Précision en médecine dentaire, une nouvelle façon de mesurer la justesse et fidélité

Résumé

La précision est une demande importante dans la médecine dentaire. Pour vérifier l'exactitude, scanners de référence sont nécessaires. Cet article présente un nouveau scanner de référence avec une méthode de balayage ajusté à acquérir un large éventail de morphologies dentaires de haute justesse et précision.

Résumé

scanners de référence sont utilisées en médecine dentaire pour vérifier un grand nombre de procédures. L'intérêt principal est de vérifier les méthodes d'impression car ils servent de base pour les restaurations dentaires. La limitation de courant de nombreux scanners de référence est l'absence de balayage de précision de gros objets comme des arcades dentaires complets, ou la possibilité limitée pour évaluer la surface des dents détaillées. Un nouveau scanner de référence, basé sur la variation technique de balayage de mise au point, a été évaluée en ce qui concerne la plus grande précision locale et générale. Un protocole d'analyse spécifique a été testée pour balayer la surface de la dent d'origine à partir des empreintes dentaires. En outre, des matériaux modèles différents ont été vérifiés. Les résultats ont montré une précision de numérisation haute du scanner de référence avec un écart moyen de 5,3 ± 1,1 um pour la justesse et de 1,6 ± 0,6 um pour la précision en cas de scans arcade complète. Méthodes d'empreintes dentaires actuelles ont montré beaucoup plus élevé écarts (justesse: 20,4 ± 2,2 um, précision: 12,5 ± 2,5 um) than la Précision d'analyse interne du scanner de référence. Les petits objets comme surface de la dent unique peuvent être numérisés avec une précision encore plus élevée, qui permet au système d'évaluer érosive et dent abrasif perte de surface. Le scanner de référence peut être utilisée pour mesurer les différences pour un grand nombre de domaines de recherche dentaires. Les différents niveaux de grossissement combinés avec une précision locale et générale de haut peuvent être utilisés pour évaluer les changements de dents ou des restaurations simples jusqu'à des changements de arcade complète.

Introduction

La précision est d'un intérêt majeur dans de nombreux domaines de la médecine dentaire. Remplacement des tissus durs dentaires a besoin d'une prothèse de montage exacte pour assurer le bon fonctionnement et éviter de détruire davantage la structure restante de la dent ^1,2. Prothèses partielles fixes et prothèse totale sont particulièrement critiques pour le montage exact des structures de soutien comme des dents ou des implants ³ préparés. C'est la raison pour laquelle une reproduction très précise est nécessaire, en particulier dans le domaine des empreintes dentaires et les flux de travail de laboratoire dentaire. Toutefois, d'autres domaines de traitement dentaire bénéficient également d'un résultat vrai et précis métrique, pour vérifier le succès du traitement et évaluer de nouvelles stratégies de traitement, par exemple l'augmentation des tissus mous et durs, l'érosion et à l'abrasion, la surveillance des traitements parodontaux, et les traitements orthodontiques ^4,5. Dans beaucoup de ces domaines, des procédures de validation actuelles sont des mesures de distance linéaire avec étriers ou des microscopes ^6,7. Ces méthods sont limités à seulement quelques points de mesure et des informations limitées de trois dimensions (3D) des modifications de la zone de test. Méthodes de mesure les plus récents incluent la capture optique ou radiographique de toute la surface du test objet ^8,9. Ici, la surface ou le volume entier est mesuré et affiché comme un objet 3D sur l'écran d'ordinateur. Mesures linéaires sont possibles, ainsi que des superpositions de modèles de différentes époques de balayage. Avec cette superposition, une évaluation des modifications de surface à chaque point de balayage est possible. Ceci permet la possibilité de surveiller une zone spécifique ou de l'affichage des déformations dans les trois axes de coordonnées. En outre, les changements volumétriques peuvent être mesurées ^10. Le point limite à ces nouvelles méthodes est la précision du dispositif de balayage, utilisé pour capturer l'objet de test. Aucune des modifications au sein de l'exactitude du dispositif de balayage de référence peut être divisée en des changements de l'objet d'essai ou des erreurs d'analyse. Précision de balayage est souvent une valeur donnée par le fabricantcant dérivé de la numérisation de petits objets calibrés ^11. Cette erreur d'analyse minimale est différente lors de la numérisation de gros objets comme une arcade dentaire. Précision compose de justesse et de précision. L'exactitude est la déviation de l'objet balayé de sa géométrie réelle. La précision est l'écart entre les balayages répétés (ISO 5725-1). Dans cette étude, un nouveau scanner optique de référence, sur la base de la variation technique de balayage de mise au point, a été introduit pour analyser les échantillons de dent à des modèles complets de voûte avec la plus grande exactitude. Ce scanner de référence a été utilisé comme une base pour plusieurs études, comparant la précision d'empreinte dentaire de techniques classiques et numériques ^12-14 et pour des projets concrets concernant l'occlusion dentaire et à l'abrasion des matériaux dentaires. L'objectif de cette étude était de fournir des informations de base de la précision du scanner de référence et des possibilités d'utiliser ce dispositif dans le domaine de la recherche dentaire.

