異なるデジタルワークフローで作製されたコンピュータ支援設計試行修復物の精度

Accuracy of computer-aided design trial restorations fabricated with different digital workflows.

抄録

問題提起:

トライアルレストレーションは、審美的な治療計画を視覚化するための汎用性の高いツールであり、計画されたスマイルデザインを正確に再現する必要がある。従来作製されたトライアルレストレーションの精度は研究されているが、トライアルレストレーション作製のためのさまざまなデジタルワークフローの精度に関する研究は不足している。

STATEMENT OF PROBLEM: Trial restorations are a versatile tool for visualizing the esthetic treatment plan and should be an accurate replica of the planned smile design. The accuracy of conventionally fabricated trial restorations has been investigated; however, studies on the accuracy of different digital workflows for trial restoration fabrication are lacking.

目的:

このin vitro試験の目的は、異なるデジタルワークフローで作製されたコンピュータ支援設計（CAD）トライアルレストレーションの精度を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to evaluate the accuracy of computer-aided design (CAD) trial restorations fabricated with different digital workflows.

材料と方法:

付加審美治療を必要とする患者を診察し、口腔内および口腔外写真と口腔内デジタルスキャンを行った後、exocadソフトウェアプログラムを用いて3Dデジタルスマイルデザインを行った。サブトラクティブ法、アディティブ法、3Dデザインインデックスのアディティブ法、アディティブ法キャストへのシリコーンインデックスのアディティブ法という異なるデジタルワークフローを用いて、リファレンスバーチャルデザインをトライアルレストレーション（N=40）に変換した。作製した全グループのトライアルレストレーションをデスクトップスキャナーでスキャンし、各トライアルレストレーションのテストデータとして標準テッセレーション言語（STL）ファイルを提供した。試験データと参照データのSTLファイルはすべてリバースエンジニアリングソフトウェアプログラムにインポートし、各ワークフローの3Dトゥルーネスを評価した。また、作製したトライアルレストレーションと参照用デジタルスマイルデザインの間の寸法変化を評価するために、アナログおよびデジタルの2Dリニア測定（上顎左側中切歯の高さ、上顎左側中切歯の幅、および犬歯間幅）を行いました。データの分析には一元配置分散分析(ANOVA)を使用し、Tukeyポストホックテスト(α=.05)を行った。

MATERIAL AND METHODS: A patient in need of additive esthetic treatment was examined, and intraoral and extraoral photographs and intraoral digital scans were made, followed by 3D digital smile design using the exocad software program. The reference virtual design was converted into trial restorations (N=40) by using different digital workflows: subtractive manufacturing, additive manufacturing, additive manufacturing of 3D designed index, and silicone index on an additively manufactured cast. Fabricated trial restorations of all groups were scanned with a desktop scanner, providing a standard tessellation language (STL) file serving as the test data for each trial restoration. All the STL files of the test and reference data were imported into a reverse engineering software program to evaluate the 3D trueness of each workflow. Also, analog and digital 2D linear measurements (maxillary left central incisor height, maxillary left central incisor width, and intercanine width) were made to assess any dimensional alterations between the fabricated trial restorations and the reference digital smile design. A 1-way analysis of variance (ANOVA) was used to analyze the data followed by the Tukey post hoc test (α=.05).

結果:

3Dトゥルーネス測定では、製作されたトライアルレストレーションと基準となるデジタルスマイルデザインとの間の偏差を表す二乗平均平方根（RMS）値は、異なるグループ間で有意に変化し（P<.001）、3Dデザインインデックスのアディティブマニュファクチャリンググループで偏差の平均値が最も高く（0.21±0.01mm）、一方、サブトラクティブマニュファクチャリンググループで偏差の平均値が最も低く（0.11±0.02mm）なった。デジタルおよびアナログの2D直線測定では、事後一対比較により、3D設計インデックスの積層造形グループは、割り当てられたすべての測定において、他のグループよりも有意に偏差値が高いことが示された（P<.001）。

RESULTS: For 3D trueness measurements, root mean square (RMS) values representing the deviations between the fabricated trial restorations and the reference digital smile design varied significantly among the different groups (P<.001), with the highest mean deviation found in the group of additive manufacturing of 3D designed index (0.21 ±0.01 mm), while the lowest mean value of deviation was found in the group of subtractive manufacturing (0.11 ±0.02 mm). For both the digital and analog 2D linear measurements, post hoc pairwise comparisons showed the group of additive manufacturing of 3D designed index to have significantly higher values of deviation than the other groups in all assigned measurements (P<.001).

結論:

CADによるトライアルレストレーションの精度は、製作技術に影響され、トライアルレストレーション製作のデジタルワークフローに従来のステップを導入すると、リファレンスデザインと比較した場合、精度に影響する不一致が生じる可能性がある。

CONCLUSIONS: The accuracy of CAD trial restorations was affected by the fabrication technique, and implementing conventional steps in the digital workflows of trial restoration fabrication may result in discrepancies that affect accuracy when compared with the reference design.