文摘

目标。该研究旨在评估的准确性附件键对准器治疗的过程。分析导致误差估计在忠实的复制的主模型附件使用两种类型的模板和转移两个光固化树脂复合材料通常用于正畸治疗。方法。作者用两个转移模板两种不同的材料做的。第一,名叫Leone-biocompatible热成型材料硬/软,杨氏模量较低,贴上柔软,而另一个,名叫Leone-biocompatible热成型材料,被标记为刚性。树脂复合材料具有不同的力学和流变特性。具体来说,Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m的粘度高于TetricEvoflow, Ivoclar Vivadent,一个可流动的nanohybrid复合。作者试图估计得到的四种可能的夫妻之间的性能排名结合两个光固化树脂复合材料和转移模板。每个组合都重复在六个模型和与十二主模型相比,导致36总样本。三维激光扫描仪用于生成每个模型的数字模型。数字模型之间的比较是比较评估的相对和绝对的错误。相对误差估计使用标量绩效指标从0到1,1表示最佳匹配的地方。 The absolute error estimated from the mean square error between the coordinates of each digital model yields the reproduction accuracy in micrometer. Furthermore, the authors attempted to assess the error distribution by evaluating the point-by-point difference between the digital models.结果。这个分析的目的是本地化的考虑模型误差来源。使用Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m与刚性模板转移总是伴随着显著的准确性和小色散。然而,在一些情况下,使用软模板或可流动的树脂复合会导致糟糕的性能。意义。数据处理赋予以下较低的性能排名从第一个复制错误最后以最糟糕的表现:(1)与刚性模板和附件焊接Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m,(2)用软模板和附件焊接Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m,(3)附件焊接刚性模板和TetricEvoflow Ivoclar Vivadent,和(4)附件和软模板和TetricEvoflow成键,Ivoclar Vivadent。

1。介绍

明确的对准器技术包括一个透明的热塑性对准器的连续使用,能够指导牙齿位置的原计划在虚拟设置模型,引入增量的0.25 - -0.33毫米为每个阶段(最多1毫米1- - - - - -5]。这种技术的共同因素是日益庞大的市场提供不同于热塑性材料的类型、厚度和刚度(6- - - - - -8]。这个过程可以增加其有效性通过发指令技术(2,5,7- - - - - -18]。它可以是特别有利的低水平的患者口腔卫生,牙周疾病,或高易感性牙龈萎缩。总之,那些不能忍受疼痛或有审美的需求6,9,11,19,20.]。此外,多学科pre-prosthetic或术前治疗可以受益于使用调整器(19,21]。病人的合作是一个重要的元素的成功治疗(9,19,20.,22]。明确的对准器不仅是家电也是一种技术。因此,生物力学的知识是需要测量force-to-moment组件对准器施加在一个齿(23]。之间有轻微错位牙齿和对准器能够生成系统的力量,开始矫正运动的生物过程(5,10,15,16,24]。这项技术的成功取决于牙齿和材料之间的接触区域,由牙齿的大小和形态(23),运动的种类和数量,调整器的内表面(24),材料属性(厚度、刚度和弹性模量),及其与牙(拟合5- - - - - -7,10,11,13,16]。在科学文献中,都有一个共识的牙科动作对准器生成与可预测性,对齐和拱的水准在轻度和中度拥挤6,9,15,18,25,26],endoinclination牙齿,尤其是较低的门齿(7,9,27]。

材料、技术的进步,生物力学,仔细规划和使用助剂添加更可预测运动技术(6,9,14,20.,22,24,25,28,29日]。各种助剂在科学文献中增加技术的有效性,但是本文将只专注于附件。这些不同在以下两类:传统的和优化。传统的矩形或椭圆形,增加对准器保留。优化的有各种形状,目的是产生不同的矫正运动。

最好的作者的知识,科学文献缺乏关于附件的文章结合协议,无论是临床的步骤进行,使用的材料。同样,它缺乏科学文章转移模板。作者认为有必要规范附件焊接技术,提高对准器生物力学。本文的目的是评估的准确性的再生产附件,比较两个传输不同建筑材料的模板和两个不同粘度的树脂复合材料。

不同力学性能的转移模板和树脂复合材料的流变特性可以导致不同的附件焊接的准确性。因此,作者比较了粘结性能通过结合一个树脂复合材料与特定的传输模型。在细节,他们用两个树脂复合材料,如Tetric Evoflow (Ivoclar Vivadent)和Transbond™XT光治疗糊状胶粘剂(3米),和两个模板,不同建筑材料转移。一个材料的杨氏模量高于另一个。因此,在本文前会被贴上“刚性”,而后者“软。“附件焊接顺利测试模型相比存在主模型,导致36个样本进行比较。每个模型的三维扫描允许生成的数字模型之间的直接比较扫描仪的笛卡尔坐标的获得点。

