DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1574149
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40529289
تاريخ النشر: 2025-06-02
المؤلف: Francesco Gianfreda وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات ونتائج زراعة الأسنان
نظرة عامة
تقييمت هذه الدراسة فعالية جهاز هندسي مساعد (AGD) في تحسين دقة انطباعات الزرع الكامل، مع التركيز على مقاييس مثل الانحراف السطحي الكلي (TotRMS)، والانحراف المركزي (cRMS)، والانحراف الزاوي. تم استخدام نموذج فك علوي خالٍ من الأسنان قائم على الجبس مع نسخ من دعائم متعددة الوحدات، وتمت المقارنات بين مجموعات التحكم والتجريب باستخدام ماسح ضوئي داخل الفم ونموذج رقمي رئيسي. تم استخدام AGD لتقليل الأخطاء الموضعية أثناء المسح، وتم معالجة البيانات من خلال برنامج Exocad وGOM Inspect Professional. أظهرت التحليلات الإحصائية أن AGD قلل بشكل كبير من cRMS (p < 0.001) وTotRMS (p = 0.002)، بينما أظهرت الانحرافات الزاوية المحددة للموقع تحسينات ملحوظة في نقاط معينة. تشير النتائج إلى أن AGD يعزز دقة انطباعات الزرع الكامل، مما يحسن من وضع الزرع وملاءمة الأطراف الصناعية دون تعقيد سير العمل. قد يؤدي هذا التقدم إلى تقليل المضاعفات الميكانيكية وتحسين النتائج على المدى الطويل. ومع ذلك، تدعو الدراسة إلى مزيد من الأبحاث السريرية للتحقق من هذه النتائج في البيئات السريرية، خاصة في الحالات المعقدة. يجب أن تأخذ التحقيقات المستقبلية في الاعتبار أيضًا دمج AGD مع التقنيات الناشئة مثل التصوير الفوتوغرافي ثلاثي الأبعاد والذكاء الاصطناعي (AI) لتحسين سير العمل الرقمي في طب الأسنان الزرعي.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية أهمية إعادة التأهيل المدعومة بالزرع الكامل للمرضى الخاليين من الأسنان، مع التأكيد على فوائدها في الوظيفة والجماليات وجودة الحياة. ومع ذلك، فإن نجاح هذه العلاجات يعتمد بشكل حاسم على دقة عملية الانطباع، حيث يمكن أن تؤدي الأخطاء إلى مضاعفات ميكانيكية وتؤثر سلبًا على النتائج على المدى الطويل. لقد حسنت الانتقال إلى سير العمل الرقمي، بما في ذلك الماسحات الضوئية داخل الفم (IOSs) وتقنيات CAD/CAM، عملية الانطباع من خلال تقليل انزعاج المرضى وتقليل الأخطاء المرتبطة بالمواد التقليدية. على الرغم من هذه التقدمات، فإن استخدام أجسام المسح في سيناريوهات الزرع الكامل يقدم تحديات فريدة، مثل غياب المعالم التشريحية، وعدم تساوي أشكال الأنسجة الرخوة، والفجوة الطويلة بين الزرعات، مما يمكن أن يؤدي إلى أخطاء في الخياطة وتشوهات عبر القوس.
لتخفيف هذه التحديات، تم اقتراح أجهزة هندسية مساعدة (AGDs) لتعزيز استقرار ومحاذاة أجسام المسح أثناء عملية المسح. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم فعالية AGDs في تحسين دقة الانطباعات للزرعات الكاملة الخالية من الأسنان من خلال مقارنة أجسام المسح التقليدية مع تلك التي تتضمن AGDs. ستركز التقييمات على مقاييس الدقة والدقة، بما في ذلك الجذر التربيعي المتوسط المركزي (cRMS) والانحرافات الزاوية، لتوفير أدلة شاملة بشأن أداء هذه الأجهزة في التطبيقات السريرية.
طرق البحث
في هذه الدراسة التجريبية المختبرية التي أجريت في جامعة روما “تور فيرغاتا” في ديسمبر 2024، تم تقييم دقة انطباعات الزرع الكامل الرقمية باستخدام نموذج فك علوي خالٍ من الأسنان. تم إنشاء النموذج الرئيسي باستخدام ماسح ضوئي ضوئي هيكلي صناعي في Measure3D، روما، وكان يتكون من الجبس مع أربع نسخ من دعائم متعددة الوحدات (MUA) موضوعة في مواقع القواطع الجانبية والضواحك الثانية. تم قياس المسافات بين الزرعات بمقدار 16.5 مم، 16.7 مم، و16.6 مم بين مواقع الزرع المعنية.
استخدمت الدراسة نوعين من أجسام المسح: أجسام المسح التحكمية التي يبلغ ارتفاعها 9.5 مم وقطرها 5 مم، وأجسام المسح التجريبية التي يبلغ ارتفاعها 7 مم وقطرها 6 مم، مع أطوال دليل قابلة للتعديل (AGDs) تبلغ 8، 10، و12 مم. كان الاختلاف الرئيسي بين أجسام المسح هو تكوينها المادي وتصميمها؛ تم بناء أجسام المسح التجريبية من المعدن وميزت بامتداد قابل للبراغي شكل حرف L. كان الهدف من هذا التصميم هو تقليل منطقة المسح المرتبطة بالأنسجة الرخوة، مما يعزز عملية خياطة الصورة أثناء الاكتساب.
