歯科におけるセラミック3Dプリントの応用事例

歯科におけるセラミック3Dプリントの応用事例
セラミック材料は歯科分野で最も広く使用されている材料の1つです。3Dプリント技術の発展に伴い、歯科分野におけるセラミック3Dプリントの応用はより成熟し、広範囲に及んでいます。この記事では、歯科分野におけるセラミック 3D プリントの応用事例をいくつか紹介します。

1. 3Dプリントセラミッククラウン

最近、上海交通大学医学部付属第九人民病院口腔リハビリテーション科は、THE JOURNAL OF PROSTHETIC DENTISTRY誌に3Dプリントセラミッククラウンの寸法精度と臨床適応性を分析した論文を発表しました。論文では、3Dプリントセラミッククラウンの高い寸法精度と限界適応性は臨床的に許容できる範囲内であると結論付けられ、3Dプリントセラミッククラウンが非常に有望であることも示されました。

△3Dプリントセラミッククラウン(Lithoz-CeraFab7500装置を使用して印刷)画像提供:上海第九人民病院 △3Dプリントセラミッククラウンの寸法精度と限界適合性の分析 画像提供:上海第九人民病院 また、Boricoと緊密に協力しているオーストリアLithozのDr. Daniel BomzeとDr. Martin Schwentenwein、ミュンヘン・ルートヴィヒ・マクシミリアン大学歯科病院のDr. Josef Schweiger、ウィーン総合病院大学口腔顎顔面外科病院のDr. Günter Russmüller、チューリッヒ大学大学歯科センター固定・可撤性義歯・歯科材料科学クリニックのDr. Alexis loannidisは、CERAMIC APPLICATIONS誌に共同で論文を発表し、3Dプリントセラミッククラウンの微細形態と機械的特性について分析・テストを行った。

この材料は、Lithoz社が開発した歯科専用の酸化ジルコニウム材料で、4点曲げ強度は最大1000Mpa、最小壁厚は最大100μmです。

△Lithoz装置で印刷した歯冠と歯の顕微鏡SEM画像
2. 3Dプリントセラミック口腔骨スキャフォールド

Lithoz 社は、クラウンに加え、ウィーン総合病院、ミュンヘン ルートヴィヒ・マクシミリアン大学歯科病院、チューリッヒ大学歯科センターと協力し、セラミック口腔骨スキャフォールドを 3D プリントしました。口腔骨スキャフォールドはすべてLithoz高精度セラミック3Dプリントで作られています。下顎スキャフォールドシェルはジルコニア素材で作られ、内部充填体はTCPで作られた3次元相互接続された細孔ネットワーク構造です。ジルコニアシェルは治癒過程において適切なサポートを提供し、骨梁構造に沿うように形状が設計された吸収性 TCP は新しい生体骨の成長を促進し、シェルはチタンネジで人工顎モデルに固定されます。


3. 3Dプリントセラミックインプラント

3Dプリントされたセラミックインプラントは、強度が高く、フィット感が良く、設計上の制限がほとんどないという利点があります。

△Lithozの設備を使用して3Dプリントされたセラミックインプラント △LithozのCeraFab7500セラミック3Dプリンター オーストリアのLithoz社は、セラミック3Dプリント設備および材料の世界有数のサプライヤーです。Lithozセラミック3Dプリンターで生産された製品は、表面仕上げが0.4〜0.6μm、密度が99.4%を超えています。製品の物理的および化学的特性は、従来のプロセス製品に匹敵します。現在、アルミナ、酸化ジルコニウム、リン酸三カルシウム、窒化ケイ素、シリコン系材料、金属セラミックスなど、20種類以上の材料を印刷できます。

高精度のクラウンを3Dプリントするには、高精度のセラミック3Dプリンターだけでなく、高精度の3Dモデルも必要です。高精度の3Dモデルには、高精度の歯科用3Dスキャナーが必要です。3Dスキャナーの元祖はBorcomanです。1999年、ドイツのBorcomanは、KaVoの主流である最高精度のEverest歯科用スキャンシステムを発売しました。最新の歯科用スキャナーD-STATIONは最大5ミクロンの精度を誇り、歯科模型を迅速かつ効率的にスキャンできます。下の写真はBorkman社の高精度3Dスキャンシステムです。


3D プリントで製造された歯科用セラミック製品の機械的特性を分析し、検証する必要があります。 Borico の完全 3 次元システムの DIC テクノロジー (3D デジタル画像相関システム) は、3D プリントされた歯科用セラミック製品の機械的特性、特に疲労力学の問題を非常に直感的に測定できます。 DIC テクノロジーは、ほぼすべての材料と構造の変形、振動、歪みを測定するために使用でき、それによって印刷プロセスを検証し、新製品を修正および改善することができます。 DIC関連の3D光学スキャン技術を使用することで、3Dプリントされた試作品の構造力学や材料力学を簡単に分析・研究し、期待通りの品質や効果が得られているかどうかを確認できます。
△写真は骨盤の圧縮強度試験の様子


歯科、リソス、口腔、医学、臨床

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