► JOIN OUR DISCUSSION
Categories Investigation

最新口掃機: Primescan 之精準度實測分析

本文翻譯自 CEREC Digest 的另一篇文:
New Kid on the Block: Primescan and What It Means for Current and Potential Users

這篇內容只有擷取測驗和分析的部分,如果想對 Primescan 有基本的介紹,可以參考李承翰醫師的文章:
CEREC Primescan 第一手評測:數位製程源頭的震撼彈

Primescan 準嗎?

Primescan 號稱比 Omnicam 更快、更簡單、更精準的口掃機,我們使用過後覺得的確是快又簡單,但是否真的變了更精準呢?

Trueness vs precision.

Accuracy (準確度) 包含兩個概念,Trueness (真實度) 及 Precision (精確度)。Trueness 是比較掃描的結果與物品實際的差異;Precision 是比較多次的掃描結果之間的差異。根據 Dentsply Sirona 所提供的實驗數據來看,Primescan 的準確度如下:

Local Accuracy Global Accuracy
Trueness: 14 µm
Precision: 10 µm
Trueness: 32 µm
Precision: 30 µm

先來看左邊 Local Accuracy 那一欄,Primescan 的 Trueness 為 14 µm,也就是說不管你怎麼掃,掃描的結果與真實的物體差異平均是 14 µm 。雖然說這真的這代表真實度很高,不過其他機型或是大廠,例如 CEREC Omnicam, 3Shape Trios 也都有很好的表現,可以參考以下表格

Local accuracy values for desktop and intraoral scanners. Source: Heike, 2016.

再來,看右邊全口準確度 (global accuracy) 那一欄,實驗數值也蠻有趣的。 你可以把 local accuracy 想成單一 restoration 與 abutment 的密合程度,掃得越準,restoration 越準,放上去更密合; 而 global accuracy 就是全口式的裝置 ( 例如: Clear aligners, bite plates, implant frameworks 等等) 與牙齒們的密合度。準確度數值越小,代表誤差越小,越理想。因此,Primescan 的 global accuracy  32 µm 算是非常理想的,在一篇 2017 年比較四個口掃機的論文中提到的 global accuracy 的 Trueness 是 45.8 到 61.4 µm。

Comparison of full-arch precision by Imburgia, 2017.

如今,你可以在很多篇的論文中得到這些口掃機的實驗數據。不過要記得,檢測 global accuracy 有很多種方法,但這不是我們這次討論的主題。我們綜合比較了不同論文的實驗結果,得知 Primescan 確實在準確度上表現良好。然而,實驗數據及圖表有可能會產生誤導,特別是商業與金融方面的數據解讀,因此,暫且不論廠商怎麼宣稱,我們要來自己實際檢測一下

非-學術性質測試

Local Accuracy : 解析度

Local accuracy 是在表示掃描結果與真實表面特徵的差異,讓我先從這兩張放大圖來看,左邊是 Omnicam 掃出來的結果,右邊則是 Primescan 掃出來的結果。從這兩張圖來看,你可以發現 Primescan 可以忠實呈現出 buccal 面的小凹洞; 另外,看兩張圖片的右上方,可以發現 Primescan 所掃描出的 cervical margin 較清楚明顯。

Comparison of surface texture

除此之外,透過 STL 檔案大小也可以初步了解掃描網格的密度 (可以理解為掃描的解析度),但是我們發現 Omnicam 與 Primescan 掃描出來的檔案大小相差不多。那這樣要怎麼解釋 Primescan 比較 “準確” 呢? 讓我們來看以下兩張圖片,圖片與前一張相同,只是顯示出掃描網格。

Comparison of mesh distribution

由上方網格圖中我們可以看到 Primescan 的網格在 buccal 面的凹洞周圍及 margin 區較密集,而在較平滑的表面則是較大的三角網格。也就是說,Primescan 把較多的網格放在重要的特徵上面,使得 STL 檔案大小得到最有效的利用。

先假設 Omnicam 與 Primescan 從掃描到轉換成 STL 檔案的過程相同,我們認為 Primescan 是過濾掉許多不必要的雜訊,使得即便在網格密度(或是解析度)上兩者並沒有太大的差異,但 Primescan 所掃出的檔案有更好的訊號/雜訊比 (Signal-to-noise ratio),才得以更忠實地呈現表面細節。

Local Accuracy:  銳角

A used emax block for the edge test

一個銳利的邊緣(像是小於 90 度的銳角),經 Omnicam 掃描後通常會變得比較圓滑,事實上,有一篇論文是在講這個現象。而在新產品發表會上,Dentsply Sirona 聲稱 Primescan 可以掃到較清楚的邊緣。讓我們實際來看一下

