馮夢(mèng)然 呂廣輝 烏玉紅

摘 要：隨著數(shù)字化技術(shù)在口腔領(lǐng)域的不斷發(fā)展，口內(nèi)數(shù)字掃描已被視為一種更快速、更便捷的臨床操作方式。與傳統(tǒng)印模相比，口內(nèi)數(shù)字掃描具有實(shí)時(shí)可視化、無(wú)需消毒、模型易于保存、省時(shí)和提高患者就診體驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。目前，數(shù)字化印模技術(shù)在臨床工作中被逐漸應(yīng)用，口內(nèi)數(shù)字化印模與傳統(tǒng)印模的準(zhǔn)確性也日益受到關(guān)注。本文將分別闡述兩種印模準(zhǔn)確性的現(xiàn)狀與進(jìn)展，分析影響其準(zhǔn)確性的主要因素，以期為口腔臨床工作提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化印模;傳統(tǒng)印模;準(zhǔn)確性

中圖分類號(hào)：R783.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1673-260X（2021）05-0061-04

印模是口腔臨床工作中較為常用的技術(shù)，是口腔修復(fù)體制作過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。其通過(guò)不同方法復(fù)制口腔內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)，獲得相應(yīng)的模型，為臨床醫(yī)患溝通、制作修復(fù)體或贗復(fù)體等提供便利。以往，印模的制取方式主要由托盤加印模材料取得，再灌制石膏以獲得模型，稱為傳統(tǒng)印模技術(shù)。近年來(lái)，隨著數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，基于光視覺(jué)測(cè)量原理的口內(nèi)三維掃描技術(shù)—數(shù)字化印模技術(shù)在臨床工作中逐漸被普遍應(yīng)用。無(wú)論是傳統(tǒng)印模還是數(shù)字化印模都旨在獲得口腔內(nèi)部的形態(tài)結(jié)構(gòu)，因此印模的再現(xiàn)性是核心。故需考慮的一個(gè)重要因素是印模技術(shù)的“準(zhǔn)確性”。準(zhǔn)確性是兩個(gè)要素的結(jié)合，即“真實(shí)性”和“精度”[1]?！罢鎸?shí)性”是指測(cè)量值能夠與被測(cè)量物體的實(shí)際值相匹配的能力。“精度”是指同一物體被用于不同的測(cè)量時(shí)，可得出重復(fù)結(jié)果的能力[1]。隨著數(shù)字化技術(shù)越來(lái)越多的被應(yīng)用于口腔臨床工作中，關(guān)于數(shù)字化印模與傳統(tǒng)印模技術(shù)逐漸成為討論的熱點(diǎn)。本文將分別闡述數(shù)字化印模與傳統(tǒng)印模技術(shù)準(zhǔn)確性研究的發(fā)展現(xiàn)狀，分析影響其準(zhǔn)確性的主要因素，希望可以為口腔臨床工作提供幫助。

1 數(shù)字化印模準(zhǔn)確性及影響因素

數(shù)字化技術(shù)在口腔領(lǐng)域的發(fā)展為醫(yī)生和患者提供更有效和可預(yù)測(cè)的治療創(chuàng)造了條件。三維圖像的獲得不僅增強(qiáng)了個(gè)性化修復(fù)體選擇的準(zhǔn)確性，還提供了各種虛擬治療方案以及數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造各種修復(fù)體的能力。

數(shù)字化印模設(shè)備作為CAD/CAM系統(tǒng)的輸入環(huán)節(jié)，其工作原理是借助各種三維掃描技術(shù)，將傳統(tǒng)的牙頜石膏模型、硅橡膠印?；蚩趦?nèi)牙列形態(tài)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)中的三維可視化數(shù)字模型。這種三維數(shù)字模型是口腔修復(fù)體計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。根據(jù)掃描對(duì)象不同，掃描設(shè)備分為口內(nèi)掃描儀和口外臺(tái)式掃描儀。

1.1 不同掃描儀的準(zhǔn)確性

目前常用的口內(nèi)及口外掃描技術(shù)主要有：激光掃描技術(shù)、三角測(cè)量技術(shù)、結(jié)構(gòu)光掃描技術(shù)、共聚焦測(cè)量技術(shù)和立體攝影技術(shù)等。現(xiàn)市面上基于不同掃描技術(shù)生產(chǎn)的掃描儀層出不窮，不同掃描儀其準(zhǔn)確性也有差異。

