优于TRIOS,iTero和CEREC Omnicam精密度无统计学差别。4.同一扫描仪扫描6组模型的精密度的结果:TRIOS扫描仪对于模型6扫描精密度明显高于其他模型扫描结果;iTero扫描仪,模型6的扫描精密度明显高于其他模型,模型2的扫描精密度优于模型1和模型5;CEREC Omnicam扫描仪,模型6的扫描精密度明显高于其他模型,模型4和模型1的扫描精密度明显优于其他组。
5.对于叠加数据的3D误差图视觉剖析,三种扫描仪表现出了一定的误差模式:模型1,三个扫描仪的扫描结果均在肩台和切端处出现了误差;模型4,TRIOS扫描仪的扫描结果在两犬齿的轴面均出现了较大误差,iTero扫描仪则在牙齿的切端和臼齿的远中面出现了较大误差,CEREC Omnicam扫描结果的误差出现在两犬齿的远中和右上犬齿的颊面;模型5,三种扫描仪的扫描结果均在中牙齿的近远中肩台和第二磨牙的远中表现出较大的误差,同时iTero扫描仪在前牙的切端和后牙的牙尖也出现了较大误差;对于模型6的扫描结果,三种扫描仪数据均在后牙区出现误差,TRIOS和CEREC Omnicam扫描仪在前磨牙和磨牙区出现了水平的收缩变型,同时CEREC Omnicam扫描仪在前牙切端的扫描结果也有较大误差。iTero的数据误差则是垂直畸变。结论:1.对于本实验六组模型的扫描,除了第二磨牙组,CEREC Omnicam正确度均优于 TRIOS 和 iTero。2.TRIOS和iTero扫描仪在扫描较换牙弓(前牙区,半侧牙弓,全牙列)时正确度低,且随着牙弓扫描范围减小正确度增长;而CEREC Omnicam扫描仪对于牙弓较长的三单位固定桥和前牙区模型扫描仍有较高的正确度。三种扫描仪均在扫描全牙列模型时正确度最低,但都在临床可接受范围内。3.单基牙模型的扫描TRIOS精密度最高,随着扫描范围的减小,iTero和CEREC Omnicam的精密度优于TRIOS。三种扫描仪均在扫描全牙列时表现出最差的精密度。4.存在特定误差模式,前牙切端和牙弓末端扫描区域存在较大变型。
