デジタルスキャニングを使用した3次元モンソン球の評価のための完全なデジタルワークフロー

Complete Digital Workflow for Evaluation of the Three-Dimensional Monson's Sphere Using Digital Scanning.

抄録

背景:

Spee曲線とWilson曲線の組み合わせとして、モンソン球は3次元（3D）空間における歯の配置を反映します。咬合分析において、モンソン球は補綴物の再構成や矯正治療において重要な基準となります。

BACKGROUND: As a combination of curve of Spee and curve of Wilson, the Monson sphere reflects the arrangement of teeth in three-dimensional (3D) space. For occlusal analysis, the Monson sphere can provide an important reference for prosthetic reconstructions or orthodontic treatments.

目的:

本研究の目的は、口腔内スキャニングモデルとカスタムソフトウェアを用いた完全なデジタルワークフローにより、3次元モンソン球を生成し、調査することである。

OBJECTIVES: The purpose of this study was to generate and investigate the 3-D Monson sphere through a complete digital workflow with intraoral scanning models and custom software.

材料と方法:

正常な咬合を有する中国人成人64名（男性32名、女性32名）を対象とし、デジタル口腔内スキャナーを用いて口腔内スキャニング模型を作製した。スキャニング模型上の26個のランドマークをリバースエンジニアリングソフトウェアを用いてデジタル化した。Monsonの球を作成し、カスタムソフトウェアプログラムにより最小二乗法を用いてカスプ先端に球をフィッティングして評価した。Monsonの球の半径の男女差を検定するためにMann-WhitneyのU検定を行った。統計的有意性の検定には1標本のt検定を用いた（α＝0.05）。

MATERIAL AND METHODS: Sixty-four Chinese adults (32 males and 32 females) with individual normal occlusion were recruited, and their intraoral scanning models were obtained using a digital intraoral scanner. Twenty-six landmarks on the scanning models were digitized using a reverse engineering software. Monson's sphere was generated and evaluated by fitting a sphere to the cusp tips using a least-squares method by means of custom software program. Mann-Whitney's U test was performed to test the radius difference of Monson's sphere between males and females. One-sample t-test was used to test the statistical significance (α = 0.05).

結果:

モンソン球は、デジタルスキャニングとカスタマイズされたソフトウェアを組み合わせて作成することができた。モンソン球の平均半径は77.35±13.38mmであり、モンソンが提唱した理論値よりも小さかった。さらに、モンソン球の半径には男女間で有意差があった（p<0.001）。

RESULTS: Monson's sphere could be generated by means of digital scanning combined with customed software. The mean radius of Monson's sphere was 77.35 ± 13.38 mm, which was lower than the theoretical value proposed by Monson. Furthermore, there were significant differences between males and females in Monson's sphere radius (p < 0.001).

結論:

本研究では、完全なデジタルワークフローにより3次元モンソン球を生成するための新しいベストフィットアルゴリズムを探求した。中国人成人のモンソン球の半径は、モンソンが提唱した古典的な値である4インチよりも小さかった。男性と女性で有意差があった。本研究で得られたMonson's sphereの値は、補綴再構築や矯正治療の参考となり、歯科治療成績の向上に応用できる可能性がある。

CONCLUSIONS: This study explores a new best-fit algorithm for generating 3-D Monson's sphere by complete digital workflow. The radius of Monson's sphere in Chinese adults was lower than the classical value of four-inch proposed by Monson. There was a significant difference between males and females. Monson's sphere value found in this study could be used as a reference for prosthetic reconstruction and orthodontic treatment and be applied to improve dental treatment results.