3Dプリンターで作成したサージカルガイドを用いたインプラントガイド手術の精度 -4つの評価方法のin vitro比較-

Accuracy of guided implant surgery obtained using 3D-printed surgical guides - An in vitro comparison of four evaluation methods.

抄録

エイム:

3Dプリンターで作成したサージカルガイドを用いたデジタルワークフローにおいて、計画したインプラント位置と実際のインプラント位置のずれを評価するための4種類の測定方法を検証する。

AIM: To test four different measurement methods to evaluate deviations between planned and actual implant positions within a digital workflow applying 3D-printed surgical guides.

材料と方法:

上顎欠損中切歯と第一大臼歯を置換するための単一インプラント挿入を、石こう模型（n = 10）でシミュレーションするために、完全デジタルワークフローを適用した。インプラントベッドの準備とインプラント挿入のために、デジタルライト処理によってサージカルガイド（部位ごとにn = 10）を印刷した。計画したインプラント位置（目標）と達成したインプラント位置の間の3D偏差を分析するために、4つの方法が用いられた：方法1と2は、自動コンピュータプログラム（ACP）を使用して、最初の計画ファイルと、インプラントベッド（ACP_BED）または挿入されたインプラント（ACP_IMP）のいずれかで実際のインプラント位置を表すファイル間の偏差を評価しました。方法3では、実際のインプラント位置を表す標準的なテッセレーション言語のデータセットを使用し、参照平面を装備した。このデータセットはターゲットプランニングに登録され、手動による測定が可能となった[MAN_MEAS]。方法4では、3D高解像度スキャンに基づくリバースエンジニアリングアプローチを使用しました[REVERSE]。

MATERIALS AND METHODS: A fully digital workflow was applied to simulate the single implant insertion to replace a maxillary missing central incisor and first molar in 10 gypsum casts (n = 10). Surgical guides (n = 10 per site) were printed by digital light processing for implant bed preparation and implant insertion. Four methods were used to analyze 3D deviations between the planned (target) and achieved implant positions: Methods 1 and 2 used an automated computer program (ACP) to assess deviations between the initial planning file and a file that represented the actual implant position either by the implant bed [ACP_BED] or by the inserted implant [ACP_IMP]. For Method 3, a standard tessellation language dataset representing the actual implant position was used and equipped with reference planes. This dataset was registered with the target planning, allowing manual measurements [MAN_MEAS]. Method 4 used a reverse engineering approach based on 3D high-resolution scans [REVERSE].

結果:

前方、後方のインプラント部位を含めた平均3D偏差は、インプラントショルダーで0.26±0.11mm［REVERSE］～0.40±0.09mm［ACP_BED］、インプラント頂点で0.52±0.24mm［REVERSE］～0.91±0.24mm［ACP_BED］、角度偏差は1.68度～2.35度と幅がありました。インプラント部位は有意な差はなかったが、評価方法の一部は肩と頂点で異なっていた。

RESULTS: Mean 3D deviations, including for anterior and posterior implant sites, ranged between 0.26 ± 0.11 mm [REVERSE] and 0.40 ± 0.09 mm [ACP_BED] at the implant shoulder, between 0.52 ± 0.24 mm [REVERSE] and 0.91 ± 0.24 mm [ACP_BED] at the implant apex, and between 1.68 and 2.35 degrees in angular deviation. Implant sites did not differ significantly, while some of the evaluation methods differed for shoulder and apex.

結論:

[REVERSE]では、計画したインプラントの位置と実際のインプラントの位置のずれが最も小さくなりました。3Dインプラントのズレは、文献にある所見と同等か、それよりも小さいものでした。

CONCLUSION: [REVERSE] revealed the smallest deviations between planned and actual implant position. 3D implant deviations were comparable with findings in the literature or even lower.