顔のスキャン方法が仮想フェイスボウ記録法の精度に与える影響の分析：インビボ研究

Analysis of the impact of the facial scanning method on the precision of a virtual facebow record technique: An in vivo study.

抄録

問題提起:

バーチャルフェイスボーレコード法は、一般的に上顎デジタルスキャンを3次元顔面スキャンに位置合わせすることで、顔面ランドマークとの関係を記録する。3次元顔面スキャンはさまざまな顔面スキャン法で取得できるが、顔面スキャン法がバーチャルフェイスボーレコード法の精度（真度と精度）に及ぼす影響は依然として不明である。

STATEMENT OF PROBLEM: Virtual facebow record techniques typically record the relationship of a maxillary digital scan to facial landmarks by aligning it to a 3-dimensional face scan. Three-dimensional face scans can be acquired with different facial scanning methods, but the impact of the facial scanning method on the accuracy (trueness and precision) of a virtual facebow record technique remains unclear.

目的:

このinvivo研究の目的は、バーチャルフェイスボウ記録法の再現性条件下（再現性）において、顔のスキャン方法が精度に与える影響を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this in vivo study was to assess the impact of the facial scanning method on the precision under the repeatability conditions (repeatability) of a virtual facebow record technique.

材料と方法:

構造化ブルーライトスキャン技術に基づく業務用ハンドヘルドスキャナー（PHS法）、タブレットに接続しモバイルアプリケーションで制御するアタッチメント型3次元センサーカメラ（3DSC-T法）、モバイルアプリケーションで制御する3次元センサーカメラ一体型スマートフォン（3DSC-S法）。各顔面スキャニング法によるバーチャルフェイスボウレコード技術の再現性を測定するために、クラスIの咬合と中視的顔貌を有する完全歯列形成成人のバーチャルフェイスボウレコードを8枚（8×3＝計24枚）取得し、これらを用いて、共通の3次元顔面スキャンに対する上顎デジタルスキャンの位置を8箇所取得した。再現性は、位置決めされた上顎デジタルスキャン間の偏差の観点から決定され、位置決めされた上顎デジタルスキャンの組（C=28）の可能な非反復の組み合わせのそれぞれについて、対応する頂点間の距離を計算することによって決定された。最後に、Welch ANOVA検定およびポストホックGames-Howell検定（いずれもα=.05）を用いて、異なる顔面スキャン法によるバーチャルフェイスボウ記録法の再現性を比較した。

MATERIAL AND METHODS: Repeatability of the virtual facebow record technique with the following 3 clinical-grade facial scanning methods was determined and compared: a professional handheld scanner based on structured blue light scanning technology (PHS method); an attachment-type 3-dimensional sensor camera connected to a tablet and controlled with a mobile application (3DSC-T method); and a smartphone with an integrated 3-dimensional sensor camera controlled with a mobile application (3DSC-S method). To determine the repeatability of the virtual facebow record technique with each facial scanning method, 8 virtual facebow records of a completely dentate adult with class I occlusion and mesoprosopic facial form were obtained (8×3=24 in total); with these, 8 locations of a maxillary digital scan with respect to a common 3-dimensional face scan were obtained. Repeatability was determined in terms of deviations between located maxillary digital scans, determined, in turn, by calculating the distances between corresponding vertices for each of the possible nonrepeating combinations of pairs of located maxillary digital scans (C=28). Finally, the repeatability of the virtual facebow record technique with the different facial scanning methods was compared by using the Welch ANOVA test and the post hoc Games-Howell test (both α=.05).

結果:

PHS、3DSC-T、3DSC-Sの各顔面スキャン法を用いたバーチャルフェイスボー記録法の再現性は、それぞれ0.243±0.094mm、0.437±0.171mm、1.023±0.399mmであった。これらの結果を比較した結果、顔面スキャン法は、バーチャルフェイスボー記録法の再現性に統計的に有意な影響を及ぼし（P<.001）、その再現性は、PHS顔面スキャン法では3DSC-Tおよび3DSC-S顔面スキャン法よりも統計的に有意に大きく、3DSC-T顔面スキャン法では3DSC-S顔面スキャン法よりも大きかった（すべての一対比較でP<.001）。

RESULTS: The repeatability of the virtual facebow record technique with PHS, 3DSC-T, and 3DSC-S facial scanning methods resulted in 0.243 ±0.094 mm, 0.437 ±0.171 mm, and 1.023 ±0.399 mm, respectively. Comparison of these results revealed that the facial scanning method had a statistically significant effect on the repeatability of the virtual facebow record technique (P<.001) and that its repeatability was statistically significantly greater with the PHS facial scanning method than with the 3DSC-T and 3DSC-S facial scanning methods and greater with the 3DSC-T facial scanning method than with the 3DSC-S facial scanning method (P<.001 for all pairwise comparisons).

結論:

本研究は、顔面スキャン法がバーチャルフェイスボーレコード法の再現性に大きな影響を与えること、およびバーチャルフェイスボーレコード法は、より正確な顔面スキャン法を用いることで、より再現性が高くなることを明らかにした。

CONCLUSIONS: This study found that the facial scanning method had a great impact on the repeatability of the virtual facebow record technique and that the virtual facebow record technique was more repeatable with more accurate facial scanning methods.