インビトロでの実際の口腔内スキャニングシステムの完全アーチ印象と部分アーチ印象の精度

Accuracy of complete- and partial-arch impressions of actual intraoral scanning systems in vitro.

• Andreas Ender
• Moritz Zimmermann
• Albert Mehl

抄録

目的:

口腔内スキャナー（IOS）は、患者から直接デジタル歯科模型を得るために広く使用されている。さらに、IOSの改良は世代を超えて行われている。本研究の目的は、新しいIOS装置と実際のIOS装置を用いて、in vitroセットアップで完全歯列および部分歯列印象の精度を評価することであった。

OBJECTIVE: Intraoral scanners (IOSs) are widely used for obtaining digital dental models directly from the patient. Additionally, improvements in IOSs are made from generation to generation. The aim of this study was to evaluate the accuracy of new and actual IOS devices for complete- and partial-arch dental impressions in an in vitro setup.

材料と方法:

長石セラミック材料で作られた歯を持つ特注の上顎完全アーチギプスを基準ギプスとして使用し、リファレンススキャナー（ATOS III Triple Scan MV60）を用いてデジタル化した。ポリビニルシロキサン（PVS）材料（President）を使用した1つの従来の印象法をコントロール（CO）とし、異なるハードウェアおよびソフトウェア構成からなる8つの異なるIOS装置（TRn.トリオス３；ＴＲｉ．TRn：Trios 3 insane; CS：Carestream Dental CS 3600; MD：Medit i500; iT：iTero Element 2; OC4：Cerec Omnicam 4.6.1; OC5：Cerec Omnicam 5.0.0; PS：Primescan）を使用して、リファレンスギプスから完全アーチ印象を撮影した。印象は、各群で10回（n = 10）繰り返した。従来の印象はタイプIV石膏で注入し、ラボラトリースキャナー（inEos X5）でデジタル化した。すべてのデータセットは、標準テッセレーション言語（STL）ファイル形式で取得し、それぞれの分析のために完全アーチ、前方セグメント、または後方セグメントのいずれかの領域にカットした。各領域の真度と精度は、専用の3次元差分解析ソフト（GOM Inspect）を用いた3次元（3D）重ね合わせ法により、(90-10)/2パーセンタイル値を用いて評価した。統計解析は、一元配置分散分析（ANOVA）またはKruskal-Wallis検定（α＝0.05）のいずれかを用いて行った。結果は、中央値および四分位間距離[IQR]値としてμmで示されています。

MATERIALS AND METHODS: A custom maxillary complete-arch cast with teeth made from feldspar ceramic material was used as the reference cast and digitized with a reference scanner (ATOS III Triple Scan MV60). One conventional impression technique using polyvinylsiloxane (PVS) material (President) served as the control (CO), and eight different IOS devices comprising different hardware and software configurations (TRn: Trios 3; TRi: Trios 3 insane; CS: Carestream Dental CS 3600; MD: Medit i500; iT: iTero Element 2; OC4: Cerec Omnicam 4.6.1; OC5: Cerec Omnicam 5.0.0; PS: Primescan) were used to take complete-arch impressions from the reference cast. The impressions were repeated 10 times (n = 10) for each group. Conventional impressions were poured with type IV gypsum and digitized with a laboratory scanner (inEos X5). All datasets were obtained in standard tessellation language (STL) file format and cut to either complete-arch, anterior segment, or posterior segment areas for respective analysis. Values for trueness and precision for the respective areas were evaluated using a three-dimensional (3D) superimposition method with special 3D difference analysis software (GOM Inspect) using (90-10)/2 percentile values. Statistical analysis was performed using either one-way analysis of variance (ANOVA) or Kruskal-Wallis test (α = 0.05). Results are given as median and interquartile range [IQR] values in µm.

結果:

インビトロでの完全アーチ印象法と部分アーチ印象法について、試験群間で統計的に有意な差が見られました（p < 0.05）。インビトロでの真正度は16.3 [2.8] μm（CO）から89.8 [26.1] μm（OC4）まで、完全アーチ印象法ではインビトロでの精度は10.6 [3.8] μm（CO）から58.6 [38.4] μm（iT）までの範囲であった。部分アーチ印象の真偽については、従来の印象法（CO）では9.7 [1.2] µm、デジタル印象法では21.9 [1.5] µm（PS）と、後続セグメントで最も良い値が得られました。

RESULTS: Statistically significant differences were found between test groups for complete- and partial-arch impression methods in vitro (p < 0.05). Values ranged from 16.3 [2.8] µm (CO) up to 89.8 [26.1] µm (OC4) for in vitro trueness, and from 10.6 [3.8] µm (CO) up to 58.6 [38.4] µm (iT) for in vitro precision for the complete-arch methods. The best values for trueness of partial-arch impressions were found for the posterior segment, with 9.7 [1.2] µm for the conventional impression method (CO), and 21.9 [1.5] µm (PS) for the digital impression method.

結論:

この研究の限界の中で、特定のIOSから得られたデジタル印象は、部分アーチセグメントのための従来の印象の有効な代替となります。完全アーチ印象は、IOSデバイスにとってまだ挑戦的なものですが、特定のデバイスは、臨床品質のために必要な範囲内であることが示されました。これらの結果をサポートするために、さらなるin vivo試験が必要とされています。

CONCLUSION: Within the limitations of this study, digital impressions obtained from specific IOSs are a valid alternative to conventional impressions for partial-arch segments. Complete-arch impressions are still challenging for IOS devices; however, certain devices were shown to be well within the required range for clinical quality. Further in vivo studies are needed to support these results.