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研究人员开发并验证评估全牙弓印模准确性的新方法,能测 < 5μm 偏差,对临床意义重大。
在口腔医学领域,固定义齿如今常借助计算机辅助设计 / 计算机辅助制造(CAD/CAM)技术来制作。这一过程的起始步骤,是获取口腔内情况的三维(3D)数据集,而获取方式主要有两种:一种是先制取传统口腔印模,制作石膏模型,再用实验室扫描仪数字化;另一种则是直接使用口腔内扫描仪(intraoral scanner,IOS)进行数字化扫描。随着科技的发展,IOS 在牙科临床实践中的应用越来越广泛。然而,目前针对单颗牙冠和短跨度固定局部义齿(FPD),基于 IOS 扫描制作的修复体适配性表现不错,但对于超过半颌的印模或扫描的临床准确性,相关研究却极为匮乏。
以往的临床准确性研究常常面临缺乏参考数据的困境,大多只能局限于比较不同印模方法之间的差异,或者评估某种重复性,却无法确定与真实临床情况的偏差。虽然也有一些研究尝试使用参考体来生成真实参考数据,但这些方法都存在各种局限性,比如金属参考器具可能存在光学性能问题,测量规会覆盖大面积腭侧牙齿,后腭横杆只能提供特定距离信息,且某些方法难以在前牙区放置参考点,或者使用的参考球数量受限。
为了突破这些困境,海德堡大学医院口腔修复科的研究人员 Moritz Waldecker、Schessler Katherina 等人开展了一项研究。他们致力于开发并验证一种获取参考距离的新方法,以此来评估传统和数字全牙弓印模的临床准确性。该研究成果发表在《Clinical Oral Investigations》上。
在研究过程中,研究人员用到了多种关键技术方法。首先,他们设计并制作了带有特殊基台(pick-up bases,PBs)的金属咬合贴面,基台上搭载有精密球(precision balls),同时制作了与之匹配的拾取键(pick-up keys,PKs) 。通过坐标测量机确定精密球中心位置的参考值,再利用实验室扫描仪对测试模型进行扫描,对比扫描结果与参考值的偏差。此外,还制作了不锈钢转移辅助器,模拟临床温度变化,验证其在不同温度下确定参考距离的准确性。对于解剖学情况的测试,则使用模拟全牙列上颌的测试模型,进行多次扫描和传统印模操作,并对结果进行数字化分析。
研究结果如下:
- 实验室扫描仪验证:对比两种不同参考体设计(D1 和 D2)的测试模型,D2 设计的模型在实验室扫描仪扫描时产生的距离偏差更小。不过,多数情况下两种设计的差异并不具有统计学意义,仅在部分距离测量上存在显著差异,如P1?P2?、P2?P3?(D2 更具优势)和P1?P4?(D1 更具优势)。
- 转移辅助器和实验室扫描仪确定参考距离的验证:在不同温度条件下,转移辅助器的绝对平均测量误差在 4 - 5μm 左右。室温下,D1 设计的测量误差略小于 D2;预热转移辅助器后,D2 的平均绝对测量误差减小,部分距离差异具有统计学意义。
- 解剖学情况的过程测试:使用实验室扫描仪(LS)进行的对照扫描与参考值的平均偏差小于 13μm。在短距离和中等距离的测量中,数字印模表现更准确;前牙段(P4?P5?)的扫描,Primescan(PS)最准确,其次是 Omnicam(OC)和传统印模(CI)。在跨弓距离(P1?P2?)测量上,CI 的偏差明显低于 PS 和 OC。整体而言,PS 在多数距离测量上比 OC 更准确,且在多数情况下比 CI 更准确,但 CI 在P1?P2?距离上具有优势。
综合研究结论和讨论部分,该研究开发的新方法在体外实验中展现出良好的效果,能精确测量小于 5μm 的偏差,适用于确定传统和数字全牙弓印模的临床准确性。新方法不仅能在牙弓任意位置获取参考位置,为评估前牙段扫描准确性提供可能,还能通过定制实验室扫描转移辅助器确定个体患者的参考距离,节省了使用坐标测量机的准备时间。不过,该方法也存在一定局限性,如设计参考体较为耗时耗力,且研究使用的全牙列无修复牙齿模型属于最佳情况,实际临床中缺牙情况可能会对扫描准确性产生影响。尽管如此,这项研究为口腔医学领域评估全牙弓印模准确性提供了新的思路和方法,对未来临床实践和相关研究具有重要的指导意义,有望推动口腔修复技术的进一步发展。