配准点数量对通过CBCT扫描配准的表面数字化扫描的修复治疗计划的准确性影响：一项体外研究

 

       赖漪娆 译；王刃 审校

       关键词：精度，计算机辅助种植设计，锥束计算机断层扫描，图像配准，基于点的配准

 

       摘要

       目的：评估使用基于点的配准，并选择了应用三个配准点的锥形束计算机断层扫描(cone beam computed tomography,CBCT)中的修复治疗设计的准确性,并评估配准点数对修复设计准确性的影响。

 

       材料和方法：在去除下颌左侧第一前磨牙，第二前磨牙和第一磨牙后，对主模型进行CBCT扫描。通过使用实验室扫描仪对主模型进行数字扫描。使用种植体设计软件将数字模型配准到CBCT扫描的3D渲染中。使用三个，四个，五个，六个，七个，八个，九个和十个配准点重复基于点的配准。计量软件用于测量从CBCT扫描获得的标准曲面细分语言(standard tessellation language,STL）文件上每个参考点组的已注册模型的3D偏差。将从CBCT扫描获得的有完整牙列的主模型的STL文件作为参考对照。

 

       结果：使用三个配准点，已配准的修复设计与参考模型的平均绝对偏差为17.63 μim。增加配准点数量未能证明对偏差的统计学意义（P>0.05）。

 

       结论：对于这种临床情况，三个配准点为将修复设计整合CBCT扫描提供了足够的准确性。在这项研究中，增加配准点的数量对修复设计的准确性没有显著影响。

 

       以修复为导向的种植外科手术的概念使临床医生能够根据修复设计的功能需要和美学需要有效地定位种植体的位置。对于修复设计中的骨骼和相关结构的可视化是实施此理念的基本组成部分。

 

       最初由Gateno等人进行了临床上的应用描述，引入了数字扫描配准作为简化种植体设计过程的一种方法，该方法可以同时评估设计的修复，骨结构和相关的软组织。由于引起散射的金属修复体或正畸托槽可能会使CBCT扫描结果中的牙列模糊，因此将数字扫描与CBCT扫描结合使用可以改善牙齿的可视性。图像配准还可以克服与放射导板有关的一些问题，例如不正确的放置位置，不良的丙烯酸混合以及丙烯酸的尺寸变化。此外，在计划种植体植入手术时，可以使用图像配准更准确地设计修复计划，这可以减少总体测量误差并允许更准确的种植体植入手术。

 

       配准通常应用迭代最近点算法，该算法可以识别两个数据集上的匹配点，并计算出它们之间最精确的对齐方式。可以使用基于标记或无标记的过程来实现配准。基于标记的配准需要使用通常包含在导板或设备中的基准标记来完成。进行配准时，无标记的方法是使用解剖学标志和结构作为参考。无标记配准可以进一步分类为基于表面的方法或基于点的方法。基于表面的配准通常是自动的，并且依赖于手动选择的区域上的匹配表面，而基于点的配准则依赖于两个数据集上的可识别标志的选择，例如牙尖和线角。

 

       尽管已经研究了基于点的配准方法的准确性，但是尚未对这些方法的流程进行充分的研究。建议至少使用三个配准点进行基于点的配准，但是，该配准点数尚未得到充分验证，根据配准点数量确定的基于点的配准准确性数据有限。因此，这项体外研究的目的是评估使用基于点的配准和三个配准点将修复治疗设计纳入CBCT扫描的准确性，并比较配准点数对修复设计准确性的影响。提出的无效假设是增加配准点的数量不会对修复设计的准确性产生统计学上的显著影响。

 

 

       本文刊登在《临床口腔种植研究》中文版 2021年9月 第6卷 第3期