DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdent.2024.104854
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38246309
تاريخ النشر: 2024-01-21
المؤلف: Marta Revilla‐León وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم كيفية تأثير مسافة المسح على دقة مسحات الزرع الكاملة باستخدام نظام التصوير الفوتوغرافي (PG). تم استخدام قالب خالٍ من الأسنان مع ستة نماذج لدعائم الزرع، وتم إجراء المسحات على ثلاث مسافات مختلفة: 20 سم، 30 سم، و35 سم. خضعت كل مجموعة لثلاثين مسحة، وتم تحليل الفروقات في القياسات الخطية والزوايا باستخدام اختبار ANOVA أحادي الاتجاه واختبارات Tukey للدقة، بينما تم تقييم الدقة باستخدام اختبار Levene.
أشارت النتائج إلى وجود فروقات كبيرة في كل من الدقة الخطية والزوايا بين مجموعات مسافة المسح (P < .001). على وجه التحديد، كانت مسافة 30 سم هي الأفضل من حيث الدقة الخطية، بينما قدمت مسافة 20 سم أفضل دقة زوايا. كانت أكبر الفروقات المسجلة 10 ميكرومتر للدقة الخطية و0.02° للدقة الزاوية. من المهم أنه لم يتم العثور على فروقات كبيرة في الدقة عبر المجموعات. تشير النتائج إلى أن مسافة المسح تؤثر بشكل كبير على دقة مسحات الزرع، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف الآثار السريرية لهذه الفروقات في سياق تصنيع الأطراف الاصطناعية المدعومة بالزرع.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث القيود المفروضة على أنظمة التصوير الفوتوغرافي (PG) في التطبيقات السنية، وخاصة عدم قدرتها على التقاط معلومات الأنسجة الرخوة والأسنان المجاورة. لمعالجة هذه الفجوة، يُقترح استخدام أجهزة المسح داخل الفم (IOS) كطريقة مكملة. تحدد الورقة أربعة أنظمة PG سنية متاحة تجارياً: نظام PIC، iCam4D، Micro-nMapper، وOXO Fit، وتلخص النتائج من الأدبيات الموجودة بشأن دقتها. من الجدير بالذكر أن نظام PIC يظهر نطاق دقة يتراوح بين 10 إلى 49 ميكرومتر ودقة تتراوح بين 5 إلى 65 ميكرومتر، بينما يظهر iCam4D نطاق دقة يتراوح بين 24 إلى 77 ميكرومتر ودقة تتراوح بين 2 إلى 203 ميكرومتر. ومع ذلك، لا تزال دقة الأنظمة الأخرى غير مُبلغ عنها.
تسلط المقدمة الضوء أيضًا على عوامل هندسية مختلفة يمكن أن تؤثر على دقة أجهزة PG، مثل دقة الكاميرا، تشويه العدسة، ومسافة التصوير. على الرغم من أن الدراسات السابقة قد حددت عوامل تؤثر على دقة IOS، إلا أن العناصر المحددة التي تؤثر على دقة المسح لأنظمة PG للزرع لم يتم التحقيق فيها بشكل شامل. تهدف الدراسة الحالية في المختبر إلى تقييم كيفية تأثير مسافة المسح (20، 30، و35 سم) على الدقة والدقة لمسحات الزرع الكاملة باستخدام نظام PIC. تختبر الدراسة الفرضيات الصفرية التي تفيد بعدم وجود فروقات كبيرة في الدقة والدقة عبر مسافات المسح المختلفة.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام قالب حجري خالٍ من الأسنان للفك العلوي مع ستة نماذج لدعائم الزرع لتقييم دقة طرق المسح المختلفة لمسحات الزرع الكاملة. تم رقمنة القالب باستخدام ماسح مختبري (T710؛ Medit) بدقة مُبلغ عنها تبلغ 4 ميكرومتر، وتم تثبيت جسم مسح زرع PEEK مكون من قطعتين على كل دعامة. تم استخدام نظام تصوير فوتوغرافي (نظام PIC؛ PIC Dental) لالتقاط المسحات من ثلاث مسافات موحدة (20 سم، 30 سم، و35 سم)، مع وضع علامات بصرية على الدعائم لضمان وضع ثابت طوال عملية المسح.
