Article original en anglais:
Les scanners intrabuccaux par opposition aux empreintes conventionnelles: une comparaison descriptive in vitro.
Auteurs: Robert Nedelcu, Pontus Olsson, Ingela Nyström et Andreas Thor BMC série Oral HealthBMC reçues: 12 Septembre 2017Accepted 14 Février 2018Published 23 Février 2018
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Le scanner intraoral est un outil qui est entré de plein pied dans la pratique clinique quotidienne.
Nous sommes quotidiennement entourés de propositions commerciales d’entreprises ou de représentants et, comme toujours, nous montrons les incroyables talents de leurs produits.
Malheureusement aujourd’hui il y a moins d’argent que par le passé et des investissements importants comme un scanner doivent être un investissement sûr, nous ne pouvons plus nous permettre de faire une erreur.
Pour cette raison, nous avons décidé de publier une étude comparative sur la qualité et la précision de 7 des scanners intra- buccaux les plus vendus.
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Dans cette étude de Robert Nedelcu, Pontus Olsson, Ingela Nyström et Andreas Thor est d’évaluer la précision ( FLA ) pour détecter le bord d’une ligne de finition ( FLD ) par un scanner intra-oral ( IOS ), en compraison avec une empreinte conventionnelle ( IMPR ) comme référence.
Comment ont il fait ce comparatif?
Robert Nedelcu et son groupe de recherche ont décidé d’utiliser un modèle avec dents amovibles produit par Colombia Dentoform Corp(Modèle M-860MQD)
Un élément latéral de l’arcade supérieure a été préparé pour une couronne scellée.
La ligne de finition est principalement supragingivale avec deux zones spécifiques : distobuccale DB et mésio – palatine MP )
Comme le modèle considéré pour cette étude était légèrement translucide, une fine couche de dioxyde de titane a été appliquée (Kronos Titandioxide, Kronos International Inc.)
Le modèle a ensuite été scanné avec un scanner industriel de haute précision ( ATOS Triple Scan III 8MP) avec une polygonisation réglée sur une valeur élevée.
L’analyse de référence a ensuite été exportée en STL via ATOS Professional version 8.1 .
Fig. 1 Vue buccale du modèle avec une préparation partiellement sous-gingivale et un scanner de référence ATOS. Limites rectangulaires montrant des zones élargies avec des cibles sous-gingivales: DB (distobuccal), supérieur, MP (mésiopalatale), inférieur. Les lignes pointillées montrent des sections verticales et diagonales avec des vues 2D respectives
SCANNERS INTRAORAUX
Six fabricants ont accepté de fournir un total de sept scanners de test intraoraux :
- 3M True Definition (3M)
- Carestream CS3500 (CS3500)
- Carestream CS3600 (CS3600)
- Scanner dentaire intra-oral (DWIO)
- Omnicam (OMNI)
- Planscan (PLAN)
- Trios (TRIOS)
Le tableau indique le système, le fabricant, la version du logiciel, la source de lumière, la technologie d’acquisition et de numérisation couleur / monochrome.
Tableau 1
Systèmes intrabuccaux, fabricant, versions logicielles et type de technologie
Pour chaque scanner intraoral, 10 scans ont été réalisés , après évaluation de la stabilité de la méthode d’acquisition, seul le dernier de 10 a été sélectionné pour d’autres analyses telles que la tessellation et la topographie .
Tous les clichés ont été acquis à partir d’un angle de vue occlusal prédéfini ( OVA ) ainsi que les conditions d’éclairage étaient toujours identiques.
Une seule empreinte a été prise en Impregum , la crainte était que les dents amovibles puissent bouger.
L’empreinte effectuée avec Impregum a ensuite été coulée en plâtre Fujirock EP et scannée avec 3Shape D1000 pour générer un modèle 3D ( IMPR )
Tous les dix fichiers STL générés par les scanners intraoraux ont été comparés avec Geomagic Control 2015 (3D Systems) avec le fichier généré avec ATOS, un scanner industriel scannant directement sur le modèle de Colombia Dentoform.
L’analyse 3D comparative a été réalisée sur les scanners intra-buccaux IOS et sur les empreintes IMPR .
Les clichés à haute résolution ont été exportés avec histogrammes écart de OVA , avec mise à ± 25 pM et critique ± 100 pM .
Même les images grossie analyse comparative 3D dans les zones DB et MP avec histogrammes de déviation ont été pris en OVA .
