Wahrhaftigkeit von voll

Jul 15, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 22509 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Ziel dieser Studie war es, die Richtigkeit vollständiger und teilweiser Kieferabdrücke zu vergleichen, die mit herkömmlichen Abformmaterialien und Intraoralscannern in vivo erstellt wurden. Es wurden Abdrücke des gesamten Zahnbogens unter Verwendung von Polyether und Polyvinylsiloxan angefertigt. Gipsabdrücke wurden mit einem Laborscanner (IM, AF) digitalisiert. Aus Polyetherabdrücken gewonnene Abgüsse wurden ebenfalls mit einem industriellen Blaulichtscanner gescannt, um 3D-Referenzmodelle zu erstellen. Das intraorale Scannen wurde mit CEREC Omnicam (CO) und Trios 3 (TR) durchgeführt. Oberflächenanpassungssoftware (Atos Professional) ermöglichte die Bestimmung der mittleren Abweichungen (mittleren Abstände) von den Referenzgüssen. Statistisch signifikante Abweichungen wurden mithilfe des Wilcoxon-Signed-Rank-Tests berechnet. Der mittlere Abstand für die Richtigkeit lag zwischen 0,005 mm (TR) und 0,023 mm (IM) für den gesamten Zahnbogen, zwischen 0,001 mm (CO) und 0,068 mm (IM) für das vordere Segment und zwischen 0,019 mm (AF) und 0,042 mm (IM) für das hintere Segment. Beim Vergleich des vorderen mit dem hinteren Segment wurden für das vordere Segment signifikant geringere Abweichungen mit CO (p < 0,001) und TR (p < 0,001) beobachtet. Vergleiche über den gesamten Kiefer zeigten signifikante Unterschiede zwischen AF vs. IM (p = 0,014), IM vs. CO (p = 0,002) und IM vs. TR (p = 0,001). Bei Verwendung von Affinis und den beiden Intraoralscannern CEREC Omnicam und Trios 3 war die Richtigkeit des gesamten Zahnbogens vergleichbar. Die digitalen Abformgeräte ergaben höhere lokale Abweichungen innerhalb des gesamten Zahnbogens. Digitale Abdrücke des kompletten Zahnbogens sind eine geeignete und zuverlässige Alternative zur herkömmlichen Abformung. Allerdings sollten sie im Seitenzahnbereich mit Vorsicht eingesetzt werden.

Studienanmeldung: Registrierungsnummer beim Deutschen Klinischen Studienregister (04.02.2022): DRKS00027988 (https://trialsearch.who.int/).

Es gibt mehrere verfügbare intraorale Scansysteme, die fortschrittliche Technologie nutzen. Das Scannen eines Abdrucks oder Gipsmodells wird zunehmend durch die direkte puderfreie intraorale dreidimensionale Datenerfassung ersetzt1,2,3,4. Die Einführung solcher Techniken gegenüber herkömmlichen Abdruckmethoden ist hauptsächlich auf die kürzere Gesamtbehandlungszeit, die Benutzerfreundlichkeit, die höhere Reproduzierbarkeit zwischen Anwendern und die Möglichkeit zurückzuführen, eine schnelle Wiederholung durchzuführen, wenn ungenaue gescannte Bereiche festgestellt werden2,5,6,7. 8,9,10,11,12. Wenn festsitzende Zahnprothesen mithilfe computergestützter Konstruktion und computergestützter Fertigung (CAD-CAM) vollständig digital und ohne Gipsabdruck hergestellt werden, bieten sie häufig eine bessere Rand- und Innenpassung13,14.

Der digitale Workflow ist in der Zahnchirurgie, insbesondere in der Implantologie, bereits routinemäßig im Einsatz und wird zunehmend auch für die Gestaltung und Herstellung von Zahnschienen und festsitzendem Zahnersatz eingesetzt. Bei Einzelkronen und festsitzenden Teilprothesen mit bis zu sechs Einheiten ist der Einsatz digitaler Arbeitsabläufe mittlerweile gut etabliert6,11,13,15,16,17,18,19,20. Es gibt zahlreiche indirekte Ansätze zum Vergleich der konventionellen und digitalen Arbeitsabläufe, einschließlich der Prüfung der Passgenauigkeit der Restauration nach jeder Arbeitstechnik13,14,16,21,22. Die Best-Fit-Ausrichtung ist die gebräuchlichste direkte Methode zur Genauigkeitsbewertung verschiedener Abdrücke7,12,23,24.

