3D プリントされた上顎総義歯の精度

従来の総義歯は、ほぼ 1 世紀にわたって無歯顎患者の臨床的に認められた補綴治療として使用されてきました。 [1] 歯列のカスタマイズが可能で、分娩前に前工程の各工程を確認できるのもメリットの一つです。

従来の総入れ歯の製作は、患者の口や顔と調和しなければならない患者の歯と歯肉を記録し、転写し、評価し、人工的に代用するといういくつかのステップで構成されていました。 このすべてのステップには、高度な経験、芸術的で熟練したオペレーターおよび技術者が必要です。

しかし、義歯の加工は、レジンの重合収縮 (フラスコの冷却による) と義歯床の歪み (石の型から義歯床を取り外した後の応力解放による) をもたらし、精度と義歯の適合性を低下させます。 [2] これらの寸法変化により、義歯床とその下の粘膜との間のギャップが増加し、不適合な義歯になります。 [3] 義歯の適応とフィッティングは、義歯の完全な保持 (物理的手段による)、安定性、および患者の快適性において重要な役割を果たします。 [4]

また、フラスコの閉鎖は、金型内の樹脂を過剰に閉じ込めないように、フラスコの半分の間の金属同士の接触を確保するために、かなりの圧力下で行う必要があります.[5] アクリル樹脂の固有の加工収縮および/または膨張特性に加えて.[6] 研究者は、マイクロ波エネルギー、乾熱、および可視光を使用して、樹脂の重合技術を変更することにより、これらの欠点を克服しようとしました. しかし残念なことに、研究者は、いくつかの技術によって示されるベース適応の不一致は、義歯の完全な処理後に簡単に修正できないことを発見しました.[8] 義歯床の結石への適応は、特に後縁の中央部分の正中線部分では、通常は満足のいくものではありません.[9] 以前の欠点を克服するために、コンピューター支援製造技術が総義歯に適用されました。 デジタルで製造された総義歯のいくつかの利点は次のとおりです。 2) 義歯の優れた強度と適合性。 3) 型取り、ワックスがけ、キャスティングなど、エラーを引き起こす複数のステップを省略します[10]。 4) 患者と臨床医のコスト削減。 5) 簡単な義歯の複製 (保存されたデジタル データによる)。 6) 総義歯とインプラント固定式オーバーデンチャーに関する臨床研究の標準化。

物理プロトタイプ (モデル) を製造するには、サブトラクティブ マニュファクチャリングとアディティブ マニュファクチャリングの 2 つの異なるアプローチがあります。

除去製造は、コンピューター数値制御 (CNC) マシンによって大きなブランクから義歯をフライス加工することに基づいています。 このメソッドの入力データは、主に光学式または接触式プローブ デジタイザからのもので、解剖学的構造の外部表面データのみをキャプチャでき、オブジェクトの内部組織表面はキャプチャできません。

CAD/CAM 義歯には従来の義歯と比較して多くの利点がありますが、CAD/CAM プロトコルでは製造プロセスに追加の手順 (スキャン、ソフトウェア モデリング、ミリングなど) が導入され、不正確になる可能性があります。 [11] CAD/CAM のもう 1 つの欠点は、フライス加工によって細部を再現できないことです [12]。 アディティブ マニュファクチャリングは、3D モデル データからオブジェクトをレイヤーごとに追加的に作成するプロセスです。[13] 歯科で使用される付加システムは、ステレオリソグラフィー、選択的レーザー焼結または溶融、および 3D 印刷です。

アディティブ テクノロジーの主な利点は、提案されたモデルに細部 (アンダーカット、ボイド、複雑な内部形状) を作成できることです。 インクリメンタルな垂直方向のオブジェクトのビルドアップに加えて、材料の無駄がなく、大きなオブジェクトが生成され、受動的な生産 (つまり、力を加えない)、複数の材料を同時に印刷する機能 (3D 印刷の場合) があります。 [15] 上顎の従来の熱重合トライアル義歯床の精度値を RR 印刷物と比較する臨床研究が行われ、結果は次のとおりでした。平均偏差は (-0.0051mm)、(SD、0.19mm) でした。 [16]

同じ研究で、著者は 10 人の患者と 20 人の補綴医の 100 mm VAS の評価を使用して、従来の方法と RP 方法を比較しました。結果は次のとおりです。

全体的な満足度を比較する患者: P=0.59、全体的な満足度を比較する補綴歯科医: P=0.87 選択的レーザー焼結という用語は、セラミックまたはポリマーからのパターンの製造を説明するために使用され、選択的レーザー溶融は、金属からのパターン製造を説明します.[14] レーザービームは、金属粒子の融点に近い温度を局所的に上げて、完全な溶融を回避します。 プラットフォームは粉末にわずかに浸されており、粉末の厚さは粉末プール上を転がるシリンダーによって制御されます。 新しい粉末層を塗布するたびに、3D オブジェクトが完成するまでレーザー溶融プロセスが繰り返されます。

ステレオリソグラフィ技術は、感光性樹脂槽、モデル構築プラットフォーム、および硬化用の紫外線レーザーで構成されています。 目的のモデルを製造するために、層は連続的に硬化され、下から上に結合されます。 最初の層が重合すると、モデル構築プラットフォームが槽内に置かれ、樹脂の別の層が追加されて硬化します。 このプロセスは、目的のモデルが完成するまで続きます。

3D プリント システムでは、材料がノズルから押し出され、製造プラットフォームに堆積するとすぐに固化します。 層パターンは、水平方向のノズルの動きと中断された材料の流れによって実現されます。 これに続いて、連続層堆積のための垂直移動が行われます。

キャプチャされたモデルの 3D データは、特定の厚さで断面にスライスされます。 各レイヤーシートの輪郭情報をもとに加工パラメータを入力することで、数値コードを自動生成することができます。 最後に、一連のレイヤーからなる 3D オブジェクトが積層によって形成されます。 このテクノロジーは、CAD データを直接受け取り、金型、切削工具、工具固定具を必要とせずに、新しいサンプルまたはモデルを迅速に作成できます。

この技術のおかげで、無駄な材料の削減、人力の削減、チェアサイドでの処理時間の短縮、処理コストの削減、および汚染率の低下が可能になります。

この研究では、従来の技術と RP の組み合わせを使用して総義歯を作製し、従来の処理に起因する重合収縮を克服します。

コンパレータの選択の説明:

熱処理された義歯床は、ほとんどの無歯顎患者にとって最適な治療法であり、新しい技術のゴールデン スタンダードおよび主要な比較対象と見なされています。 しかし、熱硬化アクリル樹脂を使用すると、多くの実験手順が必要になり、いくつかのエラーが発生します.[14] 一方、従来の方法と比較するために、実験室のステップの一部を排除する高精度のラピッド プロトタイピング方法の導入が、それを選択した理由でした。