Creation of a standardized evaluation protocol for dental CAD/CAM acquisition systems
Mise en place d'un protocole d'évaluation standardisé des systèmes d'acquisition en CFAO dentaire
Résumé
Computer Aided Design and Manufacturing (CAD/CAM) allows the realization of dental restorations by a workflow composed of different successive links. The first link consists of the digitization of the patient's anatomy using an acquisition system. The quality of the restorations at the output of the chain depends directly on the quality of the initial digitization and the odontological community is in need of independent and objective evaluations of these devices. The objective of this research is to design a standardized evaluation protocol for odontological acquisition systems. The nature and the method of obtaining the digital model are first described, an analysis of the various existing technologies applied in dental digitization is carried out. Subsequently, the analysis of existing protocols in the literature shows that the use of principles and concepts from the science of measurements, metrology, are sometimes misinterpreted and not respected by the dental community. The work carried out consisted in adapting and transcribing the concepts of dimensional metrology to the application of odontological digitization. A first protocol, based on these concepts, was carried out within the framework of the digitization of partial dental arches. A second protocol for the evaluation of acquisition systems according to various criteria, each of which corresponds to a clinical challenge of digitization, was then conceptualized. The implementation of this protocol required the design of a reference object allowing the objective characterization of these criteria. The protocol has been tested on an intra-oral camera using a prototype of the reference object. The protocol is promising and the presented methodology allows to obtain informative results. The modification of certain geometrical entities from the design of the reference object, in the choice of the material and its manufacturing process, as well as the optimization of the method of processing the digitized data will be necessary for future work in order to standardize the protocol.
La Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur (CFAO) permet la réalisation de pièces prothétiques dentaires par une chaîne de travail composée de différents maillons successifs. Le premier maillon de la chaîne consiste en la numérisation de l'anatomie orale du patient à l'aide d'un système d'acquisition. La qualité des pièces à la sortie de la chaîne dépend directement de la qualité de la numérisation et la communauté odontologique a donc besoin d'évaluation indépendante et objective de ces dispositifs d'acquisition. L'objectif de ce travail est de concevoir un protocole d'évaluation standardisé des systèmes d'acquisition odontologiques. La nature et la méthode d'obtention du modèle numérique sont d'abord décrites, une analyse des différentes technologies existantes en numérisation dentaire est réalisée. L'analyse des protocoles existants dans la littérature montre que l'utilisation des principes et des concepts issus de la science des mesures, la métrologie, sont parfois mal interprétés et non respectés par la communauté odontologique. Le travail réalisé a consisté à adapter et retranscrire les concepts de la métrologie dimensionnelle à l'application à la numérisation odontologique. Un premier protocole, s'appuyant sur ces concepts a été réalisé dans le cadre de la numérisation d'arcade dentaire partielle. Un second protocole d'évaluation des systèmes d'acquisitions selon plusieurs critères qui correspondent chacun à une problématique clinique de la numérisation est ensuite présenté. La mise en place de ce protocole passe par la conception d'un objet référence permettant la caractérisation objectives de ces critères. Le protocole a été testé sur une caméra intra-orale à l'aide d'un premier prototype d'objet référence. Le protocole est prometteur et la méthodologie présentée permet d'obtenir des résultats riches d'informations. La modification de certaines entités géométriques retenues lors de la conception de l'objet référence, dans le choix du matériau et de son procédé de mise en forme, ainsi que l'optimisation de la méthode de traitement des données numérisées seront nécessaires pour de futurs travaux en vue d'une standardisation du protocole.
Origine : Version validée par le jury (STAR)