歯科における3Dプリンティング：カスタムデンタルインプラントと歯列矯正の作成

積層造形 または 3Dプリンティング は、デザインから完全な3D有形オブジェクトを作成することを可能にする革新的な技術です。3Dプリンターは、従来の旋盤加工技術では実現不可能であったり、非常に高価であったりする、複雑なプリントや建築物を作成する力を与えてくれる、薄い層を堆積させるアプローチをとります。ここ数年で 3Dプリンティング 歯科分野での利用が拡大しています。現在の3Dプリンティングの進歩により、歯科医は、1人の患者に合うようにすべて調整された歯科インプラント、歯列矯正、サージカルガイド、補綴物を作成することができます。これは、従来の「既製品」または一般的なサイズの歯科機器から、特定の個人の口腔組織と歯科治療要件に関連するパーソナライズされた機器への大きな転換です。この論文の主題は、3Dプリンティングによって、歯科医がインプラントや歯列矯正のような製品を、その人にぴったり合うように作成できるようになったことを説明することです。このように、これまで以上に詳細でデジタルな計画アプローチは、機能と快適性を向上させるため、患者ケアを強化します。また、様々な歯科処置のケアや治療に対する満足度も向上します。歯科における3Dプリンティングの応用分野として、軟組織および硬組織のモデリング、インプラント、バイオミメティック技術、セラミック、教育とシミュレーション、および混合物について説明します。

インプラントとは？

歯科インプラントは、多かれ少なかれ、歯科医が失った歯の場所を埋めるために歯肉に外科的に埋め込まなければならない金属のネジです。従来の歯科インプラントの手順では、インプラントフィクスチャーは、ネジまたは外科的に失われた歯の隙間の下に配置されます。完全に一体化した後、アバットメントとクラウンが装着され、顎に根付いた人工歯が形成されます。

3Dプリンティングでカスタムインプラントを作成

3Dプリンティングは、現在、歯科医療において、個人の口と顎に完全に適合するインプラントを設計するために使用されています。3Dスキャンまたはデジタル設計を通じて患者の顎と歯を正確に測定することで、ジグソーパズルのようにフィットするインプラントを作成することが容易になります...このカスタマイズされたアプローチは、従来の標準化されたインプラントよりも多くの利点を提供します：

より正確なフィット感

各インプラントは特定の部位に合わせたものであるため、埋入が簡素化され、精度が大幅に向上します。失敗のリスクも軽減されます。

より自然なルック＆フィール

3Dプリントインプラントは、最適な審美性のために天然歯の歯根を正確に模倣するように設計することができます。埋入に必要な外科的介入も少なくて済みます。

3Dプリントプロセス

患者のデジタル歯科情報を使用して、インプラントプランニングソフトウェアは、理想的なカスタマイズされたインプラントの3Dコンピュータモデルを設計します。このデジタルファイルは、その後、専門のマシンで層ごとにチタンインプラントを3Dプリントするために使用されます。Dental Wings、Illuminoss、Anthropicのような主要メーカーは、FDA認可の3Dプリントチタンデンタルインプラントを提供しています。

3Dプリンターによるカスタム歯列矯正の作成

従来の歯列矯正とその欠点

歯並びを整える矯正治療として知られているプロセスでは、患者の歯にブラケット、ワイヤー、ゴムバンドを装着する固定式の歯科器具を使用することができます。これらの矯正装置は非常に効果的ですが、不快感があり、完全な治療を行うには通常18～24ヶ月かかり、ほとんどの患者に使用されるブラケットは標準的なものであるため、簡単にカスタマイズすることはできません。

3Dプリンターによるカスタム歯列矯正

3Dプリンターにより、歯科医は個人の口腔内のデジタルモデルに基づいて、真にカスタムメイドの透明または見えない歯列矯正装置を製作できるようになりました。印象は、パーソナライズされたアライナーやシェルを3Dプリントするために使用される歯の配置をキャプチャします。

メリット 3Dプリント歯列矯正

• より良いフィット感：カスタムシェルは、それぞれの歯の位置と動きのニーズに正確に適合します。
• 快適性の向上患者さんのお口と噛み合わせに合わせて特別に設計されています。従来の歯列矯正よりも刺激が少なくなっています。
• より早い治療：カスタマイズにより、より効率的な歯の移動が可能になり、治療期間が1～2年短縮されます。
• 目立ちにくい：クリアアライナーは、金属ワイヤーよりも審美的です。

3Dプリントプロセス

典型的なプロセスでは、ステレオリソグラフィーまたは粉末床溶融3Dプリンティングを使用して透明なプラスチックシェルを製作します。その後、シェルをトリミング、研磨し、2週間サイクルで順次装着して歯の位置を変えます。

デジタル矯正歯科のリーダー

アライン・テクノロジー社（インビザライン）、3Mオーラルケア社、ダナハー社のオームコブランドなどの企業が、このカスタマイズされたアプローチの先駆者です。標準的な歯列矯正に対する利点と高い患者満足度を示す証拠の増加。矯正歯科へのアクセスを拡大する可能性。

歯科における3Dプリンティングのその他の高度なアプリケーション

手術用ガイドと歯科用模型

3Dプリントされた口腔内の物理的モデルと詳細なサージカルガイドにより、インプラントや複雑な処置のための術前計画やより正確な穴あけが可能になります。

再生歯科におけるイノベーション

生きた細胞を含む生体適合性のある歯や骨のインプラントを作るなど、新しい歯科組織を3Dバイオプリントする可能性を研究しています。これは移植歯科に革命をもたらすかもしれません。