Protocole

1. Préparation des échantillons / base

1. Appliquer un fond plat autour de l'échantillon. Placer l'échantillon sur la table de balayage. Orienter la surface de mastication par rapport au plan horizontal (figure 1).

2. Analyse de logiciel

1. Démarrez le programme puis le module de mesure de laboratoire (Figure 2)
2. Positionner l'échantillon au centre de la table de numérisation.
3. Choisissez la lentille de grossissement correct. Pour les grands objets, comme des analyses de arcade complète, utilisez l'objectif 5X.
4. Déplacez l'optique de balayage à l'aide de la souris 3D jusqu'à ce que la surface de l'échantillon est affiché sur la fenêtre d'affichage en direct (figure 3).
5. Utilisez la commande de sonde pour régler l'exposition et le contraste pour obtenir les paramètres de numérisation optimales. Pour les surfaces en métal, utiliser une exposition entre 400 et 800 ps et un contraste entre 0,3 et 0,8 (figure 4).
6. Vérifiez la qualité de l'image en cochant le bouton"Afficher la qualité d'image dans l'aperçu en direct".
7. Définissez les paramètres corrects dans la section "Mesure de la commande". Le type de mesure est "3D Dataset"; ImageField Type est "général ImageField" (Figure 5).
8. Cliquez sur "Nouveau ImageField".
9. Définir le volume de numérisation. Le logiciel a besoin des coordonnées de délimitation du volume de mesure.
   1. Déplacez le spécimen au plus haut niveau et le plus bas de numérisation et cliquez sur "Ajouter Position" à deux points. La valeur "Range Z" représente la hauteur réelle du volume de balayage (Figure 6).
   2. Déplacer l'échantillon aux boundings XY du volume de scan. Cliquez sur "Ajouter Position" pour définir l'axe X et l'axe Y longueurs. La dimension du volume de balayage est affiché dans l'onglet "Information" et devrait dépasser les dimensions de l'échantillon de 1 cm dans l'axe X et l'axe Y.
10. Vérifiez le nombre de «points». Le logiciel est capable de scanner 100 millions de points de surface dans un "ImageField" balayage. Le nombre réelde points dépasse cette limite. "Décimer" le numéro du point de mesure par un "sous-échantillonnage latéral" de la taille de point.
    1. Cliquez sur "Paramètres avancés" (figure 7).
    2. Déplacez le curseur "latéral sous-échantillonnage" à la droite jusqu'à ce que le nombre de «points» est réduite en dessous de 100 M (figure 7). Le sous-échantillonnage réduit la résolution latérale des points de la surface, ce qui entraîne une plus grande taille de pixel de l'objet balayé. Pour assurer des résultats optimaux de numérisation, la résolution verticale est augmentée.
11. Cliquez sur "Démarrer la mesure". Cela va démarrer le "Mode de Prévisualisation". Le logiciel effectue un pré-balayage avec les dimensions X et Y, l'axe sélectionné.
12. Après le pré-scan est terminé, sélectionnez la région d'intérêt. Cela contribue à réduire la taille du fichier et le temps de balayage (Figure 8).
13. Sélectionner toutes les régions du prescan sauf l'échantillon et deux champs de mesure autour de l'échantillon, contenant la base plat (figure 9).
14. Cliquez sur "Démarrer" pour lancer la numérisation.
15. Contrôler le balayage dans la "Visionneuse" avec la souris et appuyez sur le bouton gauche de la souris (figure 10).
16. Fermez la fenêtre et cliquez sur "Afficher Pseudo Color Seulement".
17. Cliquez sur "Paramètres" et "pseudo Coloriage", et choisissez "répétabilité".
18. Réglez le "Max." la valeur de 0,2, puis cliquez sur "Appliquer la plage".
19. Contrôler la répétabilité, il doit être égal pour les zones avec la même inclinaison et matériel. En particulier, la base autour de l'échantillon doit afficher une répétabilité homogène (Figure 11).
20. Cliquez sur "base de données" et enregistrer la numérisation vers le dossier approprié.
21. Exporter l'analyse de différents formats de fichiers, si nécessaire. Cliquez sur "File/Export/3D données Comme / ...." Le protocole peut être mis en pause à ce moment-là et a continué plus tard.