这项研究的组织结构如下:第二部分介绍了材料和方法。第三部分比较了考虑36个样本获得通过使用两个树脂复合材料和转移的两个类型学模板。最后一节进一步讨论结果和本研究的实际意义。

2。材料和方法

本部分描述使用的材料和方法在目前的试验研究。图1说明了比较过程。作者一个主模型相比,标签模型B,与获得的模型a和C键附件用软和刚性转移模板,分别。附件的模型A和C实现使用两种类型的复合树脂,其商业名称Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m和Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent。

表1定义了24个样品通过结合两个传输模型和两个树脂复合材料。总的来说,作者调查了36模型。具体来说,有12个主或B模型,相比12模型和12 C模型,详细的表1,用于附件焊接。下面的部分细节的力学性能和内在特征,B和C模型,将模板,附件焊接过程,并使用三维扫描仪模型数字化。

2.1。主模型和测试模型

十二个牙科拱门从里昂选择Spa图书馆。这些水平矩形附件,4毫米的最高水平延伸,最大垂直扩展的2毫米,最大高度为1毫米。12主模型,由环氧树脂(光模拟模型),与3 d-stereolithography打印机打印(超EnvisionTEC)。同样,24测试模型。然而,这些都是光滑模型没有附件。

2.2。转换模板

模板是由一个热塑性塑料箔贴上“Leone-biocompatible热成型材料硬/软”的2.0毫米厚度,2200 MPa预弹性模量刚性部分,和20 MPa的软,与压力成型设备加热成形BioStar V, Scheu-Dental 6条。热成型过程后,模板厚度是1.5±0.5毫米。

模板C是由热塑性箔贴上“Leone-biocompatible热成型材料”的0.5毫米厚度,2200 MPa预弹性模量、加热成形与压力成型设备Erkodent 5条。热成型过程后,模板厚度是0.15±0.5毫米。24模板都是由物质生产和24材料b一个模板是一个测试模型避免引入错误由于材料模板删除以下附件焊接后变形。

2.3。附件焊接过程

从业者保税附件没有遵循传统的粘结树脂复合材料的步骤。为此,作者认为跳过蚀刻和粘合剂的一步,因为树脂模型,提取的牙齿。

从业者填补了细胞的转移与树脂复合树脂模板。Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m和Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent被选中是因为他们通常用于矫正练习。他们在密度和密实度不同,允许作者确定哪些保证更忠实的依恋转移从主测试模型。的树脂复合是治愈Valo邻位的后固化灯(波长385 - 515 mn)制造商的指示。这个操作是重复24模型遵循相同的步骤。

2.4。模型扫描

同样的医生仔细扫描36模型(24顺利测试人员和12大师带附件)使用CS 3600 intraoral扫描仪,Carestream牙科。作者选择这个扫描仪由于其真实值(30.- - - - - -32]。

作者决定不外套模型与粉末或液体因为scanning-aid材料可以更有效的在金属表面比resin-like材料(33]。此外,制造商不推荐它。扫描进行室温23±2°C以下ISO 554 (34]。所有模型都是由一个扫描运营商,总是以同样的方式。

2.5。模型比较

因此,模型之间的比较应该不变的刚性旋转和转换,它应该关注的唯一信息模型的部分,不包括上部。处理数据之前,作者选择的唯一信息模型对应于牙齿的一部分地区。作者比较软,大师,刚性模板在三个步骤。最初,标量数值指标不变的刚性运动和敏感的唯一变形提供了一个综合评价生殖准确性。此外,这些指标支持性能模型之间的排名。在第二步中,作者详细的测微繁殖误差和量化主模型的估计均方误差坐标之间的软/硬和主模型。这个分析允许量化误差公差与每个模型和树脂复合材料。最终,作者试图定位估计模型之间的差异代表一个逐点详述的区别两个模型使用色标叠加到B模型三维表示。本研究旨在本地化发现差异的来源,可能了解的物理原因。所有的数值分析和数据处理进行了Matlab。

2.5.1。综合指标

相似性模型估计使用两个指标相互验证,如等级相关指标(CI) (35)和相似性指数(SI) (36]。CI表达之间的相关性的点云模型的参考模型和验证。特别是,让是收集的矩阵的坐标点的参考模型一个收集点的坐标的模型进行验证。相关指数以下表达式: (·)内积,这个向量范数,然后呢vectorialization操作符。如果指数来源于领域的图像处理和量化图像之间的相似性。的数学公式中给出的指标是(36]。两个指标范围在0和1之间,1表示的最大相关性对应相同的模型。

