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文獻分享 | 口內三維掃描儀掃描精度的定量評價方法研究
2021.12.22
作者:陳俊鍇 孫玉春 陳虎 曹悅 柯怡芳 周永勝
作者單位:北京大學口腔醫(yī)院
引用本文:陳俊鍇, 孫玉春, 陳虎, 等. 口內三維掃描儀掃描精度的定量評價方法研究 [J] . 中華口腔醫(yī)學雜志, 2021, 56(9) : 920-925. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20210130-00048.
目的
通過建立口內三維掃描儀掃描精度的定量評價方法,評價6種口內三維掃描儀的掃描精度,明確掃描范圍與掃描精度之間的變化規(guī)律。
方法
計算機輔助設計全牙列固定義齒預備體簡化模型,借助加工正確度為5 μm的數(shù)控機床,使用7075鋁合金制作實體模型5個,用測量精度為0.7 μm的三坐標測量機檢驗加工偏差,選取5個模型中加工偏差最小的模型作為后續(xù)口內三維掃描儀掃描精度定量評價的實體模型,導出模型設計數(shù)據(jù)作為掃描精度定量評價真值。6種口內三維掃描儀采用相同掃描路徑掃描實體模型各 10 次,共獲得 60 個數(shù)字模型。導入 Geomagic Studio2014軟件中,提取數(shù)字模型肩臺外緣線以上預備體,分為單冠組、三單位組、五單位組、全牙列組,分別與設計數(shù)據(jù)配準以及組內兩兩配準,進行三維偏差分析,計算掃描精度(包括掃描正確度與精密度)。
結果
6種口內三維掃描儀單冠組、三單位組、五單位組和全牙列組的掃描正確度中位數(shù)范圍分別為 13.3~29.6、15.4~30.9、17.0~66.1 和 24.0~107.9 μm,掃描精密度中位數(shù)范圍分別為 7.6~20.7、 8.7~26.5、11.3~44.2和24.6~150.1 μm。
結論
隨著掃描范圍的增加,6種口內三維掃描儀的掃描精度可出現(xiàn)不同程度的下降。
越來越多的醫(yī)生開始使用口內掃描儀來獲取數(shù)字印模,輔助口腔臨床診療,口內掃描儀的精度成為一個熱點話題??趻叩木仁鞘裁??又該如何評價?
通過此研究,我們了解到:精度又叫準確度,包括正確度及精密度兩個衡量指標。
掃描正確度:測試結果與參考值之間的一致程度。
掃描精密度:重復測量時各測量值間彼此接近的程度。
北京大學口腔醫(yī)院孫玉春教授團隊《口內三維掃描儀掃描精度的定量評價方法研究》,通過對6款國內外口內掃描儀的研究實驗,探討了掃描范圍與掃描正確度、掃描精密度之間的變化規(guī)律。
表1 本項研究所用6種口內三維掃描儀的相關信息
口內三維掃描儀的掃描精度:
掃描正確度
· 見表 2、3。對于相同掃描儀,隨著掃描范圍的增加,掃描正確度下降。
表2 6種口內三維掃描儀掃描正確度的比較[μm,M(QR)]
注:小寫字母上標顯示同組不同掃描儀間兩兩比較結果,大寫字母上標顯示相同掃描儀不同組間兩兩比較結果,兩數(shù)據(jù)含相同字母上標表示兩兩比較P>0.05,兩數(shù)據(jù)含不同字母上標表示兩兩比較P<0.05
表3 6種掃描儀正確度中位數(shù)比較
注:數(shù)值越小,代表正確度越高。通過對6種掃描正確度中位數(shù)比較,可以看出,先臨三維Aoralscan口內掃描儀(深藍色標識)的正確度在6種口掃中處于前列,可媲美在列的進口口掃正確度。
掃描精密度
· 見表 4、5。對于相同掃描儀,隨著掃描范圍的增加,掃描精密度下降,三單位以內的掃描精度下降幅度不明顯。
表4 6種口內三維掃描儀掃描精密度的比較[μm,M(QR)]
注:小寫字母上標顯示同組不同掃描儀間兩兩比較結果,大寫字母上標顯示相同掃描儀不同組間兩兩比較結果,兩數(shù)據(jù)含相同字母上標表示兩兩比較P>0.05,兩數(shù)據(jù)含不同字母上標表示兩兩比較P<0.05
表5 6種掃描儀精密度中位數(shù)比較
注:數(shù)值越小,代表精密度越高。通過對6種掃描精密度中位數(shù)比較,可以看出,先臨三維Aoralscan口內掃描儀(深藍色標識)的精密度在6種口掃中位于前列,可媲美在列的進口口掃精密度。
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