2024年3月19日发(作者：)
·5780·
中华临床医师杂志
（
电子版
）2012
年
10
月第
6
卷第
19
期
ChinJClinicians（ElectronicEdition），October1，2012，Vol．6，No．19
·
专家笔谈
·
口内数字化印模技术
苏庭舒孙健
最早投入市场的口内数字印模设备是德国
Sirona
［1］
公司于
1987
年推出的
CEREC
系统
。
最初的
CEREC
1
是基于激光的三角测量
（triangulationoflight）
原理
，
［2］
通过三条光线的交点确定空间的一个定点
。
为了保
证统一的光弥散以及扫描的准确性
，
该系统需要在扫
描前使用一种粉末
（
二氧化钛
）
在牙齿表面进行喷
［3］
雾
。
之后
Sirona
公司又陆续推出了
CEREC2
和
CEREC3，
工作原理基本不变
，
所不同的是
CEREC3
将
印模采集设备与修复体制作设备分开
。2010
年
Sirona
近年来随着电子技术
、
信息技术及先进制造技术
在口腔医学领域的引入
，
口腔修复医学也正在发生着
一场深刻的技术革命
。
数字化诊疗模式已被业内公认
为今后口腔修复的发展趋势与主流技术
。
其中
，
快速
、
精确的数字化光学印模采集是整个数字化诊疗成功的
前提与基础
。
目前
，
在临床上绝大多数采用的是口外采集方式
，
即采用扫描设备对患者牙列的石膏模型进行扫描以获
取数字化印模
。
这种口外的采集方式技术上相对容易
实现
。
扫描时
，
可以将石膏模型固定在一个底座上
，
保
持在多次扫描过程中图像均处于同一坐标系
，
便于图
口外采集方式仍然需要进行像的融合和重建
。
然而
，
传统的印模制取
、
翻制石膏模型等
。
口内扫描方式是
扫描设备伸入患者的口内直接对牙体和相关软硬组织
进行扫描测量
，
实时获取数字化印模
。
与口外方式相
其优势显而易见
。
不但省却了大量繁琐的传统步比
，
骤
，
降低了材料和人工的消耗
，
更重要的是
，
它将口腔
修复数字化诊疗推向了一个更高的水平
，
做到了真正
意义上的无模化
、
数字化
。
然而
，
口内数字化印模仍存在很多技术难点
。
一
方面在口内进行扫描时
，
会受到头部移动和口腔环境
，
诸如唾液
、
舌等的影响
，
从而影响图像采集质量
。
另一
方面
，
由于每次扫描时
，
坐标系会发生改变
，
在一定程
度上影响图像间的拟合重建
。
从目前研究状况来看
，
虽然仍存在难点
，
但在技术上已获得了很大的突破
，
并
进行了初步的临床应用
。
一
、
现有口内数字化印模系统的种类
、
工作原理与
技术特点
目前
，
已有多家公司致力于口内数字化印模的研
究
。
有的已在临床有了一定的应用
。
但这些口内数字
化印模技术的原理与技术特点不尽相同
，
了解和掌握
这些原理和特点对专业的口腔修复医师来讲十分
必要
。
DOI：10.3877/cma．j．issn．1674-0785．2012．19．002
基金项目
：
上海交通大学医工交叉基金项目
（YG2011MS07）；
上海
S30206）
市重点学科
（T0202，
作者单位
：200011
上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修
复科上海市口腔医学重点实验室
Email：doctorsunjian74@yahoo．com．cn
通讯作者
：
孙健
，
——CERECAC
系统
。
公司推出了第四代
CEREC
系统
—
CERECAC
中的口内数字印模技术采用了短波蓝光作
为光源
，
扫描获得单一的图像
，
并能使平行光线保证良
好的景深
；
其中的直角成像功能会增加准确度
。
通过
自动匹配
，
把几个图像整合到一起
。
Lava
TM
椅旁口内印模扫描仪
（Lava
TM
