3 次元印刷された完全アーチインプラントアナログキャストの真正性

Trueness of 3-dimensionally printed complete arch implant analog casts.

抄録

問題提起:

完全にデジタル化されたワークフローには多くの利点があるが、複雑な完全アーチ固定式補綴物のコンポーネントの正確な組み立て、審美的および咬合的特徴の評価、または補綴物の製作には、物理的な確定鋳型が特に役立つ場合がある。インプラントが大きな前後（A-P）広がりをもって埋入された場合の加算式コンプリートアーチキャストの精度に関する研究はまばらである。

STATEMENT OF PROBLEM: Although a completely digital workflow has numerous advantages, a physical definitive cast may be especially helpful for the accurate assembly of components of complex complete arch-fixed prostheses, the evaluation of esthetic and occlusion features, or prosthesis fabrication. Research on the accuracy of additive complete arch casts with implants positioned with a large anterior-posterior (A-P) spread is sparse.

目的:

このin vitro研究の目的は、異なる3次元（3D）プリンターで作製した、大きなA-P分布を持つ4インプラント完全アーチアナログキャストの真正性を評価することである。

PURPOSE: The purpose of this in vitro study was to evaluate the trueness of complete arch 4-implant analog casts with a large A-P distribution fabricated with different 3-dimensional (3D) printers.

材料と方法:

現在利用可能なプリンティング技術と材料を代表する10種類の3Dプリンターを用いて、アーチ型4-インプラントアナログキャストを作製し、標準テッセレーション言語（STL）で記録されたマスターモデルスキャン（MMS）からのX軸、Y軸、Z軸のずれについて比較した。MMSはメーカーが選択した技 術室に提供され、技工室はアナログ・レセプタク ル・オフセットの設定など、特定のシステムに特化し たコンピューター支援設計とコンピューター支援製造によ り、特定の鋳型を製作することができる。研究室はN=10個のギプスを作製し、アナログを装着した。対照として、従来のスプリント印象および石膏模型（CON）を作製した。ギプスは精密ラボ用スキャナー（D2000；3Shape A/S）でスキャンし、ファイルをConvince計測ソフトウェアプログラム（3Shape A/S）にインポートして、X軸、Y軸、Z軸の平均偏差をMMSと比較した。2元配置分散分析(ANOVA)とTukey HSD比較検定が、システムグループと4つのインプラントポジション間で実施された(α=.05)。比較カラーマップを用いて無歯顎稜の寸法変化を測定した。

MATERIAL AND METHODS: Ten systems were evaluated representing currently available printing technologies and materials for the additive fabrication of complete arch 4-implant analog casts and compared for deviations in the X-, Y-, and Z-axes from the master model scan (MMS), recorded in standard tessellation language (STL). The MMS was provided to the laboratory selected by the manufacturer, permitting them to create their specific cast with computer-aided design and computer-aided manufacture specific to a particular system, including analog receptacle offset settings. Laboratories fabricated N=10 casts and affixed analogs. A conventional splinted impression and stone cast (CON) was fabricated as a control. The casts were scanned with a precision laboratory scanner (D2000; 3Shape A/S), and files were imported into the Convince metrology software program (3Shape A/S) for comparison with the MMS for mean deviations in the X-, Y-, and Z- axes. A 2-way ANOVA and the Tukey HSD comparison tests were performed between system groups and the 4 implant locations (α=.05). Comparative color maps were used to determine dimensional changes of the edentulous ridges.

結果:

3軸のそれぞれにおけるMMSからの2次元的な偏差については、プリンターのタイプ、インプラントの位置、およびこれら2つの変数の相互作用が統計的に有意であることが判明した（P<.05）。プリンター間の比較では、アシガプロ4K（ASG）とストラタシスOrigin One（ORI）がX軸とY軸の両方で、CONがZ軸で最も小さい偏差を示した。3D偏差については、プリンター間の比較で、ORI、SprintRay Pro55 S（SPR）、Ackuretta SOL（ACK）の偏差が最も大きく、CONとASGの偏差が最も小さいことが示された。比較カラーマッピングは、印刷された模型の寸法 変化とインプラントアナログポジショニングの間に不一致があること を示しており、鋳造物の稜堤のカラーマップは、インプラントアナログ の偏差の結果と一致していなかった。

RESULTS: For 2-dimensional deviations from the MMS in each of the 3 axes, the printer type, implant location, and interaction between those 2 variables were found to be statistically significant (P<.05). Comparisons among printers showed the smallest deviations for Asiga Pro 4K (ASG) and Stratasys Origin One (ORI) printers in both the X- and Y-axes and for CON in the Z-axis. For 3D deviations, comparison among printers indicated that ORI, SprintRay Pro55 S (SPR), and Ackuretta SOL (ACK) had the largest deviations, whereas CON and ASG showed the smallest deviations. Comparison color mapping demonstrates a disparity between printed model dimensional changes and implant analog positioning since the color maps of the casts' ridge crests were not in concordance with the results of the implant analog deviations.

結論:

ASG、3D Systems ProJet MJP 2500 Plus (MJP)、3D Systems NextDent 5100 (NEX)、Stratasys J5 DentaJet (PJ5)、Ivoclar PrograPrint PR5 (PR5)、Prodways ProMaker LD20 (PWY)は、従来の石膏模型コントロールと3D偏差の点で類似していた。比較カラーマッピングによると、隆起堤の寸法変化の方向と量は、インプラントのアナログポジショニングの3D偏差と相関しないことが多かった。インプラントアナログの挿入誤差は、添加型フォトポリマーの重合収縮よりも、アナログ位置の3D偏差の主な原因であった。

CONCLUSIONS: ASG, 3D Systems ProJet MJP 2500 Plus (MJP), 3D Systems NextDent 5100 (NEX), Stratasys J5 DentaJet (PJ5), Ivoclar PrograPrint PR5 (PR5), and Prodways ProMaker LD20 (PWY) were similar in terms of 3D deviations to the conventional stone cast control. Comparative color mapping showed the direction and quantity of the dimensional changes of the ridge crest frequently did not correlate with the 3D deviations of implant analog positioning. Implant analog insertion errors were predominantly responsible for analog position 3D deviations rather than the polymerization shrinkage of additive photopolymers.