3次元デジタル技術に基づく歯の測定。信頼性と妥当性の比較検討

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Arch Oral Biol.2021 Apr;124:105059. S0003-9969(21)00022-4. doi: 10.1016/j.archoralbio.2021.105059.Epub 2021-01-23.

3次元デジタル技術に基づく歯の測定。信頼性と妥当性の比較検討

Dental measurements based on a three-dimensional digital technique: A comparative study on reliability and validity.

Jialin Liu
Yanshi Liu
Jian Wang
Xinhui Zuo
Xiaohe Wang
Yangyang Zhang
Huiyu He

PMID: 33508626 DOI: 10.1016/j.archoralbio.2021.105059.

抄録

目的:

矯正歯科や補綴歯科の分野では，診断や治療のために患者の歯冠寸法を測定することがしばしば必要となる．本研究では，歯科医療に有望な技術を提供する3Dハンドヘルドスキャナから得られるデジタルモデルの3次元（3D）計測と石膏モデルの電子デジタルキャリパー計測を比較することで，歯冠計測の信頼性と妥当性を評価することを目的とする。

OBJECTIVE: In orthodontics and prosthodontics fields, it is often necessary to measure the crown dimensions of patient's teeth for further diagnosis and treatment. This study aims to assess the reliability and validity of dental measurements by comparing three-dimensional (3D) measurement of digital model derived from 3D handheld scanner with electronic digital caliper measurement of plaster model, providing a promising technology for dentistry.

デザイン:

100セットの上顎・下顎歯石膏模型と，石膏模型を構造光スキャンして得られた3次元デジタルモデルを用いて，2800本の歯の中胸径，頬舌径，臨床的歯冠高さを測定した．各測定は資格を有するオペレーターが2回行い，平均値を算出した．上顎および下顎の歯列モデル20セットを無作為に選択し，観察者内および観察者間の誤差を調べた。信頼性は，クラス内相関係数（ICC）で評価した．方法の妥当性を評価するために，Bland-Altman分析を行った．

DESIGN: The mesiodistal diameter, buccolingual diameter and clinical crown height of 2800 teeth were measured on 100 sets of maxillary and mandibular dental plaster models as well as on the corresponding 3D digital models obtained by structured light scanning of the plaster models. Each measurement was performed twice by qualified operators and averaged. Twenty sets of maxillary and mandibular dentition models were randomly selected for intra and inter observer errors. The reliability was evaluated by intraclass correlation coefficient (ICC). Bland-Altman analysis was utilized to evaluate the validity of methods.

結果:

従来の手法とデジタル手法において，観察者内と観察者間で優れた信頼性（ICC>0.75）を示した。Bland-Altman分析では，最大の差は中胸骨直径（170/2800）であり，最小の差は臨床的歯冠高さ（130/2800）であった．他の歯と比較して，切歯と臼歯の頬舌側径，小臼歯と大臼歯の中胸側径，臨床的歯冠高さに相対的な差が認められた．平均的な偏りはゼロに近く，95％の一致率の上限と下限は0.5mm以内であった．

RESULTS: Excellent reliability (ICC > 0.75) of intra and inter observer on traditional and digital methods were exhibited. Bland-Altman analysis showed the largest difference was the mesiodistal diameter (170/2800), and the smallest (130/2800) was the clinical crown height. Compared with other teeth, buccolingual diameter of incisors and molars, mesiodistal diameter and clinical crown height of premolars and molars displayed relative differences. The mean biases were close to zero, upper and lower 95 % limits of agreement were within 0.5 mm.

結論:

3D技術で得られた直線的な測定値は、従来の方法と一致した。3D技術は臨床的に受け入れられ，歯科計測に適している。

CONCLUSIONS: Linear measurements obtained from 3D technique are consistent with the conventional method. The 3D technology can be clinically accepted and suitable for dental metrology.