Un histogramme de déviation secondaire a été activé avec un paramètre «go / no go» de ± 50 μm et les instantanés ont été exportés pour les scanners présentant des écarts supérieurs à ce seuil: 3M, CS3500, DWIO, OMNI et PLAN.
ÉLABORATION D’IMAGES
La figure 2 montre une vue rendue pour ATOS , chaque scanner intraoral et IMPR qui est l’empreinte coulée en plâtre et scannée; et le nombre relatif des triangles.
Le scanner de référence ATOS avait une résolution de 50 000 triangles suivie de:
- TRIOS (23.5000)
- IMPR (18 000)
- DWIO (14 500)
- OMNI (12 000)
- CS3500 (11 000)
- 3M (9000)
- CS3600 (8.500)
- PLAN (7 500)
TRIOS avait un nombre de triangles 1,6-3,1 fois plus élevé que les autres IOS et 1,3 fois plus élevé que le scanner de laboratoire pour IMPR .
Lorsque l’on compare la lecture de ligne de finition des différents scanners intraoraux , il apparaît immédiatement que TRIOS montre la distinction globale maximale .
Les systèmes qui présentaient la pire distinction de la ligne de finition étaient PLAN, DWIO et 3M .
PLAN, DWIO et 3M souffraient surtout dans les zones subgingivales DB et MP.
Les deux PLAN que 3M a montré le nombre de triangles plus bas .
Fig. 2
Comparaison de la distinction superficielle et circonférentielle de la ligne de finition rendue en OVA pour ATOS, IOS et IMPR. Le nombre de triangles (P) se réfère à la préparation complète sans les tissus mous environnants
La Figure 3 montre une marge de comparaison DB, le système indique que TRIOS a le maximum de netteté de l’objectif, à la fois le rendu et l’ affichage dans le maillage.
CS3600 semblait avoir une lecture semblable à son prédécesseur, CS3500 , cependant, la zone de la ligne de finition a souffert un peu de basse résolution et introduit plus de facettes grandes de TRIOS .
OMNI semble être cohérent en tant qu’identification de la ligne de fermeture mais souffre de peu de clarté par rapport à TRIOS, en fait il tend à arrondir la ligne elle-même.
Le scanner avec la distinction de la ligne de fermeture la plus basse était 3M , dans lequel le rendu et le maillage manquaient de distinction.
Fig. 3
Comparaison entre la surface rendue et le maillage 3D qui affiche la distinction de finition en OVA pour la zone DB (distobuccal) dans ATOS, IOS et IMPR. Le maillage montre une mosaïque variable et une taille de triangle relative entre les systèmes. Le nombre de triangles (P) se réfère à la préparation complète sans les tissus mous environnants
Le maillage de 3M et DWIO a montré un niveau plus élevé d’ uniformité dans la tessellation proche de la position de la ligne de fermeture, à la différence d’ autres systèmes qui, par leurs variations dans la taille des triangles, a augmenté la résolution dans des zones avec des ondulations pour mieux représenter le transitions.
La figure 4 montre le rendu ATOS et l’ analyse comparative 3D pour IOS (scanner intraoral) et IMPR (fonte de l’ empreinte et numérisé dans le laboratoire).
La déviation peut être analysée dans l’histogramme montrant une distribution uniforme de la plupart des écarts dans la zone nominale ± 25 μm .
Cependant, le scanner qui n’était pas conforme était PLAN , affichant les écarts totaux, mais particulièrement dans la zone de la ligne de fermeture .
En outre, 3M , DWIO et, dans une certaine mesure, OMNI , ont montré des écarts dans les zones sous-gingivales DB et MP.
Les systèmes qui ont montré la précision globale la plus élevée basée sur l’évaluation de l’écart de couleur et la distribution des écarts dans l’histogramme étaient principalement TRIOS et CS3600 .
Fig. 4
Comparaison de la préparation complète du rendu ATP PREP et de l’analyse de comparaison 3D pour IOS et IMPR. Réglages de l’histogramme nominal ± 25 μm et critique ± 100 μm montrant la précision générale, la précision de la finition et le bruit topographique. Le nombre de triangles (P) se réfère à la préparation complète
L’analyse de l’image a révélé des perturbations topographiques dans 3M et TRIOS qui n’étaient pas visibles dans d’autres systèmes.
3M présentait des points plus grands atteignant des valeurs supérieures à ± 25 μm , tandis que le système TRIOS apparaissait comme un bruit mineur limité à ± 25 μm .
