三维测量，使用CT评价新的牙科植入程序

三维测量，使用CT评价新的牙科植入程序

 总结
在亚琛工业大学医院，一个新的植入手术，植入种植体允许快速和温柔的。为了这个目的，针对具体患者的手术前手术导板的基础上进行CT扫描。这些特征与该植入物被固定在颚骨外科医生的确切位置和方向。只有非常有限的客观评估的实际植入的准确性是唯一可能的，因为现有的金属结构，由于牙列的计量分析不能做到通过人性化的方法，医学成像。但是，使用工业CT可以检测到所有必要的几何和计量评价。

关键词：尺寸测量与CT，植牙，诺贝尔引导方法，Prüfprozessfähigkeit

1背景
近年来，所谓的微创牙科模板的电脑支持导航implantology的方法已经变得越来越重要[1]。在这些过程中，植入物的最佳的解剖位置是由一个位掩码的装置。相较于传统的植入过程可以执行与该方法中，温和的和更快的为病人植入物中的应用。在植牙过程中了前所未有基本上未考虑到的因素是计量意识植入应用的准确性的问题。然而，这是一个重要的观点，使发生偏差方面的不同方法之间的比较。此外，外科医生目前缺乏适当的参数，捕获的定量方法的可能性和局限性。因此，底层的基本目标计算机辅助模板引导植入牙科程序，特别是所谓的诺贝尔指南的概念[2]调查的准确性。在这里，通过计算机辅助开始钻井模板，已经创建了一个模型，牙齿印模的病人相比，已建立的模型之间的位置偏差。该分散体作为工艺的重现性的措施。
以及建立在生产测量的三维测量方法，如触觉计量使用本应用程序是困难的。该植入物具有不同方向性的，因此，在某些情况下，为每个配置模板，探头可以具有被适于防止Schaftantastung的。因此，非接触式测量方法这里作为X射线计算机断层扫描（CT）的报价，因此，模板可以完全入账，并在一个相对较短的时间内。总共有30个模型（每个15模板和主模型，由上，下颌骨）tomografiert在患者的研究中，比较的结果与相应的主模型的模板。模具的石膏成型材料中所谓的植入物类似物（植入物的固定点）被录取纯钛。在植入物类似物治疗间隔也拧出纯钛。有袖子，具有直径为3.8毫米，4.3毫米和5.0毫米的使用。图1左侧显示的模板模型，旋入式袖子的一个例子。为Tomografierung的结构示于图1的权利。

图1：Tomografierung模板模型

这些模板被记录在225千伏及1260预测一些。体素大小为92微米。内表面模型表面点几乎可以探测在个别核心。表面点与理想的替代元素（平面，圆柱）。参照个别袖子右袖，天诛地灭。

2评价的研究
，要评估的模板tomografierten了衣袖的各个位置，参考套筒的测量相对于确定的主模板模型和模型之间的位置差异。其次，个别袖子的角度是确定的有关的参考情况下的xz平面和yz方向。各个气缸的交点的位置的差异，是由两个轴的参考平面。上的参考电平，植入物的前端的位置构成较低的参考电平，种植体肩的位置。个别功能可以定义如下：

X0：在x-方向上的位置差的愈合隔开的峰高
Y0：高峰期愈合对峙在y方向的位置差
在x方向上的位置差X1在种植体肩的水平
Y1：在y方向上等于种植体肩台的位置差异，
X2：在x方向上的位置差异的水平植入小费
Y2：在y方向上的位置差异等于给植入物的前端
Z：在z方向上的位置差的愈合隔开的峰高
XZ：在XZ平面的角度差
YZ：在yz平面上的角度差
对于上面列出的每个特点的统计分析是什么意思（MW），中位数（我）和标准差（σ）。对于一个正常的分布的特征值是假定的。结果绘制在箱线图（图2）。箱线图总结的集中趋势，分散性和偏斜的数据图表。在箱形图，中位数，四分位数（25％和75％），示出的两个极端的一个特征值。由于在图2和图3中，对于大多数的功能的均值和中位数之间的小偏差的结果的结果，因此对称分布。

图2：模板旋转偏离参考模板：参考图3的平移偏离

另外的平移和旋转的变化，以下医疗方面的影响，通过测量

操作者（操作人员的影响）的影响。
植入颌骨的差异
植入直径
的存在下剩余的牙齿比较无牙颌的影响
外科医生带来适合手动夹爪1钻入患者的口腔中的模板。因此，操作者上的二维布置的植入物具有显着的影响。通过不同的手的位置在植入颌骨的应用程序之间的差异的预期。对于列出的医疗方面的方差分析（方差分析，方差分析）[4]进行，以得出的特征值可以根据法律。在一个单因素方差分析，以确定是否在不同水平的测定数据的变化
（例如，上，下颌骨）是随机的，或是否有全身的效果。这是计算的整体色散的第一测定数据和第二出各个值的平均值的分布。使用F检验，确定两者是否有显着不同的变化的不同表现。如果是这样的情况下，也被定义为显着表达的影响。的F检验的p值的概率，在本质上的随机发生的影响。 0.01的p值的概率的差异可以随机，1％，为0.001当量～0.1％，用p值作为一个例子，在这一点上，夹爪的影响，以角度偏差和分散。在图4和图5中，xz和yz平面和散射的角度偏差框中，然后再次重复。上颌骨（OK）的一个显着放大的分散体相比，分散的下颚（英国）的测量值而产生。这证实了假设，Applizierung上颌骨假体更难以执行，因此受到更大的波动。

