東北大学が歯科用3Dプリントの技術的利点を数値化

この投稿は warrior bear によって 2022-10-4 15:55 に最後に編集されました。

歯科における 3D プリントの使用については多くのことが語られてきましたが、日本の東北大学大学院歯学研究科による最近の研究では、従来の方法と比較した 3D プリントの利点について定量的な証拠が示されています。

2022年10月4日、Antarctic Bearは、日本の東北大学の科学者がDLP 3Dプリントおよびミリングされた樹脂複合クラウンの寸法精度を比較し、支台歯の許容可能なプリント形状を決定したことを知りました。結果では、3D プリントされたバージョンの方が寸法精度が高いことが示され、この方法により技術的に改善された製品が生産されたことが示唆されました。
この研究は、「3次元印刷法とミリング法で製造された樹脂複合クラウンの精度の比較」というタイトルの論文として『Dental Materials Journal』に掲載されました。

関連論文リンク: https://www.jstage.jst.go.jp/art ... 4/_article/-char/en
一般的に、医師は革新的なものよりも馴染みのあるものを好むようです。実証済みの方法には多くの利点がありますが、解決困難な問題を解決するには、多くの場合、より新しいテクノロジーが必要になります。研究者たちは、医学的ニーズと美容的ニーズの両方を満たす最良の治療法を提供するために絶えず取り組んでいます。 3D プリントはこれらの問題のいくつかを解決しました。歯科医はこの技術を使用して、インプラント、歯列矯正用リテーナー、歯列弓モデルを製造できます。 3D プリント技術が発明される前、歯科用の CADCAM 技術は 1975 年にフランスでフランソワ・デュレ博士によって特許を取得しました。彼は歯科治療を支援するためにコンピューター手法を利用する先駆者でした。
△図：大臼歯冠の設計データとスキャンデータ間の全体的な偏差のカラーマップ。青と赤はそれぞれベンチマークに対する負の偏差と正の偏差を表します。画像出典: Journal of Dental Materials 2022
CAM システムを使用した 3D プリントは、歯科修復物のデジタル製作に有望で、迅速かつ経済的な技術です。 3D プリントには、金属、セラミック、樹脂などさまざまな材料を使用できます。デジタル光処理 (DLP) やステレオリソグラフィー (STL) などのバット光重合法で使用される樹脂材料は、仮歯冠、鋳造模型、義歯床、バイトスプリントなど、幅広い歯科用途に使用できます。 DLP 方式は、歯科修復物の製造において高速印刷と高精度を実現します。 DLP 方式では、オブジェクトは CAD に従って設計され、樹脂が満たされた容器を使用してプラットフォーム上で層ごとに光重合されます。
現在、従来の樹脂材料は、3Dプリントの鋳造モデルや一時的なクラウンに使用されていますが、これらは長期間口の中で使用されません。 3Dプリント用の新しい樹脂複合材料は、咬合応力を分散し、咬合荷重下でも高い耐久性を持つと報告されています。これらの樹脂複合材は、高い物理的耐久性だけでなく、永久的な歯科修復物を製作するための優れた寸法精度も提供できる可能性があります。 3D プリントされたクラウンの縁部と内部のフィット感は、ミリングされた樹脂複合クラウンとよく比較されます。しかし、3D プリントされたクラウンの寸法精度と許容されるアバットメント形状は依然として不明です。
方法と制限事項<br /> ノースイースタン大学の最新の研究では、研究者らはまずアバットメント（クラウンを置くための支持構造）を作り、次にCADを使用してクラウンのモデルを作成した。彼らは、減算型製造法の一例である従来のフライス加工と DLP 3D プリントという 2 つの方法を使用してモデルを作成しました。製品を設計データに重ね合わせたところ、上の画像に示すように、後者のアプローチの方が、小さな矛盾が少なく、より正確なモデルが生成されることがわかりました。
△クラウンの寸法精度を評価するためのフローチャート。
この研究にも限界はある。まず、研究者たちは 3D プリントの 1 つの形式と従来の製造方法の 1 つの形式のみをテストしました。それぞれの方法には独自の利点があるため、各方法のバリエーションによって結果が異なる場合があります。歯科における付加製造は、ステレオリソグラフィー (SLA) と選択的レーザー焼結 (SLS) によっても実現できますが、精度のレベルは異なる可能性があります。歯科分野における3Dプリント技術の実現可能性に関しては、「耐破損性」と「生体適合性」についてさらなる研究が必要です。製品の形状が技術的に優れていても、それが自動的に完璧な使用法につながるわけではありません。さらに、熟練したスタッフの不足と初期コストの高さにより、生産は制限されています。しかし、これらの 3D プリントされたクラウンの精度は期待できます。詳細については、こちらをご覧ください。

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