La figure 5 montre la zone DB et MP.
Le système ayant la plus haute précision de la ligne de finition était TRIOS et CS3600 , les deux systèmes présentaient des écarts inférieurs à ± 25 μm .
L’IMPR a montré des écarts de plus de ± 50 μm à la périphérie, mais n’a pas pu atteindre plus de 30-50 μmà la ligne de fermeture .
- CS3500 a montré une petite déviation localisée de 105 μm en périphérie.
- DWIO une déviation positive de 192 μm à la périphérie
- 3M un écart positif de 348 μm à la périphérie.
- PLAN a montré une déviation négative de plus de 680 μm à la périphérie.
- OMNI a atteint 228 μm en périphérie.
Fig. 5
OVA agrandie d’ATOS PREP et analyse de comparaison 3D dans DB (disto-buccal) et MP (mésiopalatale). Réglages de l’histogramme nominal ± 25 μm et critique ± 100 μm montrant la précision de la ligne de finition . La démarcation montre des zones avec des écarts de plus de ± 50 μm. Les flèches avec les mesures respectives affichent la distance entre la ligne de finition et la ligne de démarcation. Le nombre de triangles (P) se réfère à la préparation complète
La comparaison du bord de la préparation a montré que la douceur de la ligne de finition variait entre les systèmes.
TRIOS a montré le plus haut niveau de douceur tandis que les systèmes avec une résolution plus faible ont un niveau plus élevé de difficulté .
La figure 6 montre une comparaison des captures d’écran couleur prises avec CS3600, OMNI, PLAN et TRIOS .
En dehors de PLAN , avec une clarté chromatique de la ligne de fermeture basse , le rendu des couleurs offre un contraste qui peut aider à identifier la cible correcte par rapport aux fichiers STL monochromatiques montrés sur la figure 2.
Fig. 6
Variations de la qualité du rendu des couleurs dans un logiciel propriétaire en vue occlusale. Le nombre de triangles (P) se réfère à la préparation complète
TRIOS , avec le plus grand nombre de triangles , a montré le plus haut niveau de distinction et de précision du bord de fermeture et, avec CS3600 , dépasse les valeurs trouvées sur l’impression classique scannée en laboratoire.
D’un autre côté, DWIO et PLAN ont montré un niveau généralement faible de distinction et d’ exactitudede la ligne de finition .
Avec 3M , leurs écarts dans les zones sous-gingivales locales ont atteint des écarts de plus de ± 100 μm
Par rapport à celle observée dans les études sur l’ adaptation de la marge de la restauration finale, qui prend également en compte tous les facteurs, tels que le fraisage de la restauration et le siège ces écarts doivent être considérés comme considérables par rapport au flux de travail complet.
PLAN a montré la plus faible précision de la ligne de finition de tous les IOS, ainsi que la plus faible précision globale, et contrairement à d’autres IOS, il a gardé des écarts négatifs .
Un écart positif peut entraîner une courte restauration de la préparation et un plus grand espacement potentiel.
Un écart négatif important peut entraîner une restauration qui a un contact prématuré , laissant ainsi plus d’espace dans d’autres zones.
Il semble que la méthode d’acquisition utilisant la technologie laser et la technologie de triangulation utilisée dans PLAN souffre des mêmes déficiences que celles du système E4D précédent .
Des déviations de plus de ± 50 μm ont été détectées à la périphérie du balayage avec 3M , DWIO et principalement PLAN .
La taille des déviations combinée à l’extension des écarts par rapport à la ligne de finition peut jouer un rôle important dans le succès à long terme des restaurations finales.
La résolution variait d’un système à l’autre, avec PLAN montrant le plus petitnombre de triangles , ainsi qu’un niveau plus bas de distinction de finition et une plus faible précision de cette ligne.
D’autre part, DWIO , avec la seconde résolution plus élevée , a également montré un faible niveau de distinction de la finition et une faible précision de la ligne de finition .
Le plus grand nombre de triangles a été trouvé dans le système TRIOS , qui avait également le plus haut niveau de distinction dans la ligne de finition.
Cependant, le scanner avec le deuxième nombre de triangles le plus bas , CS3600 , a montré un degré similaire de précision comparable à TRIOS .
Par conséquent, la résolution globale ne semble pas avoir de relation directe avec la netteté de la ligne de finition et la précision de la ligne de finition , mais elle peut dépendre de la résolution localisée de la ligne de finition .
Ces résultats sont en accord avec les études précédentes.
