3Dプリンターで製作した歯列矯正用模型の精度（真度・精度）をクリアアライナーの製作、叢生・空隙歯列の検査に最終的に反映させる

Accuracy (trueness and precision) of 3D printed orthodontic models finalized to clear aligners production, testing crowded and spaced dentition.

抄録

背景:

本研究の目的は、クリアアライナーの製作に使用する叢生・空隙歯列から得られた矯正模型の精度（真度・精度）を評価することである。この目的のために、異なる技術と市場セグメントを特徴とする4台の3Dプリンターを使用した。

BACKGROUND: The study's objective was to assess the accuracy (trueness and precision) of orthodontic models obtained from crowded and spaced dentition finalized for the production of clear aligners. Four 3D printers featuring different technologies and market segments were used for this purpose.

方法:

それぞれ叢生歯列（CMグループ）と顎前歯部/無歯顎スペース（DEMグループ）を特徴とする2人の患者から2つのデジタルマスター模型を得た。テストした3Dプリンターは以下の通りである：Form 3B（SLA技術、ミディアムプロフェッショナルセグメント）、Vector 3SP（SLA技術、インダストリアルセグメント）、Asiga Pro 4K65（DLP技術、ハイプロフェッショナルセグメント）、Anycubic Photon M3（LCD技術、エントリーレベルセグメント）。各3Dプリントモデルはスキャンされ、基準マスターモデルと重ね合わされ、デジタル偏差解析が行われ、二乗平均平方根（RMS）として計算された真度および精度が評価された。すべてのデータは、グループ内およびグループ間の比較を得るために統計的に検討された（p 0.05）。

METHODS: Two digital master models were obtained from two patients featuring respectively crowded dentition (CM group) and diastema/edentulous spaces (DEM group). The 3D printers tested were: Form 3B (SLA technology, medium-professional segment), Vector 3SP (SLA technology, industrial segment), Asiga Pro 4K65 (DLP technology, high-professional segment), and Anycubic Photon M3 (LCD technology, entry-level segment). Each 3D printed model was scanned and superimposed onto the reference master model and digital deviation analysis was performed to assess the trueness and precision calculated as root mean square (RMS). All data were statistically examined to obtain intra-group and inter-groups comparisons(p 0.05).

結果:

CMおよびDEMの両グループにおいて、SLA 3Dプリンター（Vector 3SPおよびForm 3B）は、DLP/LCD技術（Asiga Pro 4K65、Anycubic Photon M3）と比較して、より低い真正度誤差を示した（p<0.001）。一般に、エントリーレベルのプリンター（Anycubic Photon M3）が最も大きな真正度誤差を示した（p<0.001）。同じ3Dプリンターで作成されたCMモデルとDEMモデルを比較すると、統計的に有意な差が見られたのはAsiga Pro 4k65とAnycubic Photon M3プリンターのみであった（p>0.05）。精度のデータに関しては、DLP技術（Asiga Pro 4k65）はテストした他の3Dプリンタと比較して低い誤差を示した。真度および精度の誤差は、クリアアライナーの製造において臨床的に許容される誤差（<0.25mm）の範囲内であり、エントリーレベルの3Dプリンターはほぼこの値に達していた。

RESULTS: In both CM and DEM groups, SLA 3D printers (Vector 3SP and Form 3B) showed lower trueness error compared to DLP/LCD technologies (Asiga Pro 4K65, Anycubic Photon M3) (p < 0.001). In general, the entry-level printer (Anycubic Photon M3) showed the greatest trueness error (p < 0.001). Comparing CM and DEM models generated with the same 3D printer, statistically significant differences were found only for Asiga Pro 4k65 and Anycubic Photon M3 printers (p > 0.05). Concerning data of precision, the DLP technology (Asiga Pro 4k65) showed lower error compared to the other 3D printers tested. The trueness and precision errors were within the accepted clinical error for clear aligner manufacturing (< 0.25 mm), with the entry-level 3D printer nearly reaching this value.

結論:

クリアアライナー用に作成された歯列矯正用模型の精度は、3Dプリンターの技術や歯列弓の解剖学的特徴の違いによって影響を受ける可能性がある。

CONCLUSIONS: The accuracy of orthodontic models generated for clear aligners can be affected by different 3D printer technologies and anatomical characteristics of dental arches.