这篇文档属于类型a,即报告了一项原创研究。以下是针对该研究的学术报告:
作者与机构
本研究由R. Sorrentino、G. Ruggiero、R. Leone、M. Ferrari和F. Zarone共同完成。作者分别来自意大利那不勒斯“Federico II”大学神经科学、生殖与牙科学系(Department of Neurosciences, Reproductive and Odontostomatological Sciences)的修复与数字牙科分部,以及意大利锡耶纳大学医学生物技术系(Department of Medical Biotechnologies)的修复牙科与牙髓病学分部。研究发表于2021年12月的《Journal of Osseointegration》期刊,作为其第13卷第4期的增刊。
学术背景
本研究属于数字牙科领域,重点探讨了在完全无牙上颌(completely edentulous maxilla)中使用口内扫描仪(intraoral scanner, IOS)进行扫描的准确性。传统印模技术存在患者不适、耗时长等问题,而IOS技术因其便捷性和高效性逐渐受到关注。然而,完全无牙上颌的扫描准确性尚未得到充分研究,尤其是在缺乏天然解剖标志的情况下,扫描的准确性可能受到影响。为此,本研究旨在评估IOS在完全无牙上颌扫描中的区域准确性梯度(area accuracy gradient),并探讨人工标记(artificial markers)对扫描准确性的提升效果。
研究流程
研究分为以下几个主要步骤:
1. 参考模型的制备与扫描
研究首先制作了一个完全无牙上颌的参考模型(reference cast, RC),采用聚氨酯树脂(polyurethane resin)灌注而成。该模型通过工业级计量扫描仪(metrological scanning machine)进行扫描,生成数字参考模型(digital reference cast, DRC),并保存为STL格式文件。
2. IOS扫描与区域准确性梯度分析
使用Trios 3 POD口内扫描仪对参考模型进行10次扫描,扫描策略基于文献建议:从左颌结节开始,沿牙槽嵴顶部纵向扫描至右颌结节,随后扫描颊侧和腭侧。所有扫描在同一环境条件下完成,以减少操作者疲劳和设备温度变化的影响。扫描完成后,使用Meshlab软件对扫描数据进行处理,并与DRC进行比对,生成区域准确性梯度图(color map),显示不同区域的扫描偏差。
3. 人工标记的应用与扫描
在扫描准确性较低的区域(如腭部、牙槽嵴平坦区域等)放置两种人工标记:一种是半球形树脂复合材料标记(embossed markers),另一种是使用皮肤绘图笔绘制的平面标记(flat markers)。随后,对标记后的模型进行IOS扫描,并分为三组:无标记组(no markers)、树脂标记组(embossed markers)和平面标记组(flat markers),每组包含10个样本。
4. 准确性评估
使用Geomagic Control X软件对扫描数据进行三维分析,计算各组扫描的准确性(trueness)和精密度(precision)。准确性指扫描结果与参考值的一致性,精密度指组内扫描结果的一致性。
5. 统计分析
采用描述性统计、Games-Howell检验和Kruskal-Wallis检验对数据进行分析,显著性水平设为α=0.05。
主要结果
1. 区域准确性梯度
结果显示,扫描准确性较低的区域包括颌结节、腭部、乳头后部以及牙槽嵴的平坦区域。这些区域缺乏天然解剖标志,导致扫描时的图像拼接(stitching)算法难以准确匹配。
2. 人工标记的效果
树脂标记组的准确性(39.2 µm)和精密度(41.4 µm)均优于平面标记组(分别为60.5 µm和99.8 µm)。平面标记组的精密度显著低于无标记组(p=0.005),且其准确性也显著低于树脂标记组(p=0.011)。树脂标记组与无标记组在准确性和精密度上无显著差异,但其数值均优于无标记组。
3. 临床意义
所有扫描结果的偏差均在500 µm以内,这一误差范围被认为是可接受的可摘义齿制作标准。
结论
本研究得出以下结论:
1. 在完全无牙上颌扫描中,颌结节、腭部、乳头后部及牙槽嵴平坦区域的扫描准确性较低。
2. 使用树脂标记可显著提高扫描的准确性和精密度,而平面标记则可能降低扫描的准确性。
3. 树脂标记组的扫描结果与无标记组无显著差异,但其数值表现更优。
4. 本研究验证了Trios 3 POD口内扫描仪在完全无牙上颌扫描中的适用性,为临床使用提供了科学依据。
研究亮点
1. 首次系统评估了完全无牙上颌扫描的区域准确性梯度,填补了该领域的研究空白。
2. 提出了使用树脂标记作为提高扫描准确性的有效方法,为临床实践提供了新思路。
3. 通过严格的实验设计和统计分析,确保了研究结果的可靠性和科学性。
其他有价值的内容
本研究的局限性在于其体外实验性质,未考虑临床环境中的湿度、温度、软组织活动等因素。未来研究可扩大样本量并开展临床试验,以进一步验证研究结果的普适性。