النتائج
قيمت نتائج الدراسة دقة انطباعات الزرع الكامل من خلال ثلاثة مقاييس رئيسية: الانحراف الجذر التربيعي المصحح (cRMS)، والانحراف الجذر التربيعي الكلي (TotRMS)، والانحراف الزاوي. أدى تطبيق الجهاز الموجه المتقدم (AGD) إلى تقليل كبير إحصائيًا في قيم cRMS عبر جميع مواقع الزرع، مع قياسات تبلغ 2.4، 2.2، 1.2، و1.4 ميكرومتر، وقيم p أقل من 0.001 لكل مقارنة. كان متوسط cRMS في مجموعة AGD 48.13 ميكرومتر، وهو أقل بكثير من 244.13 ميكرومتر في مجموعة التحكم، مما يدل على تحسين كبير في الدقة الموضعية.
فيما يتعلق بـ TotRMS، أظهرت مجموعة AGD تقليلًا متوسطًا كبيرًا إلى 33.38 ميكرومتر مقارنة بـ 67.63 ميكرومتر في مجموعة التحكم (p = 0.002). ومن الجدير بالذكر أنه بينما أظهر الموقع 1.2 فرقًا كبيرًا إحصائيًا (p < 0.001)، أظهرت المواقع الأخرى تقليلًا مستمرًا دون الوصول إلى دلالة إحصائية. كانت نتائج الانحراف الزاوي مشابهة بين المجموعتين، مع متوسطات تبلغ 0.38° لمجموعة AGD و0.39° لمجموعة التحكم (p = 0.327)، وكلاهما يبقى ضمن العتبة المقبولة سريريًا البالغة 1°. ومع ذلك، أشار التحليل المحدد للموقع إلى أنه في الموقع 1.4، قلل AGD بشكل كبير من الانحراف الزاوي، مما يبرز فعالية الجهاز في تحسين الدقة في سياقات معينة.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة في الدراسة على الدور الهام لجهاز الهندسة المساعدة (AGD) في تعزيز دقة انطباعات الزرع الكامل لدى المرضى الخاليين من الأسنان. تشير النتائج إلى أن AGD حقق باستمرار قيمًا متوسطة من الجذر التربيعي المصحح (cRMS) تبلغ 48.13 ميكرومتر وقيم RMS الكلية (TotRMS) تبلغ 33.38 ميكرومتر، وكلاهما أقل بكثير من العتبة المحددة للانحراف الخطي البالغة 150 ميكرومتر. بالمقابل، أدت أجسام المسح التقليدية إلى قيم متوسطة من cRMS تبلغ 244.13 ميكرومتر، مما يدل على عدم كفاءتها في توفير الدقة اللازمة للانطباعات الكاملة. بينما كانت الانحرافات الزاوية مشابهة بين المجموعتين، تشير التحسينات المحلية مع AGD في مواقع معينة إلى فعاليته في تثبيت اتجاه جسم المسح وتقليل الأخطاء الموضعية.
تسلط الدراسة الضوء أيضًا على قيود أجسام المسح التقليدية، خاصة في السيناريوهات ذات المسافات الطويلة بين الزرعات وغياب المعالم التشريحية، مما يمكن أن يؤدي إلى أخطاء في الخياطة. يسمح تصميم AGD بالتكامل السلس في بروتوكولات المسح القياسية، مما يعزز من العملية السريرية. ومع ذلك، تعترف الدراسة بالقيود مثل الإعداد المختبري المسيطر واستخدام ماسح ضوئي داخل الفم واحد، مما قد يؤثر على قابلية تعميم النتائج. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية للتحقق من هذه النتائج في البيئات السريرية واستكشاف دمج AGDs مع التقنيات الناشئة مثل التصوير الفوتوغرافي ثلاثي الأبعاد والذكاء الاصطناعي، مما قد يعيد تعريف المعايير في إعادة تأهيل الزرع الكامل.
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1574149
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40529289
Publication Date: 2025-06-02
Author(s): Francesco Gianfreda et al.
