International Journal of Computerized Dentistry
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Int J Comput Dent 20 (2017), No. 4     15. Dec. 2017
Int J Comput Dent 20 (2017), No. 4  (15.12.2017)

Page 343-361, PubMed:29292410, Language: English/German


In vivo tooth-color measurement with a new 3D intraoral scanning system in comparison to conventional digital and visual color determination methods
In-vivo-Zahnfarbmessung mit einem intraoralen 3-D-Scansystem im Vergleich mit herkömmlichen digitalen und visuellen Farbbestimmungstechniken

Mehl, Albert / Bosch, Gabriel / Fischer, Carolin / Ender, Andreas
Statement of problem: Three-dimensional (3D) intraoral scanning systems allow for the simultaneous acquisition of 3D information about tooth surfaces and a photorealistic view of the patient's tooth colors.
Aim: The goal of this study was the in vivo comparison of a new 3D scanner with a color acquisition mode and conventional visual and digital color measurements.
Materials and methods: The colors of 40 teeth of 20 patients were evaluated in seven ways: 1) By dentists using the Vita 3D-Master; 2) By dental technicians using the Vita 3D-Master; 3) With the 3Shape Trios device; 4) With the Vita Easyshade device; 5) With the Vita Easyshade Advance device; 6) With the SpectroShade device; and 7) With the SpectroShade Micro device. Digital measurements of Groups 3 to 7 were repeated three times for each tooth. For all groups, both the CIE Lab values and the Vita 3D-Master values were recorded. The repeatability and relative accuracy of the Vita 3D-Master values were analyzed statistically using Pearson's chi-squared test (α < 0.05). ΔE values were calculated from the CIE Lab values, which served as a basis for performing multidimensional scaling (MDS) and evaluating differences between the groups using the one-way ANOVA with post hoc Tamhane's test (α < 0.05).
Results: The results of the ΔE values showed that clinically relevant differences between the evaluation by dentists, dental technicians, and the intraoral scanning device (3Shape) are negligible. The intraoral 3D scanning device (Group 3) and the digital systems (Groups 4 to 7) did not differ significantly in the repeatability of color shade management. The SpectroShade Micro (Group 7) had significantly better relative accuracy than the other devices.
Conclusions: The results demonstrate that intraoral scanning systems can be used to measure both tooth color and tooth surface in 3D.
Clinical implications: Intraoral optical scanning devices allow for the acquisition of accurate 3D surface data. Tooth color can be evaluated simultaneously and can be used to determine the color of restorations without requiring additional conventional color-measurement methods.

Problemstellung: Mit intraoralen 3-D-Scansystemen erhält man inzwischen gleichzeitig eine dreidimensionale Oberflächeninformation der Zähne und eine fotorealistische Darstellung der Zahnfarben des Patienten.
Das
Ziel dieser Studie war ein In-vivo-Vergleich zwischen einem neuen 3-D-Scanner mit Farbakquise-Funktion und herkömmlichen visuellen und digitalen Farbmessungen.
Material und Methode: Bei 20 Patienten wurden die Farben von 40 Zähnen auf 7 verschiedene Arten bestimmt: (1) Gruppe Zahnarzt mithilfe des Vita 3D-Masters, (2) Gruppe Zahntechniker mithilfe des Vita 3D-Masters sowie mit den Systemen (3) 3Shape Trios, (4) Easyshade, (5) Easyshade Advanced, (6) SpectroShade und (7) SpectroShade Micro. Die digitalen Messungen der Gruppen 3 bis 7 wurden für jeden Zahn dreimal wiederholt. In allen Gruppen wurden sowohl die CIE-Lab-Werte als auch die Farbwerte des Vita-3D-Masters notiert. Die Wiederholgenauigkeit und relative Richtigkeit der Vita-3D-Master-Werte wurde mit Chi-Quadrat-Tests nach Pearson (α < 0,05) statistisch untersucht. Aus den CIE-Lab-Werten wurden Farbdifferenzen (ΔE-Werte) berechnet, die als Grundlage für eine multidimensionale Skalierung (MDS) und Bestimmung der Differenzen zwischen den Gruppen mittels einfaktorieller Varianzanalyse mit Tamhane-Post-hoc-Test (α < 0,05) dienten.
Ergebnisse: Die resultierenden ΔE-Werte zeigten, dass die Unterschiede zwischen Zahnärzten, Zahntechnikern und dem intraoralen Scansystem 3Shape klinisch nicht relevant und zu vernachlässigen sind. Das intraorale Scansystem (3) und die digitalen Systeme (4-7) wiesen keine signifikanten Unterschiede bezüglich der Wiederholgenauigkeit bei der Farbbestimmung auf. SpectroShade Micro (7) zeigte jedoch eine signifikant bessere relative Richtigkeit als die anderen Geräte.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, dass mit dem intraoralen Scansystem sowohl die Zahnfarbe gemessen als auch die Zahnoberfläche dreidimensional erfasst werden kann.
Klinische Relevanz: Intraorale optische Scanner gestatten die Akquise genauer 3-D-Oberflächendaten. Gleichzeitig kann mit ihnen auch eine Zahnfarbbestimmung erfolgen, anhand derer die Farbwahl für die Restaurationen ohne zusätzliche Farbbestimmung mit konventionellen Methoden möglich ist.

Keywords: intraoral scanning, tooth color measurement, spectrophotometer, shade guide, CAD/CAM
Intraorales Scannen, Zahnfarbmessung, Spektralfotometer, Farbskala, CAD/CAM

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