PubMed ID (PMID): 31840139Pages 307-319, Language: German, EnglishPassos, Leandro / Meiga, Sergio / Brigagão, Vinicius / Street, Alexandre
Ziel: Ermittelt werden sollte die Scanning-Strategie, die bei der digitalen Ganzkieferabformung mit zwei intraoralen Scannern (IOS) zu den genauesten Ergebnissen führt. Dazu wurde die Aufnahmezeit evaluiert und mit den Aufnahmestrategien korreliert.
Materialien und Methoden: Als Referenzstandard wurde ein Modell angefertigt, dessen Zähne mit Dentin und Schmelz identische Brechungsindizes aufwiesen und somit die natürliche Bezahnung imitierten. Mit dem optischen Scanner ATOS III Triple Scan 3D wurde eine Referenzaufnahme des Typodonts angefertigt. Die Ganzkieferabformung erfolgt mit zwei IOS-Geräten: Omnicam v. 5.1.0 und Primescan v. 5.0. Beide führten 13 Scanning-Strategien durch, erzeugten 260 digitale Dateien (n = 10 pro Gruppe), zeichneten die jeweilige Abtastzeit auf, wandelten alle experimentellen Scans in Standard Tessellation Language (STL) um und verglichen die experimentellen Scans mithilfe eines komplexen Messprogramms mit dem Referenzstandardscan. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Welch-t-Test für ungleiche Varianzen.
Ergebnisse: Die Gruppe M erzielte die niedrigsten Werte für Genauigkeit und Präzision (p < 0,05) des Primescan (47,5 % des Durchschnittswertes aller anderen Gruppen) und den niedrigsten Wert für die Genauigkeit (p < 0,05) des Omnicam (53,4 % des Durchschnittswertes aller anderen Gruppen). Gruppe B hingegen erreichte mit p < 0,05 den niedrigsten Präzisionswert (65,6 % des Durchschnittswertes aller anderen Gruppen) des Omniscan. Primescan erzielte einen besseren Genauigkeitsindex (4,79 µm) als Omnicam (19,13 µm), dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,00001). Primescan erzielte in der Gruppe M einen besseren Genauigkeitsindex (4,67 µm) als Omnicam in der Gruppe B (16,75 µm). Auch dieser Unterschied war statistisch signifikant (p < 0,00001).
Schlussfolgerung: Bei beiden IOS-Systemen war die Abtastzeit in der Gruppe M am kürzesten. Bei der Genauigkeit und Präzision der Ganzkieferabformung war die Gruppe M beim Primescan die beste Scanning-Strategie, während Omnicam keine überlegene Scanning-Strategie aufwies. Bei beiden IOS-Systemen war die Abtastzeit in Gruppe M am besten.
Keywords: CAD/CAM, intraoraler Scanner, digitale Abformung, Präzision, Ganzkieferabformung, Standard Tessellation Language
PubMed ID (PMID): 31840140Pages 321-329, Language: German, EnglishSokolowski, Armin Andreas / Sokolowski, Alwin Alan / Kammerhofer, Julian / Madreiter-Sokolowski, Corina Theresia / Payer, Michael / Koller, Martin / Jakse, Norbert / Wegscheider, Walther Alfred
Aim: The production of individual tooth replicas has two applications in dental practice: tooth autotransplantations and dental root analogue implants. These applications require a particularly high degree of precision. The purpose of this study was to establish and evaluate a method for fabricating individual 3D-printed tooth replicas.
Materials and methods: 10 patients requiring extraction of a wisdom tooth and a preoperative cone beam computed tomography (CBCT) scan were included; exclusion criteria were intraoperative fragmentation or fracture of the tooth. 3D Slicer 4.6.2 was used for tooth segmentation and model generation based on CBCT data. The tooth replicas were manufactured by selective laser melting (SLM). The extracted teeth and 3D-printed replicas were scanned and tested for surface deviations in CloudCompare 2.8.1.
Results: The mean absolute surface deviation between the 3D-printed teeth and the corresponding extracted teeth ranged from 0.13 to 0.25 mm, with standard deviations of 0.10 to 0.21 mm; 95% of the measured surface points deviated less than 0.474 mm; the surface area was reduced by -6.0% and the volume by -3.4%. The root mean square was 0.238 mm and the mean maximum absolute surface deviation was 0.927 mm. The SLM technique showed a high precision with a mean absolute deviation of 0.045 mm and a standard deviation of 0.04 mm.
