三次元印刷リテーナーの精度に及ぼす印刷技術と方向の影響

Effect of printing technology and orientation on the accuracy of three-dimensional printed retainers.

抄録

目的:

プリンター技術と印刷方向が直接印刷リテーナーの精度に及ぼす影響を評価すること。

OBJECTIVES: To evaluate the impact of printer technology and print orientation on the accuracy of directly printed retainers.

材料と方法:

デジタルリテーナーは、2つの異なる印刷技術であるデジタル光プロセス（DLP）とステレオリソグラフィ（SLA）を用いて、2つの異なる向きで印刷した：0°と90°である。印刷後、リテーナー（n = 40）をコーンビームCTを用いてスキャンした。その後、DICOMファイルを標準テッセレーション言語（STL）ファイルに変換した。印刷されたリテーナーとマスターファイルの比較は、Geomagicソフトウェアの3次元（3D）ベストフィットツールを用いて重ね合わせることで行った。重ね合わせたファイル間の差異を検出するため、±0.25mmの公差を設定した。統計解析を行った（Kruskal-WallisおよびWilcoxon-Mann-Whitney検定、Bonferroni補正）。

MATERIALS AND METHODS: Digital retainers were printed with two different printing technologies: digital light processing (DLP) and stereolithography (SLA), using two different orientations: 0° and 90°. After printing, the retainers (n = 40) were scanned using cone-beam computed tomography. The DICOM files were then converted into standard tessellation language (STL) files. Comparison of the printed retainers with a master file was done by superimposition using a three-dimensional (3D) best-fit tool in Geomagic software. A ±0.25 mm tolerance was set to detect differences between the superimposed files. Statistical analysis was conducted (Kruskal-Wallis and Wilcoxon-Mann-Whitney tests, with Bonferroni correction).

結果:

平均偏差の中央値が最も小さかったのはDLP水平印刷モデル（中央値、[四分位範囲（IQR）]=0.01mm、[-0.01, 0.02]）で、次いでSLA水平印刷リテーナー（中央値、[IQR]=0.05mm、[0.03, 0.07]）であった。許容範囲内比率の中央値はSLA水平印刷リテーナー（中央値, [IQR] = 78.9%, [74.4, 82.4%]）が最も高く、次いでDLP水平印刷リテーナー（中央値, [IQR] = 78.2%, [74.5, 80.7%]）であった。

RESULTS: The lowest median average deviation was observed for the DLP horizontally printed models (median, [interquartile range (IQR)] = 0.01 mm, [-0.01, 0.02]) followed by the SLA horizontally printed retainers (median, [IQR] = 0.05 mm, [0.03, 0.07]). The highest median inside the tolerance levels ratio was observed for the horizontally SLA printed retainers (median, [IQR] = 78.9%, [74.4, 82.4%]) followed by the horizontally DLP printed retainers (median, [IQR] = 78.2%, [74.5, 80.7%]).

結論:

どちらの技術（DLPとSLA）も、矯正歯科の臨床ニーズに適合した3Dプリント結果を示した。精度に関しては、プリンターの種類よりもプリント方向が重要であった。ダイレクトプリント装置の精度を臨床的に評価するためには、さらなる研究が必要である。

CONCLUSIONS: Both technologies (DLP and SLA) showed 3D printed results compatible with orthodontic clinical needs. Printing orientation was more important than printer type regarding its accuracy. Additional studies are needed to evaluate the accuracy of direct printed appliances clinically.