無歯顎の口腔内スキャンと従来の印象の3次元的差異：臨床研究

Three-dimensional differences between intraoral scans and conventional impressions of edentulous jaws: A clinical study.

抄録

問題提起:

可撤性義歯に口腔内スキャンを使用することは、精度の欠如が示唆されるため疑問視されてきた。しかし、デジタル口腔内スキャンの精度に関するデータはまばらで、方法論的な問題もあり、そのほとんどが無歯顎アーチとは大きく異なる歯列模型を用いたinvitro研究によるものである。

STATEMENT OF PROBLEM: Using intraoral scans for removable dentures has been questioned because of a suggested lack of accuracy. However, data regarding the accuracy of digital intraoral complete-arch scans are sparse, present some methodological issues, and mostly come from in vitro studies on dentate casts, which are very different from edentulous arches.

目的:

この臨床研究の目的は、無歯顎アーチの口腔内スキャン（IOS）と従来の印象の3D的差異をデジタル解析によって評価することである。

PURPOSE: The purpose of this clinical study was to evaluate 3D differences between intraoral scans (IOS) and conventional impressions of edentulous arches by means of digital analysis.

材料と方法:

上顎無歯顎アーチ10症例および下顎無歯顎アーチ10症例を対象とした。それぞれについてIOSを行い、そのスキャンをもとにカスタムトレーをデジタル設計した。トレーは3Dプリンターで作製し、ポリサルファイド印象材を用いて従来の印象を作成した。従来の印象は、同じ口腔内スキャナーを使用し、同じ歯科医師によって直ちにスキャンされた。IOSの標準テッセレーション言語（STL）ファイルと対応する従来型印象（CIS）のスキャンを、リバースエンジニアリングソフトウェアプログラムで2相ベストフィットアライメントを用いて重ね合わせた。対応するフルスキャンの3D平均距離が測定された。この手順は、IOSとCISをトリミングして、両方のファイルに存在しない周辺部や、IOS（可動組織の伸張）および従来印象（可動組織の圧縮と印象マージンでの折れ曲がり）の取得に関連する実際的な側面によって生じた非一致部を除去した後に繰り返された。フルIOSとトリミングIOSおよびCISの平均距離を統計的に調査し、上顎アーチと下顎アーチについてサブグループ分析を行った。また、2つの印象法の違いの統計的有意性も調査した。

MATERIAL AND METHODS: Ten maxillary and 10 mandibular edentulous arches were investigated. For each of them, IOS was performed, and a custom tray was digitally designed based on these scans. Trays were built by using a 3D printer and used to make a conventional impression with a polysulfide impression material. The conventional impression was scanned immediately by using the same intraoral scanner and by the same dentist. Standard tessellation language (STL) files of IOS and the scans of the corresponding conventional impressions (CIS) were superimposed with a 2-phase best-fit alignment in a reverse engineering software program. The corresponding full-scan, 3D mean distance was measured. This procedure was repeated after trimming the IOS and CIS to eliminate peripheral areas not present in both files, as well as nonmatching areas caused by practical aspects related to obtaining the IOS (mobile tissue stretching) and the conventional impressions (mobile tissue compression and folding at the margin of impression), which could have impaired alignment and, consequently, measurement accuracy. The mean distance between the full and trimmed IOS and CIS was statistically investigated, and subgroup analysis was performed for the maxillary and mandibular arches. The statistical significance of the differences between the 2 impression methods was also investigated.

結果:

IOSとCISのフルスキャン平均距離（-0.19±0.18mm）は、トリミングスキャン平均距離（-0.02±0.05mm）と有意差があったが、上顎弓と下顎弓では有意差はなかった。IOSとCISの差は、フルスキャンでは統計的に有意であったが、トリミングスキャンでは上顎のサブグループを除いて有意ではなかった。

RESULTS: The full-scan mean distance between the IOS and CIS (-0.19 ±0.18 mm) was significantly different from that of the trimmed scan mean distance (-0.02 ±0.05 mm), with no significant differences for maxillary and mandibular arches. The differences between the IOS and CIS were statistically significant for full scans; they were not significant for trimmed scans, except for the maxillary subgroup.

結論:

IOSとCISの平均距離は、適切に重ね合わされていない場合、有意に異なる可能性がある。IOSとCISの平均距離（-0.02±0.05mm）は、粘膜の弾力性の範囲内である。したがって、IOSとCISの3次元的な違いは、2つの印象法の背後にある物理的な違いに起因するものであり、一方の印象法の精度の欠陥に起因するものではない。2つの印象法の間で測定された差の大きさは、統計的に有意ではなく、取り外し可能な義歯の製作において臨床的に有意ではありませんでした。

CONCLUSIONS: The mean distance between the IOS and CIS may be significantly different if they are not properly superimposed. The mean distance (-0.02 ±0.05 mm) between the IOS and CIS falls within the range of mucosa resilience. Thus, 3D differences between the IOS and CIS can be attributed to the different physics behind the 2 impression methods and not to defects in accuracy of one method compared with the other. The size of the measured difference between the 2 impression methods was not statistically significant and was not clinically significant for removable denture fabrication.