Comparison of details near the edges

我們可以馬上看出 Omnicam 與 Primescan 的掃描差異,Primescan 有較好的邊緣銳利度以及較平滑的垂直表面。

Comparison of unreflective surfaces

若你是 Omnicam 的使用者,你會發現掃描時,若有牙齒上的色素染色或血液,掃描容易遇到問題。瓷塊上的黑色標記也一樣,而 Primescan 似乎比較沒有這個問題。

Global Accuracy

數年前,口掃機仍常被詬病全口掃描準確度不如 PVS double impression。隨著論文陸續釋出,大家開始發現全口掃描的準確度跟掃描的方式有很大的關係。 CEREC Asia 在 2015 年研發出一個結構式掃描 (Framework Scanning Method),指出好的全口掃描與正確的掃描策略關係密切,結構式掃描與隨意掃描的誤差可以相差到 200 um 以上

既然 Primescan 宣稱有如此良好的準確度,那還會需要結構式掃描嗎? 以下便是我們所做的測試,我們來比較下列三組實驗數據

  1. InEox X5 (桌掃) vs Omnicam (結構式掃描)
  2. InEox X5 (桌掃) vs Primescan (結構式掃描)
  3. InEox X5 (桌掃) vs Primescan (隨興掃描)

我們以第一組數據當作基準,第二組為實驗組,而第三組代表新的使用者。以下便是三組數據的比較


這裡我們用 superimpostion 的方式,將兩個掃描檔案疊合,而色溫條則表示兩疊合檔案的差異。綠色的區域表示兩疊合檔案的誤差值在 50 µm 以內,是比較準確的部分。另外,我們可以看到色溫條的左側有一個橫向直方圖,代表偏差值的分布,當這個直方圖越窄,表示結果越準確。

我們可以看出 Primescan 的掃描結果比 Omnicam 準,而且有趣的是,用 Primescan 時,用結構式掃描及隨興掃描的結果好像差不多,所以讓我們來看一下實驗的數據 (表格內單位為微米,µm)

表格內的絕對誤差值 (absolute average) 代表桌掃與口掃結果實際差異,更精確一點來說是真實度 (trueness),數值越低代表越準確。總結以上簡單的小檢測,我們可以歸納出 (結果是與 Omnicam 做比較)

  1. Primescan 的掃描結果比較乾淨,雜訊比較少
  2. Primescan 可以掃出較多的表面特徵
  3. Primescan 全口掃描準確度比 Omnicam 加上結構式掃描還高
  4. Primescan 在全口掃描時,使用結構式掃描與否,並不明顯影響掃描結果

這麼看來,Primescan 在全口掃描精確度方面,不像 Omnicam 那樣受限於掃描方式,這讓新手比較好上手也降低了學習曲線的門檻。好奇心使然,我又做了一個 Primescan 隨興掃描與 Primescan 結構式掃描的比較

儘管使用兩種不同的掃描策略,雖然樣本數還不夠大,我們可以大致將其視為精確度 (Precision) 的實驗。實驗結果跟 Dentsply Sirona 所公布的數據差不多。如果你有興趣深入了解,我是用 600,000 到 800,000 網格的模型去作比較分析的。

總結

這次 Dentpsly Sirona 推出新的機型與軟體,完全展現了它想擴展數位印模 (Digital Impression) 市場的雄心。 雖然這篇我比較著重在口掃機的部分,但口掃機也確實是數位牙科的起手式,是很重要的一個環節。

Primescan 操作簡單且掃描精準,可以推薦給想要購買口掃機的牙醫師。CEREC 系統除了有 A.I. 功能,還有一個很棒的終身教育網站 CERECDoctors.com ,讓你有問題可以問,有新科技可以學,很適合作為數位牙科的好夥伴。如果你在亞州的話,CEREC Asia 的再教育課程也非常歡迎你來一同學習成長。

Primescan 的出現,對已經是 CEREC 的使用者來說是一個分歧點。假設你的 Omnicam 軟體都會更新,我覺得不論使用 Omnicam 或是 Primescan 應該都是很好的。

事實上,有兩個因素會決定你是否要購買或是升級換成 Primescan,價錢以及未來長期規劃。假設你只是想有一台口掃機取代原有的傳統印模,那不論你買 Omnicam 或是 Primescan 或是其他大廠牌的口掃機都很好。但若你想要慢慢轉型成全數位牙科診所,業務範圍涵括贋復、植牙、矯正等等,那這台 Primescan 將是你踏入 CEREC 世界的最佳選擇。

說實話,使用其他大廠的口掃機你也能成為全數位牙科,但是就整體完整性的角度來看,CEREC 仍是擁有最完整的設備、軟體、機器的廠商。或許這最終仍取決於價格以及你究竟願意花多少時間投資到這個數位牙科的浪潮上吧。

如果你有更多問題或是評論,請於下方留言

Leave a Reply

avatar
  Subscribe  
Notify of