Im Allgemeinen kann das gescannte Feld einzelne Zähne bis hin zu Segmenten, Quadranten oder sogar dem gesamten Zahnbogen umfassen. Basierend auf dem derzeitigen Wissensstand liefert das Scannen kleiner Abschnitte digitale Abdrücke mit klinisch zufriedenstellender Genauigkeit. Das Scannen größerer Felder stellt jedoch eine Herausforderung dar, insbesondere wenn diese von ähnlicher Qualität sind. Daher muss der Einsatz digitaler Methoden für herausnehmbaren Zahnersatz, wie z. B. Totalprothesen, verbessert werden25,26.

Bezüglich des gesamten Zahnbogens haben sich die Forscher hauptsächlich auf In-vitro-Studien konzentriert, bei denen sie ein Typodont oder ein anderes individuelles Modell als Referenzmodell verwenden und die mittlere Abweichung davon erfassen12,24,27,28,29,30. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass die digitale Bildgebung des gesamten Kiefers immer noch eine Herausforderung darstellt12,31,32,33. Es gibt nur wenige Untersuchungen, die In-vivo-Vergleiche des gesamten Zahnbogens beinhalten, und daher besteht nach wie vor ein hoher Bedarf an klinischen Studien zu diesem Thema12,28,34,35,36.

Das Ziel der vorliegenden Studie bestand darin, auf diese Anfrage zu reagieren, indem die Echtheit von Abdrücken des gesamten Zahnbogens verglichen wurde, die mit zwei herkömmlichen Abformmaterialien und zwei Intraoralscannern in vivo erstellt wurden. Es sollte geklärt werden, ob intraorale Scangeräte unter klinischen Bedingungen konventionelle Vollbogenabformungen ersetzen können. Die Nullhypothese lautete, dass es keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Echtheit zwischen der konventionellen und der digitalen Abdrucktechnik gibt.

Für diese Studie nahmen 31 erwachsene Teilnehmer (23 Frauen, 7 Männer; Durchschnittsalter: 24 Jahre, Bereich: 22–32 Jahre) mit vollständigem natürlichen Gebiss (zumindest vom zweiten bis zum kontralateralen zweiten Molaren), guter Mundhygiene und … teil Es wurden keine laufenden zahnärztlichen oder kieferorthopädischen Behandlungen rekrutiert. Ausschlusskriterien waren durch Karies oder Parodontitis geschädigte Zähne, vorhandener Zahnersatz, starker Engstand, dentofaziale Deformität oder eine Unverträglichkeit oder Allergie gegenüber den verwendeten Materialien. Alle Teilnehmer mussten ihr schriftliches Einverständnis geben. Die experimentellen Verfahren wurden von der Medizinischen Ethikkommission der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg genehmigt (Genehmigungsnummer: 416_18B) und die Studie wurde im Deutschen Register für Klinische Studien registriert (Referenznummer: DRKS00027988).

