フルアーチコンピューターガイドインプラント埋入事例におけるX線透視テンプレートの精度に及ぼす製作技術の違いによる影響：In Vitro Study

Influence of Different Fabrication Techniques on the Accuracy of Radiographic Scan Templates in Cases of Full-Arch Computer-Guided Implant Placement: An In Vitro Study.

抄録

目的:

口腔内スキャン、患者の既存の義歯のCBCTスキャン、義歯の複製など、異なる製作技術を使用することが、X線スキャンテンプレートの精度に与える影響を評価する。また、CBCTデータの再構成時に異なるセグメンテーション閾値を選択することの影響も評価した。

PURPOSE: To evaluate the influence of using different fabrication techniques, including intraoral scans, CBCT scans of patients' existing dentures, or denture duplicates, on the accuracy of radiographic scan templates. The influence of selecting different segmentation threshold values during reconstruction of CBCT data was also evaluated.

材料と方法:

上顎と下顎のアクリル製総義歯5組をデスクトップ型ラボ用レーザースキャナー（DWOS 7Series、Dental Wings）でスキャンし、参照モデルを得た。テストスキャンは，義歯の口腔内スキャン，異なるグレースケール分割閾値で再構成した義歯と義歯複製のCBCTスキャン，および義歯複製のラボスキャンから得た．得られたSTLスキャンファイルをオープンソースおよびクラウドストレージソフトウェア（Medit Link）にインポートし、基準スキャンとテストスキャンの間の二乗平均平方根推定値（RMSE）を計算して精度を測定した。その後、収集したデータを分析した。また、3Dカラーマップを用いた定性的な分析も行った。

MATERIALS AND METHODS: A reference model was obtained by scanning five pairs of maxillary and mandibular acrylic complete dentures using a desktop laboratory laser scanner (DWOS 7Series, Dental Wings). Test scans were obtained from intraoral scans of dentures, CBCT scans of dentures and denture duplicates reconstructed at different grayscale segmentation thresholds, and a laboratory scan of denture duplicates. The resultant STL scan files were imported to an open source and cloud storage software (Medit Link) for the accuracy measurements by calculating root mean square estimate (RMSE) between reference and test scans. Collected data were then analyzed. Qualitative analysis was also performed using 3D color maps.

結果:

最も低いRMSE（352.7）は、口腔内義歯のスキャンで見つかった。最も高いRMSE（1,336.3）は、セグメンテーション閾値-700のグレースケール・レベルの義歯複製のCBCTスキャンで確認された。質的な分析では、口腔内義歯のスキャンは、参照ラボのスキャンと比較して最も均質な偏差パターンを示すことがわかった。

RESULTS: The lowest RMSE (352.7) was found with intraoral denture scans. The highest RMSE (1,336.3) was found with the CBCT scans of the denture duplicates at segmentation threshold of -700 grayscale level. Qualitative analysis revealed that the intraoral denture scans exhibited the most homogenous deviation pattern relative to reference lab scans.

結論:

本研究の制限の中で、患者の既存の義歯の口腔内スキャンは、最も正確なX線スキャンテンプレートを作製することになった。口腔内スキャナーで作成されたスキャンテンプレートの精度が向上することで、従来の技術的手順に関連する実験室の誤差をなくし、CBCTデータの画像処理とセグメンテーションに起因する不正確さを減らすことができます。

CONCLUSION: Within the limitations of this study, the intraoral scans of the patients' existing dentures resulted in the fabrication of the most accurate radiographic scan templates. The improved accuracy of scan templates fabricated using the intraoral scanners can eliminate the possible laboratory errors associated with the conventional technical procedures as well as reduce the inaccuracies resulting from the image processing and segmentation of CBCT data.