سير العمل الرقمي بجانب الكرسي للحصول على نموذج ثلاثي الأبعاد محسن لفك سفلي جزئي الفقدان للأسنان
Chairside digital workflow to obtain an optimized 3D model of a partially edentulous mandible

المجلة: Frontiers in Oral Health، المجلد: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1712600
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41560957
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: A-M Petre وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية

نظرة عامة

تقدم البحث سير عمل جديد بجانب الكرسي يعالج تحديات المسح داخل الفم في المسافات الخالية من الأسنان من خلال دمج مسح داخل الفم مع انطباع هيدروكوليد غير قابل للعكس رقمي. يهدف هذه الطريقة إلى إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد (3D) مُحسّن لفك سفلي جزئي خالي من الأسنان، وهو أمر ضروري للتصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) في تصنيع أطقم الأسنان الجزئية القابلة للإزالة (RPD) وإجراءات التعويض الأخرى. يتكون سير العمل من المسح داخل الفم، وأخذ انطباع الألجينات التقليدي، والرقمنة بجانب الكرسي، وتقليم الشبكة، والعكس لإنشاء سطح مخاطي إيجابي، ودمج كلا مجموعتي البيانات من خلال المحاذاة المستهدفة.

تشير النتائج إلى أن هذه الطريقة تسمح بإنتاج نموذج STL لفك سفلي كامل غير مشوه في زيارة واحدة، وهو مناسب لتصميم إطار RPD الرقمي وتطبيقات CAD/CAM الأخرى. يعزز البروتوكول الكفاءة من خلال تقليل الحاجة إلى المسح المكتبي في الممارسة الروتينية، مما يسهل عملية الموعد السريري للمرضى الذين يحتاجون إلى تدخلات تعويضية. يُوصى بالتحقق من دقة النموذج المركب من خلال تجارب الطباعة ثلاثية الأبعاد داخل الفم لضمان موثوقية سريرية.

مقدمة

ظهر المسح داخل الفم (IOS) كبديل شائع لتقنيات الانطباع التقليدية لطب الأسنان الثابت، ومع ذلك لا تزال التحديات قائمة، خاصة مع المسحات الكاملة عبر المسافات الخالية من الأسنان بسبب نقص المعالم المستقرة وحركة الغشاء المخاطي غير المرتبط. بينما تم القيام بمحاولات أولية لاستخدام IOS لعمليات أطقم الأسنان الكاملة، لا تزال دقة هذه المسحات غير متسقة وتتأثر بعوامل مختلفة، بما في ذلك تقنية الماسح، واستراتيجيات المسح، واستخدام المعالم المساعدة. تسلط الدراسات الحديثة الضوء على أن كل من اختيار الجهاز ونمط المسح يؤثران بشكل كبير على الدقة والموثوقية للمسحات، مما يستلزم استخدام أساليب هجينة تجمع بين IOS والانطباعات التقليدية لتحقيق سجل مكوستاتي، خاصة في الحالات التي تشمل الأنسجة الرخوة.

يقترح هذا البحث سير عمل بجانب الكرسي يدمج IOS مع انطباع هيدروكوليد غير قابل للعكس رقمي لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد (3D) لفك السفلي في زيارة واحدة. يهدف هذا النهج إلى تعزيز دقة تصميم إطار RPD من خلال دمج بيانات عالية الدقة من IOS مع أسطح مخاطية مستقرة مستمدة من الانطباع. يفترض المؤلفون أن هذا النموذج الهجين سيظهر دقة أفضل عبر المسافات الخالية من الأسنان مقارنة بالنماذج التي تعتمد فقط على IOS، ويحافظ على الدقة في المناطق ذات الأسنان، وينتج أطرًا تناسب بشكل أفضل سريريًا، مما يقلل من وقت التعديل. يعمل المخطوط كوصف لسير العمل الفني، مصحوبًا بحالة سريرية كدليل على المفهوم، ويهدف إلى توفير طريقة قابلة للتكرار لتحسين قابلية التنبؤ بالنتائج التعويضية.