2.5.2。估计错误的宽容

SI和CI adimensional数量和不表达模型之间的差异在一个特定的测量单位。的均方误差(MSE)方向之间的坐标参考模型( )这些模型的验证( ),不到一个刚性翻译不断从一个普通的最小二乘估计算子,可以编写如下: 在哪里表示期望值算子。

2.5.3。本地化的模型之间的差异

主模型的逐点详述的所有坐标之间的距离,可以编写验证如下: 在哪里是一个通用点的欧氏距离之间的坐标我th的参考模型( )和的坐标我th点模型的验证( ),纯化的刚体旋转和平移到主模型。

3所示。结果

本研究旨在评估附件出现在主模型之间的差异,获得使用刚性(Leone-biocompatible热成型材料)和软模板(Leone-biocompatible热成型材料硬/软)提出我们的注意力由里昂SpA(意大利)。为简便起见,作者将引用软,大师,和刚性模板模型,B和C,分别。叠加3 d扫描的a - b和c模型之间的相互差异没有透露一个重要。因此,定量估计的相互差异需要准确等级a和C模型的性能。不过,两对夫妇的模型不是完全可叠起堆放的。然而,下一个可能的形状修改由于A和C模型变形,一个显著差异可能取决于(i)刚性平移和旋转的两个模型和(2)noninformative相比条纹上模型的一部分。

表2列表的值如果和CI的12个样品。结果分成两个部分,致力于模型实现使用Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m和Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合材料。表在垂直方向分为两个部分。前者指的是B和模型之间的比较,标签 ,而第二个指B和C模型之间的比较,标签 。所选的指标表现出一致的结果。如果总是对应于高CI,反之亦然。因此,如果或词可以用于模板的性能排名。此外,指标的方差是次要的在所有情况下。因此,指标的平均值可以用于模式分类。

表2列出了相关指标。的直接检查表2建议以下排名的性能。第一个是最准确的,而最后一个是最坏的打算。(1)C-Transbond。C带附件的模型获得使用刚性模板和Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m复合展品最接近与主模型相似。SI和CI约等于0.50和0.74,分别。(2)A-Transbond。带附件的模型获得使用软模板和Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m复合展品与主模型密切相似。SI和CI约等于0.45和0.68,分别。(3)C-Evoflow。C带附件的模型获得使用刚性模板和Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合与主模型非常相似。SI和CI约等于0.41和0.65,分别。(4)A-Evoflow。带附件的模型获得使用软模板和Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合展品最糟糕的主模型相似。SI和CI约等于0.35和0.58,分别。

结果在表2不提供预期的公差在千分尺与每个样本,但是他们允许四个考虑模型的分类性能。C-Transbond体现最好的相似性。A-Transbond和C-Evoflow展示一个好的相似性与近似等于绩效指标。A-Evoflow金额两个误差来源,前者来源于软模板和后者从流体复合(Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent)。因此,A-Evoflow最糟糕的表现。这个排名的后果的讨论在决策过程将在下一节中讨论。

表3列出了三个正交方向的MSE (x,y,z每个模型a - b和c)在测微计。的x,y,z方向跨样本的宽度、深度和高度,在所有3 d扫描表示。的性能排名MSE表3完全按照在前面小节提出基于SI和CI。分析结果表3会导致以下注意事项。模型之间的平均差异总是低于60在所有样品和方向。

的均方误差x和y方向是显著高于z方向。具体来说,MSEz方向总是范围之间17和19与未成年人分散。相反,MSEx和y方向之间的跨度23C-Transbond模型到60在A-Evoflow模型中。排名在MSE性能匹配与基于综合指标。均方误差的方差x方向比有显著提高y方向,虽然平均值相当。不确定性在镜像B模板x方向总是高于y方向,独立于类型的复合或转移的刚性模板。不过,使用更多的刚性模板nonfluid复合,像Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m导致MSE方差的显著减少。

结果在前面的分段显示生殖在测微计误差估计。然而,作者质疑复制错误本地化。的中定义的值,方程(3),估计在所有模型点信息和noninformative部分。这些值被表示为散点图的彩色地图叠加模型。这个表示允许检测误差来源的基础上,不同颜色的阴谋。