Hack GD等[2]采用6種口內(nèi)掃描儀（iTero、True Definition、PlanScan、CS 3500、TRIOS、CEREC AC OmniCam）掃描單冠磨牙基牙，比較各掃描結(jié)果準(zhǔn)確性，得出TRIOS（4.5±0.9μm）準(zhǔn)確性最高，Planscan （26.4±5.0μm）準(zhǔn)確性最低。Güth等[3]用5種口內(nèi)掃描儀（CS 3500、Zfx Intrascan、CEREC AC Bluecam、CEREC AC Omnicam、True Definition）掃描四單位連冠基牙的結(jié)果表明，True Definition和CS 3500準(zhǔn)確性較高，CEREC AC Bluecam和Omnicam準(zhǔn)確性較低。

Kim等[4]對(duì)體外完整牙弓模型，使用9種口內(nèi)掃描儀進(jìn)行掃描，結(jié)果顯示Trios的準(zhǔn)確性最高（平均值34.70μm;最大值263.55μm），E4D和ZFx的掃描性能不如其他口內(nèi)掃描儀準(zhǔn)確。作者還觀察到，在掃描前需要粉末涂層的Fast Scan和True Definition準(zhǔn)確性比不需要噴粉的其他口內(nèi)掃描儀更好。Patzelt等[5]在評(píng)價(jià)4種口內(nèi)掃描儀（CEREC Bluecam、iTero、Lava COS和 Zfx Intra Scan）掃描完整牙弓的準(zhǔn)確性時(shí)，得出Lava COS準(zhǔn)確性最高（真實(shí)性38.0±14.3μm;精度37.9±19.1μm），CEREC Bluecam準(zhǔn)確性最低（真實(shí)性332.9±64.8μm;精度99.1±37.4μm），此研究結(jié)果與Güth等人[3]結(jié)果類似。但Rehmann等[6]在比較CEREC Bluecam與Lava COS校準(zhǔn)前后準(zhǔn)確性時(shí)，發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)后兩種系統(tǒng)的準(zhǔn)確性都顯著提高，并且CEREC Blecam的準(zhǔn)確性高于Lava COS，說(shuō)明口內(nèi)掃描儀需要定期校準(zhǔn)維護(hù)。Ender and Mehl[7]分析4種口內(nèi)掃描儀掃描完整牙弓的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明CEREC Bluecam最準(zhǔn)確（真實(shí)性29.4±8.2μm;精度19.5±3.9μm），其次是iTero（真實(shí)性32.4±7.1μm;精度36.4±21.6μm）， 最后是Omnicam（真實(shí)性37.3±14.3μm;精度35.5±11.4μm）和Lava COS（真實(shí)性44.9±22.4μm;精度63.0±21.6μm）。作者的結(jié)論是，具有單一圖像拼接的數(shù)字掃描系統(tǒng)（iTero和CEREC Bluecam）在牙弓末端顯示局部偏差，而基于攝影技術(shù)，一種近似雙目立體視覺(jué)測(cè)量技術(shù)的系統(tǒng)（CEREC Omnicam和Lava COS）則顯示牙弓壓縮，并指出100μm及以上的偏差跨越全牙弓可能導(dǎo)致上頜骨和下頜骨不完全擬合[7]。

Byung-hyun等[8]比較五種口內(nèi)掃描儀（CS3500、CS3600、Trios2、Trios3、i500）和兩種臺(tái)式掃描儀（3shape E1和DOF）掃描完整牙弓的準(zhǔn)確性，作者采用三維分析對(duì)齊所有掃描牙齒來(lái)確定整個(gè)牙弓準(zhǔn)確性，結(jié)果表明兩種臺(tái)式掃描儀的掃描精度無(wú)明顯差異，均小于30μm?？趦?nèi)掃描儀的掃描精度有顯著差異，五種口內(nèi)掃描儀偏差范圍為44.2～164.1μm，偏差多集中于牙弓末端，其中CS3500、CS3600、Trios3被推薦用于掃描完整牙弓，不推薦Trios2和i500。其他作者研究結(jié)果中也指出，當(dāng)掃描全牙弓時(shí)數(shù)字印模顯示遠(yuǎn)端變形[9，10，27]。