النتائج

تشير النتائج إلى أن البروتوكول المقترح يولد بنجاح ملف لغة التقطيع القياسية (STL) الذي يجمع بين الأسطح السنية التي تم الحصول عليها من المسح داخل الفم (IOS) مع هندسة مخاطية مستقرة مستمدة من انطباع رقمي. يتم إجراء هذه العملية بجانب الكرسي، مما يلغي الحاجة إلى ماسح مكتبي، وينتج نموذجًا نهائيًا مناسبًا للتصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لإطارات RPD وتطبيقات رقمية أخرى.

ومع ذلك، لوحظ أنه في الحالة المقدمة، تم التقاط وسادة ريترو مولر جزئيًا فقط بسبب القيود التي تم مواجهتها أثناء عملية المسح داخل الفم. هذه القيود خاصة بالحالة بدلاً من أن تكون دليلاً على عيب في سير العمل العام. للحصول على نتائج مثالية في تخطيط RPD الروتيني، يُوصى الأطباء بضمان أن يغطي كل من IOS والانطباع الألجينات منطقة وسادة ريترو مولر بالكامل.

المناقشة

يقدم البحث المناقش سير عمل هجيني جديد بجانب الكرسي يدمج المسح داخل الفم (IOS) مع انطباعات هيدروكوليد غير قابلة للعكس رقمياً لإنشاء نموذج فك سفلي كامل في موعد واحد. يهدف هذا النهج إلى الاستفادة من الدقة العالية لـ IOS للأسطح السنية مع تعويض التشوهات المحتملة في الغشاء المخاطي الخالي من الأسنان من خلال دمج الهندسة المستمدة من الانطباع. تتضمن المنهجية عدة خطوات رئيسية، بما في ذلك مسح الفك السفلي، ورقمنة الانطباع، وتحويل الانطباع إلى سطح إيجابي، ودمج كلا مجموعتي البيانات باستخدام تقنيات معالجة الشبكة المتقدمة. تم تصميم هذا سير العمل لتقليل الانحراف الحسابي والحفاظ على حدود استبدال قابلة للتنبؤ، مما يعزز في النهاية دقة النموذج الرقمي الناتج.

يؤكد المؤلفون أنه بينما يظهر هذا النموذج الهجين وعدًا، إلا أنه لا يدعي التفوق على الطرق الحالية، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتقييم دقته ونتائجه السريرية بشكل كمي. تشمل المزايا التشغيلية الرئيسية استخدام IOS واحد لكل من المسح ورقمنة الانطباع، وإنتاج ملف STL قياسي متوافق مع منصات CAD الشائعة، والقدرة على إجراء العملية بالكامل بجانب الكرسي. ومع ذلك، يتم الاعتراف بالقيود مثل الاعتماد على الانطباعات التقليدية والحاجة إلى مزيد من التحقق عبر علامات تجارية مختلفة من IOS وسيناريوهات سريرية مختلفة. بشكل عام، يمثل هذا سير العمل تقدمًا عمليًا في طب الأسنان الرقمي، خاصة في إدارة الحالات جزئية الخلو من الأسنان وتحسين قابلية التنبؤ بتصاميم أطقم الأسنان الجزئية القابلة للإزالة (RPD).

Journal: Frontiers in Oral Health, Volume: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1712600
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41560957
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): A-M Petre et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics

Overview

The research presents a novel chairside workflow that addresses the challenges of intraoral scanning in edentulous spans by integrating an intraoral scan with a digitized irreversible hydrocolloid impression. This method aims to create an optimized three-dimensional (3D) model of a partially edentulous mandible, which is essential for computer-aided design (CAD) in removable partial denture (RPD) fabrication and other prosthetic procedures. The workflow consists of intraoral scanning, conventional alginate impression taking, chairside digitization, mesh trimming, inversion to create a positive mucosal surface, and the integration of both datasets through targeted alignment.

