口腔内数字扫描仪ÃⅱÂ ' Â '综述

摘要

准确的印象是牙科实践中最具挑战性的任务之一。有海藻酸盐、聚硅氧烷、聚醚、硅酮等多种印模材料可供选择。但这些材料在风味、呕吐反射、消毒工艺等方面都有一定的局限性。为了克服这些限制，Werner Moreman博士于1986年推出了cerc -1数字扫描仪。这些扫描仪有一个手持相机棒，当在口腔组织中传递时，可以捕捉牙齿的3D虚拟图像。所获得的图像可用于制作正畸研究模型、闭孔器和许多其他程序，如牙冠的准备、器具和植入物的定位。与传统的印模技术相比，该技术效率更高，耗时更短，患者更舒适，有可能在不久的将来成为常规手术。

关键字

Intraoral扫描仪,牙科印模，牙科模型，数字印模

简介

大多数成功的牙科治疗程序都需要一个准确的印模，以确保复制intraoral条件尽可能准确，最终将提高恢复质量。尽管材料在口感、凝固时间等方面有所改善，但印模对患者来说仍然不舒服，对临床医生来说也很费时。为了克服所有这些问题，口腔内数字扫描仪已经进化出来[1］．

数字扫描仪的发展

是18岁^th世纪之初，取印象、制作模型、构造器具的方法出现了。从那时起，许多印象材料被开发牙医如巴黎石膏、第一种弹性体印模材料印模胶、缩合硅胶、添加硅胶、琼脂、海藻酸盐等。所有这些材料在尺寸稳定性、呕吐反射、消毒工艺、弹性模量等方面都有一定的局限性。近年来，口腔内数字扫描仪被开发出来，作为传统印象技术的替代品[2］．

口腔内数字扫描仪的出现恰逢计算机辅助设计与制造(CAD/ CAM)的发展和1984年椅子侧经济修复美学复合材料(CEREC)的引入。Werner Moremann教授于1986年引入cerc -1，这是瑞士牙科诊所的第一个系统，今天被称为Sirona牙科系统2。随后的CEREC 2、CEREC 3和最终的CEREC 3D系统分别在1994年、2000年和2003年恢复了原来的技术。Cadent于2001年推出了Ortho CAD系统，可以设计3D数字模型的虚拟设置，间接连接托盘。后来，2006年10月Bronte在列克星敦的技术建造了熔岩椅侧口腔扫描仪(C.O.S)，于2006年10月被3M ESPE(圣保罗，MN)收购。

Cadent在2006年开发了iTero数字印模系统，并在2008年实现了全弓扫描。他还在2009年底为iTero用户提出了iOC系统。2012年3M ESPE推出了真清晰度扫描仪，6个月后Ormco发布了Lythos [2］．

传统印模材料的缺陷导致口腔内数字扫描仪的发展

用印象材料拉、扯、扯、泡;在压模材料或铸件上出现空隙时，要用托盘牙雷竞技网页版物料与压模盘的接触、分离[3.]、温度敏感、工作时间有限、材料收缩、浇铸不准确、模型修剪过度、运输过程中破损、患者感觉治疗体验不愉快、办公室额外空间存放模型[4］．

口腔内扫描仪的类型

口腔内数字扫描仪根据所创建的数字文件可分为“封闭系统”和“开放系统”两种系统。

封闭的系统

在这个系统中，口腔内扫描仪生成的数字文件采用专有格式，仅适用于相同格式或公司的软件和工厂或打印机。这些系统只提供一组特定的临床应用。

开放的系统

在这些系统文件可以导入到任何CAD软件，轧机和打印机。创建的文件以常用格式保存。3D模型的常见文件类型是“stl”-标准三角测量语言。这些系统提供了一套理论上无限的指示。