اتبعت الدراسة إرشادات ISO 20896-1:2019، حيث تم الحصول على 30 مسحة متتالية لكل مجموعة. تم تحليل ملف STL المرجعي وملف CAD لجسم مسح الزرع باستخدام برنامج هندسة عكسية (Geomagic، Control X؛ 3D Systems) لقياس المسافات الخطية والزوايا الإقليدية بين أجسام مسح الزرع. تم تعريف الدقة على أنها متوسط الفروقات بين المسحات المرجعية والتجريبية، بينما تم تقييم الدقة من خلال الانحراف المعياري للقياسات داخل كل مجموعة. تم إجراء تحليلات إحصائية، بما في ذلك اختبار ANOVA أحادي الاتجاه واختبارات Tukey، لتقييم الدقة والدقة، مع تأكيد توزيع البيانات الطبيعي من خلال اختبارات Shapiro-Wilk وKolmogorov-Smirnov. تم إجراء جميع التحليلات باستخدام IBM SPSS Statistics (v26؛ IBM Corp) مع تحديد مستوى الدلالة عند α = 0.05.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى وجود فروقات كبيرة في كل من القياسات الخطية والزوايا بين المجموعات المختبرة. كشف اختبار ANOVA أحادي الاتجاه عن فروقات كبيرة في متوسط فروقات القياسات الخطية (df=87، F = 35.8، P < .001)، مع تأكيد اختبارات Tukey بعد ذلك على وجود فروقات كبيرة بين مجموعتي 20 و30 (P < .001) ومجموعتي 30 و35 (P < .001). ومع ذلك، أشار اختبار Levene إلى عدم وجود فروقات كبيرة في متوسط الدقة عبر المجموعات (P = .197). فيما يتعلق بالقياسات الزاوية، أظهر اختبار ANOVA أحادي الاتجاه أيضًا فروقات كبيرة في متوسط الدقة (df=2، F = 48.2، P < .001). حدد تحليل Tukey بعد ذلك فروقات كبيرة بين مجموعتي 20 و30 (P = .003)، ومجموعتي 20 و35 (P < .001)، ومجموعتي 30 و35 (P < .001). مشابهًا للقياسات الخطية، أظهر اختبار Levene عدم وجود فروقات كبيرة في متوسط الدقة للقياسات الزاوية (P = .229).
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على تأثير مسافة المسح على دقة مسحات الزرع الكاملة باستخدام نظام التصوير الفوتوغرافي (PG) المختبر، مع رفض الفرضية الصفرية جزئيًا. على وجه التحديد، وجدت الدراسة أن مسافة المسح 30 سم حققت أعلى دقة خطية، مع متوسط فرق يبلغ 17 ± 4 ميكرومتر، بينما كانت أكبر الفروقات عبر جميع المسافات المختبرة 10 ميكرومتر للدقة الخطية و0.02° للدقة الزاوية. لم تُلاحظ فروقات كبيرة في دقة المسح عبر المسافات 20، 30، و35 سم. يشير المؤلفون إلى أن هذه هي أول دراسة من نوعها، مما يجعل المقارنات مع الأدبيات السابقة تحديًا.
تعترف الدراسة بعدة قيود، بما في ذلك استخدام جهاز PG واحد، وظروف المختبر، والسيناريو السريري المحدد الذي يتضمن ستة زراعة أسنان في قوس علوي. تؤكد على الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف تأثيرات مسافة المسح، والزوايا، وعوامل أخرى مثل عزم الشد، والمواد، وطرق التعقيم على دقة أنظمة PG. يدعو المؤلفون إلى دراسات إضافية لتقييم الآثار السريرية للفروقات الملحوظة على تصنيع الأطراف الاصطناعية المدعومة بالزرع، مقترحين أن النتائج يمكن أن تُفيد في أفضل الممارسات في مسح زرع الأسنان.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdent.2024.104854
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38246309
Publication Date: 2024-01-21
Author(s): Marta Revilla‐León et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to evaluate how scanning distance affects the accuracy of complete-arch implant scans using a photogrammetry (PG) system. An edentulous cast with six implant abutment analogs was utilized, and scans were performed at three different distances: 20 cm, 30 cm, and 35 cm. Each group underwent thirty scans, and discrepancies in linear and angular measurements were analyzed using one-way ANOVA and Tukey tests for trueness, while the Levene test assessed precision.