Primary Topic: Dental Implant Techniques and Outcomes
Overview
This study evaluated the effectiveness of an auxiliary geometric device (AGD) in improving the trueness of full-arch implant impressions, focusing on metrics such as total surface deviation (TotRMS), centroid deviation (cRMS), and angular deviation. A gypsum-based edentulous maxillary model with multi-unit abutment replicas was utilized, and comparisons were made between control and experimental groups using an intraoral scanner and a digital master model. The AGD was employed to minimize positional errors during scanning, with data processed through Exocad and GOM Inspect Professional software. Statistical analysis revealed that the AGD significantly reduced cRMS (p < 0.001) and TotRMS (p = 0.002), while site-specific angular deviations showed notable improvements at certain points. The findings indicate that the AGD enhances the trueness of full-arch implant impressions, thereby improving implant positioning and prosthetic fit without complicating the workflow. This advancement may lead to fewer mechanical complications and better long-term outcomes. However, the study calls for further in vivo research to validate these results in clinical settings, particularly in complex cases. Future investigations should also consider integrating the AGD with emerging technologies such as photogrammetry and artificial intelligence (AI) to further optimize digital workflows in implant dentistry.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the significance of full-arch implant-supported rehabilitations for edentulous patients, emphasizing their benefits in function, aesthetics, and quality of life. However, the success of these treatments is critically dependent on the accuracy of the impression process, as inaccuracies can lead to mechanical complications and adversely affect long-term outcomes. The transition to digital workflows, including intraoral scanners (IOSs) and CAD/CAM technologies, has improved the impression process by reducing patient discomfort and minimizing errors associated with traditional materials. Despite these advancements, the use of scan bodies in full-arch scenarios presents unique challenges, such as the absence of anatomical landmarks, uneven soft tissue contours, and the lengthy span between implants, which can lead to stitching errors and cross-arch distortions.
To mitigate these challenges, auxiliary geometric devices (AGDs) have been proposed to enhance the stability and alignment of scan bodies during the scanning process. This study aims to evaluate the effectiveness of AGDs in improving the trueness of impressions for edentulous full-arch implants by comparing conventional scan bodies with those that incorporate AGDs. The assessment will focus on trueness and precision metrics, including centroid root mean square (cRMS) and angular deviations, to provide comprehensive evidence regarding the performance of these devices in clinical applications.
Methods
In this experimental in vitro study conducted at the University of Rome “Tor Vergata” in December 2024, the accuracy of digital full-arch implant impressions was evaluated using an edentulous maxillary model. The master model was created with an industrial optical structured light scanner at Measure3D, Rome, and consisted of gypsum with four multi-unit abutment (MUA) replicas positioned at the lateral incisor and second premolar sites. The inter-implant distances were measured as 16.5 mm, 16.7 mm, and 16.6 mm between the respective implant sites.
The study utilized two types of scan bodies: control scan bodies measuring 9.5 mm in height and 5 mm in diameter, and test scan bodies measuring 7 mm in height and 6 mm in diameter, with adjustable guide lengths (AGDs) of 8, 10, and 12 mm. The primary distinction between the scan bodies was their material composition and design; the test scan bodies were constructed from metal and featured a screwable extension that formed an L-shape. This design aimed to minimize the scanning area associated with soft tissues, thereby enhancing the image stitching process during acquisition.
Results
The results of the study assessed the accuracy of full-arch implant impressions through three primary metrics: corrected root mean square deviation (cRMS), total body root mean square deviation (TotRMS), and angular deviation. The application of the advanced guided device (AGD) led to a statistically significant reduction in cRMS values across all implant sites, with measurements of 2.4, 2.2, 1.2, and 1.4 µm, and p-values less than 0.001 for each comparison. The average cRMS in the AGD group was 48.13 µm, markedly lower than the control group’s 244.13 µm, indicating a substantial enhancement in positional accuracy.
In terms of TotRMS, the AGD group exhibited a significant average reduction to 33.38 µm compared to 67.63 µm in the control group (p = 0.002). Notably, while site 1.2 showed a statistically significant difference (p < 0.001), other sites demonstrated consistent reductions without reaching statistical significance. Angular deviation results were similar between groups, with averages of 0.38° for AGD and 0.39° for the control (p = 0.327), both remaining within the clinically acceptable threshold of 1°. However, site-specific analysis indicated that at site 1.4, the AGD significantly reduced angular deviation, highlighting the device's effectiveness in improving accuracy in specific contexts.
Discussion
The discussion section of the study emphasizes the significant role of the Auxiliary Geometric Device (AGD) in enhancing the trueness of full-arch implant impressions in edentulous patients. The findings indicate that the AGD consistently achieved mean corrected root mean square (cRMS) values of 48.13 µm and total RMS (TotRMS) values of 33.38 µm, both well below the established linear deviation threshold of 150 µm. In contrast, conventional scan bodies resulted in mean cRMS values of 244.13 µm, indicating their inadequacy in providing the necessary accuracy for full-arch impressions. While angular deviations were similar between groups, localized improvements with the AGD at specific sites suggest its effectiveness in stabilizing scan body orientation and reducing positional errors.
The study also highlights the limitations of conventional scan bodies, particularly in scenarios with long inter-implant distances and the absence of anatomical landmarks, which can lead to stitching errors. The AGD’s design allows for seamless integration into standard scanning protocols, enhancing clinical practicality. However, the study acknowledges limitations such as the controlled laboratory setting and the use of a single intraoral scanner, which may affect the generalizability of the results. Future research is recommended to validate these findings in clinical settings and explore the integration of AGDs with emerging technologies like photogrammetry and AI, potentially redefining standards in full-arch implant rehabilitation.