デジタルライトプロセッシングによるジルコニア製ルートアナログインプラントのカスタム3次元プリントのための新しいアプローチ

A novel approach for custom three-dimensional printing of a zirconia root analogue implant by digital light processing.

• David Anssari Moin
• Bassam Hassan
• Daniel Wismeijer

抄録

目的:

本研究の目的は、デジタルライトプロセッシング（DLP）技術を用いて、三次元（3D）プリントされたジルコニア製ルートアナログインプラント（RAI）の製作の可能性を探ることである。

OBJECTIVES: This study aimed to explore the feasibility of fabrication of three-dimensional (3D)-printed zirconia root analogue implant (RAI) through digital light processing (DLP) technology.

材料と方法:

部分無歯顎の人のキャダバー1体をコーンビームCT（CBCT）システムでスキャンした。スキャンしたデータをもとに，RAIのCADモデルを作成した。このCADモデルからハイエンドのDLP 3Dプリント技術を用いてRAIを製作しました。この方法では、DLPプロジェクターを使用してボクセルデータを変換し、市販のセラミックに分散した液体フォトポリマーで再現することで、樹脂を光重合して固体にすることで、固体の3Dオブジェクトを構築します。光学スキャン技術を用いて、歯と3DプリントされたRAIを測定しました。印刷されたジルコニアRAIの精度を検証するために，元の歯の光学的表面モデルとCADモデルを重ね合わせた。

MATERIAL AND METHODS: One partially edentulous mandibular human cadaver was scanned with a cone-beam computed tomography (CBCT) system. The scan volumes and data sets were used to create computer-aided design (CAD) model of the RAI. A high-end DLP 3D printing technology was used to fabricate the RAI from the CAD model. Within this approach, solid 3D objects are built using a DLP projector to translate voxel data so it is reproduced in liquid photopolymer dispersed with a commercial ceramic, thereby light polymerizing the resin to solid. Optical scanning technology was used to measure the tooth and 3D-printed RAI. To validate the accuracy of the printed zirconia RAI, the optical surface model of the original tooth and CAD model were superimposed.

結果:

RAIと元の歯の光学的スキャンの違いは、アピカルフォアメンに向かって最も顕著であり、RAIでは最大偏差0.86mmの差異が見られた。3DプリントされたRAIの表面が元の歯のモデルやCADモデルから乖離する最大の閾値を0.5mmに設定して測定したところ，それぞれ1.55%と4.86%の表面領域が閾値を超えていました。

RESULTS: The differences between the optical scans of the RAI and original tooth are most noticeable towards the apical foramen, showing a disparity for the RAI with a maximum deviation of 0.86 mm. When setting a maximum threshold of 0.5 mm for the 3D-printed RAI surface to be deviating from the original tooth model and CAD model, measurements show 1.55% and 4.86% of the surface areas are exceeding the threshold distance, respectively.

おわりに:

現在利用可能な技術を用いれば，カスタムRAIをジルコニアで3Dプリントすることは十分可能である。

CONCLUSION: With the use of currently available technology, it is well feasible to 3D print in zirconia a custom RAI.

© 2016 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.