扫描辅助表面颜色对全牙弓种植体数字化扫描校准方案准确性的影响研究

　　本研究针对口内扫描(IOS)在种植修复中精度不足的临床难题，创新性地探讨了不同颜色扫描辅助装置对校准口内扫描方案(CISP)准确性的影响。通过体外实验发现，采用棕褐色(tan)扫描辅助的CISP方案在虚拟Sheffield拟合测试中展现出最优的精确度和真实性，为提升全牙弓种植修复体的被动就位精度提供了关键技术支持，对推动数字化种植修复的临床应用具有重要意义。

　　

随着数字化口腔医学的快速发展，口内扫描仪(intraoral scanner, IOS)已成为牙科诊疗中的重要工具。然而在种植修复领域，特别是在全牙弓种植支持式修复体的数字化印模获取过程中，IOS的精度问题始终是困扰临床医生的技术瓶颈。由于口内扫描仪需要将数百个局部扫描片段拼接成完整的三维模型，在无牙颌区域缺乏解剖标志参考的情况下，拼接误差会不断累积，导致最终模型精度无法满足种植修复体被动就位的要求。

传统种植印模技术虽然精度可靠，但操作繁琐、患者不适感强且高度依赖医生操作技能；而摄影测量技术虽能提供完全数字化的解决方案，却需要额外购置专用设备。因此，开发既能保证精度又便于临床操作的数字化印模方案成为当务之急。校准口内扫描方案(calibrated intraoral scan protocol, CISP)作为一种新兴技术，通过使用三维打印的校准装置（又称扫描辅助装置）和桌面扫描仪的组合，为解决这一难题提供了新思路。

值得注意的是，口内扫描仪通过接收物体表面反射光信号来获取三维数据，扫描辅助装置的表面特性（如颜色、反射率和透明度）可能显著影响扫描精度。此前有研究表明扫描装置的颜色可能影响扫描结果，但缺乏系统性的研究验证。为此，研究人员开展了这项创新性研究，旨在探究不同颜色的扫描辅助装置对CISP精度的影响，相关成果发表在《The Journal of Prosthetic Dentistry》。

本研究主要采用体外实验设计，使用包含6个种植体的上颌无牙颌模型，通过三种扫描方式（单纯IOS、使用扫描辅助装置的IOS-SA和CISP）获取数字化模型，其中扫描辅助装置采用灰、棕褐和白三种颜色的树脂材料制作。采用桌面扫描仪获取的模型作为参考标准，通过两种对齐方式（全部扫描体对齐和仅前两个扫描体对齐的虚拟Sheffield测试）评估精度指标，使用Python脚本进行偏差分析，并采用线性混合模型进行统计学处理。

材料与方法

研究采用标准化的实验流程：使用6个种植体的上颌无牙颌模型，通过TRIOS 4口内扫描仪进行扫描；制作三种颜色（灰、棕褐、白）的扫描辅助装置，并通过桌面扫描仪获取其高精度三维模型作为校准器；每组实验重复10次，共获得70个扫描数据（420个种植体位点）；使用两种对齐方法评估精度：全部扫描体对齐评估整体适配性，仅对齐SB1和SB2模拟虚拟Sheffield测试评估被动就位性能。

结果

当采用全部扫描体对齐时，CISP组表现出最优的真实性和精确度，显著优于IOS组和IOS-SA组。在虚拟Sheffield拟合测试中，CISP组从SB3开始展现出最佳的精确度。使用棕褐色扫描辅助装置的CISP组在所有颜色组中表现出最高的真实性和精确度，特别是在SB5和SB6位置优势明显。具体数据显示：在SB6位置，CISP组的棕褐色装置中位真实度为75.73μm，显著优于灰色(112.1μm)和白色(100.2μm)装置；精确度方面，棕褐色装置在SB5(49.11μm)和SB6(63.68μm)也表现最佳。

讨论

本研究结果证实了CISP技术相比传统IOS和IOS-SA方法的精度优势，同时揭示了扫描辅助装置颜色对精度影响的重要性。棕褐色装置的优势可能与其光学特性有关，能够为口内扫描仪提供最佳的光反射信号。这一发现为临床选择扫描辅助装置提供了科学依据，对提高种植修复体的被动就位精度具有重要指导意义。

结论

本研究得出以下结论：CISP相比单纯IOS和使用扫描辅助装置的IOS-SA能显著提高扫描的真实性和精确度；扫描辅助装置的颜色在整体适配测试中对精度影响不显著，但在虚拟Sheffield测试中，棕褐色的校准装置能获得最佳的CISP效果。这一研究为数字化种植修复的精度优化提供了重要技术参考，推动了口腔种植数字化技术的临床应用发展。