Cependant, l’effet de basse résolution était visible dans la zone recadrée de la ligne de finition avec un niveau d’ irrégularité plus élevé .
On ne sait pas comment les logiciels propriétaires et les différents logiciels de CAO dentaire traitent les irrégularités à travers le post-traitement et la division possible du triangle lors du tracé du bord de fermeture.
Le système avec le plus haut niveau de douceur était encore TRIOS .
La tessellation de tout maillage 3D dérive à la fois de la technologie de numérisation spécifique et des choix d’ingénierie utilisés lors de la conception des algorithmes logiciels.
Bien que 3M et DWIO presentent différents maillages , l’ uniformité plus élevée était présent dans le tessellation sur la ligne de finition de la ligne d’étanchéité par rapport à un autre scanner intraoral ou les empreintes digitales numérisées classiques en laboratoire (Fig. 3).
Cela ne pouvait pas avoir un impact négatif sur la plus grande précision de la surface, mais il peut être un point négatif lors de l’ évaluation de la distinction de l’ objectif que le maintien d’ une faible résolution, n’a pas la capacité de représenter clairement la zone de transition ondulée .
Une mauvaise représentation de la ligne de fermeture peut conduire à un contour surdimensionné de la restauration finale.
L’introduction de la couleur entre les systèmes de balayage intraoral peut améliorer la détection de la ligne de finition grâce au contraste visible entre la dent et le tissu, les ressorts comme montré sur la figure 6, comparés aux rendus monochromatiques .
TRIOS et OMNI , et dans une certaine mesure CS3600 ont montré un rendu des couleurs clair et distinct .
Le PLAN qui utilise le laser pour les mesures et le DEL RVB pour la cartographie des couleurs présentaient une faible congruence avec le saignement de la couleur de la dent sur la surface adjacente, n’augmentant donc pas l’identification de la ligne de finition .
Plusieurs facteurs décrits peuvent influencer la distinction et l’identification de la ligne de fermeture.
L’ angle de balayage, la lumière , peut influencer un résultat final.
En outre, des outils dans des logiciels propriétaires ou des solutions CAO / FAO dentaires tierces peuvent faciliter et automatiser la reconnaissance des objectifs et utiliser des clichés d’imagerie 3D pour améliorer l’identification manuelle.
Cependant, ces outils améliorent uniquement la fonctionnalité de maillage 3D existante et ne remplacent pas un balayage de haute qualité .
Il y a beaucoup de limites dans cette étude.
Tout d’abord, la nécessité de revêtir le modèle de dioxyde de titane pour permettre un balayage de référence.
Même si l’ épaisseur du matériau de revêtement était minime , une accumulation de matériau pourrait se produire .
Pour limiter cet impact négatif, l’analyse de référence a été sous-traitée à une société spécialisée, avec une vaste expérience de numérisation.
La technologie de l’aérographe spécifique avec de l’air comprimé à réglage fin a été utilisée pour fournir un revêtement mince et constant.
Enfin, le modèle in vitro utilisé n’est pas capable de simuler complètement l’interaction entre les tissus durs et les tissus mous et exclut les facteurs défavorables qui affectent négativement la qualité des impressions.
Par conséquent, la réalité clinique pourrait s’avérer plus difficile que les conditions de cette étude.
D’un point de vue clinique , il est essentiel qu’un scanner intraoral puisse fonctionner correctement dans tous les scénarios, avec des résultats similaires ou meilleurs que les empreintes conventionnelles.
Cette étude montre que certains scanners des implants intraoraux comparés peuvent fournir une netteté et une précision de la ligne de finition supérieures à une empreinte classique .
Cependant, tous les scanners intraoraux ne fonctionnaient pas aussi bien .
CONCLUSIONS
Cette étude montre qu’il existe des différences considérables entre les différents scanners intra-buccauxIOS par rapport à une empreinte traditionnelle scannée en laboratoire (IMPR).
La haute netteté de la finition était plus liée à la haute résolution localisée et à la tessellation non uniforme qu’à la résolution globale.
Les variations de la topographie étaient généralement faibles .
La sortie en couleur de certains scanners permet d’ améliorer l’identification de la ligne de finition , grâce aux couleurs contrastées.
Il est essentiel que les cliniciens évaluent de manière critique l’empreinte digitale, soient conscients des limites techniques et des variations spécifiques des différents scanners intraoraux , en particulier lorsque des conditions sous-gingivales difficiles sont appliquées .