ChairsideOral
Scanner，LavaC．O．S）
是近年来由
3MESPE
公司生产
的相对技术成熟的口内印模采集系统
。
该系统以激活
AWS）
为原理
［4］
，
波前采样
（activewavefrontsampling，
在牙齿上方挪动摄像机获得牙齿的形状
，
通过改变轴
向位置
，
计算摄像机距离牙齿的距离
，
利用单镜头图像
得到三维信息
。
另外
，
设备中有三个传感器可以同时
从不同角度捕捉扫描物体的外形
，
同时通过聚焦
-
散焦
运算法在扫描得到的三维图像表面生成斑点
，
以提高
［5］
数字印模的准确性
。
Cadent
公司生产的
iTero
系统是基于平行共焦成
像
（parallelconfocalimaging）
原理来获取数字化印模
的
。
它利用激光进行光学扫描
，
可以在牙齿结构上以
50
μ
m
为间距的
300
个焦点深度捕捉到超过
100000
［6］
个光点
，
从而获得牙齿的图像
。
该系统不需要扫描
前对牙齿表面进行喷雾涂敷
。
D4DTechnologies
公司生产的
E4D
系统的工作原
理是光学相干断层成像
（opticalcoherencetomography）
和共焦显微
（confocalmicroscopy）
技术
；
该系统配有专
［7］
用的椅旁铣削系统
。
丹麦的
3Shape
公司于近年研发出的
TRIOS
口内
扫描仪是一种技术较为先进的口内数字印模系统
。
它
运用超快光学切割
（ultrafastopticalsectioning）
技术和
共焦显微技术
，
每秒可捕捉超过
3000
幅二维图像
；
通
过结合数百幅三维数字图像
，
实时地创建出三维数字
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10
月第
6
卷第
19
期
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·5781·
表
1
口内扫描仪
CERECAC
iTero
E4D
Lava
TM
C.O.S
IOSFastscan
MIA3D
DPI-3D
公司
SironaDentalSystemGm-
bH（DE）
CadentInc（IL）
D4D
（US）
3MESPE（US）
IOSTechnologies，Inc（US）
DensysLtd（IL）
DimensionalPhotonicsIn-
Inc（US）ternational，
MHTOpticMHTSpA（IT）-
ResearchAG（CH）
Hint-ElsGmbH（DE）
3ShapeA/S（DK）
Technologies，LLC
当前市场上主要的口内数字化印模系统的特性比较
工作原理
激光三角测量
，
光
学显微镜检查
平行共焦成像
光学相干断层成像
激活波前取样
激光三角测量和沙
伊姆弗勒原理
激活立体摄影测量
变频条纹投射
共焦显微测量和莫
瑞效应
立体视图
共焦显微测量
光源
可见蓝光
红色激光器
激光
脉冲可见蓝光
激光
可见光
波长
350～500nm
成像类型
多重图像
多重图像
多重图像
单镜图像
三重成像
二重成像
多重成像
喷雾涂敷
需要
不需要
有时需要
需要
需要
需要
不需要
椅旁铣削机
有
无
有
无
无
无
无
输出格式
专用
专用或
STL
格式
专用
专用
STL
格式
ASCII
格式
STL
格式
3DProgress
DirectScan
TRIOS
不详
不详
不详
三重成像
多重成像
多重成像
有时需要
不详
不需要
无
无
无
STL
格式
不详
专用或
STL
格式
TRIOS
系统不需要喷雾涂敷
。
印模
；
与
iTero
系统相似
，
现阶段已投入市场的拥有口内数字化印模设备的
CAD/CAM
系统还有
