コーンビームCTスキャンにおける口腔内スキャンの融合

Fusion of intra-oral scans in cone-beam computed tomography scans.

抄録

目的:

本研究の目的は、市販の2つのソフトウェアを用いて、コーンビームCT（CBCT）スキャンにおける口腔内スキャンのフュージョンの臨床的精度を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this study was to evaluate the clinical accuracy of the fusion of intra-oral scans in cone-beam computed tomography (CBCT) scans using two commercially available software packages.

材料と方法:

10個の乾燥したヒト頭蓋骨を、構造化光スキャニング、CBCTスキャニング、および口腔内スキャニングに供した。CBCTスキャンと口腔内スキャンのフュージョンを行い、正確なバーチャルヘッドモデルを作成するために、2つの市販ソフトウェアパッケージを使用した：IPS CaseDesigner®とOrthoAnalyzer™である。構造化光スキャナーはゴールドスタンダードとして使用され、IPS CaseDesigner®とOrthoAnalyzer™によって作成されたバーチャル頭部モデルに、反復的最接近アルゴリズムを用いて重ね合わされた。各ソフトウェアパッケージで得られた口腔内スキャンの位置の差異を記録し、6自由度と観察者間および観察者内のクラス内相関係数で表した。

MATERIALS AND METHODS: Ten dry human skulls were subjected to structured light scanning, CBCT scanning, and intra-oral scanning. Two commercially available software packages were used to perform fusion of the intra-oral scans in the CBCT scan to create an accurate virtual head model: IPS CaseDesigner® and OrthoAnalyzer™. The structured light scanner was used as a gold standard and was superimposed on the virtual head models, created by IPS CaseDesigner® and OrthoAnalyzer™, using an Iterative Closest Point algorithm. Differences between the positions of the intra-oral scans obtained with the software packages were recorded and expressed in six degrees of freedom as well as the inter- and intra-observer intra-class correlation coefficient.

結果:

テストしたソフトウェアパッケージ、IPS CaseDesigner®とOrthoAnalyzer™は、ゴールドスタンダードと比較して高い精度を示した。精度は6自由度すべてについて計算された。IPS CaseDesigner®とOrthoAnalyzer™では、上顎・下顎ともに頭蓋・尾骨方向の精度が最も低いことが顕著でした。観察者間および観察者内のクラス内相関係数は、観察者間で高いレベルの一致を示した。

RESULTS: The tested software packages, IPS CaseDesigner® and OrthoAnalyzer™, showed a high level of accuracy compared to the gold standard. The accuracy was calculated for all six degrees of freedom. It was noticeable that the accuracy in the cranial/caudal direction was the lowest for IPS CaseDesigner® and OrthoAnalyzer™ in both the maxilla and mandible. The inter- and intra-observer intra-class correlation coefficient showed a high level of agreement between the observers.

臨床的妥当性:

IPS CaseDesigner®とOrthoAnalyzer™は、口腔内スキャンをCBCTに正確にフュージョンする信頼性の高いソフトウェアパッケージです。両ソフトウェアパッケージは、3Dバーチャルプランニングの正確な基礎となるCBCTでの口腔内スキャンの正確なフュージョンツールとして使用できます。

CLINICAL RELEVANCE: IPS CaseDesigner® and OrthoAnalyzer™ are reliable software packages providing an accurate fusion of the intra-oral scan in the CBCT. Both software packages can be used as an accurate fusion tool of the intra-oral scan in the CBCT which provides an accurate basis for 3D virtual planning.