固定式部分床義歯のポンティック製作の向上：デジタル技法と手動技法の体外比較試験

Enhancing Fixed Partial Denture Pontic Fabrication: An In Vitro Comparative Study of the Digital and Manual Techniques.

抄録

背景 コンピュータ支援設計（CAD）とコンピュータ支援製造（CAM）技術の進歩により、固定式部分床義歯（FPD）の製作精度と一貫性は、従来の手作業による方法に比べて大幅に向上した。しかし、モックアップの形態を最終的なFPDに完全にデジタル転送することは、まだ十分に検討されていません。歯肉との直接接触を避ける適切なポンティックデザインは、口腔衛生を維持し組織刺激を防ぐために不可欠である。目的と目標 本研究の目的は、FPDポンティック作製におけるデジタル法と手動法の有効性を比較することであり、デジタル作製されたFPDパターンの真正性に焦点を当てる。主な目的には、厚み、垂直的隙間、解剖学的精度を評価し、従来の手法に対するCAD-CAM技術の優位性を明らかにすることが含まれる。材料および方法 このin vitro研究では、合計45本のFPDポンティックを作製し、デジタル作製群（CADソフトウェアおよびCAMシステムを使用）、手動作製群（従来のワックスアップ技術を使用）、および対照群（タイポドント歯）の3群（各15本）に分けた。タイポドントで歯型を取り、印象採得を行い、模型を作製した。一方はスキャンしてデジタル設計し、もう一方は手作業で作製した。アウトカム評価には、実体顕微鏡を用いた垂直的隙間測定、デジタルノギスを用いた厚み評価、および独立した評価者による解剖学的類似性評価が含まれた。統計解析は、SPSSソフトウェアバージョン26.0（IBM Inc.、ニューヨーク州アーモンク）を用いて、一元配置分散分析（ANOVA）、Tukeyの事後分析、および対応のないt検定を行った。統計的有意性は0.05とした。結果 デジタル群では、切歯の平均厚みが低く（1.92±0.130mm vs. 手動の2.46±0.219mm、p=0.000）、中間（7.00±0.223mm対手動8.88±0.983mm、p＝0.001）、頸部（9.06±0.134mm対手動10.08±0.454mm、p＝0.000）であった。デジタル群と対照群との間に有意差は認められなかった。どの部位においても、デジタル群、手技群、対照群間に有意差は認められなかった（p=0.688～0.997）。デジタル群は、コントロール群と比較して、優れた精度と一貫性を示した（平均値1.00±0.00対2.93±0.798、p＝0.000）。結論 CAD-CAM技術は、従来の手作業と比較して、FPDポンティック作製の精度と一貫性を大幅に向上させる。デジタル法では、解剖学的精度に優れ、より薄いポンティックが作製されるが、垂直的隙間の測定値はどの方法でも同様である。これらの知見は、補綴結果を向上させるCAD-CAMの利点を強調し、補綴リハビリテーションの臨床実践における改善の可能性を示唆するものである。

Background Advancements in computer-aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM) technology have significantly improved the accuracy and consistency of producing fixed partial dentures (FPDs) compared to traditional manual methods. However, the fully digital transfer of mock-up morphology to final FPDs is not yet fully explored. Proper pontic design, which avoids direct gingival contact, is essential for maintaining oral hygiene and preventing tissue irritation. Aim and objectives This study aims to compare the effectiveness of digital versus manual methods in FPD pontic fabrication, focusing on the trueness of digitally fabricated FPD patterns. Key objectives include assessing thickness, vertical gaps, and anatomical accuracy to determine the advantages of CAD-CAM technologies over traditional techniques. Materials and methods In this in vitro study, a total of 45 FPD pontics were fabricated and divided into three groups (15 each): digitally fabricated (using CAD software and CAM systems), manually fabricated (using traditional wax-up techniques), and a control group (typodont teeth). Tooth preparation was performed on a typodont, and impressions were taken to create casts. One cast was scanned and digitally designed, while the other was used for manual fabrication. Outcome assessments included vertical gap measurement using a stereo microscope, thickness evaluation with a digital caliper, and anatomical similarity assessment by independent evaluators. Statistical analysis involved one-way analysis of variance (ANOVA), post hoc Tukey's analysis, and unpaired t-tests using SPSS software version 26.0 (IBM Inc., Armonk, New York). Statistical significance was set at 0.05. Results The digital group exhibited lower mean thickness at the incisal (1.92±0.130 mm vs. 2.46±0.219 mm for manual, p=0.000), middle (7.00±0.223 mm vs. 8.88±0.983 mm for manual, p=0.001), and cervical sites (9.06±0.134 mm vs. 10.08±0.454 mm for manual, p=0.000). No significant differences were found between the digital and control groups. No significant differences were observed between digital, manual, and control groups at any site (p=0.688 to 0.997). The digital group demonstrated superior accuracy and consistency compared to the control group (mean value of 1.00±0.00 vs. 2.93±0.798, p=0.000). Conclusion CAD-CAM technology greatly improves the precision and consistency of FPD pontic fabrication compared to traditional manual techniques. Digital methods produce thinner pontics with superior anatomical accuracy, although vertical gap measurements are similar across methods. These findings emphasize the benefits of CAD-CAM in enhancing prosthetic outcomes and suggest potential improvements in clinical practices for prosthodontic rehabilitation.