上顎無歯顎用口腔内スキャニングシステムの精度と速度に及ぼすスキャン技術の影響：in vitro試験による検討

Influence of scan technology on the accuracy and speed of intraoral scanning systems for the edentulous maxilla: An in vitro study.

抄録

目的:

3種類の口腔内スキャナの精度を、スキャナ取り込み技術とスキャンキャプチャモードの違いにより、真正性と精度の観点から比較すること。また、各スキャナーのスキャン速度も評価した。

PURPOSE: To compare the accuracy of three intraoral scanners in terms of trueness and precision relative to the scanner acquisition technology and scan capture mode. Scan speed of each scanner was also evaluated.

材料と方法:

上顎無歯顎アーチをデジタル化し（参照モデル），SLAベースの3Dプリンター（XFAB；DWS，イタリア）を用いて3Dプリントした（n=10）．各モデルは，スキャン技術の異なる3台の口腔内スキャナー（コンフォーカル（Trios 3; 3Shape, Copenhagen, Denmark），パラレルコンフォーカル（iTero; Align Technology），トライアングル（Medit i700）を用いてスキャンされた．スキャン時間とスキャン精度（真度・精度）はデジタルサブトラクション法（Geomagic Control X v2020, 3DSystems, USA）を用いて算出した。一元配置分散分析（ANOVA）検定により、試験群間の真度、精度、スキャン時間の差を検出した（p<0.05）。

MATERIALS AND METHODS: An edentulous maxillary arch was digitized (reference model) and 3D-printed using an SLA-based 3D-printer (XFAB; DWS, Italy) (n = 10). Each model was scanned using three intraoral scanners, each with different scan technologies: confocal (Trios 3; 3Shape, Copenhagen, Denmark), parallel confocal (iTero; Align Technology), and triangulation (Medit i700). Scan time and scanning accuracy (trueness and precision) were calculated using digital subtraction technique (Geomagic Control X v2020, 3DSystems, USA). One-way analysis of variance (ANOVA) test was used to detect differences in trueness, precision, and scanning time between the tested groups (p < 0.05).

結果:

ANOVAの結果、試験群間の真度、精度、スキャン時間に統計的に有意な差が見られた。共焦点撮影法（Trios 3）は、最も高い真度および精度を示し（二乗平均平方根推定値[RMSE] 0.094 および 0.096, それぞれ）、iTeroディスプレイパラレル共焦点法（RMSE 0.113 および 0.133, それぞれ）に続いたが、その違いは有意ではなかった（p=0.849 および p=0.488）．さらに、TriosはiTeroおよびMedit i700と比較して、最も長いスキャン時間（100秒）を示した（それぞれ、p=0.011および0.002）。三角測量技術を用いたMedit i700は、最も低い真度および精度（RMSE 0.268）（p=0.000, p=0.001）、iTero（66s）に近い最速スキャンタイム（59s）を示した（p=0.802）。

RESULTS: ANOVA results showed statistically significant differences in trueness, precision, and scan time among the tested groups. Confocal scanning technique (Trios 3) showed the highest trueness and precision (root mean square estimate [RMSE] 0.094 and 0.096, respectively) followed by iTero displaying parallel confocal technique (RMSE 0.113 and 0.133, respectively); the difference was not significant (p = 0.849, p = 0.488). Further, Trios showed the longest scanning time (100 s) compared to iTero and Medit i700 (p = 0.011 and 0.002, respectively). Medit i700 presenting triangulation scan technology revealed lowest trueness and precision (RMSE 0.268) (p = 0.000, p = 0.001) and fastest scan time (59 s) close to iTero (66 s) (p = 0.802).

結論:

スキャナ技術は、口腔内スキャンの精度とスキャン速度に影響を与える。共焦点撮影技術を搭載したTrios 3スキャナは，最も高い真度，精度，および最長のスキャン時間を示した．また，三角法スキャニングを採用したMedit i700 IOSは，最も低い真度，精度，最速のスキャンスピードを示した．精度とスキャン速度の最適な組み合わせの理想的なスキャナーは存在しないのです。

CONCLUSIONS: Scanner technology had an influence on the accuracy and scan speed of the acquired intraoral scans. The Trios 3 scanner featuring the confocal acquisition technology displayed the highest trueness, precision, and longest scan time. Medit i700 IOS with triangulation acquisition concept featured the lowest trueness, precision, and fastest scan speed. There is no ideal scanner with the best combination of accuracy and scan speed.