Übertragungsgenauigkeit von Schienen für das indirekte Kleben von Brackets auf Basis von 3-D-gedruckten Transfermodellen

Abstract

Ziel: Die Untersuchung der Übertragungsgenauigkeit von konventionellen druckgeformten Schienen für das indirekte Kleben (indirect bonding [IDB]) von Brackets und Röhrchen, die auf Basis von digital geplanten 3-D-gedruckten Transfermodellen hergestellt wurden. Außerdem wurde geprüft, ob die Ausrichtung der Transfermodelle auf der Bauplattform beim 3-D-Druck die Übertragungsgenauigkeit beeinflusst.

Methodik: 27 In-vitro-Patientenmodelle wurden mit einem optischen Scanner (TRIOS®3W, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark) digitalisiert und in die Planungssoftware OnyxCeph3™ (Image Instruments, Chemnitz, Deutschland) importiert. Dort wurden mit dem FA-Bonding Modul die Positionen für alle Attachments virtuell geplant, um anschließend mit dem Kylix-3-D Modul Platzierungsrahmen für die Attachments zu erstellen. Diese digital geplanten Transfermodelle wurden exportiert und sowohl mit 15° (Gruppe H) als auch mit 75° (Gruppe V) Angulation auf der horizontalen Bauplattform eines Digital-light-processing (DLP) Druckers (Asiga MAX™, Scheu-Dental, Iserlohn, Deutschland) platziert und gedruckt. Brackets und Tubes (discovery® smart/ discovery® pearl / Ortho-Cast M-Series, Dentaurum, Ispringen, Deutschland) wurden temporär in den Platzierungsrahmen der 3-D-gedruckten Transfermodelle befestigt und darüber eine Ethylenvinylacetat-Schiene (BIOPLAST® 2,0 × 125 mm, Scheu-Dental, Iserlohn, Deutschland) druckgeformt. Mit den Schienen wurden die Attachments indirekt auf korrespondierende Gipsmodelle geklebt. Die beklebten Gipsmodelle wurden ebenfalls mit einem optischen Scanner digitalisiert. Die digital geplanten und tatsächlich erzielten Attachmentpositionen wurden durch Überlagerung der Zahnoberflächen in der Software Geomagic Control® (3D Systems Inc., Rock Hill, SC, USA) verglichen und die Abweichung für jedes Bracket und Röhrchen in drei Ebenen und um drei Achsen angegeben. Die Auswertung erfolgte mit einem linearen gemischten Modell in der Statistik-Software SPSS (IBM SPSS Statistics 27, Armonk, NY, USA).

Ergebnisse: Circa 97 % der linearen und 82 % der angularen Abweichungen befanden sich innerhalb eines klinisch akzeptablen Bereichs von ± 0,2 mm und ± 1°. Die größten linearen Abweichungen traten in der Vertikalebene nach gingival auf; die größten angularen traten im palatinalen Kronentorque auf. Die geringsten Abweichungen wurden linear in orovestibulärer Richtung nach vestibulär und angular im labialen Kronentorque gemessen. Es konnte kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen H und V gefunden werden.

Schlussfolgerungen: Die untersuchte IDB-Methode zeigt klinisch akzeptable Ergebnisse und kombiniert konventionelle mit digitalen Verfahren. Die Ausrichtung auf der Bauplattform hat keinen signifikanten Einfluss auf die Übertragungsgenauigkeit beim indirekten Kleben.

Objective: To evaluate the transfer accuracy of conventional pressure-moulded transfer trays for indirect bonding (IDB) of brackets and tubes, which were produced using digitally planned and 3D printed transfer models. In addition, it was tested if the printing orientation of the transfer models on the build platform of the 3D printer influences the accuracy of indirect bonding. Materials and Methods: 27 in-vitro patient models were digitized with an optical scanner (TRIOS®3W, 3Shape, Copenhagen, Denmark) and imported to the software OnyxCeph3™ (Image Instruments, Chemnitz, Germany). The FA-Bonding module of the software was used to determine the bracket and tube positions. With the Kylix 3D module, frames were created around every attachment for the following IDB. These digitally planned transfer models were exported and printed with both 15° (group H) and 75° (group V) angulation on the horizontal build platform of a digital light processing (DLP) printer (Asiga MAX™, Scheu-Dental, Iserlohn, Germany). Brackets and tubes (discovery® smart/ discovery® pearl / Ortho-Cast M-Series, Dentaurum, Ispringen, Germany) were temporarily bonded into the frames of the 3D printed transfer models and ethylene-vinyl acetate trays (BIOPLAST® 2.0 × 125 mm, Scheu-Dental, Iserlohn, Germany) were pressure-moulded on them. The attachments were indirectly bonded using the trays on respective plaster models. After that, the plaster models were scanned with an optical scanner. Digitally planned pre-bonding and scanned post-bonding attachment positions were superimposed with the software Geomagic Control® (3D Systems Inc., Rock Hill, SC, USA) and resulted in three linear and three angular deviations per bracket and tube. A statistical analysis followed, using a linear mixed model in SPSS software (IBM SPSS Statistics 27, Armonk, NY, USA). Results: About 97% of the linear and 82% of the angular deviations were within the clinically acceptable range of ± 0.2 mm and ± 1°, respectively. The greatest transfer inaccuracies in the linear dimension occurred vertically towards the gingival direction. In the angular dimension the palatal crown torque was the most inaccurate. The most accurate transfer was found for the linear dimensions in the orovestibular direction towards vestibular and for the angular dimensions in the labial crown torque. No statistically significant differences between groups H and V were detected. Conclusions: The method shows clinically acceptable results and combines conventional with digital workflows. The printing orientation on the build platform did not have a significant impact on the transfer accuracy of the IDB method.