異なる3Dプリンティング技術で得られた歯科用マスターキャストの真正性の評価

The Evaluation of the Trueness of Dental Mastercasts Obtained through Different 3D Printing Technologies.

抄録

現代の歯科医療では、ステレオリソグラフィ装置（SLA）、デジタル光処理（DLP）、液晶ディスプレイ（LCD）、ポリジェット3Dインクジェット印刷技術（PolyJet）など、いくつかの3D印刷技術が模型製作に採用されている。これらの装置は広く使用されているにもかかわらず、歯科用途におけるこれらの装置の真実性と精度に関する文献はまだ少ない。異なる印刷技術で製作された歯科用模型の精度を比較した既存の研究では、歯科補綴物製作に関する結論はバラバラである。本研究では、2つの帰無仮説を検証することを目的とした。1つ目は、さまざまな新世代の3Dプリンターの真正性は同等であるということ、2つ目は、これらのプリンターによる印刷の真正性は、歯科補綴物製造において高精度のマスターキャストを達成するのに十分であるということである。本研究では、5つの最新型歯科用3Dプリンターの真球度を評価することに焦点を当てている：Anycubic Mono X 6Ks (Hongkong Anycubic Technology Co., Hongkong, China)、Asiga Max (Asiga, Sydney, Australia)、Creo C5 (Planmeca Oy, Helsinki, Finland)、Form 3B (Formlabs, Boston, MA, USA)、J5 Dentajet (Stratasys Ltd., Eden Prairie, MN, USA)である。採用された方法は、ISO規格20896-1に概説されている寸法に細心の注意を払いながら、Blenderソフトウェアを使用してデジタルテストオブジェクトを作成することであった。これらの寸法は、本研究に関連し、かつ臨床シナリオを代表するものとして選択された。その後、テストオブジェクトを印刷し、VGStudio MAX解析ソフトウェアと連動させたメトロロジータイプのNikon XTH225 ST反射ターゲットを用いて精密測定を行った。調査の結果、すべてのプリンターで球の寸法に臨床的に無視できるほどのばらつきが認められ、観察されたばらつきの最大値は1.17～2.03％でした（特にCreo C5プリンターで観察された）。横方向の歪みは、各プリンターの線形精度によってばらつきが見られ、Stratasys21とFormlabs 3Bは評価したプリンターの中で優れた精度を示した。分析した寸法（具体的には、前方b-c、後方a-d、および斜めa-c）における歪みは均一であることがわかりました。結論として、第一帰無仮説は棄却され、評価された3Dプリンター間で真偽値にばらつきがあることが示されたが、今回の結果は、分析された5台の3Dプリンターすべてが臨床応用に適していることを確認するものであった。その結果，これらのプリンターは，歯科補綴物製作における高精度のマスターキャストの製作に利用することができる．

In contemporary dentistry, several 3D printing techniques, including a stereolithography apparatus (SLA), digital light processing (DLP), liquid crystal display (LCD), and PolyJet 3D inkjet printing technology (PolyJet), are employed for model production. Despite their widespread use, there remains a paucity of the literature regarding the trueness and precision of these devices in dental applications. Existing studies comparing the accuracy of dental models manufactured by different printing technologies yield disparate conclusions regarding dental prosthesis manufacturing. This study aimed to test two null hypotheses: first, that the trueness of various new-generation 3D printers is equivalent, and second, that the trueness of printing by these printers is sufficient for achieving high-precision mastercasts in dental prosthodontics manufacturing. The research focuses on evaluating the trueness of five contemporary dental 3D printers: Anycubic Mono X 6Ks (Hongkong Anycubic Technology Co., Hongkong, China), Asiga Max (Asiga, Sydney, Australia), Creo C5 (Planmeca Oy, Helsinki, Finland), Form 3B (Formlabs, Boston, MA, USA), and J5 Dentajet (Stratasys Ltd., Eden Prairie, MN, USA). The methodology employed involved the creation of a digital test object using Blender software, adhering meticulously to the dimensions outlined in ISO standard 20896-1. These dimensions were chosen to be both relevant for this study and representative of clinical scenarios. Subsequently, the test object was printed and precise measurements were conducted utilizing a metrology-type Nikon XTH225 ST Reflection target in conjunction with VGStudio MAX analysis software. The results of our investigation revealed clinically negligible deviations in ball dimensions across all printers, with the maximum observed deviations ranging between 1.17% and 2.03% (notably observed in the Creo C5 printer). Transversal distortion exhibited variance based on the linear accuracy of each printer, with Stratasys21 and Formlabs 3B demonstrating superior accuracy among the evaluated printers. Distortions in the analyzed dimensions (specifically, anterior b-c, posterior a-d, and oblique a-c) were found to be uniform. In conclusion, while the first null hypothesis was rejected, indicating variations in trueness among the 3D printers assessed, our findings affirm the suitability of all five analyzed 3D printers for clinical applications. Consequently, these printers can be utilized for the fabrication of high-precision mastercasts in dental prosthodontics manufacturing.