设备及扫描技术

数字口腔内扫描仪属于I类医疗电气设备;设计符合ANSI/IEC 60601-1标准。每台扫描仪有三个主要组成部分:支持数据输入的无线移动工作站(图1)．一台电脑显示器，用于输入处方、批准扫描和审查数字文件。手持摄像棒收集口腔内扫描数据[5］．该棒用于捕获地表数据的技术决定了扫描仪的测量速度、分辨率和精度。目前采用了四种类型的成像技术。

三角测量

在该技术中，测量激光与已知点之间的距离和角度。激光源和传感器之间的距离是已知的，激光和传感器之间的角度也是已知的。当光从物体上反射时，系统根据毕达哥拉斯定理确定反射角，从而确定从激光源到物体表面的距离。一层不透明的“粉末”薄涂层被应用在目标组织上，以提供均匀和可预测的光分散。

平行共焦成像

它通过过滤针孔将激光投射到目标组织上。传感器前面的这个小光圈可以阻挡来自焦点平面上方或下方的任何光线。只有从目标组织反射的聚焦光才会重新进入滤光片并到达传感器，从而最大限度地提高扫描的准确性。该系统对物体进行层析切片，并将数千个数据切片拼接在一起，以创建一个完整的图像，称为“点和针重建”。

手风琴条纹干涉测量法

使用两个光源投射三种模式的光，称为“条纹图案”，在牙齿和组织上。当条纹图案撞击表面时，它会扭曲，并根据物体的独特曲率呈现出新的图案。这种条纹图案的扭曲被称为“条纹曲率”。高清晰度摄像机记录了条纹曲率的表面数据点。这些扫描仪具有更高的光度动态范围，允许在没有粉末涂层的情况下扫描反射表面。

三维动态视频

三眼成像是用高清摄像机完成的。镜头上的三个微型摄像机记录下了牙齿的三个精确视图。需要轻轻撒上一层粉末。AFI和3D动态视频成像都使用高清摄像机而不是传感器来快速实时捕捉图像[5］．

粉

有些数码扫描仪需要涂上一层薄涂层，以避免光的分散[6]从牙齿的多个半透明层和恢复不可预知角度的材料。这通过增加表面数据点的数量和提供均匀的光色散来提高扫描精度。二氧化钛不透明混合物，氧化锆与无定形二氧化硅和氢氧化铝是使用的粉末。

各种口腔内扫描系统

Itero扫描仪

是口腔内数字扫描技术的领跑者。它通过平行共聚焦成像产生无粉末的数字图像。它生成名为“地主”的开源文件类型[7］．

设备

显示器、扫描棒;内置，密封，杀菌键盘;无线鼠标和无线脚踏板，使操作员的双手可以自由地握住魔杖;移动推车可以移动设备。无线路由器与云端同步数据。该魔杖比较大，笨重，使用一次性套筒安装在扫描端。它也有助于脸颊的收缩，舌头软组织。

技术

从左下颊象限的远端最臼齿开始，向内侧移动，以捕捉颊面和咬合景观，将扫描棒与牙龈边缘呈45°角。舌侧重复此过程。因此扫描是由象限完成的。

真清晰度扫描仪

它使用3D动态视频成像技术。

设备

重量轻的魔杖，触摸屏显示，粉末分配器和无线互联网连接上传到云端，建立在滚动推车上，便于运输。魔杖用无菌湿巾清洁。它能实时捕捉到完美的数据。

技术

操作者只需用手片捕捉解剖结构，并观察累积的3D网格视频。在扫描过程中，棒保持距离牙齿表面约10毫米。扫描是用六分仪进行的。扫描可以在任何路径进行，但最可取的是从后部开始咬合的第一前磨牙的表面从舌部移到颊部，再移回咬合。从第一前磨牙开始，在前六分仪中重复这一过程，以确保至少有一颗牙齿重叠。