Bei allen Teilnehmern wurden konventionelle Abdrücke des gesamten Oberkiefers sowohl mit einem Polyether-Abformmaterial (Impregum Penta Soft; 3M ESPE, Neuss, Deutschland) als monophasische Abformung als auch mit einem additionsvernetzenden Silikonmaterial (Affinis Heavy/Regular) angefertigt Körper; Coltène Whaledent, Langenau, Deutschland). Da beschrieben wurde, dass die zweistufige Abformung im Vergleich zur einstufigen Technik genauer sei, wurde die zweistufige Zwei-Viskositäts-Technik verwendet37,38. Um die Silikonabdrücke zu erhalten, wurde der Löffel zunächst mit einem Pentamix-Gerät mit dem Schwerkörper gefüllt. Nach der Entfernung aus dem Mund wurde der ausgehärtete Heavy Body für die Korrektur vorbereitet, indem er ausgeschnitten und mit einem Schnitzmesser an jedem Zahn des Probanden gleichmäßige Belüftungskanäle erzeugt wurden, um eine gleichmäßige Schichtdicke des Regular Body zu erreichen. Dann wurde ein zweiter Abdruck mit dem normalen Körper über dem schweren Körper genommen. Um Zahnbewegungen vorzubeugen, wurden die konventionellen Abdrücke an zwei verschiedenen Tagen erstellt. Um eine einheitliche Abformtechnik und einen einheitlichen Sitzdruck zu gewährleisten, wurden alle Abdrücke von nur einem Bediener mit langjähriger Erfahrung vorgenommen und die bereits erwähnten Belüftungskanäle angelegt. Während der konventionellen Abformung wurden eine konstante Umgebungsfeuchtigkeit und Raumtemperatur aufrechterhalten und alle Anweisungen des Herstellers befolgt. Die Materialien wurden mit einer Tauchdesinfektion (Eurosept Plus Impression Disinfection Liquid; Henry Schein, Langen, Deutschland) gereinigt und anschließend mit Wasser abgespült. Die konventionellen Abformungen mit Impregum Penta Soft und Affinis wurden luftgetrocknet und nach 24 Stunden mit Dentalgips Typ IV (Fujirock EP-Classic; GC Corporation, Bad Homburg, Deutschland) ausgegossen. Um für jeden Teilnehmer ein hochpräzises Referenzmodell zu erhalten, wurden die Gipsabdrücke der Polyetherabdrücke mit einem hochauflösenden industriellen 3D-Scanner (Atos Professional; GOM, Firma ZEISS, Braunschweig, Deutschland) und Standard-Tessellation-Language-Dateien (STL) digitalisiert wurden erschaffen. Diese dreischichtige Scantechnologie hat einen durchschnittlichen Messfehler von 3 μm39. Alle Gipsabdrücke (Polyether und Affinis) wurden zusätzlich mit einem extraoralen Laborscanner (D900; 3shape, Düsseldorf, Deutschland) digitalisiert (IM, AF), um STL-Dateien für Analysen zu erstellen. Daher wurden die Abdrücke der Impregum-Abdrücke zweimal gescannt, um die Zuverlässigkeit und mögliche Fehlerquellen des verwendeten Laborscanners zu ermitteln.

Direkte digitale Vollbogenmodelle wurden mit zwei puderfreien Intraoralscannern erstellt: CEREC Omnicam v. 5.0.2 (Dentsply Sirona; Bensheim, Deutschland) und Trios 3 v. 1.6.10.1 (3shape; Düsseldorf, Deutschland). Dabei wurden auch die Scanstrategien der Hersteller befolgt, die in den Benutzerhandbüchern der jeweiligen Systeme nachzulesen sind. Der Bediener wurde zuvor mit den verwendeten Scannern geschult. Für die Vergleiche wurden die Daten der digitalen Modelle in Standard-Tessellation-Language-Dateien (STL) umgewandelt (Abb. 1).

Flussdiagramm zur Veranschaulichung des experimentellen Designs der Studie am Beispiel einer Testperson. Im ersten Schritt wurden die digitalen (1a) TRIOS 3 [TR1], (b) Cerec Omnicam [CO2]) und konventionellen (1c) Impregum [IM3], (d) Affinis [AF4]) Abdrücke genommen. Anschließend wurde der Referenzgipsabdruck der IM-Abformung mit Referenzpunkten versehen und mit ATOS (GOM, Firma ZEISS) gescannt (2). Anschließend wurden die STL-Dateien der verschiedenen Abdrucktechniken virtuell mit dem STL-Referenzmodell überlagert (3), sodass die Abweichungen in Form von farblich kodierten Distanzkarten dargestellt wurden (4).

Alle Daten wurden zur Analyse in STL-Dateien gespeichert. Für die dreidimensionale Differenzanalyse wurde eine Surface-Matching-Software (Atos Professional; GOM, Firma ZEISS, Braunschweig, Deutschland) verwendet, um die Scans nach der Best-Fit-Alignment-Methode zu überlagern. Die mittleren Abweichungswerte (mittlerer Abstand in mm) wurden durch Überlagerung des jeweiligen Modells für jeden Teilnehmer mit dem zugehörigen Referenzmodell ermittelt. Diese Methode ermöglicht die Bestimmung der Richtigkeit verschiedener Abdruckmethoden.

