従来法および完全デジタル式相互咬合レジストレーション法の精度の3次元解析

Three-dimensional analysis of the accuracy of conventional and completely digital interocclusal registration methods.

抄録

問題提起:

デジタル口腔内スキャンの精度に関する研究が頻繁に行われているのに比べ、口腔内スキャンに基づく顎関係のデジタル判定を分析した研究は少ない。

STATEMENT OF PROBLEM: Compared with the frequent investigations into the accuracy of digital intraoral scans, studies analyzing digital determinations of jaw relationships based on intraoral scans are scarce.

目的:

この招待研究の目的は、静的咬合のずれを分析する光学的3次元法を提示し、従来の咬合間登録とデジタル咬合間登録の精度を比較することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to present an optical 3-dimensional method for analyzing deviations in static occlusion and to compare the accuracy of conventional and digital interocclusal registrations.

材料と方法:

フラサコ顎模型を複製、咬合、高精度工業用スキャナーでスキャンし、そのデータを仮想標準テセレーション言語（STL）フォーマットに保存し、参照模型とした。完全デジタルワークフロー（IOS群）において、15対の下顎および上顎模型をデジタル口腔内スキャナーでスキャンした。ポリビニルシロキサン(PVS)印象から45個のペア石膏模型を作製し、2種類のPVSレジストレーション材を装着した。これらのギプスをラボ用スキャナーでデジタル化し、以下のようにグループ分けした（n=15/グループ）：PVS群：従来のFutar Dクラス間記録；sPVS群：従来のFutar Scanクラス間記録；AIR群：Futar Scanクラス間記録の部分的デジタルアンタゴニストスキャン。各ペアモデルの軸（X、Y、Z、XYZ）を3次元重ね合わせにより基準モデルの軸に合わせ、偏差を算出した。理想的なゼロ位置を決定するために、基準模型と実際の模型の下顎歯に対するベストフィットを推定した。次に、下顎模型の実際の位置を決定するために、上顎模型間で2回目のベストフィットを決定した。異なるレジストレーション方法をMann-Whitney U検定（α=.05）で比較した。

MATERIAL AND METHODS: A Frasaco jaw model was duplicated, articulated, and scanned with a high-precision industrial scanner, and the data were stored in a virtual standard tessellation language (STL) format, which served as the reference model. Fifteen paired mandibular and maxillary models were scanned with a digital intraoral scanner in the completely digital workflow (IOS group). Forty-five paired gypsum casts were poured from polyvinyl siloxane (PVS) impressions and associated with 2 different PVS registration materials. These casts were digitized with a laboratory scanner and grouped as follows (n=15/group): PVS group, conventional Futar D interocclusal record; sPVS group, conventional Futar Scan interocclusal record; and the AIR group, partially digital antagonist scan of the Futar Scan interocclusal record. The axes (X, Y, Z, and XYZ) of each paired model were aligned to those of the reference model by 3-dimensional superimposition, and deviations were calculated. To determine the ideal zero position, a best-fit over the mandibular teeth between the reference model and the actual model was estimated. Next, a second best-fit was determined between the maxillary models to determine the actual position of the mandibular model. The different registration methods were compared with the Mann-Whitney U test (α=.05).

結果:

IOS群では、interocclusal registrationにより、下顎偏位は0.05±0.04mm（平均±標準偏差）であった。この適合度は、従来のクラスル間レジストレーション材を挿入したレジストレーション（PVS群およびsPVS群）よりも良好であり、平均z軸偏位は0.41±0.46mmおよび0.44±0.32mm（P<.001）であり、偏位は下顎模型の挙上につながった。スキャン可能なレジストレーションマテリアルを使用した部分的デジタルワークフロー（AIR群）では、IOS群と比較してX軸の偏位が有意に大きかった（0.15±0.08mm；P=.042）。総偏位はIOS群とAIR群で有意差は認められなかった。両群とも従来のレジストレーション法と比較して有意に小さい偏差を示した（IOS群：P<.001、AIR群：P=.023）。

RESULTS: In the IOS group, the interocclusal registration caused a mandibular deviation of 0.05 ±0.04 mm (mean ±standard deviation). This fit was better than those of conventional registrations with inserted interocclusal registration materials (PVS group and sPVS group), which caused mean z-axis deviations of 0.41 ±0.46 mm and 0.44 ±0.32 mm (P<.001), with the deviations leading to elevation of the mandibular model. The partially digital workflow with a scannable registration material (AIR group) showed significantly larger deviations in the x-axis (0.15 ±0.08 mm; P=.042) compared with the IOS group. No significant difference was observed in the total deviation between the IOS and the AIR groups. Both groups showed significantly smaller deviations than the conventional registration methods (P<.001 for the IOS group and P=.023 for the AIR group).

結論:

従来のクラスル間レジストレーション材料を用いた上顎および下顎アライメントと比較して、デジタルクラスル間レジストレーションは、完全な顎模型の評価においてより高い精度を示し、臨床での使用を推奨できる。さらに、咬合間記録の拮抗スキャンを用いた部分的なデジタルワークフローは、許容可能な結果をもたらした。

CONCLUSIONS: In comparison with maxillary and mandibular alignment using conventional interocclusal registration materials, digital interocclusal registrations showed greater accuracy in evaluating complete jaw models and can be recommended for clinical use. Additionally, the partially digital workflow with an antagonist scan of the interocclusal record provided acceptable results.