個人化された下顎運動によって駆動される固定式歯科補綴物の咬合摩耗面の設計

Design of occlusal wear facets of fixed dental prostheses driven by personalized mandibular movement.

抄録

問題提起:

既存のバーチャル咬合器は、様々なパラメータを用いて下顎運動をシミュレートし、修復物の設計に用いられている。しかし、実際の患者の動きを再現することはできず、バーチャル咬合器と個人化された下顎運動による咬合面設計は比較されていない。

STATEMENT OF PROBLEM: Existing virtual articulators simulate mandibular movement by using various parameters and are used to design restorations. However, they are not able to reproduce actual patient movements, and the designs of occlusal wear facets by them and by personalized mandibular movement have not been compared.

目的:

本研究の目的は、先行研究に基づくバーチャル咬合器の臨床応用プロトコルを確立し、それにより設計された咬合装着面の精度を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this clinical study was to establish a clinical application protocol for a virtual articulator based on previous research and to evaluate the accuracy of the occlusal wear facets designed by it.

材料と方法:

12名の参加者の石膏模型を元データとしてキャストスキャナーでスキャンした。Geomagic Studio 2013を用い，下顎デジタルキャスト上に単冠，3ユニットスプリントクラウン，5ユニット固定式部分床義歯，固定式総義歯を仮想的に作製した．摩耗面にハイポイントを作成し，咬合干渉を伴う対応するデジタルワックスパターンを作成した．exocadソフトウェアを使用して、コピー法で対応する修復物を設計した。静的咬合調整（STA修復）および動的咬合調整（DYN修復）は、内蔵のバーチャル咬合器を用いて行った。参加者の下顎運動を新型バーチャル咬合器システムで記録し、デジタルワックスパターンの咬合面を調整した（FUN修復）。3つの方法で調整した修復物を元のデータと比較した．咬合方向の3次元偏差と正の体積（V+）の平均値と二乗平均平方根（RMS）を測定した．正規性に応じて、咬合面設計法が咬合面摩耗の形態に及ぼす影響を分析するために、一元配置分散分析およびクラスカル・ワリス検定を用いた（α=.05）。

MATERIAL AND METHODS: The gypsum casts of 12 participants were scanned with a cast scanner as the original data. A single crown, 3-unit splinted crowns, a 5-unit fixed partial denture, and a fixed complete denture were virtually prepared on the digital mandibular casts by using the Geomagic Studio 2013 software program. High points were created at the wear facets, and corresponding digital wax patterns with occlusal interferences were generated. The exocad software program was used to design corresponding restorations with the copy method. Static (STA restoration) and dynamic (DYN restoration) occlusal adjustments were carried out with the built-in virtual articulator. The mandibular movements of participants were recorded by the novel virtual articulator system, and the occlusal surfaces of the digital wax patterns were adjusted (FUN restoration). The restorations adjusted with the 3 methods were compared with the original data. The mean value and root mean square (RMS) of 3D deviation and positive volumes (V+) in the occlusal direction were measured. Depending on the normality, 1-way ANOVA and the Kruskal-Wallis test were used to analyze the influence of occlusal surface design methods on the morphology of occlusal wear facets (α=.05).

結果:

4種類のSTA修復物の平均偏差は0.19mm～0.22mm、DYN修復物は0.13mm～0.17mm、FUN修復物は0.03mm～0.09mmであった。3ユニットスプリントクラウンと5ユニット固定式部分床義歯のSTA修復物とFUN修復物の間に有意差が認められた（Ρ=.013、Ρ=.021）。3D偏差およびV+の平均値は、STA群からDYN群へ、そしてFUN群へと減少した。RMSとV+は統計的に同程度であった（Ρ>.05）。

RESULTS: The mean deviation of the 4 kinds of STA restorations ranged from 0.19 mm to 0.22 mm, the DYN restorations from 0.13 mm to 0.17 mm, and the FUN restorations from 0.03 mm to 0.09 mm. A significant difference was found between the STA and FUN restorations of the 3-unit splinted crowns and 5-unit fixed partial dentures (Ρ=.013, Ρ=.021). The mean values of 3D deviation and V+ decreased from the STA group to the DYN group and then to the FUN group. The RMS and V+ were statistically similar (Ρ>.05).

結論:

本研究の予備的な結果から、自社開発のバーチャル咬合器を用いて設計したFUN 3ユニットスプリントクラウンおよび5ユニット固定式部分床義歯は、STA修復物よりも優れていることが示された。FUN修復物は、元の歯の摩耗面の形態とより一致していた。

CONCLUSIONS: The preliminary results of the study indicate that the FUN 3-unit splinted crowns and 5-unit fixed partial dentures designed with the self-developed virtual articulator were better than the STA restorations. The FUN restorations were more coincident with the morphology of the wear facets on the original teeth.