Menetelmä suuskannerin kumulatiivisen mittavirheen määrittämiseksi

Abstract

Suoraan suusta tapahtuvan kuvantamisen (skannauksen) tarkoitus on syrjäyttää perinteinen käsin otettava jäljennös ja tämän avulla tehtävä kipsimalli. Suuskanneri tuottaa hampaiston geometrian suoraan digitaaliseen muotoon. Hammaskaarta pitkin tapahtuvassa skannauksessa syntyy matkan pidentyessä kasautuva mittavirhe (kumulatiivinen mittavirhe). Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää menetelmä tämän virheen määrittämiseksi.

Suuskannerin tuottamaa digitaalista kolmioverkkomallia verrattiin digitaaliseen alkuperäismalliin. Malli suunniteltiin vastaamaan mahdollisimman hyvin todellisen suun geometriaa ja siihen lisättiin elementtejä, joista oli helppo ottaa tarkkoja mittapisteitä vertailua varten. Digitaalisesta vertailumallista tehtiin kolmioverkkomalli ja se tulostettiin 3D-tulostimella. Tuloste skannattiin kahdella eri skannerilla. Skannauksia verrattiin alkuperäismalliin. Skannaus suoritettiin käsin, kuten hammaslääkärin vastaanotollakin tehdään, ja se toistettiin neljä kertaa kummallakin skannerilla. Vertailumitaksi valittiin viisaudenhampaiden paikalle asetettujen kuutiollisten elementtien bukkaalisivujen etäisyys, joka alkuperäismallilla oli 66 mm. Vertailumitta mitattiin neljästä eri kohdasta jokaiselle skannaukselle. Tuloksista laskettiin mediaani, vaihteluväli, vaihteluvälin pituus ja mittavirhe.

Ensimmäisellä skannerilla saatiin etäisyyksien mediaaniksi 66,040 mm, vaihteluväliksi 66,035 - 66,115 mm, vaihteluvälin pituudeksi 0,08 mm ja mittavirheeksi -0,095 mm. Toisella skannerilla saatiin etäisyyksien mediaaniksi 66,310 mm, vaihteluväliksi 66,170 - 66,455 mm, vaihteluvälin pituudeksi 0,285 mm ja mittavirheeksi 0,175 mm.

Tuloksista havaittiin, että mittavirhe voitiin määrittää opinnäytetyön tuloksena syntyneellä menetelmällä. Skannattava malli pitäisi kuitenkin valmistaa mahdollisimman mittatarkasti ja se tulisi tarkkuusmitata valmistuksesta aiheutuneen virheen eliminoimiseksi. Näin saataisiin määritettyä todellinen kumulatiivinen mittavirhe.

The purpose of scanning geometry directly from mouth is to displace traditional handmade impressions and plaster models. The teeth geometry is obtained by scanning directly in a digital format. By scanning the teeth geometry can be obtained directly to a digital format. Scanning made along a dental arch will produce cumulative measurement error. The aim of this study was to develop a method for the determination of that measurement error.

The digital triangulated model produced by the intraoral scanner was compared to the ref-erence model what was also modeled in digital triangulated form. The model was designed to meet the actual geometry of the mouth as closely as possible and geometrical elements were added to it where accurate measurement points could be easily taken for comparison. Digital reference model was printed with a 3D printer and print was scanned with two different intraoral scanners. The results were compared with the digital reference model. The scanning was performed manually like in a dental practice and it was repeated four times with both scanners.

As a result, the calculated cumulative measurement error with the first scanner was -0,095 mm and with the second scanner 0,175 mm. The range of measurement results with the first scanner was 66,035 - 66,115 mm and with the second scanner 66,170 - 66,455 mm. The original distance in the digital model was 66 mm.

The results showed that cumulative measurement error could be determined with a method developed in this thesis. In order to determine the measurement error accurately, the model to be scanned should be manufactured as dimensionally accurately as possible. The manufactured model should be precision measured in order to eliminate the error during manufacturing. With this method an actual cumulative measurement error could be determined precisely.