「4つの異なるプリンターのメーカーワークフローによる3Dプリントインプラント手術ガイドの精度。比較in vitro研究"

"Accuracy of 3D printed implant surgical guides with the manufacturer workflow of four different printers. A comparative in vitro study.".

抄録

目的:

本研究の目的は、4つの異なるメーカーのワークフローを用いてプリントしたサージカルガイドの精度を評価することである。

OBJECTIVES: The aim of this study was to assess the accuracy of surgical guides printed using four different manufacturer workflows.

方法:

48種類のサージカルガイド（BlueSky Plan、BlueSky Bio）を、4つの異なるプリンターを用いて、各メーカーの指示を厳守しながら作製した。使用したプリンターは、3台のDLPプリンター（SolFlex170（VC）、Nextdent5100（ND）、D30+Rapidshape（RS））と1台のSLAプリンター（Formlabs3B+（FL））である。本研究では、表面全体の真正度と精度、関心領域（RoI）（咬合面およびガイドゾーン）、数バッチにおける再現性、ガイドホールの直径とxyz軸を評価した。印刷されたガイドはデジタル化され、CAD設計のコントロール標本（コントロールX、Geomagic）と比較された。記述統計およびクラスカル・ワリス検定とポストホックMann-Whitney検定を実施した（α=0.05）。

METHODS: Forty-eight surgical guides (BlueSky Plan, BlueSky Bio) were produced using four different printers, with strict adherence to each manufacturer's instructions. The printers used were three DLP printers (SolFlex170 (VC), Nextdent5100 (ND), D30+Rapidshape (RS)) and one SLA printer (Formlabs3B+ (FL)). The study evaluated the trueness and precision of the overall surface, the region of interest (RoI) (occlusal and guide zone), the repeatability in several batches, and the guide hole's diameter and xyz axes. The printed guides were digitized and compared with the CAD design control specimen (Control X, Geomagic). Descriptive statistics and Kruskal-Wallis tests with post-hoc Mann-Whitney tests were performed (α=0.05).

結果:

統計解析の結果、全体のゾーンとRoIにおいて、真度と精度に群間差が認められた（p=0.00）。ND群が最も高い再現性を示した。RS群のみがマスター標本と同等のガイドホール径を示した（5.27±2.12mm；p=0.104）。x軸とz軸ではグループ間に統計的な差は認められなかった。しかし、y軸ではVC群が統計的に有意な差を示した（p=0.01）。

RESULTS: Statistical analysis revealed differences in trueness and precision were found between groups in the overall zone and RoI (p=0.00). The ND group demonstrated the highest repeatability. Only the RS group exhibited a comparable guide hole diameter to the master specimen (5.27±2.12 mm; p=0.104). No statistical differences were observed between groups in the x and z axes. However, in the y-axis, the VC group displayed statistically significant differences (p=0.01).

結論:

その結果、DLP群の方が全体的に精度が高く、RoIではSLA群が最も良い結果を示した。メーカーのワークフローは、RoIにおいてバッチ間で高い再現性を示した。RS群では、マスター標本のガイドホール径に最も近い値を示し、ガイドホールの向きのずれは最小限であった。

CONCLUSIONS: The results showed that the DLP groups had better overall accuracy, while the SLA group had the best results in the RoI. The manufacturer's workflows demonstrated a high reproducibility between batches in the RoI. The RS group had values most similar values to the guide hole diameter of the master specimen, with minimal deviations in guide hole orientation.

臨床的意義:

インプラントの埋入位置は長期的な成功に欠かせない要素であり、3Dプリンターで作製したサージカルガイドの精度に影響される可能性がある。したがって、利用可能な印刷技術を使用して、最終的な寸法とガイドホールの方向を分析することが重要である。

CLINICAL SIGNIFICANCE: Implant position is a crucial factor in the long-term success, and it can be affected by the accuracy of the 3D printed surgical guide. Therefore, it is critical to analyze the final dimensions and the direction of the guide hole using available printing technologies.