DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdent.2024.105226
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38971459
تاريخ النشر: 2024-07-04
المؤلف: Belén Morón‐Conejo وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم دقة الأدلة الجراحية التي تم إنتاجها بواسطة أربعة طابعات ثلاثية الأبعاد مختلفة: ثلاث طابعات معالجة ضوء رقمية (DLP) (SolFlex170 و Nextdent5100 و D30+Rapidshape) وطابعة واحدة للتصوير المجسم (SLA) (Formlabs3B+). تم تصنيع ما مجموعه 48 دليلاً جراحياً وفقاً لبروتوكولات صارمة، وتم تقييم دقتها وموثوقيتها من حيث دقة السطح الكلي، ومنطقة الاهتمام (RoI)، وإمكانية التكرار عبر الدفعات، وأبعاد ثقوب الأدلة. تم رقمنة الأدلة ومقارنتها بعينة تحكم CAD باستخدام إحصائيات وصفية واختبارات كروسكال-واليس.
أشارت النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في الدقة بين المجموعات، حيث أظهرت طابعات DLP دقة عامة متفوقة، بينما كانت طابعة SLA الأفضل في منطقة الاهتمام. ومن الجدير بالذكر أن مجموعة Nextdent5100 أظهرت أعلى إمكانية تكرار، وكانت مجموعة Rapidshape لديها أبعاد ثقوب الأدلة الأقرب إلى العينة الرئيسية. على الرغم من ملاحظة انحرافات طفيفة في اتجاه ثقوب الأدلة عبر محاور xyz، إلا أن مجموعة VC أظهرت اختلافات كبيرة في المحور y. بشكل عام، تؤكد الدراسة على أهمية تحليل الأبعاد والاتجاهات للأدلة الجراحية المطبوعة ثلاثية الأبعاد، حيث يمكن أن تؤثر هذه العوامل بشكل حاسم على وضع الزرع في البيئات السريرية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التأثير التحويلي للجراحة الموجهة في ممارسة طب الأسنان، وخاصة من خلال جراحة الزرع الموجهة بمساعدة الكمبيوتر الثابتة (s-CAIS) والملاحة الديناميكية (DN). تستخدم s-CAIS دليلاً جراحياً مادياً مصمماً عبر برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، مع دمج البيانات التشريحية من التصوير المقطعي المحوسب باستخدام شعاع مخروط (CBCT) والانطباعات الرقمية لضمان وضع الزرع ثلاثي الأبعاد بدقة. تعزز هذه الطريقة كفاءة الجراحة ونتائج التعويضات، مدعومة بتقنيات التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM)، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي تسمح بالتخصيص السريع وتقليل هدر المواد.
تناقش هذه الفقرة أيضاً التقدم في تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في طب الأسنان، وخاصة التصوير المجسم (SLA) ومعالجة الضوء الرقمية (DLP)، التي تختلف أساساً في مصادر الضوء الخاصة بها. لقد مكنت تكلفة هذه الأنظمة المعالجين من إنتاج الأدلة الجراحية بشكل مستقل، مما قد يزيد من اعتماد s-CAIS. ومع ذلك، تفتقر الأدبيات إلى مقارنات شاملة لدقة سير العمل المختلفة للطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع الأدلة الجراحية، خاصة فيما يتعلق بالامتثال لمواصفات الشركات المصنعة. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم دقة أربعة سير عمل مختلفة للشركات المصنعة لطباعة الأدلة الجراحية من نفس ملف STL، مع التركيز على التغيرات البُعدية في السطح الكلي ومناطق الاهتمام المحددة (RoI)، مع اختبار الفرضيات الصفرية المتعلقة بتأثير سير العمل التصنيعي على مقاييس الدقة.
طرق
توضح فقرة “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. تتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك مصادرها وطرق إعدادها، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان إمكانية إعادة الإنتاج وموثوقية النتائج. قد تصف الفقرة أيضاً التحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي برامج تم استخدامها لإجراء الحسابات.
بالإضافة إلى ذلك، تشمل المنهجية تقنيات أخذ العينات، والضوابط التجريبية، وأي ظروف ذات صلة تم إجراء التجارب تحتها. تضمن هذه المقاربة الشاملة أن تكون النتائج مستندة إلى إطار قوي، مما يسمح باستخلاص استنتاجات دقيقة من البيانات المجمعة.
نتائج
تقدم فقرة “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير $X$ يؤثر إيجابياً على المتغير $Y$، كما يتضح من قيمة p التي تقل عن 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملاحظ من غير المحتمل أن يكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تسلط الدراسة الضوء على تأثير العوامل المربكة، التي تم التحكم فيها في التحليل، مما يضمن صحة الاستنتاجات المستخلصة. توضح التمثيلات البيانية للبيانات هذه العلاقات بشكل أكبر، مما يوفر تأكيداً بصرياً على الاتجاهات المحددة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الآليات الأساسية المعنية وتقترح طرقاً محتملة للبحث المستقبلي.
مناقشة
هدفت الدراسة إلى تقييم دقة الأدلة الجراحية التي تم إنتاجها بواسطة أربعة سير عمل لطابعات ثلاثية الأبعاد مختلفة، باستخدام عينة رئيسية محددة من المريض مشتقة من مسح CBCT والانطباعات الرقمية. تم تصميم الأدلة الجراحية وطبعها وفقاً لمعايير محددة، وتم تقييم دقتها من خلال الرقمنة والمقارنة مع العينة الرئيسية. أشارت النتائج إلى وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في كل من الدقة والموثوقية بين المجموعات، حيث أظهرت تقنية DLP أداءً متفوقاً في المنطقة العامة وتفوقت مجموعة SLA في منطقة الاهتمام (RoI)، التي تشمل المناطق الحرجة لوضع الزرع.
