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口腔内扫描技术综述:成功印象的关键

期刊:Journal of Healthcare EngineeringDOI:10.1155/2017/8427595

本文档属于类型b,是一篇综述文章。以下是该文档的学术报告:

作者与机构
本文的主要作者包括Raphaël Richert、Alexis Goujat、Laurent Venet、Gilbert Viguie、Stéphane Viennot、Philip Robinson、Jean-Christophe Farges、Michel Fages和Maxime Ducret。他们分别来自法国里昂第一大学牙科学院、里昂市民医院牙科诊疗服务部、P2S实验室、DRCI、CNRS/里昂第一大学组织生物学与治疗工程实验室、蒙彼利埃第一大学牙科学院生物工程与纳米科学实验室等机构。本文于2017年9月5日发表在《Journal of Healthcare Engineering》上。

主题与背景
本文的主题是口腔内扫描仪(Intraoral Scanner, IOS)技术的综述,旨在帮助牙科从业者在购买或更新IOS设备时做出明智的选择。传统的牙科印模技术自18世纪以来一直被使用,但由于印模材料的体积变化和牙石的膨胀等问题,其精度受到限制。随着计算机辅助设计与制造(Computer-Aided Design and Manufacturing, CAD/CAM)技术的发展,IOS设备在牙科实践中的应用逐渐普及,为从业者提供了更高效的治疗规划、病例接受、与实验室的沟通以及减少操作时间等优势。然而,市场上存在多种基于不同技术的IOS设备,选择哪种技术对临床使用具有重要影响。

主要观点与论据
1. IOS技术概述
IOS设备由手持摄像头(硬件)、计算机和软件组成,其目标是精确记录物体的三维几何形状。最常见的数字格式是开放的STL(Standard Tessellation Language)或锁定的STL-like格式。IOS技术主要包括光投影与捕捉、距离物体确定和重建技术。光投影技术分为被动和主动两种,主动技术通过投射结构化光(如点、线或网格)来减少对物体真实纹理和颜色的依赖。距离物体确定技术包括三角测量、共焦成像、主动波前采样(Active Wavefront Sampling, AWS)和立体摄影测量。重建技术则通过图像或视频的编译,利用相似性计算和投影矩阵生成三维模型。

  1. IOS技术的临床影响
  • 操作与学习曲线:研究表明,数字印模技术比传统印模技术更舒适、更快。不同扫描仪的技术和传感器影响了扫描头的大小和重量,例如共焦和AWS技术需要较大的硬件组件。操作者对设备的熟悉程度和软件的学习曲线也会影响扫描时间。
  • 粉末处理:牙科组织的反射表面可能干扰软件的匹配,因此一些系统需要粉末涂层以减少反射。虽然粉末处理可能对患者不舒适,但其对扫描精度的影响尚无明确结论。
  • 扫描路径:扫描路径对虚拟模型的精度有重要影响。操作者需要保持流畅的移动,并将物体保持在采集区域的中心。不同的扫描策略(如线性移动或S形扫描)可能影响空间失真和近端区域的精度。
  • 跟踪与软件:扫描过程中可能丢失跟踪,导致软件不稳定。制造商正在开发不同的策略和软件算法,以在跟踪丢失时继续扫描。
  • 网格质量:IOS软件可以生成不同密度的网格文件,高密度网格适用于高曲率区域,而低密度网格可能导致边缘平滑化。患者移动和口腔内的液体(如血液或唾液)也可能影响扫描精度。
  1. IOS技术的精度
    IOS的精度由真实性和精确度两个指标衡量。真实性指测试结果的平均值与真实值或参考值的接近程度,精确度指测试结果之间的接近程度。研究表明,当前IOS设备的真实性和精确度在临床实践中是可接受的,尤其是在部分印模中。然而,全牙弓印模可能存在失真现象,特别是在三角测量、共焦和AWS技术中。在种植学中,IOS技术可以作为高精度扫描的替代方案,但在无牙颌患者中,由于缺乏解剖标志,其精度可能不足。

  2. 颌间关系记录
    牙科医生在进行修复治疗时需要记录颌间关系。传统的咬合记录材料笨重且不精确,而IOS技术只需在患者咬合时重新获取颊面图像。研究表明,仅需左右两侧的咬合记录即可完成软件对齐,最小尺寸为12×15mm。

意义与价值
本文通过对IOS技术的全面综述,为牙科从业者提供了选择和使用IOS设备的科学依据。文章详细介绍了不同IOS技术的原理、临床应用和精度,帮助从业者根据自身需求和实践情况做出最佳选择。此外,本文还强调了软件技术在IOS设备中的重要性,为未来的技术发展提供了方向。

亮点
- 本文系统梳理了当前IOS技术的分类、原理和临床应用,为从业者提供了全面的技术指南。
- 文章详细分析了不同IOS技术在操作、学习曲线、粉末处理、扫描路径、跟踪与软件、网格质量等方面的临床影响,具有较强的实践指导意义。
- 通过对比真实性和精确度,本文评估了IOS技术在部分印模和全牙弓印模中的精度,为临床应用提供了科学依据。
- 文章还探讨了IOS技术在种植学中的应用及其局限性,为未来研究提供了方向。

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