Conclusion: 3D-printed tooth replicas with a very high accuracy could be produced based on CBCT data. The described method is suitable for manufacturing tooth replicas for use in tooth autotransplantations or for fabricating root analogue implants.
Keywords: 3D printing, rapid prototyping, selective laser melting, tooth replicas, cone beam computed tomography, autologous tooth transplantation, root analogue implants, implantology
PubMed ID (PMID): 31840141Pages 331-342, Language: German, EnglishLiang, Shanshan / Yuan, Fusong
Ziel: Die Voraussetzung für eine erfolgreiche dentale Restauration ist eine präzise Zahnpräparation. In der engen Mundhöhle wird eine derartige Präzision bei der traditionellen händischen Operation durch Sichtbehinderungen, Blindzonen des menschlichen Auges und Fehler bei der händischen Orientierung erschwert. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde ein Minirobotersystem zur Zahnpräparation entwickelt, das einen Ultrakurzpulslaser bis zum Abschluss der automatisierten Präparation eines Zielzahns steuert. Die automatisierte Zahnpräparation basiert auf dreidimensionalen Daten. In dieser Studie wurden die Grundlagen digitaler Abläufe bei der Vollkronenpräparationen untersucht, außerdem wurde die erzielte Designpräzision quantitativ evaluiert.
Materialien und Methoden: Bei 20 Freiwilligen wurde eine digitale Volumentomografie durchgeführt und die Scandaten eines dentalen Modells erhoben. Anhand dieser Daten wurde ein kompletter systematischer Prozess für ein digitales Design von Vollkronenpräparationen entwickelt. Die Studie wurde mit zwei Designtypen an 40 Fällen durchgeführt. Die von der Software für die präparierte okklusale Dicke, Schulterbreite und den axialen Konvergenzwinkel errechneten Werte wurden mit den Präparationsdaten der Designs verglichen.
Ergebnisse: Das Design der Schulterbreite war präziser als das Design der okklusalen Ablationstiefe und dieses wiederum präziser als dasjenige des axialen Konvergenzwinkels. Die einseitigen ANOVA-Ergebnisse ermittelten bei verschiedenen Zahnmorphologien keine signifikanten Unterschiede in der Designpräzision der Vollkronenpräparationen. Der t-Test für unabhängige Stichproben ergab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Designstandards. Der mittlere Fehler betrug für die okklusale Ablationstiefe 0,0096 ± 0,0108 mm, für die Schulterbreite 0,0006 ± 0,0004 mm und für den axialen Konvergenzwinkel 0,1201 ± 0,1288.
Schlussfolgerung: Die Designroute unserer CAD-Software zur Vollkronenpräparation ist sehr praktikabel und präzise.
Keywords: Digitalmodell, CAD, Genauigkeitsprüfung, restaurative Behandlung, Zahnmorphologien, Zahnpräparation
PubMed ID (PMID): 31840142Pages 343-351, Language: German, EnglishLazar, Radu / Culic, Bogdan / Gasparik, Cristina / Lazar, Camelia / Dudea, Diana
In dieser Studie wurde der Einfluss eines Polfilters auf die Präzision der dentalen Farbanpassung mittels digitaler Fotografie untersucht. Die CIE L*a*b*-Parameter der unter zwei Bedingungen (mit direktem und mit polarisiertem Licht) aufgenommenen Digitalbilder wurden anhand der ΔEab mit Werten verglichen, die von einem Spektrofotometer (SpectroShade Micro) ermittelt wurden. Der zwischen den mit dem dentalen Spektrofotometer und mit der polarisierten Fotografie aufgezeichneten Parametern ermittelte Farbunterschied (ΔEab) lag in 23 % der Fälle unterhalb oder auf Höhe der Akzeptanzschwelle von 2,7. Die Geräteübereinstimmung zwischen dem dentalen Spektrofotometer und der polarisierten Fotografie überstieg bei allen drei Parametern 0,82. Die digitale Fotografie mit Polfiltern ist vermutlich ein nützliches Instrument bei der dentalen Farbanpassung.
