Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es, die Übertragungsgenauigkeit einer im Polyjet-Verfahren 3-D-gedruckten IDB-Übertragungsschiene (SureSmile®, Dentsply Sirona, Richardson, TX, USA) für das indirekte Kleben in einem digitalen Workflow zu untersuchen.
Material und Methoden: Gipsmodelle von 30 Patient:innen mit kieferorthopädischem Behandlungsbedarf wurden mit Hilfe eines optischen Scanners (TRIOS 3W, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark) digitalisiert und in die Planungssoftware SureSmile® Advanced hochgeladen. Dort wurde ein digitales Modell erzeugt, auf dem Brackets und Röhrchen (discovery® smart/discovery® pearl, Ortho-Cast M-Series, 0.018 inch, Roth Prescription, Dentaurum, Ispringen) virtuell platziert wurden. Die digitalen Modelle mit den geplanten Attachmentpositionen wurden als STL-Datensatz für spätere Vergleiche gespeichert und exportiert. Über die Modelle mit den geplanten Attachmentpositionen wurde virtuell eine IDB-Übertragungsschiene kreiert und anschließend für den 3-D-Druck im Polyjet-Verfahren beim Anbieter in Auftrag gegeben. Nach Erhalt der 3-D-gedruckten IDB-Übertragungsschienen wurden alle Brackets und Röhrchen in die entsprechenden Aussparungen der IDB-Übertragungsschienen platziert und auf die korrespondierenden Gipsmodelle indirekt geklebt. Die tatsächlichen Attachmentpositionen wurden anschlie-ßend mit einem optischen Scan erfasst. Die geplanten und die tatsächlichen Attachmentpositionen wurden mithilfe einer standardisierten Best-Fit-Messmethode in der Software Geomagic® Control™ (3D Systems Inc., Rock Hill, SC, USA) überlagert. Dadurch wurden drei lineare (mm) und drei angulare (°) Abweichungen für jedes Bracket und Röhrchen in allen drei Raumdimensionen berechnet und statistisch ausgewertet. Basierend auf Kriterien des ABO wurden Abweichungen von ≤ 0,2 mm und ≤ 1° als klinisch akzeptabel definiert.
Ergebnisse: Bei der Übertragung von insgesamt 830 Brackets und Röhrchen gingen 10 Attachments beim Entfernen der IDB-Übertragungsschiene frühzeitig verloren. Bei der Auswertung von 820 Attachments wurde eine sehr hohe Genauigkeit der IDB-Übertragungsschiene festgestellt. Die größten Abweichungen der 3-D-gedruckten IDB-Übertragungsschiene wurden in der Vertikalen (5 % klinisch inakzeptable Abweichungen) und für Torque (17,2 % klinisch inakzeptable Abweichungen) gefunden. Bei Betrachtung der Zahngruppen wurden die meisten Abweichungen an den Molaren (29,3 % klinisch inakzeptable Abweichungen bezüglich Torque) gefunden. Außerdem traten mit der 3-D-gedruckten IDB-Übertragungsschiene im Unterkiefer weniger Übertragungsfehler als im Oberkiefer auf.
Schlussfolgerungen: Die untersuchte Übertragungsschiene erzielte eine sehr hohe Genauigkeit und eignet sich für die klinische Anwendung. Dennoch sind Korrekturen der Attachmentpositionen oder Korrekturbiegungen im Bogen nicht auszuschließen.
Objective: The aim of this study was to investigate the transfer accuracy of a 3D printed IDB-tray using the polyjet printing technology (SureSmile®, Dentsply Sirona, Richardson, TX, USA) in a fully digital workflow.
Materials and Methods: Using an intraoral scanner (TRIOS 3W, 3Shape, Copenhagen, Denmark), digital impres-sions were taken of the plaster models from 30 orthodontic patients with full permanent dentition and different malocclusions. These digitized models were uploaded to the SureSmile® Advanced planning software. Brackets and tubes (discovery® smart and discov-ery® pearl, Ortho-Cast M-Series, Dentauraum, Ispringen, Germany) were then virtually placed on the buccal surface of every tooth and a simulation of an indirect bonding tray was created over the planned attachment positions. Finally, the IDB tray was ordered and 3D printed by the provider using a Polyjet printer (Objet Eden 500V, Stratasys Ltd., Eden Prairie, MN, USA). The models with the planned attachment positions were saved and exported from the planning software as an STL-file for later comparison. After receiving the 3D printed trays, brackets and tubes were placed into the trays and transferred indirectly to the patient’s corresponding plaster models. To record the actual positions of the transferred brackets and tubes, an additional scan was conducted and then compared to the initially intended bracket positions using Geomagic® Control™ software (3D Systems Inc. in Rock Hill, SC, USA). For this, the corresponding tooth surfaces were superimposed with an automated best-fit alignment algorithm resulting in quantita-tive deviations between the pre- and post-bonding attachment positions presented in three linear (mm) and three angular (°) directions in a cartesian coordinate system. Finally, a statistical analysis was performed and linear deviations of ≤ 0.2 mm and angu-lar deviations of ≤ 1° were defined as clinically acceptable according to ABO standards.
Results: In total 820 attachments were transferred and analyzed using the 3D printed tray, after an early loss of 10 attachments during the removal of the IDB tray from the plaster model. A high accuracy was observed for all teeth. More than 95% of all linear and more than 82% of all angular measurements were within the clinically acceptable range as defined by ABO standards. The most frequent deviations were found in the vertical dimension (5 % clinically inacceptable transfer errors) and for torque (17.2 % clinically inacceptable transfer errors), especially for molars (29.3 % clinically inaccepta-ble transfer errors for torque). Regarding the upper and lower jaw, more transfer errors occurred in the upper jaw.
Conclusion: The transfer accuracy of the 3D printed IDB tray was good, however, compensations through wire bending or bracket replacement may occasionally be necessary. Despite the advantages of a fully digital workflow, not all the capabilities of the Polyjet printing technology have been fully realized in the examined IDB tray.
