製作された歯科補綴物の寸法精度とコンピューター支援モデルとの関連性評価

Evaluation of the dimensional accuracy of a manufactured dental prosthesis in relation to its computer-aided model.

抄録

目的:

現在のところ、デジタル整形プロセスで製作された歯科補綴物の寸法適合性を評価する信頼できる方法はない。CAD/CAM法では、補綴物のデジタル設計は参照とみなされ、製造プロセスにおいてそれを完全に再現することが極めて重要である。そこで本研究の目的は，CADモデルとデジタル化された歯科補綴物を重ね合わせることにより，CAM法で製作された歯科補綴物とその設計モデルとの比較を行うことである．

AIM: Currently, there is no reliable methodology to evaluate the dimensional conformity of dental prostheses manufactured through a digital shaping process. In the CAD/CAM method, the digital design of the prosthesis is considered as a reference, and it is crucial to reproduce it perfectly during the manufacturing process. Therefore, the aim of this study was to offer a comparison between a CAM prosthesis and its design model by superimposing the CAD model with the digitization of the manufactured prosthesis.

材料と方法:

本研究で開発し、本稿で紹介する計測検査では、マイクロCT（Micro-Computed Tomography）により得られた点群と人工関節のCADモデルの比較を行った。まず、検査方法によって誘発されるすべての測定誤差の推定が実施され、寸法が既知の参照物体の寸法検査に進むことで測定誤差が評価された。次に、歯科用補綴物に対して計測検査を外挿した。

MATERIALS AND METHODS: The metrological inspection developed in this study and presented in this article involved a comparison of the points cloud obtained by micro-computed tomography (micro-CT) and the CAD model of the prosthesis. First, an estimation of all inspection-method induced measurement errors was carried out, in which the measurement errors were assessed by proceeding to the dimensional inspection of a reference object of known dimensions. Then, the metrological inspection was extrapolated to a dental prosthesis.

結果:

測定誤差の推定は、歯科の研究コミュニティによって開発された通常の計測プロトコルと比較して満足のいく結果を示した。寸法偏差は0.31%、形状偏差は0.165 µmと推定された。製作された表面を検査したところ、咬合面、特に解剖学的窩洞に粉砕不足の部分が認められ、マージン限界は滑らかな設計と比較して不規則であった。

RESULTS: The estimation of measurement errors presented satisfying results compared with the usual metrological protocols developed by the dentistry research community. The dimensional deviation was estimated at 0.31% and the form deviation at 0.165 µm between the Gaussian sphere and the certified ball. The inspection of the manufactured surfaces revealed under-milled areas on the occlusal face, particularly on the anatomical fossae, and an irregular margin limit compared with its smooth design.

結論:

マイクロCTを用いて製作した歯科補綴物の寸法精度をCADモデルと比較評価した結果，CAD/CAMシステムの性能の高さが示された．評価の信頼性は、事前の測定誤差の推定によって確認された。この推定は計量分析に不可欠である．

CONCLUSION: A reliable micro-CT evaluation of the dimensional accuracy of a manufactured dental prosthesis compared with the CAD model demonstrated the performance level of CAD/CAM systems. The evaluation reliability was confirmed by the estimation of prior measurement errors. This estimation is essential for the metrological analysis.