Clinical justification of the effectiveness of the use of digital devices for determining the color of the tooth

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The procedure for determining the color of teeth can be carried out visually using colors or special devices, or both methods at the same time. The visual definition of shades using popular instrumental techniques, although ubiquitous, is nevertheless very subjective. The hardware method for determining the color of teeth consists in an objective computer analysis of the image obtained under ideal optical conditions. Ambient light should not affect the color detection results obtained by spectrophotometers and colorimeters. The main advantage of the hardware method of determining the color of teeth is the elimination of subjectivity. The world scientific literature describes many studies comparing the quality of color determination by hardware and visual methods. However, these data differ, and the conclusions are not unambiguous in the choice of a particular method, therefore, the clinical effectiveness of digital technologies for determining the color of teeth, as well as the scientific justification of their use, is an urgent problem of modern dentistry.

AIM: To evaluate the accuracy of determining the color of teeth with digital dental devices in comparison with the visual assessment of color by an expert group.

MATERIAL AND METHODS: In order to achieve this goal and form the design of the study, we analyzed the sources of scientific literature. The information search was carried out in the scientific electronic databases eLibrary, Scopus, PubMed in the period from 2002 to 2020, according to the keywords of the query: methods for determining the color of teeth, comparison of methods for determining the color of teeth, hardware methods for determining the color of teeth. The results of the study of special literature on this topic have identified the most accurate and frequently used methods for determining color in practical healthcare. Of the visual methods, preference is given to determining the color of teeth using the colors VITA Toothguide 3D-Master (VITA Zahnfabrik, Germany) and VITA Classical (VITA Zahnfabrik, Germany). Of the devices, among spectrophatometers, most authors prefer VITA Easyshade (VITA Zahnfabrik, Germany) and Spectro Shade (Micro High Technologies, Italy), among hybrid devices (intraoral scanners) — 3Shape TRIOS (3Shape, Denmark). The evaluation of the accuracy of determining the color of teeth by digital dental devices was carried out on 20 natural right medial central incisors of 20 patients in a dental office. The effectiveness of these devices was determined in comparison with the teeth color indicators determined by the expert group. For each pair of the studied methods, Cohen’s kappa was determined — a statistical coefficient for determining the mutual reliability of appraisers. When calculating Cohen’s mouthguard, the results of color determination for each third of the tooth surface were compared separately by compiling multi-field tables. Statistical processing was carried out in Excel 2016.

RESULTS: According to the interpretation intervals of Cohen’s kappa values, mutual reliability of evaluators is defined as “excellent” at values from 0.75 to 1.0, “good” — from 0.6 to 0.74, “acceptable” and “bad” — from 0.4 to 0.59 and less than 0.4, respectively. The Spectra Shade device showed excellent consistency with experts in determining the color of the tooth in all three parts of the surface. Vita Easyshade V showed less consistency with the expert assessment, but its level is interpreted as good. The color detection data using the 3Shape Trios digital scanner did not agree well with the opinion of experts. The devices showed consistency between themselves in the range from acceptable to good, while mutual reliability in the Spectra Shade - Vita Easyshade V pair turned out to be better than others.

CONCLUSION: Taking into account the fact that the accuracy of the devices does not depend on the factors to which a person is exposed, such as subjectivity, illumination, time of day, eye fatigue, the color of nearby teeth, etc., it is advisable to use the Spectra Shade and Vita Easyshade V devices in clinical practice to increase the objectivity of color determination and improve patient satisfaction with dental treatment.

About the authors

Muhammad Hasasna

RUDN University

Email: hasasnamahmoud@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3308-877X
Russian Federation, Moscow

Samvel V. Apresyan

RUDN University

Author for correspondence.
Email: dr.apresyan@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3281-707X

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Alexander G. Stepanov

RUDN University

Email: stepanovmd@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6543-0998

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Moscow

Roman V. Batov

RUDN University

Email: rbatov123@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1889-6274
Russian Federation, Moscow

