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文獻(xiàn)分享 | 口內(nèi)三維掃描儀掃描精度的定量評價方法研究

齒科應(yīng)用

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(xué)口腔醫(yī)院

引用本文:陳俊鍇, 孫玉春, 陳虎, 等.  口內(nèi)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(xué)雜志, 2021, 56(9) : 920-925. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20210130-00048.

摘  要
  • 目的 

通過建立口內(nèi)三維掃描儀掃描精度的定量評價方法,評價6種口內(nèi)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(jī)輔助設(shè)計全牙列固定義齒預(yù)備體簡化模型,借助加工正確度為5 μm的數(shù)控機(jī)床,使用7075鋁合金制作實(shí)體模型5個,用測量精度為0.7 μm的三坐標(biāo)測量機(jī)檢驗(yàn)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(nèi)三維掃描儀掃描精度定量評價的實(shí)體模型,導(dǎo)出模型設(shè)計數(shù)據(jù)作為掃描精度定量評價真值。6種口內(nèi)三維掃描儀采用相同掃描路徑掃描實(shí)體模型各 10 次,共獲得 60 個數(shù)字模型。導(dǎo)入 Geomagic Studio2014軟件中,提取數(shù)字模型肩臺外緣線以上預(yù)備體,分為單冠組、三單位組、五單位組、全牙列組,分別與設(shè)計數(shù)據(jù)配準(zhǔn)以及組內(nèi)兩兩配準(zhǔn),進(jìn)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(jié)果 

6種口內(nèi)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(jié)論

著掃描范圍的增加,6種口內(nèi)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(nèi)掃描儀來獲取數(shù)字印模,輔助口腔臨床診療,口內(nèi)掃描儀的精度成為一個熱點(diǎn)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(zhǔn)確度,包括正確度及精密度兩個衡量指標(biāo)。

掃描正確度:測試結(jié)果與參考值之間的一致程度。

掃描精密度:重復(fù)測量時各測量值間彼此接近的程度。


精度衡量指標(biāo)


北京大學(xué)口腔醫(yī)院孫玉春教授團(tuán)隊(duì)《口內(nèi)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(nèi)外口內(nèi)掃描儀的研究實(shí)驗(yàn),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(xiàng)研究所用6種口內(nèi)三維掃描儀的相關(guān)信息

口內(nèi)三維掃描儀相關(guān)信息


口內(nèi)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(nèi)三維掃描儀掃描正確度的比較[μm,M(QR)]

6種掃描儀正確度中位數(shù)比較

注:小寫字母上標(biāo)顯示同組不同掃描儀間兩兩比較結(jié)果,大寫字母上標(biāo)顯示相同掃描儀不同組間兩兩比較結(jié)果,兩數(shù)據(jù)含相同字母上標(biāo)表示兩兩比較P>0.05,兩數(shù)據(jù)含不同字母上標(biāo)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

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(nèi)掃描儀(深藍(lán)色標(biāo)識)的正確度在6種口掃中處于前列,可媲美在列的進(jìn)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(nèi)的掃描精度下降幅度不明顯。


表4 6種口內(nèi)三維掃描儀掃描精密度的比較[μm,M(QR)]

口內(nèi)三維掃描儀掃描精密度的比較

注:小寫字母上標(biāo)顯示同組不同掃描儀間兩兩比較結(jié)果,大寫字母上標(biāo)顯示相同掃描儀不同組間兩兩比較結(jié)果,兩數(shù)據(jù)含相同字母上標(biāo)表示兩兩比較P>0.05,兩數(shù)據(jù)含不同字母上標(biāo)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

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(nèi)掃描儀(深藍(lán)色標(biāo)識)的精密度在6種口掃中位于前列,可媲美在列的進(jìn)口口掃精密度。



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