文献分享 | 口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法研究

2021-12-22

作者:陈俊锴 孙玉春 陈虎 曹悦 柯怡芳 周永胜

作者单位:北京大学口腔医院

引用本文:陈俊锴, 孙玉春, 陈虎, 等.  口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法研究 [J] . 中华口腔医学杂志, 2021, 56(9) : 920-925. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20210130-00048.

摘  要
  • 目的 

通过建立口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法,评价6种口内三维扫描仪的扫描精度,明确扫描范围与扫描精度之间的变化规律。


  • 方法 

计算机辅助设计全牙列固定义齿预备体简化模型,借助加工正确度为5 μm的数控机床,使用7075铝合金制作实体模型5个,用测量精度为0.7 μm的三坐标测量机检验加工偏差,选取5个模型中加工偏差最小的模型作为后续口内三维扫描仪扫描精度定量评价的实体模型,导出模型设计数据作为扫描精度定量评价真值。6种口内三维扫描仪采用相同扫描路径扫描实体模型各 10 次,共获得 60 个数字模型。导入 Geomagic Studio2014软件中,提取数字模型肩台外缘线以上预备体,分为单冠组、三单位组、五单位组、全牙列组,分别与设计数据配准以及组内两两配准,进行三维偏差分析,计算扫描精度(包括扫描正确度与精密度)。


  • 结果 

6种口内三维扫描仪单冠组、三单位组、五单位组和全牙列组的扫描正确度中位数范围分别为 13.3~29.6、15.4~30.9、17.0~66.1 和 24.0~107.9 μm,扫描精密度中位数范围分别为 7.6~20.7、 8.7~26.5、11.3~44.2和24.6~150.1 μm。


  • 结论

着扫描范围的增加,6种口内三维扫描仪的扫描精度可出现不同程度的下降。 


越来越多的医生开始使用口内扫描仪来获取数字印模,辅助口腔临床诊疗,口内扫描仪的精度成为一个热点话题。口扫的精度是什么?又该如何评价?


通过此研究,我们了解到:精度又叫准确度,包括正确度及精密度两个衡量指标。

扫描正确度:测试结果与参考值之间的一致程度。

扫描精密度:重复测量时各测量值间彼此接近的程度。



北京大学口腔医院孙玉春教授团队《口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法研究》,通过对6款国内外口内扫描仪的研究实验,探讨了扫描范围与扫描正确度、扫描精密度之间的变化规律。


表1 本项研究所用6种口内三维扫描仪的相关信息


口内三维扫描仪的扫描精度:

扫描正确度




· 见表 2、3。对于相同扫描仪,随着扫描范围的增加,扫描正确度下降。


表2 6种口内三维扫描仪扫描正确度的比较[μm,M(QR)]

注:小写字母上标显示同组不同扫描仪间两两比较结果,大写字母上标显示相同扫描仪不同组间两两比较结果,两数据含相同字母上标表示两两比较P>0.05,两数据含不同字母上标表示两两比较P<0.05


表3  6种扫描仪正确度中位数比较

注:数值越小,代表正确度越高。通过对6种扫描正确度中位数比较,可以看出,先临三维Aoralscan口内扫描仪(深蓝色标识)的正确度在6种口扫中处于前列,可媲美在列的进口口扫正确度。


扫描精密度




· 见表 4、5。对于相同扫描仪,随着扫描范围的增加,扫描精密度下降,三单位以内的扫描精度下降幅度不明显。


表4 6种口内三维扫描仪扫描精密度的比较[μm,M(QR)]

注:小写字母上标显示同组不同扫描仪间两两比较结果,大写字母上标显示相同扫描仪不同组间两两比较结果,两数据含相同字母上标表示两两比较P>0.05,两数据含不同字母上标表示两两比较P<0.05


表5  6种扫描仪精密度中位数比较

注:数值越小,代表精密度越高。通过对6种扫描精密度中位数比较,可以看出,先临三维Aoralscan口内扫描仪(深蓝色标识)的精密度在6种口扫中位于前列,可媲美在列的进口口扫精密度。



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