1.2 數(shù)字化印模準(zhǔn)確性的影響因素

1.2.1 不同掃描技術(shù)對(duì)準(zhǔn)確性的影響

基于三角測(cè)量技術(shù)的掃描儀對(duì)被測(cè)物體表面的臺(tái)階和深孔狀結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失，而基于三角測(cè)量技術(shù)和共聚焦技術(shù)的掃描儀，可以減少雜散光干擾，提高精度[11]。結(jié)構(gòu)光掃描技術(shù)無(wú)法識(shí)別物體表面反射光強(qiáng)烈的亮點(diǎn)區(qū)域，也無(wú)法準(zhǔn)確恢復(fù)陰影中的區(qū)域[12]。相比于白光掃描儀，藍(lán)光掃描儀的重復(fù)性更好，可能由于藍(lán)光的波長(zhǎng)更短，較白光抗干擾性強(qiáng)，對(duì)物體形態(tài)變化的掃描誤差更小[13]。在掃描全牙弓時(shí)，口內(nèi)視頻掃描儀獲得的數(shù)字化印模比靜態(tài)圖像掃描儀有更好的準(zhǔn)確度[14]。對(duì)掃描儀的維護(hù)校準(zhǔn)，也可影響掃描儀的精度[6]。

1.2.2 被掃描者對(duì)準(zhǔn)確性的影響

口內(nèi)掃描時(shí)，患者下頜位置與掃描儀的掃描頭均會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，掃描對(duì)象與掃描系統(tǒng)之間無(wú)穩(wěn)定的位置關(guān)系[15]。由于口掃印模是由單一數(shù)據(jù)經(jīng)軟件算法拼接而成，相對(duì)移動(dòng)過(guò)大時(shí)會(huì)影響掃描儀的數(shù)據(jù)拼接，進(jìn)而影響數(shù)字化印模的準(zhǔn)確度。另外，解剖結(jié)構(gòu)、唾液、患者的運(yùn)動(dòng)和軟組織的移動(dòng)都會(huì)影響印模的準(zhǔn)確度。

1.2.3 操作者對(duì)準(zhǔn)確性的影響

研究指出，熟練掌握掃描技術(shù)的操作者所獲取的數(shù)字化印模的準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于初學(xué)者[16]?？赡苡捎跀?shù)字化印模是由大量口內(nèi)掃描三維數(shù)據(jù)拼接而成，拼接次數(shù)越多，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性越低。初學(xué)者由于操作不熟練常會(huì)反復(fù)掃描未識(shí)別部位，增加了數(shù)據(jù)拼接的次數(shù)，從而導(dǎo)致準(zhǔn)確性降低。

1.2.4 掃描范圍對(duì)準(zhǔn)確性的影響

口內(nèi)數(shù)字化印模的精度隨著掃描面積的增加而下降，當(dāng)掃描范圍小于半個(gè)牙弓時(shí)，其準(zhǔn)確度在臨床上是可接受的[17]。但對(duì)于全牙列，口內(nèi)掃描的準(zhǔn)確性則低于口外臺(tái)式掃描儀[8]。

1.2.5 掃描策略對(duì)準(zhǔn)確性的影響

Müller等[18]比較了體外同一口內(nèi)掃描儀三種不同掃描策略對(duì)上頜全牙弓數(shù)字印模準(zhǔn)確性的影響（策略A：從右上第二磨牙頰側(cè)開始掃描牙齒頰面，然后從咬合-腭側(cè);策略B：自右上第二磨牙的咬合-腭面，向牙弓的另一側(cè)移動(dòng)，始終包括兩個(gè)表面，然后從頰側(cè)返回。策略C：依次掃描牙齒的頰-咬合-腭三個(gè)表面，從左上第二磨牙到右上第二磨牙呈S型運(yùn)動(dòng)），得出三種策略準(zhǔn)確性的均值A(chǔ)（17.9±16.4μm）;B（17.1±13.7μm）;C（26.8±14.7μm），作者推薦使用策略B。Priscilla[19]和Anh[20]的研究也表明，不同的掃描策略會(huì)影響印模的準(zhǔn)確性。

2 傳統(tǒng)印模準(zhǔn)確性及影響因素

傳統(tǒng)印模的制取主要是通過(guò)托盤加印模材料取得陰模，再灌制石膏以獲得模型。其主要影響因素有印模材料、印模方式、印模托盤的選擇、溫度濕度、放置時(shí)間等。