The results indicated significant differences in both linear and angular trueness among the scanning distance groups (P < .001). Specifically, the 30 cm distance yielded the best linear trueness, while the 20 cm distance provided the best angular trueness. The maximum discrepancies recorded were 10 µm for linear trueness and 0.02° for angular trueness. Importantly, no significant differences in precision were found across the groups. The findings suggest that scanning distance significantly influences the accuracy of implant scans, highlighting the need for further research to explore the clinical implications of these discrepancies in the context of implant-supported prosthesis fabrication.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the limitations of photogrammetry (PG) systems in dental applications, specifically their inability to capture soft tissue and adjacent dentition information. To address this gap, the use of intraoral scanners (IOS) is suggested as a complementary method. The paper identifies four commercially available dental PG systems: PIC System, iCam4D, Micro-nMapper, and OXO Fit, and summarizes findings from existing literature regarding their accuracy. Notably, the PIC system exhibits a trueness range of 10 to 49 µm and precision of 5 to 65 µm, while the iCam4D shows a trueness range of 24 to 77 µm and precision from 2 to 203 µm. However, the accuracy of the other systems remains unreported.
The introduction also highlights various engineering factors that can affect the accuracy of PG devices, such as camera resolution, lens distortion, and shooting distance. Although previous studies have identified factors influencing IOS accuracy, the specific elements affecting the scanning accuracy of PG systems for dental implants have not been thoroughly investigated. The current in vitro study aims to evaluate how scanning distance (20, 30, and 35 cm) impacts the trueness and precision of complete-arch implant scans using the PIC system. The study tests the null hypotheses that no significant differences exist in trueness and precision across the different scanning distances.
Methods
In this study, a maxillary edentulous stone cast with six implant abutment analogs was utilized to evaluate the accuracy of different scanning methods for complete-arch implant scans. The cast was digitized using a laboratory scanner (T710; Medit) with a reported accuracy of 4 µm, and a two-piece PEEK implant scan body was affixed to each abutment. A photogrammetry system (PIC System; PIC Dental) was employed to capture scans from three standardized distances (20 cm, 30 cm, and 35 cm), with optical markers placed on the abutments to ensure consistent positioning throughout the scanning process.
The study followed ISO 20896-1:2019 guidelines, acquiring 30 consecutive scans per group. The reference STL file and CAD file of the implant scan body were analyzed using reverse engineering software (Geomagic, Control X; 3D Systems) to measure Euclidean linear and angular distances among the implant scan bodies. Trueness was defined as the average discrepancies between reference and experimental scans, while precision was assessed through standard deviation of measurements within each group. Statistical analyses, including one-way ANOVA and Tukey tests, were conducted to evaluate trueness and precision, confirming normal data distribution through Shapiro-Wilk and Kolmogorov-Smirnov tests. All analyses were performed using IBM SPSS Statistics (v26; IBM Corp) with a significance level set at α = 0.05.
Results
The results of the study indicate significant discrepancies in both linear and angular measurements among the tested groups. A one-way ANOVA revealed substantial differences in mean linear measurement discrepancies (df=87, F = 35.8, P < .001), with Tukey post hoc tests confirming significant differences between the 20 and 30 groups (P < .001) and the 30 and 35 groups (P < .001). However, the Levene test indicated no significant differences in mean precision across the groups (P = .197). In terms of angular measurements, the one-way ANOVA also demonstrated significant mean trueness differences (df=2, F = 48.2, P < .001). The Tukey post hoc analysis further identified significant differences between the 20 and 30 groups (P = .003), the 20 and 35 groups (P < .001), and the 30 and 35 groups (P < .001). Similar to the linear measurements, the Levene test showed no significant discrepancies in mean precision for angular measurements (P = .229).
Discussion
The discussion section of the study highlights the influence of scanning distance on the trueness of complete-arch implant scans using the tested photogrammetry (PG) system, with the null hypothesis being partially rejected. Specifically, the study found that a scanning distance of 30 cm yielded the highest linear trueness, with a mean discrepancy of 17 ± 4 µm, while the maximum discrepancies across all tested distances were 10 µm for linear trueness and 0.02° for angular trueness. No significant differences were observed in scanning precision across the distances of 20, 30, and 35 cm. The authors note that this is the first investigation of its kind, making comparisons with previous literature challenging.
The study acknowledges several limitations, including the use of a single PG device, laboratory conditions, and the specific clinical scenario involving six dental implants in a maxillary arch. It emphasizes the need for further research to explore the effects of scanning distance, angles, and other variables such as tightening torque, materials, and sterilization methods on the accuracy of PG systems. The authors call for additional studies to evaluate the clinical implications of the observed discrepancies on the fabrication of implant-supported prostheses, suggesting that the findings could inform best practices in dental implant scanning.