Keywords: Spektrofotometer, Farbe, Digitalfotografie, Farbanpassung, Polfilter, Computergestütztes Verfahren
PubMed ID (PMID): 31840143Pages 353-362, Language: German, EnglishKordaß, Bernd / Bernhardt, Olaf / Ruge, Sebastian / Ratzmann, Anja / Hugger, Sybille / Hugger, Alfons
Funktionsspezifische Parameter, speziell der horizontale Kondylenbahnneigungswinkel (HCN), der Bennettwinkel (BW) und der Immediate Sideshift (ISS) wurden bei 259 Probanden (100 männlich und 159 weiblich) des assoziierten Projekts mit Bezug zur bevölkerungsrepräsentativen Basisstudie (Study of Health in Pomerania, SHIP) ermittelt. Den Auswertungen lagen ein klinischer Funktionsstatus und elektronische Bewegungsaufzeichnungen mit dem ultraschallbasierten Messsystem Jaw Motion Analyser (JMA, Fa. Zebris, Isny) zugrunde. Die Referenzebene, zu der hin alle Messwerte dargestellt und der HCN berechnet wurde, war die Scharnierachse-Infraorbita-Ebene (SIOE). Der HCN wurde nach 4 mm exkursiver Bewegungslänge zur SIOE in der Sagittalansicht und der BW nach 6 mm mediotrusiver Exkursion in der Horizontalansicht zur Mittensagittalebene bestimmt. Für die Norm- und Grenzbereiche wurden der Mittelwert nebst Standardabweichung und der 10. sowie der 90. Perzentilenwert (10. PZ, 90. PZ) bestimmt: HCN re 52,1° ± 10,14° (39,4°, 64,0°), HCN li 53,1° ± 9,67 (42,3°, 67,0°), BW re 15,2° ± 7,53° (6,7°, 25,0°), BW li 14,2° ± 7,84° (5,4°, 24,1°). Der HCN war bei Frauen ca. 2 bis 3° größer (männlich: re 50,5° ± 9,47°, li 51,9° ± 8,99; weiblich: re 53,1° ± 10,42°, li 53,8° ± 10,03°); ebenso der BW in der Gruppe im Alter ≥ 40 Jahre (männlich: re 14,4° ± 6,62°, li 13,1° ± 7,14°; weiblich: re 17,0° ± 9,02°, li 16,9° ± 8,72°). Letzteres erwies sich im t-Test für unabhängige Stichproben unter Annahme der Varianzgleichheit rechts mit p = 0,009 und links bei Ablehnung der Varianzgleichheit links mit p = 0,002 als statistisch signifikant. Rechte und linke HCN und BW-Gelenkwerte waren mit p < 0,001 hochsignifikant linear abhängig, allerdings mit r2 = 0,175 für die HCN bzw. r2 = 0,228 für den BW eher gering. In 46 % der Fälle unterschieden sich rechte und linke HCN nur bis zu 5°; weitere 20,9 % befanden sich in einer Intervalldifferenz zwischen 5° bis 10°. Für die Differenzen des BW ergab sich folgendes: 56,4 % der Fälle befanden sich zwischen 0 und 5° und 26,2 % in den Intervallbereichen 5 bis 10°. Ein ISS trat in 18,1 % der Fälle auf rechten und in 27,8 % auf der linken Gelenkseite auf. Er war auf beiden Gelenkseiten in der Altersgruppe ≥ 40 Jahre bei angenommener Varianzgleichheit signifikant häufiger als in der Altersgruppe < 40 Jahre (p = 0,002 rechts, p = 0,003 links). Die Gruppen in Bezug auf den Helkimo-Index (HI) unterschieden sich in allen funktionsspezifischen Parametern nicht signifikant. Geht man davon aus, dass kein nennenswerter Einfluss auf die Okklusion auftritt, wenn sich die HCN-Werte um 7 bis 8° vom Mittelwert unterscheiden, wurden nur ca. 1/3 aller Fälle (35,1 %) durch eine rein mittelwertige Einstellung im Artikulator repräsentiert. In 41,7 % der Fälle lag ein Gelenkwert außerhalb des Mittelwertbereichs; in 23,2 % der Fälle befanden sich beide außerhalb. Ohne eine Messung der Gelenkbahnneigung kann aber nicht entschieden werden, in welchem Ausmaß der HCN vom Mittelwert abweicht und welche Gelenkseite in welchem Ausmaß größer oder kleiner gegenüber der anderen ist. Diese Ergebnisse sprechen dafür, bei umfangreichen und komplexen Fällen den Artikulator mit individuellen, funktionsspezifischen Gelenkwerten einzusteuern.