Victoria A. Semenova

RUDN University

Email: dr.vsemenova@yandex.ru
Russian Federation, Moscow

Valeria K. Suonio

RUDN University

Email: valerijasuonio@ya.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Apresyan SV, Stepanov AG, Vardanyan BA. [Digital protocol for comprehensive planning of dental treatment. Clinical case analysis]. Stomatologiia (Mosk). 2021;100(3):65–71. (In Russ). doi: 10.17116/stomat202110003165
  2. Hasasna MM, Akulovich AV. Comparative characteristics of conventional visual methods and instrumental digital methods for tooth color determination. Russian Journal of Dentistry. 2020;24(5):344–354. (In Russ). doi: 10.17816/1728-2802-2020-24-5-344-354
  3. Kim-Pusateri S, Brewer JD, Davis EL, Wee AG. Reliability and accuracy of four dental shade-matching devices. J Prosthet Dent. 2009;101(3):193–199. doi: 10.1016/S0022-3913(09)60028-7
  4. Chu SJ, Trushkowsky RD, Paravina RD. Dental color matching instruments and systems. Review of clinical and research aspects. J Dent. 2010;38 Suppl 2:e2–16. doi: 10.1016/j.jdent.2010.07.001
  5. Lee KY, Setchell D, Stokes A, Moles DR. Brightness (value) sequence for the Vita Lumin Classic shade guide reassessed. Eur J Prosthodont Restor Dent. 2005;13(3):115–118.
  6. Sikri VK. Color: Implications in dentistry. J Conserv Dent. 2010;13(4):249–255. doi: 10.4103/0972-0707.73381
  7. Paravina RD, Ghinea R, Herrera LJ, et al. Color difference thresholds in dentistry. J Esthet Restor Dent. 2015;27 Suppl 1:S1–9. doi: 10.1111/jerd.12149
  8. Dancy WK, Yaman P, Dennison JB, et al. Color measurements as quality criteria for clinical shade matching of porcelain crowns. J Esthet Restor Dent. 2003;15(2):114–121; discussion 122. doi: 10.1111/j.1708-8240.2003.tb00327.x
  9. Paul SJ, Peter A, Rodoni L, Pietrobon N. Conventional visual vs spectrophotometric shade taking for porcelain-fused-to-metal crowns: a clinical comparison. Int J Periodontics Restorative Dent. 2004;24(3):222–231.
  10. Moussaoui H, Mdaghri M, Gouma A, Bennani B. Accuracy, Repeatability and Reproducibility of Digital Intraoral Scanner for Shade Selection: Current Status of the Literature. Oral Health and Dental science. 2019;3(1). doi: 10.33425/2639-9490.1029
  11. Liberato WF, Barreto IC, Costa PP, et al. A comparison between visual, intraoral scanner, and spectrophotometer shade matching: A clinical study. J Prosthet Dent. 2019;121(2):271–275. doi: 10.1016/j.prosdent.2018.05.004
  12. Apresyan SV, Stepanov AG, Retinskaya MV, Suonio VK. Development of complex of digital planning of dental treatment and assessment of its clinical effectiveness. Russian Journal of Dentistry. 2020;24(3):135–140. doi: 10.17816/1728-2802-2020-24-3-135-140
  13. Brandt J, Nelson S, Lauer HC, et al. In vivo study for tooth colour determination-visual versus digital. Clin Oral Investig. 2017;21(9):2863–2871. doi: 10.1007/s00784-017-2088-0
  14. Reyes J, Acosta P, Ventura D. Repeatability of the human eye compared to an intraoral scanner in dental shade matching. Heliyon. 2019;5(7):e02100. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02100
  15. Hassel AJ, Koke U, Schmitter M, et al. Clinical effect of different shade guide systems on the tooth shades of ceramic-veneered restorations. Int J Prosthodont. 2005;18(5):422–426.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Determination of the teeth color of the examined patients by the VITA Easyshade spectrophotometer

Download (157KB)
3. Fig. 2. Determination of the tooth color of the examined patients by the spectrophotometer Spectro Shade

Download (235KB)
4. Fig. 3. Registration of the color of the central incisor of the upper jaw in three sections of the vestibular surface

Download (198KB)
5. Fig. 4. Determination of the teeth color of the examined patients by the intraoral scanner 3Shape TRIOS

Download (131KB)
6. Fig. 5. Determination of the teeth color of the examined patients by visual method using the colors VITA Toothguide 3D-Master and VITA Classical

Download (136KB)

Copyright (c) 2021 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».