Zunächst wurde das Referenzmodell als STL-Datei importiert und anschließend auf die Zahnform zugeschnitten. Die Vergleichsdatei wurde ebenfalls als STL-Datei importiert. Anschließend musste bei allen Studienteilnehmern eine grobe, manuelle 3-Punkt-Ausrichtung der beiden relevanten Modelle über markante Punkte auf den Zahnoberflächen der Eckzähne und Molaren durchgeführt werden. Anschließend konnte die präzise Anpassung in Form einer Best-Fit-Ausrichtung durch manuelle Auswahl der gesamten Zahnoberflächen erfolgen, sodass die Surface-Matching-Software die Modelle für Varianzanalysen überlagern konnte. Oberflächenunterschiede zwischen den beiden Bildern wurden mithilfe von Farbzuordnungsmethoden und Zahlen dargestellt. Die Farbkarten zeigen einen Toleranzbereich von ± 10 µm (grün) und einen vorgegebenen Bereich von ± 100 µm (20 Farbsegmente). Die Analyse umfasste alle Zahnoberflächen. Für die Beurteilung wurde der gesamte Zahnbogen berücksichtigt, außerdem wurde eine Unterteilung in vordere und hintere Segmente vorgenommen. Der Gesamtbogen umfasste die Zähne 17 bis 27, die Zähne des vorderen Segments 13 bis 23 und die Zähne des hinteren Segments 14 bis 17 und 24 bis 27. Dabei wurden die beiden Segmente nicht separat gescannt, sondern aus dem Datensatz des gesamten Zahnbogens ausgewählt die digitalisierten Referenzabgüsse.

Die Auswertung erfolgte durch einen Statistiker. Das Signifikanzniveau wurde auf α = 0,05 festgelegt. Statistisch signifikante Abweichungen wurden mithilfe des Wilcoxon-Signed-Rank-Tests berechnet. Die statistische Analyse wurde mit der Statistiksoftware R V3.6.3, R Core Team 2020 durchgeführt.

Die experimentellen Verfahren wurden von der Medizinischen Ethikkommission der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg genehmigt (Genehmigungsnummer: 416_18B). Vor Beginn der Datenerfassung unterzeichneten alle Teilnehmer eine Einverständniserklärung. Vor Beginn der Datenerfassung unterzeichneten alle Teilnehmer eine Einverständniserklärung. Alle Personen gaben vor ihrer Aufnahme in die Studie ihr Einverständnis. Angaben, die Aufschluss über die Identität der untersuchten Probanden geben könnten, wurden weggelassen. Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften im Deklarationsteil durchgeführt.

Die mittleren Abstandswerte (± Standardabweichung) für den gesamten Zahnbogen lagen zwischen 0,005 mm (± 0,025 mm) für Trios 3 (TR) und 0,023 mm (± 0,010 mm) für Laborscans der mit Impregum (IM) erstellten Gipsabdrücke. Die Mittelwerte für das vordere Segment lagen zwischen 0,001 mm (± 0,016 mm) für CEREC Omnicam (CO) und 0,068 mm (± 0,146 mm) für IM, und die für das hintere Segment lagen im Bereich von 0,019 mm (± 0,036 mm) für Labor Scans der mit Affinis (AF) erhaltenen Gipsabdrücke auf 0,042 mm (± 0,076 mm) für IM (Tabelle 1). Die mittleren Abstände zu den Referenzmodellen waren im Allgemeinen zwischen der herkömmlichen Abformmethode unter Verwendung des Silikonmaterials AF und den beiden intraoralen Digitalscannern ähnlich. Die mit dem Polyether-Material IM hergestellten Abdrücke wiesen für alle verglichenen Bereiche die höchsten Abweichungen auf (Tabelle 1; Abb. 2, 3).

Mittlerer Abstand für den kompletten Zahnbogen (n = 31) und signifikante p-Werte.

Mittlerer Abstand für das vordere und hintere Segment des Zahnbogens (n ​​= 31) und signifikante p-Werte.

Vergleiche des gesamten Zahnbogens zwischen allen Abdruckmethoden (AF vs. IM, AF vs. CO, AF vs. TR, IM vs. CO, IM vs. TR und CO vs. TR) zeigten signifikante Unterschiede zwischen AF vs. IM (S = 0,014), IM vs. CO (p = 0,002) und IM vs. TR (p = 0,001) (Abb. 2). Insbesondere waren die Laborscans von Gipsabdrücken, die mit dem Polyether-Abformmaterial (IM) erstellt wurden, deutlich ungenauer im Vergleich zu dem Silikon-Abformmaterial (AF) oder zu beiden verwendeten Intraoralscannern (CO und TR).

