3Dプリンティング技術を用いて製作されたカスタム歯列矯正用トレーの精度評価

Evaluation of Precision of Custom Edentulous Trays Fabricated with 3D Printing Technologies.

• Xin Wang
• Jiansheng Su

抄録

目的:

2種類の3Dプリント技術（Fused deposition modeling [FDM]およびStereolithography apparatus [SLA]）を用いて製作したカスタム歯牙トレイの予約スペース量および印刷精度を評価し，従来のハンドメイド（HM）法と比較する．

PURPOSE: To evaluate the reserved space quantity and printing accuracy of custom edentulous trays produced by two 3D printing methods (fused deposition modeling [FDM] and stereolithography apparatus [SLA]) and to compare them to traditional handmade (HM) methods.

材料と方法:

上顎および下顎の無歯顎石膏模型の組織表面データを3Dスキャナーで取得し，Geomagicソフトウェアでデジタルカスタムトレーをデザインした。その後，FDMおよびSLA技術を用いてカスタムトレーを印刷し，対照として手作りのカスタムトレーを使用した。印刷トレイのスキャンデータをデジタルデータに登録し，偏差分析機能を用いて印刷エラーを分析した。石膏模型の組織表面とカスタムトレーの間の距離をImageWareで測定し，3D偏差で表した。

MATERIALS AND METHODS: The tissue surface data of maxillary and mandibular edentulous gypsum models were obtained through a 3D scanner to design the digital custom trays in Geomagic software. The custom trays were then printed with FDM and SLA technologies, and handmade custom trays were used as control. The scanned data of printing trays were registered with their digital data, and the printing errors were analyzed using the deviation analysis function. The distances between the tissue surface of gypsum models and the custom trays were measured in ImageWare and represented by 3D deviation.

結果:

6群とも、設定値の1.00mmと比較して、有意な差（P > .05）は認められなかった。SLA群では，下顎部の偏位がHM群に比べて設定値に有意に近かったが（P < .05），他の群では有意な差は表示されなかった。2つの3Dグループ間の印刷誤差については，SLA法の方が有意に誤差が少なく，安定していた（P < .001）。

RESULTS: None of the six groups revealed a significant difference (P > .05) compared to the set value of 1.00 mm. In the SLA group, the deviation of the mandibular area was significantly closer to the set value than for the HM group (P < .05), while no significant difference was displayed between the other groups. For the printing error between the two 3D groups, the SLA method showed significantly less error and better stability (P < .001).

おわりに:

3Dプリントされたカスタムトレーは，組織表面の適応性における臨床ニーズを満たすことができ，SLAプリントされたトレーは，他の2つの方法よりも精度が高く，誤差が少ないことがわかった。したがって，SLA技術を用いて3Dプリントカスタムトレイを作成することは，臨床の現場で促進されることが期待される。

CONCLUSION: 3D-printed custom trays can meet clinical needs in the adaptability of tissue surfaces, and SLA-printed trays revealed better precision and less error than the other two methods. Accordingly, the use of SLA technology to make a 3D-printed custom tray is expected to be promoted in clinical practice.