Ziel: Die Untersuchung der Genauigkeit von CAD/CAM-basierten Übertragungsschienen (INDIVIDUA®, CA Digital, Hilden, Deutschland) für das indirekte Kleben von Brackets und Röhrchen im Rahmen eines digitalen Workflows in der kieferorthopädischen Praxis. Des Weiteren wurde eine softwarebasierte, dreidimensionale Messmethode zur Bestimmung des Übertragungsfehlers vorgestellt, die mithilfe eines Algorithmus teilweise automatisiert wurde. Materialien und Methoden: Die Gipsmodelle von 24 kieferorthopädischen Patient*innen mit bleibendem Gebiss wurden mithilfe eines Intraoralscanners (TRIOS® 3, 3Shape, Kopenhagen, Dänemark) digitalisiert und in die Planungssoftware OnyxCeph3TM (Image Instruments, Chemnitz, Deutschland) eingepflegt. Die Position der virtuellen Brackets und Röhrchen wurde individuell für jeden Zahn festgelegt, um den Prinzipien der Straight-Wire-Technik zu entsprechen. Die final bearbeiteten STL-Dateien wurden daraufhin digital an CA Digital gesendet, um die INDIVIDUA® Übertragungsschienen herzustellen. Nach Erhalt der Schienen wurden die eingefassten Attachments (discovery® smart/pearl, Ortho-Cast M-Series Dentaurum, Ispringen, Deutschland) mithilfe dieser Schienen indirekt auf die entsprechenden Gipsmodelle geklebt und es erfolgte ein zweiter Intraoralscan, um die tatsächliche Position der Attachments zu erfassen. Die STL-Dateien der Modelle mit den geplanten und den tatsächlichen Bracketpositionen wurden schließlich zur 3-D-Analyse der Abweichungen in die Software Geomagic Control® (3D Systems Inc., Rock Hill, SC, USA) importiert. Dort erfolgte nach manueller Segmentierung aller Zahnoberflächen eine für diese Studie entwickelte automatisierte 3-D-Überlagerung der entsprechenden Zahnoberflächen auf der Basis eines zweiphasigen lokalen Best-Fit-Alignments. Die resultierenden Abweichungen wurden für jedes Attachment in einem Koordinatensystem entlang der drei Achsen in Millimetern und um die Achsen herum in Grad angegeben und in Bezug auf die jeweiligen Richtungen interpretiert. Ergebnisse: Insgesamt wurden 622 der 661 ursprünglich geplanten Attachments (94,1 %) erfolgreich mithilfe der INDIVIDUA®-Übertragungsschiene auf die entsprechenden Gipsmodelle der 24 Patient*innen übertragen. Die größten linearen und rotatorischen Übertragungsfehler waren an den Eckzähnen und Prämolaren nach mesial und bei der Rotation in der Horizontalebene zu beobachten. Insgesamt traten rotatorische Abweichungen über alle Zahngruppen hinweg im Vergleich zu den linearen Abweichungen häufiger auf. Schlussfolgerungen: Die Genauigkeit der CAD/CAM-basierten Übertragungsschienen ist klinisch akzeptabel und eignet sich daher für den kieferorthopädischen Praxisalltag, insbesondere wenn eine digitale Infrastruktur vorhanden ist. Darüber hinaus wurde eine teilweise automatisierte, dreidimensionale Messmethode zur Bestimmung von Attachmentabweichungen vorgestellt, die sich für zukünftige Studien zur Übertragungsgenauigkeit eignet.
Aim: The aim of this study was to determine the accuracy of a CAD/CAM-based indirect bonding tray (INDIVIDUA®, CA Digital, Hilden, Germany) and to present a standardized measurement procedure scripted to automation. Materials and methods: Plaster models of 24 in-vitro patients with full permanent dentition, obtained from a previous clinical study, were digitized using an intraoral scanner (TRIOS® 3, 3Shape, Copenhagen, Dänemark). Brackets and tubes were virtually positioned on the buccal tooth surfaces using the planning and simulation software OnyxCeph3TM (Image Instruments, Chemnitz, Germany). These placements were based on the FA-point, with individual adaptations to align with the orthodontic treatment approach following Andrews' principles of the straight-wire concept. Once completed, the resulting project files were sent digitally to a dental laboratory for the manufacturing of the INDIVIDUA® indirect bonding trays. Additionally, the STL-files were exported and saved for later analysis of the attachment deviations. After receiving the IDB trays, they were prepared for the bonding procedure and finally used for the indirect bonding of the brackets and tubes (discovery® smart/ discovery® pearl, Ortho-Cast M-Series, Dentaurum, Ispringen, Deutschland) onto the corresponding plaster models. A second scan was performed to capture the real attachment positions and compare them to their digitally planned counterparts. The transfer accuracy was subsequently analysed by a specifically developed 3D superimposition method based on local best-fit alignment of the corresponding tooth surfaces (Geomagic Control®, 3D Systems Inc, Rock Hill, SC, USA). This process was significantly automated to standardise the procedure and save time. Consequently, the deviations of the planned and real bracket and tube positions were calculated and presented as three linear and three angular measurements within a Cartesian coordinate system. Results: In total, 622 out of the originally planned 661 attachments (94.1%) were successfully transferred to the corresponding plaster models of 24 patients using the INDIVIDUA® indirect bonding tray. The canines and premolars showed the largest linear and angular deviations, especially in the mesial direction and in rotation of the teeth in the horizontal plane. Overall, angular deviations occurred more frequently than linear deviations across all tooth groups. Conclusions: The transfer accuracy of the CAD/CAM-based INDIVIDUA® indirect bonding tray is clinically acceptable and suitable for use in the orthodontic bonding routine, provided that the technical infrastructure for a digital workflow is in place. The measurement procedure and algorithm presented here are suitable for evaluating deviations between the planned and actual positions of brackets and tubes. Therefore, they are well-suited for further studies on the transfer accuracy of indirect bonding trays.