Eine vergleichende Analyse zwischen dem vorderen und hinteren Segment des Zahnbogens innerhalb derselben Abdruckgruppe ergab signifikant höhere Werte für das hintere Segment bei Verwendung des intraoralen Digitalscanners Omnicam (p < 0,001) oder Trios 3 (p < 0,001) (Abb. 3, 4). So zeigten die Scans des vorderen Segments bei beiden Scannern deutlich geringere Abweichungen im Vergleich zu den Scans des hinteren Segments. Die konventionellen Abdrücke waren durchgehend genau und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den vorderen und hinteren Bereichen (p > 0,05).

Farbcodierte 3D-Überlagerung, die Abweichungen des Trios 3-Scans zum Referenzmodell zwischen dem vorderen und hinteren Segment am Beispiel eines Probanden zeigt.

In der vorliegenden Studie wurde die Richtigkeit konventioneller und digitaler Abformmethoden für den gesamten Zahnbogen in vivo bewertet. Bei 31 Teilnehmern wurden Abdrücke des Oberkiefers mit zwei routinemäßig verwendeten herkömmlichen Abformmaterialien – einem Polyether- und einem Vinylpolysiloxan-Material – und zwei Intraoralscannern erstellt.

Für konventionelle Abdrücke wurden die beiden am häufigsten verwendeten Materialien für hochpräzise Abdrücke verwendet40,41,42,43. Polyether lieferte sogar genauere Abdrücke als Polyvinylsiloxan. Es wird angenommen, dass dies auf die hydrophile Natur von Polyether und seine Verwendung in der feuchten intraoralen Umgebung zurückzuführen ist44,45,46. Unter der Annahme, dass Polyether das genaueste herkömmliche Abformmaterial ist, wurde Impregum Penta Soft für die Beschaffung der Referenzmodelle ausgewählt. Klinische Erfahrungen und frühere Untersuchungen anderer Autoren zeigen, dass Polyether ein äußerst genaues Material ist46,47,48. Vergleichsstudien haben in der Regel den Gipsabdruck eines konventionellen Abdrucks als Referenzmodell verwendet12,29,36. Ähnlich dem Studiendesign von Ender et al. wurden die vorderen und hinteren Segmente getrennt für die Analyse betrachtet, nachdem sie digital aus dem gesamten Zahnbogen herausgeschnitten wurden12. Ziel war es, in vivo zu testen, ob es aufgrund bestimmter Einflussfaktoren Unterschiede in der Erkennung des Zahnbogens zwischen Front- und Seitenzahnbereich gibt. Der hintere Bereich wurde zuvor als am anfälligsten für Abweichungen beim intraoralen Scannen beschrieben49,50,51,52. Es wurde die Methode des Best-Fit-Alignments verwendet, da dies das gebräuchlichste direkte Konzept für Genauigkeitsbewertungen ist12,23,24.

Die vorliegenden Ergebnisse widerlegten die Nullhypothese, dass es keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der konventionellen und der digitalen Abdrucktechnik für den Vergleich von Voll- und Teilkiefern gab.

Die Genauigkeit der Abformung bestimmt unumstritten die Passform der gefertigten Prothesen. Es gibt noch keine eindeutige Evidenz darüber, wie viel Abweichung eines Zahnersatzes klinisch akzeptabel ist. Viele Autoren schlagen jedoch einen klinisch akzeptablen Randspalt von bis zu 120 µm (inkl. 25–50 µm für eine Zementschicht)53,54,55 vor. In der vorliegenden Studie wurden sehr zufriedenstellende mittlere Abstandswerte von 1 µm bis 68 µm erhalten (voller Zahnbogen: 5 µm mit TR bis 23 µm mit IM, vorderes Segment: 1 µm mit CO bis 68 µm mit IM und hinteres Segment: 19 µm). mit AF bis 42 µm mit IM)12,29. Die In-vitro-Untersuchung von Ender et al. zeigten ähnliche mittlere Abweichungswerte von 16 µm bis 93 µm für den gesamten Zahnbogen (Polyvinylsiloxan vs. Cerec Omnicam v. 4.6.1), 14 µm bis 69 µm für den vorderen Teil und 10 µm bis 47 µm für den hinteren Teil (beide). Polyvinylsiloxan vs. Medit i500 v. 1.2.1). Sie verglichen auch den Oberkiefer, in dem sie verschiedene Intraoralscanner anwendeten, und ein herkömmliches Abdruckmaterial. Die Abformung mit Polyvinylsiloxan zeigte eine deutlich bessere Übereinstimmung mit dem individuellen Referenzguss für den kompletten Zahnbogen12. Im Gegensatz dazu waren in der vorliegenden Studie die mit AF erzielten Werte im Allgemeinen denen der digitalen Scanner sehr ähnlich. Andere Untersuchungen haben ähnliche Ergebnisse für herkömmliche Abformmaterialien und digitale Geräte gemeldet30,56. Insbesondere im Hinblick auf den gesamten Zahnbogen haben sich die Autoren hauptsächlich auf In-vitro-Studien mit repräsentativen Zahnmodellen konzentriert. Ender et al. kamen zu dem Schluss, dass digitale Abdrücke bei teilweiser Kiefererfassung mit herkömmlichen Abdrücken konkurrieren könnten12,30. Sie und andere Autoren haben jedoch berichtet, dass herkömmliche Abdruckmethoden bei der Erfassung des gesamten Zahnbogens immer noch eine höhere Genauigkeit zeigten12,27,29,57,58. Dies liegt möglicherweise vor allem daran, dass digitale Intraoralscanner nur Abschnitte des Zahnbogens erfassen und diese dann zu einem Gesamtbild zusammenfügen. Die Software erkennt Überlappungsbereiche und überlagert diese elektronisch, was zu Ungenauigkeiten führen kann12,28,59. Dennoch haben einige Autoren berichtet, dass bestimmte Geräte mit herkömmlichen Methoden für den gesamten Arch30,34,35,60 mithalten können.

