DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05944-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40217254
تاريخ النشر: 2025-04-11
المؤلف: Ignacio García-Gil وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثير اتجاه الطباعة وسمك القشرة الخارجية على دقة القوالب الرئيسية المنتجة عبر تقنية المعالجة بالضوء المباشر (DLP) للأطراف الصناعية السنية الثابتة. تم تصنيع ما مجموعه 72 قالبًا رئيسيًا مجوفًا للفك العلوي، وتم تصنيفها إلى ست مجموعات بناءً على اتجاهات الطباعة (0 و10 و20 درجة) وسمك القشرة (2 مم و4 مم). تم تقييم الدقة من خلال مقارنة القوالب المطبوعة بملف STL مرجعي باستخدام قياسات خطأ الجذر التربيعي المتوسط (RMS)، مع إجراء تحليل إحصائي من خلال ANOVA أحادي الاتجاه واختبار Tukey’s HDS.
أشارت النتائج إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في الدقة العامة والدقة عبر اتجاهات الطباعة وسمك القشرة المختلفة. ومن الجدير بالذكر أن سمك القشرة 2 مم أظهر دقة متفوقة في نقاط معينة مقارنة بسمك 4 مم. في النهاية، خلصت الدراسة إلى أن لا اتجاه الطباعة ولا سمك القشرة أثر بشكل كبير على الدقة العامة للقوالب الرئيسية المطبوعة بتقنية DLP، حيث كانت جميعها ضمن نطاقات الدقة المقبولة سريريًا. ومع ذلك، كان لسمك القشرة الخارجية تأثير على الدقة في نقاط مختارة، مما يبرز أهمية مراعاة سمك القشرة في تصميم الأطراف الصناعية السنية.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على التقدم الكبير في طب الأسنان، وخاصة في مجال التعويضات السنية، بفضل التقنيات الرقمية مثل التصنيع الإضافي (AM). أحد التطبيقات الأساسية لـ AM هو إنتاج القوالب السنية، والتي تعتبر ضرورية لإنشاء أطراف صناعية تناسب بدقة من حيث الملاءمة الداخلية والهامشية، والاتصالات القريبة، والإطباق. تؤكد الورقة على أن عدم الدقة في القوالب السنية يمكن أن يؤدي إلى عدم الملاءمة، مما يستلزم تعديلات قد تؤثر على سلامة الأطراف الصناعية وطول عمرها. وبالتالي، تركز الدراسة على تقييم دقة القوالب الرئيسية المنتجة بواسطة AM، وخاصة من خلال تقنيات البوليمرization في الأحواض مثل الاستيريوغرافيا (SLA) ومعالجة الضوء الرقمي (DLP)، التي أظهرت دقة عالية في تصنيع نماذج الأسنان الكاملة.
يشير المؤلفون إلى أن هناك عوامل متعددة تؤثر على دقة القوالب المطبوعة، بما في ذلك نوع الراتنج، والمسح داخل الفم، وتكنولوجيا الطابعات، وهندسة التصميم، وخاصة، اتجاه الطباعة وسمك القشرة. على الرغم من أهمية هذه المتغيرات، فإن الأدبيات الحالية حول تأثيرها على دقة القوالب الرئيسية محدودة وغالبًا ما تكون غير متسقة. تهدف الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال التحقيق في كيفية تأثير سمك القشرة الخارجية واتجاه الطباعة على الدقة والدقة للقوالب الرئيسية المطبوعة بتقنية DLP للأطراف الصناعية الثابتة. تفترض الفرضية الصفرية أنه لن تكون هناك اختلافات ذات دلالة إحصائية في الدقة بناءً على هذه العوامل، مما يبرز الحاجة إلى التحقق التجريبي لتحسين إعدادات الطباعة ثلاثية الأبعاد لتحقيق نتائج سريرية أفضل.
الطرق
توضح قسم “الطرق” في الورقة البحثية تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، مع دمج التحليل الإحصائي لتقييم البيانات المجمعة من تجارب مختلفة. تم اختيار المشاركين بناءً على معايير إدراج محددة، مما يضمن عينة تمثيلية للتحليل.
