3Dプリントと従来のギプスにおける顎骨関係の真正性

Trueness of maxillomandibular relationship in 3D-printed and conventional casts.

抄録

目的:

最大顎間咬合（MIP）において、3Dプリンターで作製した咬合器と従来の診断用ギプスとの上顎顎骨関係の真正性を比較すること。

OBJECTIVES: To compare the trueness of maxillomandibular relationship between articulated 3D-printed and conventional diagnostic casts in maximum intercuspation (MIP).

方法:

基準ギプスをMIPで咬合させ、三次元測定機（CMM、n=1）を用いてスキャンした。口腔内スキャナー（IOS, n = 10）（Trios 4; 3Shape A/S）を使用し、基準ギプスからデジタルスキャンを作成した。MAXUV385（Asiga）とNextDent 5100（3DSystems）の3Dプリンターを使用して、IOSスキャンを処理して3Dプリントギプスを作製した。従来のワークフローでは、ビニルポリシロキサン(VPS)印象とタイプIV石を使用した。石と3Dプリントしたギプスを咬合させ、ラボ用スキャナー（E4; 3Shape A/S）でデジタル化した。3Dプリントギプスは、ポジショニングピンを使用した場合と使用しない場合の2回スキャンした。アーチ間距離と3D接触面積を測定し、比較した。統計学的検定は、Shapiro-Wilk、Levene、Welchのt検定、2-way ANOVA（α=0.05）を用いた。

METHODS: Reference casts were articulated in MIP, and scanned using a Coordinate Measurement Machine (CMM, n = 1). Digital scans were made from the reference casts by using an intraoral scanner (IOS, n = 10) (Trios 4; 3Shape A/S). IOS scans were processed to create 3D-printed casts by using MAX UV385 (Asiga) and NextDent 5100 (3DSystems) 3D-printers. The conventional workflow implemented vinylpolysiloxane (VPS) impressions and Type IV stone. Stone and 3D-printed casts were articulated and digitized with a laboratory scanner (E4; 3Shape A/S). The 3D-printed casts were scanned on two occasions: with and without positioning pins. Inter-arch distances and 3D-contact area were measured and compared. Statistical tests used were Shapiro-Wilk, Levene's, Welch's t-test, and 2-way ANOVA (α=0.05).

結果:

IOS群は、石膏模型および3Dプリント模型と比較して、同等以上の顎関節真正度を示した（p<0.05）。3Dコンタクトエリア分析では、3Dプリントと石膏模型の間に同様の偏差が認められた（p > 0.05）。3Dプリンターの選択とギプス上の位置決めピンの有無は、顎骨関係の真正度に有意な影響を与えた（p < 0.05）。

RESULTS: IOS group showed similar or better maxillomandibular relationship trueness than stone casts and 3D-printed casts (p < 0.05). 3D-contact area analysis showed similar deviations between 3D-printed and stone casts (p > 0.05). The choice of 3D-printer and presence of positioning pins on the casts significantly influenced maxillomandibular relationship trueness (p < 0.05).

結論:

咬合3Dプリンターで作製したギプスおよび石で作製したギプスは、同程度の顎関節真正度を示した。

CONCLUSIONS: Articulated 3D-printed and stone casts exhibited similar maxillomandibular relationship trueness.

臨床的意義:

3Dプリンティング法では、かなりの偏差が生じる可能性があるが、MIPにおける咬合3Dプリンティングと石膏模型の顎骨関係真正度は類似していると考えられる。

CLINICAL SIGNIFICANCE: Although 3D-printing methods can introduce a considerable amount of deviations, the maxillomandibular relationship trueness of articulated 3D-printed and stone casts in MIP can be considered similar.