Was die Herstellung von Zahnersatz betrifft, haben viele Autoren beschrieben, dass intraorale Scangeräte bei der Herstellung von Einzelkronen oder Restaurationen mit kurzer Spannweite präziser sind als herkömmliche Abdrücke6,16,18,21,22,23,36,58,61. Es liegen jedoch nur begrenzte Daten zum Überleben dieser Restaurationen vor. Daher kam eine Metaanalyse zu dem Schluss, dass diese Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden sollten62. Andererseits sollen herkömmliche Methoden bei der Herstellung großer oder vollständiger Zahnbogenrestaurationen präziser sein58. Bisher besteht keine allgemeine Einigkeit darüber, welche Abdruckmethode am besten geeignet ist.

Die Signifikanzanalyse ergab, dass sich die Laborscans von Gipsabdrücken, die mit Impregum (IM) hergestellt wurden, deutlich von den Zahnmodellen unterschieden, die aus Abdrücken mit Affinis (AF) oder den beiden digitalen Intraoralscannern CEREC Omnicam (CO) und Trios 3 (TR) erstellt wurden ). Insbesondere zeigte IM bei Vergleichen des gesamten Zahnbogens eine deutlich geringere Genauigkeit, wenn es mit den entsprechenden digitalisierten Referenzabdrücken überlagert wurde. Es wurden bessere Werte für IM erwartet, da frühere Studien eine ähnliche Genauigkeit von einem Polyether- und einem Silikon-Abformmaterial gezeigt hatten63. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Methode zur Herstellung der Referenzgüsse zuverlässig war, da die Polyetherabdrücke gegossen und direkt mit dem hochauflösenden industriellen 3D-Scanner Atos Professional gescannt wurden. Diese Abdrücke wurden zusammen mit den Gipsabdrücken der Silikonabdrücke mit einem extraoralen Laborscanner digitalisiert. Dies könnte zu Fehlern führen, da die aus den Abformungen mit Polyether gewonnenen Abdrücke zweimal transportiert und gescannt wurden. Es scheint, dass die indirekte Digitalisierung von Steinabdrücken mit Fehlern behaftet ist und ungenaue Ergebnisse liefern kann14,23,34,64. Darüber hinaus sollte durch Scannen des Polyethergipsmodells sowohl mit dem hochauflösenden Referenzscanner als auch mit dem extraoralen Laborscanner die Messgenauigkeit des letzteren Scanners überprüft werden. Die Überlagerung der beiden erhaltenen digitalen Modelle sollte eine maximale Überlagerungsübereinstimmung aufweisen. In Abb. 3 sind statistische Ausreißer bei IM sofort erkennbar. Dies liegt also an einer Messungenauigkeit des Laborscanners.

