3Dプリンタで作製した中空ジルコニア人工歯の形状精度に及ぼす肉厚の影響

Effect of wall thickness on shape accuracy of hollow zirconia artificial teeth fabricated by a 3D printer.

抄録

目的:

本研究の目的は、3Dプリンターで作製した中空ジルコニア人工歯の肉厚が形状精度にどのような影響を与えるかを解析することである。

PURPOSE: This study aimed to analyze how the wall thickness of 3D-printed hollow zirconia teeth affects shape accuracy.

方法:

下顎右側第一大臼歯に類似したさまざまな人工歯について、測定点を含むデータセットを作成した（Geomagic Design X、3D Systems）。基準距離は、中遠心方向（M-D）が9.8mm、頬舌方向（B-L）が10.9mm、MB-BBとDB-BBが7.0mm、ML-LBとDL-LBが4.5mmであった。外側の形状は、肉厚0.30mm、0.50mm、0.75mm、1.00mmのすべての人工歯で同一であった。3Dプリンター（CeraFab 7500 Dental, Lithoz）を用いて各群20本のジルコニア歯を作製し、支持体を除去する前に焼結した。マイクロメータースクリューを用いてアナログ距離測定を行った後、デジタル距離測定と3Dスキャン上の測定点間の角度偏差を分析した。ノンパラメトリックANOVAを用い、多重比較のためにTukeyの正直有意差（HSD）検定を行い、影響の可能性を検討した。

METHODS: Datasets with measurement points were created for different artificial teeth resembling the mandibular right first molar (Geomagic Design X, 3D Systems). Reference distances were 9.8 mm for mesio-distal direction (M-D), 10.9 mm for bucco-lingual direction (B-L), 7.0 mm for MB-BB and DB-BB, and 4.5 mm for ML-LB and DL-LB. The outer geometry was identical for all artificial teeth with wall thicknesses of 0.30, 0.50, 0.75, and 1.00 mm. Twenty zirconia teeth were fabricated using a 3D printer (CeraFab 7500 Dental, Lithoz) for each group and sintered before support removal. After performing analog distance measurements using a micrometer screw, the digital distance measurements and angular deviations between measurement points on 3D scans were analyzed. Possible effects were investigated using nonparametric ANOVA, followed by Tukey's honest significant difference (HSD) test for multiple comparisons.

結果:

形状精度は、肉厚0.5mm以上の人工歯では許容範囲であった。最大の距離偏差は肉厚0.3mmで観察された。特にDB-BBでは中央値で56.2μmを超える偏差が認められ、これは7.4～9.5μmと他の試験群よりも有意に大きかった（P < 0.05）。ほとんどの場合、角度偏差は肉厚0.3mmの歯で最も大きく（11.6°）、他の試験群では5.0°以下にとどまった。

RESULTS: The shape accuracy was acceptable for artificial teeth with wall thicknesses of ≥0.5 mm. The largest distance deviation was observed for a wall thickness of 0.3 mm. In particular, DB-BB showed a median deviation of >56.2 µm, which is significantly larger than that for other test groups, ranging from 7.4-9.5 µm (P < 0.05). In most cases, angular deviations were the largest for teeth with 0.3-mm wall thickness (11.6°) and remained below 5.0° for the other test groups.

結論:

肉厚0.5mm以上の人工歯では、許容できる精度が得られた。

CONCLUSIONS: Acceptable accuracy was obtained for artificial teeth with wall thicknesses of at least 0.5 mm.