شملت جمع البيانات أدوات وبروتوكولات موحدة للحفاظ على الاتساق والموثوقية. تم إجراء التحليل باستخدام أدوات برمجية سهلت تطبيق الاختبارات الإحصائية المناسبة، مثل اختبارات t أو ANOVA، لتحديد الاختلافات ذات الدلالة الإحصائية بين المجموعات. يبرز القسم أهمية الصرامة المنهجية في ضمان صحة النتائج، والتي تعتبر حاسمة لاستخلاص استنتاجات ذات مغزى من البحث.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن الاختلافات العامة في خطأ الجذر التربيعي المتوسط (RMS)، التي تعكس الدقة والدقة، تم تحليلها عبر مجموعات مختلفة، مع قيم متوسطة تتراوح من 0.103 مم إلى 0.194 مم. أظهرت المجموعة 1 أدنى دقة عند 0.145 مم، بينما حققت المجموعة 3 أعلى دقة عند 0.131 مم. أظهر التحليل الإحصائي باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في الدقة بين المجموعات، ولا في سمك القشرة الخارجية عبر مقارنات مختلفة (مثل المجموعة 1 مقابل المجموعة 4، ص = 0.429). أشار تحليل الدقة إلى أن المجموعة 3 كانت الأفضل في الدقة، بينما كانت المجموعة 2 الأقل، على الرغم من أن اختبار Levene لم يظهر اختلافات ذات دلالة إحصائية بين المجموعات (ص = 0.139).
أبرز الفحص الإضافي باستخدام اختبار Kruskal-Wallis أن المجموعات ذات سمك القشرة الخارجية 2 مم أظهرت دقة متفوقة مقارنة بتلك ذات سمك 4 مم. لم يتم العثور على اختلافات ذات دلالة إحصائية فيما يتعلق باتجاه الطباعة. بالإضافة إلى ذلك، بينما لم يتم تأسيس علاقة بين النقاط المحددة في المناطق الأمامية والخلفية من القالب، لوحظت اختلافات في الدقة على طول المحاور X وY وZ في نقاط معينة تتعلق بالأطراف الصناعية الثابتة. ومن الجدير بالذكر أن مجموعات سمك 2 مم أظهرت دقة محسنة في معالم تشريحية مختلفة، بينما أظهرت مجموعات سمك 4 مم أفضل دقة عند خط النهاية لأسنان الدعامات الكلبية.
المناقشة
في قسم المناقشة من الدراسة، قام المؤلفون بتقييم تأثير اتجاه الطباعة وسمك القشرة على دقة (الدقة والدقة) القوالب الرئيسية المطبوعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الترميمات السنية. أشارت النتائج إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في الدقة العامة بين اتجاهات الطباعة المختلفة (0°، 10°، و20°) أو سمك القشرة (2 مم و4 مم). ومع ذلك، كشفت نقاط مرجعية معينة أن القوالب ذات سمك القشرة 2 مم أظهرت دقة متفوقة مقارنة بتلك ذات سمك 4 مم. تراوحت الاختلافات في الدقة من -0.141 مم إلى 0.145 مم، مع أفضل النتائج التي لوحظت في مجموعات 10 درجات وسمك 2 مم.
سلطت الدراسة الضوء على أنه بينما أظهر التقييم العالمي للدقة عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية، فإن التقييمات المحلية في نقاط حرجة أظهرت تباينات قد تؤثر على ملاءمة الترميمات السنية. أكد المؤلفون على أهمية مراعاة هذه الاختلافات المحلية، حيث يمكن أن يكون لها آثار سريرية على تكيف الأجهزة التعويضية. كما أشاروا إلى أن النتائج يجب أن تُفسر في سياق تقنية التصنيع الإضافي والمعايير المحددة المستخدمة، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف تأثير طرق الطباعة المختلفة والتصاميم على دقة القوالب السنية. بشكل عام، توفر الدراسة رؤى قيمة للمهنيين في مجال طب الأسنان بشأن ظروف الطباعة المثلى لتحقيق نماذج علاج دقيقة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05944-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40217254
Publication Date: 2025-04-11
Author(s): Ignacio García-Gil et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigated the impact of print orientation and external shell thickness on the accuracy of master casts produced via direct light processing (DLP) technology for fixed dental prostheses. A total of 72 maxillary hollow master casts were fabricated, categorized into six groups based on print orientations (0, 10, and 20 degrees) and shell thicknesses (2 mm and 4 mm). The accuracy was assessed by comparing the printed casts to a reference STL file using root mean square (RMS) error measurements, with statistical analysis performed through one-way ANOVA and Tukey’s HDS test.