Die beiden verwendeten Intraoralscanner zeigten signifikante Unterschiede beim Vergleich des vorderen Segments mit dem hinteren Segment innerhalb des gesamten Zahnbogens derselben Abdruckgruppe. Die Überlagerung der vorderen Segmente der digitalen Intraoralscans mit den gleichen Feldern der relevanten Referenzmodelle zeigte eine deutlich höhere Richtigkeit im Vergleich zu den hinteren Segmenten. Dies kann durch die erschwerten Scanbedingungen im hinteren Kieferbereich aufgrund des begrenzten Mundraums für den Scankopf und der höheren Kondensation durch Atem oder Speichel erklärt werden. Dieser Befund steht im Einklang mit den Beobachtungen von Zhang et al., Ender et al. und Patzelt et al., die alle feststellten, dass bei Verwendung eines digitalen Intraoralscanners größere lokale Abweichungen innerhalb des gesamten Zahnbogens möglich sind35,36,57,65 .

Nur wenige klinische Studien haben digitale mit konventionellen Abdrücken des gesamten Zahnbogens verglichen. Eine gründliche Suche ergab nur vier solcher Studien. Zhang et al. hatte die größte Teilnehmerzahl (n = 20) und führte die einzige Studie durch, die annähernd der Teilnehmerzahl der vorliegenden Studie entsprach36. Zhang et al. und Sfondrini et al. verwendeten für Vergleiche nur das herkömmliche Abformmaterial Alginat und jeweils nur einen digitalen Intraoralscanner36,64. Zhang et al. fanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gipsabdrücken und den vom Scanner iTero generierten digitalen Modellen und kamen zu dem Schluss, dass digitale Abdruckmethoden klinisch akzeptabel sind und Zahnsteine ​​ersetzen könnten36. Sfondrini et al. untersuchten 14 Teilnehmer und stellten fest, dass sich die Gipsabdrücke nicht wesentlich von den Scans mit Trios 3 unterschieden. Ihre Schlussfolgerungen betonten, dass intraorales Scannen für kieferorthopädische Anwendungen zeiteffizienter und komfortabler zu sein scheint und auf dem besten Weg ist, herkömmliche Methoden zu ersetzen64. Es muss jedoch beachtet werden, dass in beiden Studien Alginat verwendet wurde, bei dem es sich nicht um ein hochpräzises herkömmliches Material handelt36,64. Darüber hinaus wurden die gegossenen Gipsabdrücke nicht mit einem hochpräzisen Industriescanner gescannt, um die Referenzmodelle zu erhalten, sondern mit demselben Scanner, der für die intraoralen Scans verwendet wurde64. Ender et al. wandte verschiedene konventionelle Materialien an, darunter Polyether, Vinylsiloxanether und Alginat, und setzte sieben digitale Scanner bei insgesamt fünf Teilnehmern ein. Mit Ausnahme der Alginatgruppe stellten sie bei der Verwendung konventioneller Abdrücke eine höhere Präzision fest. Im Gegensatz zu den beiden zuvor genannten Studien stellten sie fest, dass die Scans genauer waren als die Alginatabdrücke57. Dieses Ergebnis war eher zu erwarten. Keul und Guth untersuchten den Oberkiefer nur eines Teilnehmers, wobei sie ein Additionsvernetzendes Silikon als herkömmliches Abdruckmaterial verwendeten und iTero Element für intraorale Scans verwendeten. Ein einzigartiger Aspekt ihrer Studie war die Durchführung eines In-vivo- und eines In-vitro-Vergleichs. Für den In-vitro-Teil wurde der Silikonabdruck des Patienten mit einem Modellharz ausgegossen. Ihre Ergebnisse aus beiden Teilen der Studie zeigten, dass iTero für einzelne Parameter die gleiche oder sogar eine höhere Genauigkeit lieferte34. Andere klinische Untersuchungen konzentrierten sich auf einzelne Zähne bis hin zu Segmenten des Zahnbogens7,56,66.

Die Einschränkungen der vorliegenden Studie bestanden darin, dass keine Wiederholungen durchgeführt wurden. Dies war auf den In-vivo-Charakter dieser Studie, die relativ große Anzahl der Teilnehmer und deren Einhaltung sowie die damit verbundene Expositionszeit zurückzuführen. Ebenso kommt es im klinischen Alltag nicht zu einer Wiederholung von Abdrücken, wenn alle therapeutisch relevanten Strukturen dargestellt wurden. Daher wurde, der alltäglichen Praxis folgend, nur auf die Richtigkeit und nicht auf die Präzision geachtet. Einige Autoren haben ebenfalls nur eine Komponente zur Beschreibung der Genauigkeit verwendet49,67,68,69,70. Um einen In-vivo-Vergleich zu ermöglichen, musste außerdem eine Abdruckmethode für die Verarbeitung der Referenzmodelle ausgewählt werden. Dies wurde bereits zuvor festgestellt56. Daher konnte kein standardisiertes unabhängiges Modell angewendet werden, wie dies in einer In-vitro-Studie möglich wäre. Darüber hinaus wurden die vorderen und hinteren Segmente nicht separat gescannt, sondern aus den Daten des Scans des gesamten Zahnbogens generiert, wie zuvor in einer anderen Studie beschrieben12.