補綴学の進歩

3Dプリンティングは、優れた適合性、機能性、自然な審美性を実現するためにカスタマイズされたベニア、クラウン、ブリッジ、義歯などの精密で個別化された補綴ソリューションを、多くの場合、従来のプロセスよりも低コストで実現します。

顔面再建と顎の手術ガイド

患者固有の3Dプリントドリルガイドとテンプレートは、複雑な顎の手術や、顔面構造や損傷後の形状の再建の結果を改善します。

歯科教育の強化

3Dプリントモデルにより、学習者は希少な疾患、手術、治療計画を非常に正確に物理的に表現することができ、テキストを超えた多感覚的な指導が可能になります。複雑な概念の視覚化に効果的です。

要約すると、3Dプリンティングは、術前計画から高度な再建処置まで、幅広い用途があります。3Dプリンティングは、再生治療を補強し、歯科教育を強化する驚くべき可能性を示しています。今後の技術革新により、治療はさらに大きく変わるでしょう。

3Dプリンターによる歯科医療の民主化

3Dプリンティングは、高度な口腔医療へのアクセスを拡大し、専門職が直面するいくつかの課題に対処する大きな可能性を秘めています。

サービスが行き届いていない地域

地域の診療所でバーチャル治療計画と3Dプリンターによるソリューションを可能にすることで、専門医のいない遠隔地でも専門的な治療を提供することができます。これには、通常は大病院や都市でしか受けられない複雑な処置も含まれます。

テレデンティストリーの促進

デジタルプランニングと現場での3Dプリントを組み合わせることで、遠距離での共同作業が可能になり、遠隔歯科治療が容易になります。専門医は、一般歯科医に遠隔操作で高度な治療を指導し、患者は移動の負担なく自宅近くで治療を受けることができます。

歯科医療人材の拡大

トレーニングを積めば、一般歯科医が、通常は専門医を必要とするインプラントや補綴などの幅広い処置を3Dプリントで行えるようになるかもしれません。これは、需要が高まるにつれて迫り来る歯科医師不足に対処するのに役立つ可能性があります。

コスト削減の可能性

3Dプリンターで製作されたカスタムアライナーや修復物は、無駄な材料、通院、検査費用を削減することで、従来の製造方法よりもコストを抑えることができます。より安価な治療は、より利用しやすい治療です。

要約すると、3Dプリンティングは、専門的で質の高い治療を実現し、世界中のより多くの人々に提供することで、歯科治療の民主化に貢献します。そのデジタルディスラプションは、専門的なサービスを分散化し、高度なローカルソリューションで遠隔地のコミュニティに力を与えることで、障壁を克服します。これにより、口腔医療へのアクセスが革新されます。

結論

この論文では、3Dプリンティングが、一人ひとりの患者に合わせた精密設計のカスタマイズされたソリューションを通じて、歯科医療をどのように変革するかについて概説しています。この技術の強みは、個人固有のデジタル解剖学に基づいて、真にパーソナライズされたインプラント、歯列矯正、修復物を作製する能力にあります。

3Dプリントデンタルウェアの主な利点として、優れた適合性と統合性、ワンサイズに合わせたアプローチと比較した快適性の向上、効率的な歯の移動による治療期間の短縮、従来の製造と比較したコスト削減の可能性などが挙げられます。また、インプラントや歯列矯正だけでなく、手術シミュレーション、顔面再建、次世代補綴など、さまざまな応用例が紹介されています。3Dプリンティングはまた、高精度の物理的モデルによって歯科教育を強化します。

おそらく最も重要なのは、このアプローチが、仮想計画パートナーシップを通じて遠隔地のコミュニティに専門的な介入を拡大することにより、ケアの民主化を支援することです。専門的な歯科医療サービスを分散化することで、質の高い口腔医療へのアクセスを世界的に拡大することが期待されています。

3Dプリンティングが、従来の制限を超えたパーソナライズされたソリューションを通じて将来のニーズに対応することで、専門職に革命を起こし続けることは明らかです。複雑な手術から再生歯科まで、新しいアプリケーションは、患者の転帰をさらに改善する驚くべき可能性を秘めています。その広範囲に及ぶ影響により、3Dプリンティングは、歯科診療所のデジタルトランスフォーメーションとして、また歯科医療を世界的に変革する真のゲームチェンジャーとして、確固たる地位を確立しています。

よくあるご質問

3Dプリンターで作られた歯が現実になるまで、あとどれくらいかかりますか？

研究者たちは歯科組織のバイオプリントを進めていますが、完全に機能するバイオプリント歯を作るにはまだ5～10年かかります。細胞の成長と歯の構造形成については、さらなる研究が必要です。

3Dプリンターで作られたアライナーは、従来の歯列矯正と同じくらい効果的ですか？

臨床試験によると、3Dプリントされたクリアアライナーは、矯正歯科医のもとで指示通りに使用すれば、同じように効果的です。より強い力が必要な場合は、従来の歯列矯正が必要なケースもあります。

3Dプリンターで作られたクラウン/ベニアは、通常いくらぐらいしますか？

費用は歯科医や使用する材料によって異なりますが、3Dプリンターで製作した修復物は、従来の印象/ラボ法で製作した同等のポーセレン・クラウンやベニアよりも20-40%安くなることがよくあります。コスト削減は効率性の向上によるものです。

3Dプリンターで作った模型は、歯列矯正の治療計画にも使えますか？

そうです、3Dプリントされた患者の歯のスタディモデルは、矯正歯科医が歯列矯正を行う前に、複雑な症例や治療ソリューションを視覚化するのに役立ちます。これにより、デジタル計画の精度が向上します。