4種類の口腔内スキャナー間でスキャン距離とスキャン角度を変えて取得した口腔内デジタルスキャンのスキャン精度とスキャン領域の不一致

Scanning accuracy and scanning area discrepancies of intraoral digital scans acquired at varying scanning distances and angulations among 4 different intraoral scanners.

抄録

問題提起:

口腔内スキャナー(IOS)の精度は、操作者の取り扱いによって影響を受ける可能性がある。しかし、IOS間で異なるスキャン距離と角度で取得されたスキャン領域と精度の不一致は、依然として不明である。

STATEMENT OF PROBLEM: The accuracy of intraoral scanners (IOSs) can be affected by operator handling; however, the scanning area and accuracy discrepancies acquired at different scanning distances and angulations among IOSs remain uncertain.

目的:

本研究の目的は、4つの異なるIOS間で、3つの走査距離と4つの異なる走査角度で得られた口腔内デジタルスキャンの走査面積と走査精度を比較することである。

PURPOSE: The objective of this in vitro study was to compare the scanning area and scanning accuracy of the intraoral digital scans obtained at 3 scanning distances with 4 different scanning angulations among 4 different IOSs.

材料と方法:

4つの傾斜角（0度、15度、30度、45度）で基準装置（基準ファイル）を設計し、印刷した。i700、TRIOS4、CS 3800、iTeroスキャナーの4つのグループを作成した。スキャン角度（0度、15度、30度、45度）に応じて4つのサブグループを作成した。各サブグループは走査距離により3つのサブグループに分けられた：0、2、4mm（N=720、n=15）。基準装置は、走査距離を標準化するためにz軸較正されたプラットフォームに配置された。i700-0-0サブグループでは、0度基準装置が較正済みプラットフォームに配置された。i700-0-0サブグループでは、0度基準装置が較正されたプラットフォームに配置され、IOSのワンドが0mmの走査距離で支持フレームワークに配置され、スキャンが取得された。i700-0-2サブグループでは、プラットフォームが2mmの走査距離のために下げられ、その後被検体の撮影が行われた。i700-0-4サブグループでは、プラットホームをさらに下降させ、走査距離を4mmとし、スキャンを取得した。i700-15、i700-30、i700-45の各サブグループでは、それぞれi700-0のサブグループと同じ手順を行ったが、10度、15度、30度、45度の基準装置を用いた。同様に、対応するIOSを用いて全グループで同じ手順を完了した。各スキャンの面積を測定した。参照ファイルは、二乗平均平方根（RMS）誤差を用いて実験スキャンとの不一致を測定するために用いられた。走査面積データの解析には、三元配置分散分析（three-way ANOVA）およびポストホックTukey一対比較検定を用いた。RMSデータの解析には、Kruskal-Wallisおよび多重一対比較検定を用いた（α=.05）。

MATERIAL AND METHODS: A reference device (reference file) was designed with 4 inclinations (0, 15, 30, and 45 degrees) and printed. Four groups were created based on the IOS: i700, TRIOS4, CS 3800, and iTero scanners. Four subgroups were generated depending on the scanning angulation (0, 15, 30, and 45 degrees). Each subgroup was divided into 3 subgroups based on the scanning distance: 0, 2, and 4 mm (N=720, n=15). The reference devices were positioned in a z-axis calibrated platform for standardizing the scanning distance. In the i700-0-0 subgroup, the 0-degree reference device was positioned in the calibrated platform. The wand of the IOS was positioned in a supporting framework with a 0-mm scanning distance, and the scans were acquired. In the i700-0-2 subgroup, the platform was lowered for a 2-mm scanning distance followed by the specimen acquisition. In the i700-0-4 subgroup, the platform was further lowered for a 4-mm scanning distance, and the scans were obtained. For the i700-15, i700-30, and i700-45 subgroups, the same procedures were carried out as in the i700-0 subgroups respectively, but with the 10-, 15-, 30-, or 45-degree reference device. Similarly, the same procedures were completed for all the groups with the corresponding IOS. The area of each scan was measured. The reference file was used to measure the discrepancy with the experimental scans by using the root mean square (RMS) error. Three-way ANOVA and post hoc Tukey pairwise comparison tests were used to analyze the scanning area data. Kruskal-Wallis and multiple pairwise comparison tests were used to analyze the RMS data (α=.05).

結果:

IOS(P<.001)、走査距離(P<.001)、走査角度(P<.001)は、試験されたサブグループ間で測定された走査面積の有意な因子であった。有意なグループ×サブグループの交互作用が認められた（P<.001）。iTero群とTRIOS4群は、i700群とCS 3800群よりも高い走査面積平均値を示した。CS 3800群は、試験したIOS群の中で最も低い走査面積を得た。0度サブグループは2度サブグループおよび4度サブグループよりも有意に低い走査面積を得た（P<.001）。0度および30度のサブグループは、15度および45度のサブグループよりも有意に低い走査面積を得た（P<.001）。Kruskal-Wallis検定では、RMSの中央値が有意に異なっていた（P<.001）。すべてのIOS群は、CS 3800群とTRIOS4群（P>.999）を除き、互いに有意差があった（P<.001）。走査距離はすべての群で有意差が認められた（P<.001）。

RESULTS: IOS (P<.001), scanning distance (P<.001), and scanning angle (P<.001) were significant factors of the scanning area measured among the subgroups tested. A significant group×subgroup interaction was found (P<.001). The iTero and the TRIOS4 groups obtained higher scanning area mean values than the i700 and CS 3800 groups. The CS 3800 obtained the lowest scanning area among the IOS groups tested. The 0-mm subgroups obtained a significantly lower scanning area than the 2- and 4-mm subgroups (P<.001). The 0- and 30-degree subgroups obtained a significantly lower scanning area than the 15- and 45-degree subgroups (P<.001). The Kruskal-Wallis test revealed significant median RMS discrepancies (P<.001). All the IOS groups were significantly different from each other (P<.001), except for the CS 3800 and TRIOS4 groups (P>.999). All the scanning distance groups were different from each other (P<.001).

結論:

スキャニングエリアとスキャニング精度は、デジタルスキャンを取得するために選択したIOS、スキャニング距離、スキャニング角度に影響された。

CONCLUSIONS: Scanning area and scanning accuracy were influenced by the IOS, scanning distance, and scanning angle selected to acquire the digital scans.