IOSFastscan，MIA3D，3Dprogress
等
（
表
1）
［8］
（1200±397）s，
间
、
重新取模次数分别是
（282±85）s，
（1482±438）s，（418±416）s，21
次
；
而采用口内数字化
（534±192）s，
印模时
，
这
5
个测量值分别是
（233±58）s，
（749±226）s，（100±65）s，67
次
。
重新取模次数是数
字印模大于传统印模
（P＜0.05），
但准备时间
、
操作时
间
、
总时间以及重新取模时间上均是传统印模大于数
字印模
（P＜0.05）。
此外本试验还应用视觉模拟评分
VAS）
记录了参与试验者对法
（visualanaloguescales，
结果显示试验参与者对传两种取模方法难度的评分
，
统印模取模难度的
VAS
评分为
43.12±18.46，
而对数
两者之间存在统计学字印模的评分为
30.63±17.57，
差异
（P＜0.05）。
这在一定程度上说明
，
通过简单的培
口内数字化印模在工作效率上较之传统印训和训练
，
模有着不小的优势
；
即使数字印模需要重新扫描次数
较多
，
但时间花费仍然少于传统的印模制取
，
并且前者
比后者更容易掌握
。
而数字印模在操作上的难点主要
体现在对邻间区域的扫描
，
所以重新扫描也仅仅针对
前次扫描的盲区进行
；
而传统取模如果需要重做
，
则必
须对整个牙弓进行重新印模制取
，
这当然大大延长了
操作时间
［10］
。
口内数字化印模设备除了在工作原理
、
光源
、
成像类型
、
是否需要喷雾涂敷
、
是否具备椅旁切
在扫描完成后的输出文件格式也不尽相同
。
削系统外
，
一种是不加密的
STL
文件
，
即所谓的开放式系统
，
它们
可以被大部分
CAD/CAM
系统读取并应用于后续的修
复体设计和制作
；
另一种是加密的文件
，
即所谓封闭式
系统
，
所得的数据信息只能运用于特定的
CAD/CAM
系统
；
或通过专用软件解密
，
应用于其他
CAD/CAM
系统
。
二
、
口内数字化印模的操作特点
在进行口内数字化印模采集的时候应注意以下几
个方面
：
在牙体预备完成后
，
必须应用排龈技术完整清
晰的暴露预备完成的边缘
；
对预备牙体及整个口腔进
行冲洗并吹干
；
如在扫描前需要喷雾
，
则需采用专用喷
雾器在预备的牙体及邻牙表面均匀地喷涂一层稀薄的
粉末
，
应避免涂层过厚影响今后修复体的密合度
；
在患
者牙间交错牙合的状态下从颊侧方向进行局部牙弓的扫
描以记录咬合关系
。
前面已经提到
，
应用口内数字化印模技术可以省
却很多原先繁琐的步骤
。
但仍有一些医师认为口内数
字化印模操作难度较大
，
且需要更多的椅旁时间
。Lee
等
［9］
。
三
、
口内数字化印模的准确性与重复性
1．
准确性
：
作为固定修复体
，
就位后边缘及内部适
合性是衡量修复体是否成功的重要指标
，
而其中印模
的准确性至关重要
。Syrek
等
［11］
对
20
例患者的
20
颗
在种植体印模采集的体外实验中对口内数字化印
后牙分别使用口内数字化印模和传统印模方法制作
CAD/CAM
全瓷冠
，
对全瓷冠内表面与预备牙的近中
、
远中
、
颊侧
、
舌侧四个参考点之间的边缘间隙进行测
模和传统印模花费时间进行了记录和评估
，
结果显示
传统印模的准备时间
、
操作时间
、
总时间
、
重新取模时
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量
。
结果显示
：
传统印模组
，
全瓷冠边缘间隙的中位数
是
71
μ
m，
四个测量点的最小值
/
中位数
/
最大值分别是
近中
52/69/84
μ
m，
远中
50/70/97
μ
m，
颊侧
47/74/
104
μ
m，
舌侧
27/67/102
μ
m；
口内数字化印模组
，
全瓷