Innerhalb der Grenzen dieser In-vivo-Studie lieferte das Scannen des gesamten Zahnbogens mit den getesteten digitalen Abdrucksystemen klinisch akzeptable Ergebnisse und stellt eine geeignete und zuverlässige Alternative zu herkömmlichen Abdrücken dar. Die Richtigkeit war bei Affinis und den beiden Intraoralscannern CEREC Omnicam und Trios 3 ähnlich. Digitale Abformgeräte können höhere lokale Abweichungen innerhalb des gesamten Zahnbogens aufweisen. Für den vorderen Abschnitt wurden genauere Ergebnisse erzielt als für den hinteren Bereich. Je nach klinischer Problemstellung kann die konventionelle Abformung durch die digitale Abformung ersetzt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass digitale Geräte im Seitenzahnbereich mit Vorsicht verwendet werden sollten.

Diese Ergebnisse sollten in weiteren klinischen Studien verifiziert werden, die vorzugsweise beide Kiefer und mehr digitale Intraoralscanner umfassen sollten.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind nicht öffentlich verfügbar, da ein Teil dieser Daten aus der Studie auch in der kommenden Dissertation von Maria Paulig verwendet wird und Patientendaten enthält, aber auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich ist .

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Die Autoren danken PD Dr. Werner Adler (Lehrstuhl für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) für die statistische Auswertung und der Firma GOM, ZEISS (Braunschweig) für die Erlaubnis zur Nutzung Atos Industrial Scanner und Atos Professional Software. Ein Teil dieser Studie wird auch in der kommenden Dissertation von Maria Paulig (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Deutschland) diskutiert.

Open-Access-Förderung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL.

Abteilung für Prothetik (Leiter: Prof. Dr. Manfred Wichmann), Universitätsklinikum der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Glückstraße 11, 91054, Erlangen, Bayern, Deutschland

Yonca Onbasi, Sabrin Abu-Hossin, Maria Paulig, Lara Berger, Manfred Wichmann und Ragai-Edward Matta

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Alle Autoren haben zum eingereichten Manuskript beigetragen und waren Mitautoren. YO führte die klinischen Untersuchungen durch und war maßgeblich an der Erstellung des Manuskripts und der Literaturrecherche beteiligt. Sie verglich die Ergebnisse aus der aktuellen Literatur mit denen unserer Studie. SA-H. führte die klinischen Untersuchungen durch und beteiligte sich an der Gestaltung des Manuskripts und der Interpretation der Ergebnisse. MP führte die Dokumentation der klinischen Untersuchung und die dreidimensionale Auswertung durch. LB half bei der Durchführung der Studie und schrieb einen Teil des Materials und der Methoden sowie einen Teil der Ergebnisse. MW ist Leiter der Prothetikabteilung in Erlangen. Seine Erfahrungen und Kenntnisse auf dem Gebiet der Prothetik und Wissenschaft sowie ständige Korrekturen halfen den Autoren bei der Gestaltung des Manuskripts. REM, Projektleiter und Entwickler der dreidimensionalen Untersuchungsmethode, half bei der Interpretation der dreidimensionalen Ergebnisse. Er nahm auch fortlaufende Korrekturen am Manuskript vor. Alle beteiligten Autoren sind mit der Veröffentlichung einverstanden.

Korrespondenz mit Ragai-Edward Matta.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Onbasi, Y., Abu-Hossin, S., Paulig, M. et al. Echtheit von Zahnmodellen des gesamten Zahnbogens, die mit digitalen und konventionellen Abdrucktechniken erhalten wurden: eine In-vivo-Studie. Sci Rep 12, 22509 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-26983-5

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Eingegangen: 08. September 2022

Angenommen: 22. Dezember 2022

Veröffentlicht: 29. Dezember 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-26983-5

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