Lythos扫描仪

专为牙齿矫正而设计。

设备

用于数据输入的小型触摸屏显示器，中等大小的人体工程学棒和无线调制解调器。使用一次性套筒。加热的镜子可以防止镜片起雾。

技术

首先重新扫描整个拱门的咬合面，使系统能够精确定位所获取图像的位置。这种登记方法的优点是，如果扫描被中断，Lythos系统“知道”一旦魔杖被放回口腔。咬合配准后，从右下端臼齿的颊侧开始，将扫描分为四个象限。魔杖扫中，快速实时捕捉多颗牙齿[8］．

3个形状三人组

采用先进的平行共焦成像技术。魔杖有一次性提示和加热器，以防止镜头起雾。该软件最有趣的方面是“自动填充”功能，可以自动修补缺失数据的区域。这些系统亦提供全彩扫描[9］．

护理流牙科Cs 3500

这个单元的特点是“视差”扫描技术，一个衍生的平行共聚焦成像。光引导系统有助于捕获完整的口腔内数据。它的独特之处在于可以直接连接USB，可以插入任何电脑。扫描头可以消毒和重复使用多达20次，有两种尺寸的尖端，以适应儿童和成人。

平面扫描系统

使用复杂的三角测量方法。不需要打粉。Sterilisable技巧。无雾扫描与加热镜。可调视野软件。便携式手提电脑设计中心[10］．

Lava cos(椅侧口腔扫描仪)

用于捕捉3D印象的方法包括“主动波前采样(AWS)”，它实现了动态3D技术。需要上粉。

设备

一种装有电脑、触摸屏显示器和带尖端的扫描棒的移动推车。魔杖顶端的摄像头包含发光二极管(led)和镜头。消毒包括更换塑料护套或消毒棒。

Sironascerec和阿波罗系统

这涉及三个系统，即:

CEREC omnicam镜头

产生全彩2D和3D图像，并捕捉半拱和全拱印象。相机有防抖功能。在扫描过程中，相机必须在牙齿表面的0-15毫米之间移动。无需上粉[11］．

CEREC bluecam

包含一个蓝色发光二极管，具有特定的波长，旨在捕捉更好的细节。扫描时需要打粉。

阿波罗迪

该系统有APOLLO DI软件，APOLLO DI口内照相机和一个成像单元。扫描时，相机棒在牙齿表面移动2至20毫米[2］．

口腔内扫描仪的应用

口腔内扫描仪捕捉全弓三维印象[12]这有助于为唇腭裂患者设计闭孔器，使其不适程度降到最低[13];的制备矫正对诊断、模型分析、器具制造等各种程序有用的研究模型[6];固定局部义齿及全口义齿的设计[14];永久性修复;作为植入物追踪的指导，基台的准确放置[15］．通常年轻患者更喜欢数字扫描，而不是传统的印象技术，因此它可以用于为儿童设计各种设备，如打破习惯，空间保持器，空间恢复器，冠[16］．当这些印模连接到铣床上时，处理可以在同一天完成，称为“一天”牙科”(图2)．

准确性和时间效率

已经进行了许多研究来比较口腔内扫描仪和传统印象技术产生的模型的准确性[17］．大多数研究得出两种技术的准确性相同，很少有研究得出数字印模比传统技术更准确、更省时的结论[18-20.］．

口腔内数字扫描仪的局限性

这种数字设备非常昂贵，需要训练有素的操作员和最新的实验室支持来操作和维护设备[21，22］．由于托槽粘在牙齿舌侧，导致测量弓宽的准确性降低，可能导致重大临床错误，因此在这些情况下应选择能够产生准确和精确图像的扫描仪[23，24］．

结论

口腔内数字扫描仪比传统的海藻酸盐和PVS印模更有助于提高实践效率和患者体验。数字印象通过减少就诊次数来提高治疗效果，这将有利于患者的有效规划和舒适度。由于数字印模具有如此多的优点和好处，在不久的将来，它很可能成为一种常规手术，而且只要稍加改进，它将在牙科领域得到广泛应用。

参考文献

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