图2显示不同的看法比较a - b Transbond, c Transbond, a - b Evoflow,和c Evoflow在选定的情况下。具体来说,图2显示了3 d视图,俯视,前视图,视图每一对标本。绘制数据2(一个)- - - - - -2 (p)选为代表的四个被认为是比较。详细的数据2(一个)- - - - - -2 (d)显示了逐点之间的距离B和C模型实现Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m复合。正如所料,地图的主色是蓝色的,有一些地区的高模型的横向部分差异。方差也最小,高于40点的相对距离μ米,普遍地在noninformative模型的一部分。

数据2 (e)- - - - - -2 (h)显示了逐点A和B模型之间的距离只有一个模型实现与Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m复合。较高的相对距离主要是集中在横向模式的一部分,与分散高于数字2 (e)- - - - - -2 (h)。相对距离更高的内部和外部模型的一部分,可以通过比较subfigures (f)和(g)。

数据2(我)- - - - - -2(左)显示B和C之间的逐点距离模型实现Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合。数据2 (o)- - - - - -2 (p)显示较高的模型之间的距离并不是集中在横向模式的一部分,作为观察的模型获得Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m复合(数字2 (e)- - - - - -2 (h))。这种差异是传遍整个模型。在示例如图2(米)- - - - - -2 (p)在额部,相对距离更高,但其他样本显示不同的错误定位。因此,错误与流体模型实现复合(像Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent)更不可预测。

数据2(我)- - - - - -2(左)B显示了逐点之间的距离和模型实现Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合。数据2(我)- - - - - -2(左)确认考虑数据2(米)- - - - - -2 (p),虽然相对距离平均高于任何其他样本。总之,误差分布的分析证明了以下的:

使用粘性树脂复合,如Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m,导致更高的误差模型的横向部分,而前一个是非常准确地复制。

使用液体树脂复合,如Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent,与一个更统一的误差分布,分散在所有区域的模型。

可能的误差分布是独立模型的类型学。模型的类型(或C)主要影响这种差异的平均值,而树脂复合的类型学误差分布的影响。

在图所示的标本2代表样本的情况。作者想要见证所有测试样品的误差分布。

图3收集所有模型的彩色地图,通过限制表示唯一的三维视图。图3证实了上述注意事项和证明的使用Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m与刚性模板转移总是伴随着显著的准确性和小色散。然而,在一些情况下,使用软模板或液体树脂复合会导致糟糕的性能,如图3 (e),3 (o),3 (u),3 (v)。作者只想与散点图直观地显示数值分析后表示。他们还决定插入的所有视图模型的给读者一个三维图像。然而,他们意识到头顶的视图和视图不提供任何临床信息。

4所示。讨论和结果解释

附件是必不可少的助剂在对准器技术。他们生成moment-to-force比组件来指导矫正运动。这些取决于物质属性,大量的运动程序在每一个调整器,牙齿解剖,并使用辅助配件的5]。附件允许定位矫正力作用在一个特定的牙齿。它因此可以等效的托架固定技术(24]。

传统的附件有一个矩形或椭圆形和可以提高对准器的记忆。然而,Dasy et al。37]表明,椭圆形的附件无法增加对准器保留在所有情况下,像长方形的。他们的结论是对准器的材料,而不是它的厚度,依恋的影响变化。

因为这个话题不是本文的目的,作者参考阅读科学论文的丹尼尔·et al。38),让读者了解更多关于热塑性材料的物理化学和机械特性用于矫正调整器的生产。优化附件有不同的形状,增加的临床有效性对准器实现更复杂的动作,如旋转、入侵、挤压或尖牙上摩尔(2,15,23,24,39- - - - - -41]。每个附件有一个活跃的表面取向提供所需的方向的力(2)和创建适当的moment-to-force比率为每个牙齿运动(4,24]。

附件设计必须最小化moment-to-force比率的侧组件,创建一个移动牙齿的counter-moment相反方向的运动相比,比如入侵的旋转和中央的引爆的尖牙上臼齿,和倾向在翻译23,40- - - - - -42]。

附件的位置,而不是形状,确定运动的有效性(3,4]。有限元分析由巴龙et al。5)演示了附件的有效性和不改变大大不同定位在牙齿的王冠。同时,一个轻微的变化发生在改变自己的方向。

必须特别注意的焊接过程优化的附件,最小化技术中的错误关于树脂复合材料的选择和正确使用的模板从模型转移到口腔。附件的错误定位结果在错误的牙齿运动和力(强度不足43]。也没有共识关于复合材料的选择要使用附件。D 'Anto et al。44比较以下三种材料:可流动的复合,保守的材料,和矫正复合,来确认这三个材料都适合生产附件因为他们忠实地再现他们的形状,即使矫正复合相比具有更高的值作为溢流可流动的一个。