图4的角距离的影响图5的颚的颚的影响的角度偏差（XZ）和色散偏差（YZ）和分散

上的平均值，显示在本研究中，没有显着的差异，在操作人员的影响，钳部件的存在下剩余的齿的F-检验中的应用。关于其余的牙齿检测ANOVA检验主要是上下颚部分操作人员的影响，并没有显着性差异的显着差异，显着差异。作为限度，差是否显着或不显着，在这里被认为是平常的p值0.05，对应于显着性水平为5％的。这样一条语句就可以到什么程度审查过程本身造成的方差，反复进行测量单个模板。每个模板都确实是一个独特的片，但研究的模板的特点是相似的，因此，测试过程中的传播有关的陈述可以被转移到其他模板。经CT检查过程包括整个测量链，包括相关硬件和软件相关的不确定度。最相关的不确定度分量用于本应用程序的查询结果的重复测量的散射。持有工件，如袖子的热膨胀和表面粗糙度远低于检查过程中的分散性，因此可以被忽略。的植入物本身具有粗糙表面，以促进骨组织附着由于表面积大，可用，这样。在治疗中使用的隔板，在一个更​​小的表面粗糙度的测量相反。
从重复的测量结果可以看出，所有6芯由经验标准偏差的投影的角度，其特征在于散射是xy和xz方向的小于0.1°（图6）。袖子被认为是此缸，是指由两个圆弧段。一个圆形剖面位于套筒头，其他圆形截面管脚。气缸的中心轴和定义的部分的平面的交点的坐标来进行散射，的经验标准偏差大于0.06毫米（图7）。

​

图6：审核过程分布（方位图7：审计过程中的分布（圆柱轴的交点）定义切割平面气缸轴）

对于评估的散射相对于在允许的公差，Prüfprozessfähigkeit概念可以被应用。此概念是基于允许的公差或公差范围内，可以进行相关的处理散射SG。一般在CGPrüfprozessfähigkeitsindex和的关键区别PrüfprozessfähigkeitsindexCGC。前者仅考虑散射的测试过程中，另外第二中心内双向校准值的偏差量公差吨。该偏置确定在初步的实验中，已校准与触觉的参考工具模板模型。根据下面的公式计算的能力指数和cg CGC [4]：

主要由汽车行业实施Prüfprozessfähigkeitsuntersuchungen已赶过去，所以尤其是存在这方面的计算规则。专门设计用于医疗应用的公式不存在。但是，上述式中，可以用作测量的变异是覆盖在通常的变化范围为±2重复比重[4]。对于这一点，一个正常的分布作为基础。根据本说明书和医疗方差分析（参见图和图），可衍生的公差。对于植入物的取向导致的公差为±1°的公差为±0.5毫米的交叉点的坐标。能力分析的结果表明，对于给定的功能（取向的植入物和交叉点），可能会超过所需：Wertefür，：重心CGC 1.33（为8 sg内公差吨）。因此，测试过程中的能力，在本申请中所示。
3结论
总之，可以说，可以根据所描述的程序的尺寸特性的医疗应用的培训。中部的问题是使用的非破坏性测试方法，例如X射线计算机断层扫描（CT）。 CT允许内部和外部特征的同时检测。这形成测定特性的基础。该程序是进行种植学的例子中为牙科程序，特别是所谓的诺贝尔指南程序。但是，它可以被转移到其他的医疗程序。关键的一点是，通过转让从计量的概念，如分析和测试过程的能力，以及医疗应用中的尺寸精度方面进行评估。因此，的基础上创建的，以证明成功的治疗，例如，或一起用来比较的不同的治疗方法。此外，它可能会增加的研究implantology的程序和显着的影响因素时，识别的过程的理解。

证书
[1]，G. W. Zechner泰珀：保护计算机系统规划 - 从微创植入的位置和其实施。 Prodental 2/2007，第38-43页
[2]·耶尔德勒姆，A. Charrat; H. Spiekermann：在一个小时内立即恢复无牙颌“牙齿”。 2004年种植12：341-358
[3] ISO / TS 15530-3标准草案，2008-05产品几何技术规范（GPS） - 坐标测量机（CMM）确定的不确定性的方法 - 第3部分：使用已校准工件或标准（ISO / TS 15530-3:2004 ）;德文版本CEN ISO / TS 15530-3:2007
[4]·迪特里希，A.舒尔茨：测量过程的能力，卡尔汉瑟出版社，慕尼黑，维也纳，2007年