口腔内スキャニングカバレッジがデジタルインプラント印象の精度に及ぼす影響 - In vitro研究

Influence of intraoral scanning coverage on the accuracy of digital implant impressions - An in vitro study.

抄録

目的:

様々な部分無歯顎の状況において、口腔内スキャニング範囲（IOSC）がデジタルインプラント印象の精度に及ぼす影響を評価し、最適なIOSCを予測すること。

OBJECTIVES: To evaluate the influence of intraoral scanning coverage (IOSC) on digital implant impression accuracy in various partially edentulous situations and predict the optimal IOSC.

方法:

5種類のレジン模型を作製し、それぞれインプラントとスキャンボディを挿入した1歯または複数歯の喪失シナリオをシミュレートした。IOSCは、2歯、4歯、6歯、8歯、10歯、12歯、およびフルアーチをカバーするようにサブグループ化した。各グループは10回のスキャンを受けた。デスクトップスキャナーを基準とした。精度は、スキャンボディの二乗平均平方根誤差（RMSE）値を測定することで評価した。畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を学習させ、無歯顎の異なる状況における最適なIOSCを予測した。統計解析は、一元配置分散分析（one-way ANOVA）とTukeyの検定を用いて行った。

METHODS: Five types of resin models were fabricated, each simulating single or multiple tooth loss scenarios with inserted implants and scan bodies. IOSC was subgrouped to cover two, four, six, eight, ten, and twelve teeth, as well as full arch. Each group underwent ten scans. A desktop scanner served as the reference. Accuracy was evaluated by measuring the Root mean square error (RMSE) values of scan bodies. A convolutional neural network (CNN) was trained to predict the optimal IOSC with different edentulous situations. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA and Tukey's test.

結果:

1歯欠損の場合、前歯部では、IOSCが4歯からフルアーチまでの群で有意に精度が高かった（p < 0.05）。前臼歯部では、4～6歯にわたるIOSCがより正確であり（p < 0.05）、大臼歯部では、2～8歯を含むIOSCのグループがより良い精度を示した（p < 0.05）。複数歯欠損の場合、前歯部では4歯、6歯、8歯、フルアーチのIOSCがより高い精度を示した（p < 0.05）。後方ギャップでは、2歯、4歯、6歯、8歯のIOSCがより正確であった（p < 0.05）。CNNは、異なる無歯顎シナリオに対して異なる最適IOSCを予測した。

RESULTS: For single-tooth-missing situations, in anterior sites, significantly better accuracy was observed in groups with IOSC ranging from four teeth to full arch (p < 0.05). In premolar sites, IOSC spanning four to six teeth were more accurate (p < 0.05), while in molar sites, groups with IOSC encompassing two to eight teeth exhibited better accuracy (p < 0.05). For multiple-teeth-missing situations, IOSC covering four, six, and eight teeth, as well as full arch showed better accuracy in anterior gaps (p < 0.05). In posterior gaps, IOSC of two, four, six or eight teeth were more accurate (p < 0.05). The CNN predicted distinct optimal IOSC for different edentulous scenarios.

結論:

インプラント印象の精度は、部分的無歯顎のさまざまな状況において、IOSCによって大きく影響される可能性がある。IOSCの選択は、特定の歯列欠損状態に合わせてカスタマイズすべきである。

CONCLUSIONS: Implant impression accuracy can be significantly impacted by IOSC in different partially edentulous situations. The selection of IOSC should be customized to the specific dentition defect condition.

臨床的意義:

スキャンする歯の数は、デジタルインプラント印象の精度に大きく影響する。前歯が1本または4本欠損している場合は、少なくとも4本または6本の隣在⻭をスキャンすることが望ましい。側方欠損の場合、隣接歯は2本で十分ですが、対合歯も含めて10本を超えるとスキャン精度が低下する可能性があります。

CLINICAL SIGNIFICANCE: The number of teeth scanned can significantly affect digital implant impression accuracy. For missing single or four anterior teeth, scan at least four or six neighboring teeth is acceptable. In lateral cases, two neighboring teeth may suffice, but extending over ten teeth, including contralateral side, might deteriorate the scan.