冠边缘间隙的中位数为
49
μ
m，
四个测量点的最小值
/
中位数
/
最大值分别是近中
36/50/72
μ
m，
远中
43/55/
67
μ
m，
颊侧
27/28/54
μ
m，
舌侧
32/51/66
μ
m。
统计学
分析得出两种方法制作的全瓷冠的内部及边缘适合性
有差异
，
口内数字化印模优于传统印模
。
全瓷冠与邻
牙的适合性方面口内数字化印模也优于传统印模
（P
均
＜0.05）。
咬合匹配无统计学差异
。
由于口外扫描
需要进行传统的印模制取和模型翻制
，
而这些操作步
骤都可能产生误差
；
而口内数字印模则直接由牙科实
验室的技师在扫描输出文件进行设计和制作
，
并且在
从而快速成型模型上
（
如
SLA
模型
）
进行试戴和修整
，
最大程度上避免了误差的产生
，
提高了印模的准
［12］
确性
。
Cardelli
等
［13］
对
15
例患者的
37
颗患牙
（24
颗前
牙
13
颗后牙
）
制作了基于口内数字化印模的
CAD/
CAM
全瓷冠修复体
，
并对修复体与基牙的劲缘
、
轴壁
、
轴牙合嵴以及中央牙合面四点之间的间隙进行测量
。
前牙
112.45，131.68，
在这四个测量点的均值分别是
48.81，
165.47
μ
m；
后牙分别是
48.38，111.27，149，142.25
μ
m。
［14］
其结果符合临床标准
。Ender
等在体外实验中用
Lava
TM
C．O．S，CERECAC
以及传统硅橡胶印模三种方
法对同一母模进行取模
，
然后用标准化的扫描仪检测
（49±
三者准确性
，
结果三者分别为
（40.3±14.1）
μ
m，
14.2）
μ
m，（55±21.8）
μ
m，
三者之间无统计学差异
，
认
为口内数字化印模的准确性类似于传统印模
。
实验也
提示
，
口内数字扫描前运用的喷雾涂敷可能对扫描结
果有一定影响
。
虽然
CAD/CAM
产品的软件分析会将
相对应的喷雾厚度计算在内
，
但不同的临床医师在施
行喷雾时因为人为因素会产生差异
，
可能一定程度上
［15］
降低了扫描的准确性
。
2．
重复性
：
对于口内数字化印模重复性的实验研
［16］
合模究相对较少
。Stimmelmayr
等在树脂标准无牙牙
型以及由它翻制的石膏模型上进行体外实验
，
用以模
拟直接口内扫描和传统印模后模型上扫描
。
实验通过
Everest
扫描仪重复扫描比较了两种方法在扫描种植体
的重复性
。
结果显示扫描多聚体模型的差异为
（39±
58）
μ
m，
扫描翻制石膏模型的差异为
（11±17）
μ
m，
两
者存在统计学差异
（P＜0.05），
结论为口内扫描获取印
［17］
模的重复性不如传统印模
。DelCorso
等在体外实
验中得出口内扫描的系统误差在
14～21
μ
m；Mehl
通过实验证明口外扫描系统在扫描石膏模型上的
系统误差为
20
μ
m
甚至更小
。
口内数字化印模和传统
印模的扫描存在的重复性差异
，
一方面可能是源于喷
雾涂敷
；
另一方面
，
医师在重复进行口内扫描时很难保
证扫描仪的位置始终不变
，
扫描的图像在三维重建时
就可能会产生差异
，
而口外扫描中石膏模型与扫描器
械的位置始终固定
，
重复性就相对较高
。
因此
，
医师在
临床进行口内数字化印模采集前应进行培训
，
以达到
应用的熟练度
。
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（
收稿日期
：2012-08-14）
等
［18］
（
本文编辑
：
梁雷
）
J/CD］．
中华临床医师杂志
：
电子版
，2012，6（19）：5780-5782．
苏庭舒
，
孙健
．
口内数字化印模技术
［
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