常用印模材料主要包括藻酸鹽類、瓊脂類、硅橡膠類、聚醚橡膠類等。藻酸鹽印模材料的表面清晰度和尺寸穩(wěn)定性差。瓊脂的表面清晰度好，但尺寸穩(wěn)定性差，臨床上常與藻酸鹽聯(lián)合使用。硅橡膠印模材料分為縮合型和加成型，前者凝固后較軟，聚合時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物乙醇導(dǎo)致印模變形，在臨床上未廣泛使用。后者表面清晰度和尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，聚合后硬度較高，臨床上應(yīng)用廣泛。聚醚印模材料屬于人工合成橡膠，性質(zhì)穩(wěn)定，親水，表面清晰度和尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，在臨床上被廣泛使用。

柯雯等[21]通過(guò)三維分析的方法，比較了4種印模材料取模的精度，得出4種印模材料的三維精度依次為聚醚橡膠>加成型硅橡膠>縮合型硅橡膠>藻酸鹽印模材料。岳廣娜[22]比較了不同印模材料對(duì)松軟牙槽嵴印模精度的影響，表明聚醚印模材可以更加精細(xì)地復(fù)制口內(nèi)松軟牙槽嵴的組織形態(tài)，其次為硅橡膠，再次為藻酸鹽。作者還比較了不同印模方式對(duì)印模精度的影響，發(fā)現(xiàn)采用開窗式個(gè)別托盤印模法得到的模型松軟組織受壓變形最小，其次為打孔式個(gè)別托盤法，最后為常規(guī)個(gè)別托盤法。李丹[23]在研究中發(fā)現(xiàn)聚醚印模在濕度70%的環(huán)境下存放最精確，而親水性加成型硅橡膠印模浸泡在水中時(shí)精度最高。聚醚印模在溫度23℃存放時(shí)，印模精度最高。在相同的溫度和濕度環(huán)境下，聚醚和加成型硅橡膠存放1h、6h灌模，模型尺寸變化最小;存放72h、168h灌模，模型尺寸變化最大。

3 數(shù)字化與傳統(tǒng)印模準(zhǔn)確性比較

Koulivand等[24]比較使用口內(nèi)數(shù)字化（Trios2）和傳統(tǒng)印模（硅橡膠 二次印模法）制作的單冠修復(fù)體邊緣及內(nèi)部適合性，得出使用數(shù)字化印模制作的修復(fù)體邊緣及內(nèi)部的適合性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)印模。R？觟diger等[25]的研究也得到類似結(jié)論。Silva等人[26]比較使用口內(nèi)數(shù)字化（Lava COS）和傳統(tǒng)聚醚印模制作的四單位氧化鋯固定修復(fù)體邊緣及內(nèi)部的適合性，得出由數(shù)字印模制作的修復(fù)體顯示出更好的內(nèi)部適合性（數(shù)字印模組：58.46μm;傳統(tǒng)印模組：65.94μm），兩者的邊緣適合性無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（數(shù)字印模組：63.96μm;傳統(tǒng)印模組：65.33μm）。

Ender等[27]比較體外全牙弓模型，采用4種傳統(tǒng)印模和4種數(shù)字印模方法獲得印模的準(zhǔn)確性，指出與傳統(tǒng)印模方法相比，口內(nèi)數(shù)字印模顯示的牙弓局部偏差較高，偏差大多位于牙弓的遠(yuǎn)端和前磨牙區(qū)。Alexander[28]比較4種最新軟件版本的口腔內(nèi)掃描儀印模與傳統(tǒng)印模的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明當(dāng)前裝有最新軟件版本的口內(nèi)掃描儀的短跨距偏差較小。但對(duì)于大跨度距離，傳統(tǒng)印模技術(shù)提供的偏差最小。

4 小結(jié)

不同的數(shù)字化印模和傳統(tǒng)印模技術(shù)的準(zhǔn)確性存在較大的差異，不同掃描儀的準(zhǔn)確性受多種因素影響。與傳統(tǒng)印模相比，數(shù)字化印模用于短跨度牙弓的掃描較為準(zhǔn)確。但對(duì)于完整牙弓而言，數(shù)字化印模存在較大的偏差。隨著掃描儀系統(tǒng)及版本的不斷發(fā)展，數(shù)字化印模的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步的提高。

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