Vergleichende Studie zur Untersuchung der Genauigkeit von vier unterschiedlichen intraoralen Scannern

Abstract

Ziel dieser Studie war es die Genauigkeit vierer der auf dem Markt befindlichen intraoralen Scanner zu untersuchen und miteinander zu vergleichen.Als Urmodell diente ein auf Basis eines Schulungsoberkiefermodells hergestelltes Metallmodell aus einer Cobalt- Chrom- Molybdän Legierung. Die Zähne 17, 11 und 25 sind mithilfe eines Parallelometers in einem Konuswinkel von 4° mit einem Hohlkehl- Präparationsgrenze präpariert worden. Sie sind herausnehmbar und durch ein Gewinde im übrigen Modell zu verankern. Als Referenzmodell diente ein dreidimensionaler digitaler Datensatz, der mithilfe eines hochpräzisen digitalen Scanners (Nikon LC 15DX, Nikon Metrology GmbH, Alzenau) von dem Urmodell erstellt wurde und im stl- Format abgespeichert wurde. Die Scans wurden mit den Scansystemen CEREC Bluecam (Sirona, Bensheim), iTero (Cadent, Israel), Lava C.O.S. (3M Espe, Seefeld) und cara Trios (3shape, Dänemark) angefertigt und ins stl- Format umgewandelt. Da bei den Scansystemen CEREC Bluecam und Lava C.O.S. zunächst Probleme mit dem Scankopf, beziehungsweise der Kalibrierung des Scankopfes bestanden, wurden zu diesen Scannern jeweils zwei Messreihen angefertigt, einmal vor und einmal nach der Behebung der Probleme. Die Messreihe, die vor Behebung der Modelle erstellt wurde, wurde im Weiteren als CEREC alt, beziehungsweise Lava alt bezeichnet. Damit sollte der Einfluss eines defekten Scankopfes, beziehungsweise eines falsch kalibrierten Scankopfes verdeutlicht werden. Die Scans und das Referenzmodell wurden jeweils in die GOM- Inspect- Software V. 7.5 (GOM, Braunschweig) eingespeist. Es erfolgte die Überlagerung des gesamten Kiefers, des Zahnes 17, 11 und 25 und der anschliessende Flächenvergleich. Jede Messreihe bestand aus 10 Scans. Der Flächenvergleich lieferte die Abweichung vom Referenzmodell zu den durch die Scans generierten Flächenmodellen an mehreren Tausend Punkten. Es wurden in erster Linie die mittleren positiven und negativen Abweichungen und die maximalen positiven und negativen Abweichungen untersucht. Die statistische Analyse erfolgte mit der SPSS 19 (IBM, U.S.A). Es wurde zunächst der Kolmogorov- Smirnoff- Test zum Prüfung auf Normalverteilung durchgeführt. Anschliessend wurde der ANOVA- und der Dunnett- C- Test zur Prüfung der Signifikanz angewandt.Die Gesamtkieferscans wiesen signifikante Unterschiede in der mittleren Abweichung auf. Insbesondere die beiden Messungen CEREC alt und Lava alt wichen im Vergleich zu den übrigen Messungen signifikant ab. Auch bei den Einzelzahnvergleichen wichen die beiden Messreihen CEREC alt und Lava alt signifikant stärker vom Referenzmodell ab.Insgesamt kann man sagen, dass sowohl bei den digitalen Ganzkiefermodellen als auch bei den Einzelzahnmodellen Abweichungen zu messen waren, die in etwa in den Bereichen liegen, die durch herkömmliche Abformmethoden und anschließende Gipsmodellfertigung im Laborversuch möglich sind. It is the aim of this study to evaluate the accuracy of four different intraoral scanning systems.The original- model was produced in a non precious alloy on the base of a Frasaco model (Frasaco GmbH, Tettnang). The teeth 17, 11 and 25 were prepared with a parallelometer with a cone angle of 4° and champfer shaped preparation margin. The teeth are removable and fixed by a thread. The reference- model was a three- dimensional virtual model of the original model created by a highly precise digital scanner (Nikon LC 15DX, Nikon Metrology GmbH, Alzenau). It was saved in stl- format. The scans were performed with the intraoral scanning systems CEREC Bluecam (Sirona, Bensheim), iTero (Cadent, Israel), Lava C.O.S. (3M Espe, Seefeld) and cara Trios (3shape, Denmark). The scanning systems CEREC Bluecam and Lava C.O.S. reveald defects with the scan- wand respectively the calibration. Therefore two test series were made for each of these two scansystems, one before and one after the removal of these defects. The test series before the removal was named CEREC alt, respectively Lava alt and the test series after the removal was named CEREC neu or Lava neu. This aimed to reveal the influence of a defect scan wand or a defect calibration. The scans and the reference model were imported in the GOM- Inspect- Software V. 7.5(GOM, Braunschweig). Afterwards the superimpositions and surface comparisons of the whole upper jaw and of the teeth 17, 11 and 25 were performed. Each test series consisted of ten scans. The surface comparisons offered the three dimensional deviations between the scans and the reference model at several thou-sands of points. Foremost the average positive and negative deviations and the maximum pos-itive and negative defiations were inspected. The statistical analysis was performed with SPSS 19 (IBM, U.S.A). The Kolmogorov Smirnoff- Test was applied to test the Gaussian Distribution. Subsequently the ANOVA and the Dunnett- C- Test were used to test the significance. The scans of the whole jaw showed significant differences in the avereage deviations. Espe-cially the two test series CEREC alt and Lava alt strongly deviated in comparison to the other test series. The surface comparisons of the single teeth also showed a stronger deviation for CEREC alt and Lava alt.The Test concluded that the accuracy of the digital models of these four intraoral scan systems is comparable to the models created by physical impressions and stone pouring. This is valid for the whole Jaw as well as for the single teeth in vitro.