Barreda et al。45)比较两个bulk-fill树脂(Filtek Z350 XT, 3 m ESPE Amelogen + TW, Ultradent产品Inc .)认为与对准器治疗6个月,有附件表面的改变而形状不能妥协。因此,两种材料的临床表现可以被认为是可以接受的。多亏尤文和et al。46]比较bulk-fill树脂和可流动的树脂,说明前者允许对准器配合更好。不幸的是,附件粘连协议失踪,所以选临床医生。Weckmann et al。43建议使用可流动的组合,最好是钢筋,两步技术。

实验调查发现以下方面:树脂复合导致更多错误的类型学比使用刚性或软转移模板。因此,医生应该更加注意转移的综合选择而不是刚度模型。因此,注意选择特定的树脂复合比转移模板材料在一个更重要的决策过程。

使用Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent复合导致更多错误比粘性Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m。这种现象可以依靠粘结法和误差传播的影响。使用树脂可流动的组合可以将焊接过程中的气泡。相比之下,使用粘性树脂不能与任何物质损失。此外,使用树脂的影响可流动的复合软,硬模板可能决定的总和变形偏见引起的两种变形材料的使用。

更高的误差与使用软转移模板与可能的变形在焊接过程中诱导处理的可变形模板。

预测的结果是具有挑战性的60而不是20μ明确的对准器性能。这个调查需要专用的有限元调查不是本研究的目的。不过,必须说,科学文献中没有提出任何量化相关性的复制错误明确的对准器和它的最终性能。

有趣的是,更高的复制错误x和y方向,相比z方向。这一事实取决于几何模型,以垂直方向的垂直发展有限,低于20厘米,比平面维度。因此垂直变形的后果在垂直方向更加有限。之间的x和y的方向,x表现出最高的一个错误。这一事实也取决于几何模型。最大的尺寸是沿着x方向(毫米)自y方向大约是40毫米。因此,给定相同的材料变形,随之而来的位移沿高维度。

使用Transbond™XT光治愈糊状胶粘剂,3 m会导致更高的误差模型,而在前面是次要的。相反,使用Tetric Evoflow, Ivoclar Vivadent与均匀分布的错误有关。这个事实是具有挑战性的理解,作者没有找到一个令人信服的物理原因。

一个可能的原因可能在于intraoral扫描仪的扫描精度。附件可能出现的不准确生殖之间的模型与不对称的左、右两侧拱。这个错误可能是因为intraoral扫描仪构造图像使用镜像复制(33]。

从本研究的数据,可以作为软模板的一个由于附件中介绍的最小误差繁殖。此外,材料的柔软允许临床医生更容易和更直接删除。相反,把刚性模板,不允许大变形,增加删除附件保税的风险,延长工作时间。

5。结论

数据处理赋予以下较低的性能排名从第一个复制错误最后以最糟糕的表现:(1)C-Transbond, (2)——Transbond C-Evoflow (3), (4) A-Evoflow。

有趣的是,使用树脂复合材料具有不同的流变学有更多的影响比使用刚性或软转移模板。因此,在决策过程中,从业者必须更加注重综合选择而不是转移模型的类型学。复制错误大约20之间的跨越μm和60μm。然而,作者不能肯定是否错误在这些范围可以明确的对准器的性能有显著的影响。

两个不确定性的来源主要是限制研究成果的有效性。首先是考虑到数量有限的样本。第二个不确定性的来源是不包括粘附过程的再现性,可能operator-induced相关错误。因此,未来的研究成果将瞄准扩展示例数据,包括额外的运营商内部的过程。此外,作者将在评估目标之间的关联复制错误由于使用一个特定的模板或树脂复合转移和临床明确调整器的性能。

数据可用性

数据可从相应的作者在合理的请求。

附加分

(i)精度评估附件焊接过程中对准器治疗转移模板使用不同的材料和复合材料。(2)刚性模板有粘性复合材料复制错误收益率低于软模板可流动的复合材料。(3)模型之间的平均差异始终低于60μ在所有样品和方向。(iv)使用粘性树脂复合导致更高的误差模型的横向部分比较正面。(v)使用液体树脂复合与一个更统一的误差分布。

伦理批准

这项研究不涉及人类或动物。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突与里昂水疗公司(佛罗伦萨,意大利)。

确认

作者承认里昂水疗公司(佛罗伦萨,意大利)的委托拉奎拉大学的研究和提供的材料进行测试。