The findings indicated no significant differences in overall trueness and precision across the various print orientations and shell thicknesses. Notably, the 2 mm shell thickness exhibited superior trueness at specific points compared to the 4 mm thickness. Ultimately, the study concluded that neither print orientation nor shell thickness significantly affected the overall accuracy of DLP-printed master casts, all of which fell within clinically acceptable trueness ranges. However, the external shell thickness did influence trueness at selected points, highlighting the importance of considering shell thickness in the design of dental prostheses.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significant advancements in dentistry, particularly in prosthodontics, due to digital technologies such as additive manufacturing (AM). A crucial application of AM is the production of dental casts, which are essential for creating prostheses that fit accurately in terms of internal and marginal fit, proximal contacts, and occlusion. The paper emphasizes that inaccuracies in dental casts can lead to misfits, necessitating adjustments that compromise the prosthesis’s integrity and longevity. Consequently, the study focuses on evaluating the accuracy of master casts produced by AM, particularly through vat-polymerization techniques like stereolithography (SLA) and digital light processing (DLP), which have shown high precision in fabricating full-arch dental models.
The authors note that various factors influence the accuracy of printed casts, including the type of resin, intraoral scanning, printer technology, design geometry, and notably, printing orientation and shell thickness. Despite the importance of these variables, the existing literature on their impact on the accuracy of master casts is limited and often inconsistent. The study aims to address this gap by investigating how external shell thickness and print orientation affect the trueness and precision of DLP-printed master casts for fixed prosthodontics. The null hypothesis posits that there will be no significant differences in accuracy based on these factors, underscoring the need for empirical validation to optimize 3D printing settings for improved clinical outcomes.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research question. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analysis to evaluate the data collected from various trials. Participants were selected based on specific inclusion criteria, ensuring a representative sample for the analysis.
Data collection involved standardized instruments and protocols to maintain consistency and reliability. The analysis was conducted using software tools that facilitated the application of appropriate statistical tests, such as t-tests or ANOVA, to determine significant differences among groups. The section emphasizes the importance of methodological rigor in ensuring the validity of the findings, which are crucial for drawing meaningful conclusions from the research.
Results
The results of the study indicate that the overall root mean square (RMS) error discrepancies, reflecting trueness and precision, were analyzed across different groups, with mean values ranging from 0.103 mm to 0.194 mm. Group 1 exhibited the lowest trueness at 0.145 mm, while Group 3 achieved the highest trueness at 0.131 mm. Statistical analysis using one-way ANOVA revealed no significant differences in trueness among the groups, nor in external shell thickness across various comparisons (e.g., Group 1 vs. Group 4, p = 0.429). Precision analysis indicated that Group 3 had the best precision, while Group 2 had the lowest, although the Levene test showed no significant differences among groups (p = 0.139).
Further examination using the Kruskal-Wallis test highlighted that groups with a 2 mm external shell thickness demonstrated superior trueness compared to those with a 4 mm thickness. No significant differences were found concerning print orientation. Additionally, while no relationship was established between marked points in the anterior and posterior regions of the cast, differences in trueness were observed along the X, Y, and Z axes at specific points related to the fixed prosthesis. Notably, the 2 mm thickness groups showed improved trueness at various anatomical landmarks, while the 4 mm thickness groups exhibited the best trueness at the finish line of the canine abutment teeth.
Discussion
In the discussion section of the study, the authors evaluated the impact of print orientation and shell thickness on the accuracy (trueness and precision) of 3D-printed maxillary master casts used for dental restorations. The findings indicated no significant differences in overall accuracy between the various print orientations (0°, 10°, and 20°) or shell thicknesses (2 mm and 4 mm). However, specific reference points revealed that casts with a 2 mm shell thickness exhibited superior trueness compared to those with a 4 mm thickness. The discrepancies in trueness ranged from -0.141 mm to 0.145 mm, with the best results observed in the 10-degree and 2 mm thickness groups.
The study highlighted that while the global assessment of accuracy showed no significant differences, localized evaluations at critical points demonstrated variations that could affect the fit of dental restorations. The authors emphasized the importance of considering these localized discrepancies, as they can have clinical implications for the adaptation of prosthetic devices. They also noted that the results should be interpreted within the context of the specific additive manufacturing technology and parameters used, suggesting that further research is needed to explore the influence of different printing methods and designs on the accuracy of dental casts. Overall, the study provides valuable insights for dental professionals regarding optimal printing conditions to achieve precise treatment models.