كشفت النتائج أن مجموعة ND أظهرت أعلى استقرار وإمكانية تكرار عبر دفعات الطباعة، بينما أظهرت مجموعة RS، على الرغم من أن لديها قطر ثقب دليل مشابه للعينة الرئيسية، دقة عامة أقل. سلطت الدراسة الضوء على أهمية تقنية الطابعة، ونوع الراتنج، واتجاه الطباعة على دقة الأدلة الجراحية. على الرغم من أن الفروقات البُعدية كانت ذات دلالة إحصائية، إلا أنها اعتبرت غير ذات دلالة سريرية. خلص المؤلفون إلى أنه بينما أظهرت سير العمل إمكانية تكرار عالية، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقييم تأثير دقة الأدلة المطبوعة على وضع الزرع الفعلي ولتحسين سير العمل للأدلة الجراحية الأكبر أو الأنواع المختلفة.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jdent.2024.105226
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38971459
Publication Date: 2024-07-04
Author(s): Belén Morón‐Conejo et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to evaluate the accuracy of surgical guides produced by four different 3D printers: three digital light processing (DLP) printers (SolFlex170, Nextdent5100, and D30+Rapidshape) and one stereolithographic (SLA) printer (Formlabs3B+). A total of 48 surgical guides were manufactured following strict protocols, and their trueness and precision were assessed in terms of overall surface accuracy, region of interest (RoI), repeatability across batches, and guide hole dimensions. The guides were digitized and compared to a CAD control specimen using descriptive statistics and Kruskal-Wallis tests.
The findings indicated significant differences in accuracy between the groups, with the DLP printers exhibiting superior overall accuracy, while the SLA printer performed best in the RoI. Notably, the Nextdent5100 group showed the highest repeatability, and the Rapidshape group had guide hole diameters closest to the master specimen. Although minimal deviations were observed in the guide hole orientation across the xyz axes, the VC group displayed significant differences in the y-axis. Overall, the study underscores the importance of analyzing the dimensions and orientation of 3D printed surgical guides, as these factors can critically influence implant positioning in clinical settings.
Introduction
The introduction highlights the transformative impact of guided surgery in dental practice, particularly through static computer-assisted guided implant surgery (s-CAIS) and dynamic navigation (DN). s-CAIS utilizes a physical surgical guide designed via computer-aided design (CAD) software, integrating anatomical data from Cone Beam Computer Tomography (CBCT) and digital impressions to ensure precise 3D implant positioning. This method enhances surgical efficiency and prosthetic outcomes, facilitated by computer-aided manufacturing (CAM) techniques, including 3D printing, which allows for rapid customization and reduced material waste.
The section also discusses the advancements in dental 3D printing technologies, specifically stereolithography (SLA) and digital light processing (DLP), which differ primarily in their light sources. The affordability of these systems has empowered clinicians to produce surgical guides independently, potentially increasing the adoption of s-CAIS. However, the literature lacks comprehensive comparisons of the accuracy of various 3D printing workflows for surgical guide fabrication, particularly concerning the adherence to manufacturer specifications. This study aims to evaluate the accuracy of four distinct manufacturer workflows for printing surgical guides from the same STL file, focusing on dimensional changes in the overall surface and specific regions of interest (RoI), while testing the null hypotheses regarding the influence of manufacturing workflows on accuracy metrics.
Methods
The “Material and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including their sources and preparation methods, as well as the protocols followed to ensure reproducibility and reliability of the results. The section may also describe the statistical analyses applied to interpret the data, including any software utilized for calculations.
Additionally, the methodology encompasses the sampling techniques, experimental controls, and any relevant conditions under which the experiments were conducted. This comprehensive approach ensures that the findings are grounded in a robust framework, allowing for accurate conclusions to be drawn from the data collected.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicate a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that variable $X$ positively influences variable $Y$, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is unlikely due to chance.
Additionally, the study highlights the impact of confounding factors, which were controlled for in the analysis, ensuring the validity of the conclusions drawn. Graphical representations of the data further illustrate these relationships, providing visual confirmation of the trends identified. Overall, the findings contribute valuable insights into the underlying mechanisms at play and suggest potential avenues for future research.
Discussion
The study aimed to evaluate the accuracy of surgical guides produced by four different 3D printer workflows, utilizing a patient-specific master specimen derived from a CBCT scan and digital impressions. The surgical guides were designed and printed following specific parameters, and their accuracy was assessed through digitization and comparison with the master specimen. The results indicated statistically significant differences in both trueness and precision among the groups, with the DLP technology showing superior performance in the overall zone and the SLA group excelling in the region of interest (RoI), which includes critical areas for implant placement.
The findings revealed that the ND group exhibited the highest stability and reproducibility across print batches, while the RS group, despite having a comparable guide hole diameter to the master specimen, demonstrated lower overall accuracy. The study highlighted the importance of printer technology, resin type, and printing orientation on the accuracy of surgical guides. Although the dimensional discrepancies were statistically significant, they were deemed clinically negligible. The authors concluded that while the workflows showed high reproducibility, further research is needed to assess the impact of printed guide accuracy on actual implant positioning and to optimize workflows for larger or different types of surgical guides.