The findings indicate that this approach allows for the production of an undistorted, full-arch mandibular STL model in a single visit, which is suitable for digital RPD framework design and other CAD/CAM applications. The protocol enhances efficiency by potentially reducing the need for desktop scanning in routine practice, thereby streamlining the clinical appointment process for patients requiring prosthodontic interventions. Validation of the composite model’s accuracy through intraoral 3D printed try-ins is recommended to ensure clinical reliability.

Introduction

Intraoral scanning (IOS) has emerged as a popular alternative to traditional impression techniques for fixed prosthodontics, yet challenges persist, particularly with full arch scans across edentulous spans due to the lack of stable landmarks and the mobility of unattached mucosa. While initial attempts to utilize IOS for complete denture workflows have been made, the accuracy of these scans remains inconsistent and is influenced by various factors, including scanner technology, scanning strategies, and the use of auxiliary landmarks. Recent studies highlight that both the choice of device and the scanning pattern significantly affect the trueness and precision of the scans, necessitating hybrid approaches that combine IOS with conventional impressions to achieve a mucostatic record, especially in cases involving flabby tissue.

This paper proposes a chairside workflow that integrates IOS with a digitized irreversible hydrocolloid impression to create an optimized three-dimensional (3D) model of the mandibular arch in a single visit. The approach aims to enhance the accuracy of removable partial denture (RPD) framework design by merging high-definition data from the IOS with stable mucosal surfaces derived from the impression. The authors hypothesize that this hybrid model will demonstrate superior trueness over edentulous spans compared to IOS-only models, maintain precision in dentate regions, and result in frameworks that fit better clinically, thereby reducing adjustment time. The manuscript serves as a technical workflow description, accompanied by a clinical case as proof-of-concept, and aims to provide a reproducible method for improving the predictability of prosthetic outcomes.

Results

The results indicate that the proposed protocol successfully generates a standardized tessellation language (STL) file that combines dentate surfaces obtained from intraoral scanning (IOS) with stable mucosal geometry derived from a digitized impression. This process is conducted chairside, eliminating the need for a desktop scanner, and produces a final model suitable for computer-aided design (CAD) of removable partial denture (RPD) frameworks and other digital applications.

However, it was noted that in the presented case, the retromolar pad was only partially captured due to limitations encountered during the intraoral scanning process. This limitation is specific to the case rather than indicative of a flaw in the overall workflow. For optimal results in routine RPD planning, clinicians are recommended to ensure that both the IOS and the alginate impression adequately cover the entire retromolar pad region.

Discussion

The discussed research presents a novel chairside hybrid workflow that integrates intraoral scanning (IOS) with digitized irreversible hydrocolloid impressions to create a full-arch mandibular model in a single appointment. This approach aims to leverage the high fidelity of IOS for dental surfaces while compensating for potential distortions in edentulous mucosa by incorporating impression-derived geometry. The methodology involves several key steps, including scanning the mandibular arch, digitizing the impression, converting the impression to a positive surface, and merging both datasets using advanced mesh processing techniques. This workflow is designed to minimize computational drift and maintain predictable substitution boundaries, ultimately enhancing the accuracy of the resulting digital model.

The authors emphasize that while this hybrid model shows promise, it does not claim superiority over existing methods, and future research is needed to quantitatively assess its accuracy and clinical outcomes. Key operational advantages include the use of a single IOS for both scanning and impression digitization, the production of a standard STL file compatible with common CAD platforms, and the ability to perform the entire process chairside. However, limitations such as reliance on conventional impressions and the need for further validation across different IOS brands and clinical scenarios are acknowledged. Overall, this workflow represents a practical advancement in digital dentistry, particularly for managing partially edentulous cases and improving the predictability of removable partial denture (RPD) designs.