Keywords: bevölkerungsrepräsentative Norm- und Grenzwerte bei der Einstellung von Gelenkwerten, Artikulator, horizontale Kondylenbahnneigungswinkel, Bennettwinkel, Immediate Sideshift, elektronische Achsiographie
PubMed ID (PMID): 31840144Pages 363-369, Language: German, EnglishSutter, Eveline / Lotz, Martin / Rechenberg, Dan-Krister / Stadlinger, Bernd / Rücker, Martin / Valdec, Silvio
Aim: Modern microsurgical techniques have increased the success rate of apicoectomy relative to that of traditional approaches. This case report introduces a novel workaround for guided apicoectomy using a patient-specific computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) three-dimensional (3D)-printed template.
Materials and methods: Apicoectomy was performed on the mesial root of tooth 36 using template-guided trephine drilling, followed by retrograde filling with mineral trioxide aggregate (MTA). Initially, a cone beam computed tomography (CBCT) scan and an intraoral surface scan were imported into the planning software. After superimposition, virtual planning was performed to determine the exact localization for root resection. Subsequently, a tooth-supported drilling template was designed and 3D printed. Endodontic microsurgical approaches, including root-end cavity preparation and root-end filling, completed the surgical treatment.
Result: The apical resection was easily feasible. There were no postoperative complications. Radiological assessment after a 6-month period showed signs of reossification.
Conclusion: Guided apicoectomy allowed precise root resection, suggesting that this technique may be advantageous in complex anatomical situations.
Keywords: guided apicoectomy, guided surgery, digital planning, 3D printing, CAD/CAM, tooth-supported template, drilling template, CBCT imaging
PubMed ID (PMID): 31840145Pages 371-379, Language: German, EnglishCarneiro Pereira, Ana Larisse / Martins de Aquino, Luana Maria / Carvalho Porto de Freitas, Rodrigo Falcão / Soares Paiva Tôrres, Ana Clara / da Fonte Porto Carreiro, Adriana
Aim: The objective of this case study is to present the manufacturing process and delivery of a removable partial denture (RPD) using computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) technology.
Materials and methods: A 46-year-old female patient presented at the Federal University of Rio Grande do Norte complaining of the lack of retention in her mandibular RPD. After the design and preparation of the abutment teeth, further appointments were made. In the first appointment, intraoral scanning (IOS) with a Trios scanner was performed, followed by virtual planning of the framework. The RPD was then printed, invested, cast by induction, and polished. In the second appointment, the RPD was delivered.
Conclusion: The technique proved to be efficient in terms of clinical time and sufficient for patient comfort and satisfaction.
Keywords: 3D printing, removable partial denture, precision, CAD/CAM, accuracy, trueness
PubMed ID (PMID): 31840147Pages 381-388, Language: German, EnglishReich, Sven / Hartkamp, Oliver / Düringer, René / Lötzerich, Markus / Brücklmeier, Anna
Die vorliegende Untersuchung beschreibt einen modellfreien chairside-Workflow, der die Herstellung von monolithischen Restaurationen auf individualisierten Abutments mit subgingivaler Präparationsgrenze ohne periimplantäres Weichgewebemanagement ermöglicht. Dem Anwender wird eine einfach anwendbare Checkliste für die Individualisierung von Standard-Abutments an die Hand gegeben, sodass die Form des Abutments mit einer speziell entwickelten Software nach der optischen Abformung kompatibel ist. Die Methode beinhaltet sowohl eine extraorale Abformung der Präparationsgrenze des Abutments als auch eine intraorale Abformung, die die Position des Abutments in Relation zu den benachbarten Zähnen wiedergibt. Die Software, die für die halbautomatische Registrierung der intraoralen und extraoralen optischen Aufnahme notwendig ist, verarbeitet stl. Datensätze und kann auf Anfrage von den Autoren zur Verfügung gestellt werden.
Keywords: individualisierte Abutments, chairside, modellfrei, Registrierung, intraoral, Scanner, Software, Präparationsgrenze