3. Analyse de différence

1. Utilisez la "3D-Editor" pour couper la base. Cette zone ne sera pas utilisée pour la différenceanalyse.
2. Pour comparer et d'analyser deux balayages, démarrez le logiciel "Différence de mesure» (figure 12).
3. Choisissez le second modèle à comparer.
4. Cliquez sur "Alignement automatique rugueux" pour effectuer un premier match des modèles.
5. Cliquez sur "Réglage manuel" et aligner les modèles de tourner et déplacer jusqu'à ce qu'ils soient dans le même sens (figure 13).
6. Cliquez sur "Alignement automatique" et "Appliquer" pour commencer le meilleur algorithme d'ajustement pour le modèle optimal correspondant.
7. Cliquez sur "différences" pour voir la carte de différence entre les deux modèles assortis.
8. Sélectionnez une plage de couleur appropriée pour afficher les écarts (figure 14). Enregistrez le dessin d'écart visuel comme une capture d'écran pour l'analyse.

Cliquez sur "Statistiques" pour afficher les valeurs statistiques des différences. Choisissez une taille de classe um et enregistrer les données de l'histogramme dans un fichier texte pour la comparaison statistique (Figure 15).

Résultats

Figure 16A montre l'analyse d'un échantillon de gypse. Pour vérifier les paramètres de balayage optimal, contrôler la répétabilité de la matière. Une partie de l'échantillon est analysé avec différents réglages de contraste et de luminosité et la répétabilité est vérifié après chaque balayage de trouver les réglages optimaux de balayage. Les surfaces métalliques montrent les meilleurs résultats avec un faible contraste 1.0 et matériaux de gypse ou de résine avec un co...

Discussion

La précision est une exigence fondamentale en médecine dentaire. Le scanner de référence est capable de numériser objets petits et grands avec une grande justesse et précision. Avec la méthode de numérisation optimale, même sur des surfaces dentaires détaillées morphologiques individuels peuvent être analysés avec une haute résolution et la répétabilité. Avec les différents niveaux du scanner de grossissement, les structures morphologiques macro et micro peuvent être acquises. Il est possible de balay...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reference model			individual non-precious metal model, derived from a patient impression
Araldit repair	Huntsmen Advanced Material, Basel, Switzerland		used for making the base of the reference model
CamBase	Dentona, Dortmund, Germany		Type IV dental ston for pouring conventional impressions
Identium	Kettenbach, Eschenburg, Germany		Vinylsiloxanether impression material for conventional impression
inEOS model holder	Sirona Dental Systems, Bensheim, Germany		used for fixing stone models at the reference scanner
Accutrans	Coltene Whaledent, Altstätten, Switzerland		used for making the base of thestone models
President putty	Coltene Whaledent, Altstätten, Switzerland		mix with accutrans for betterstability of the base
Alicona Infinite Focus	Alicona Imaging, Graz, Austria		Reference scanner