歯科におけるCAD CAMの活用

コンピュータ支援設計 (CAD) とコンピュータ支援製造 (CAM) は、過去 25 年間で歯科医療の分野でますます人気が高まっています。歯科技工所と歯科医院の両方で使用されているこの技術は、インレー、オンレー、ベニア、クラウン、固定部分義歯、インプラント アバットメント、さらには全口再建にも応用できます。この記事では、歯科における CAD/CAM の歴史について説明し、その仕組みの概要を示します。また、利点と欠点に関する情報を提供し、入手可能な主な製品について説明し、新しい技術を診療に取り入れる方法と将来の応用についても説明します。

歯科CAD/CAMの歴史

コンピュータ支援設計および製造は、1960 年代に航空機および自動車産業で使用するために開発され、10 年後に初めて歯科に適用されました。

歯科用 CAD/CAM 開発における最も重要な人物としては、フランスの François Duret 博士、スイスの Werner Mörmann 博士、米国の Dianne Rekow 博士、スウェーデンの Matts Andersson 博士などが挙げられます。

デュレ博士は、1971 年という早い時期に、支台歯の光学印象に基づいて歯冠を作製し、数値制御ミリング マシンを使用する歯科用 CAD/CAM 装置を開発した最初の人物です。彼は 1983 年に最初の歯科用 CAD/CAM 修復物を作成し、1985 年 11 月のフランス歯科協会の国際会議で、1 時間足らずで妻の後歯冠修復物を作成し、そのシステムを実演しました。デュレ博士は後に Sopha システムを開発しました。

モーマン博士は、最初の商用 CAD/CAM システムの開発者でした。彼は電気技師のマルコ・ブランデスティニ博士に相談し、光学機器を使って歯をスキャンするというアイデアを思いつきました。1985 年までに、チームは光学スキャナーとミリング装置を組み合わせて、初のチェアサイドインレーを製作しました。彼らはこの装置を、コンピューター支援セラミック再構築の頭文字をとって CEREC と名付けました。

Rekow 博士は、1970 年代半ばにミネソタ大学の同僚とともに歯科用 CAD/CAM システムの開発に取り組みました。このシステムは、写真と高解像度のスキャナーを使用してデータを取得し、5- 軸マシンを使用して修復物をミリングするように設計されました。

初期の技術では、インレー、オンレー、ベニア、クラウンの作成が可能でした。最近では、CAD/CAM システムにより、固定部分義歯やインプラント アバットメントが提供できるようになりました。

CAD/CAM のもう 1 つの用途は歯列矯正です。CAD/CAM システムは歯科医院でますます普及しつつあります。

CAD/CAMの概要

簡単に言うと、歯科用 CAD/CAM システムは、ハンドヘルド スキャナー、パーソナル コンピューターとモニターを収納したカート、およびミリング マシンで構成されています。

スキャナー ヘッドは口腔内の歯の準備部分の上に配置され、結果のデータは 2- 次元 (2-D) または 3- 次元 (3-D) 画像としてモニターに表示されます。設計作業はモニター上で行われ、指示はミリング用のコンピューター支援加工機に送信されます。

修復物は、あらかじめ製造された磁器のブロックから削り出されます。オプションには、長石、白りゅう石、二ケイ酸リチウム材料、および複合材料のブロックが含まれます。修復物が検査され承認された後、研磨され、従来の接着技術を使用して挿入されます。

オフィス内のミリングマシンによる結果は、研究室のミリングマシンによる結果と同程度に良好であるように見えます。

CAD/CAMの利点と欠点

歯科修復に CAD/CAM 技術を使用すると、従来の技術に比べて速度、使いやすさ、品質など、数多くの利点があります。

デジタルスキャンは、キャスト、ワックスアップ、埋没、鋳造、焼成が不要になるため、従来の印象よりも迅速かつ簡単に行える可能性があります。Sirona によると、最新バージョンの CEREC を使用した半歯列印象は 40 秒、全歯列印象は 2 分で完了します。

CAD/CAM により設計と製造も高速化され、フルコンタークラウンのミリングにはわずか 6 分しかかかりません。

施設内にミリング マシンがあるため、患者は 2 回目の予約をすることなく、来院したその日に永久修復物を受け取ることができます。患者は、製作と装着に時間のかかる暫定的な修復物を使用する必要がなくなります。麻酔が必要な場合でも、1 回投与するだけで済みます。

CAD/CAM 修復の品質は、測定と製作が非常に精密であるため、極めて高いです。ヘンケルが 117 人の被験者を対象に行った研究では、各被験者に 2 つのクラウンが作られました。1 つのクラウンは、標準トレイと印象材を使用した物理的な印象に基づいて作られ、もう 1 つは電子印象に基づいて作られました。歯科医は、どちらがどちらかを知らずに、68% の確率で電子印象に基づいてクラウンを選択しました。

従来の印象の品質には大きなばらつきがあることを考えると、完成品にこのような違いが出るのは驚くことではないかもしれません。2005 年の記事で、クリステンセンは、ラボに送られた印象のうち、準備マージンの 50% 以上が判別できないものを見たことがあると述べています。従来の印象には、印象材の気泡や裂け目、印象材に埋め込まれたコードやその他の破片、歯の欠損などの問題があります。

CAD/CAM 修復は、セラミック ブロックがエナメル質を模倣した半透明の品質を持ち、さまざまな色合いで利用できるため、自然な外観になります。セラミックは、後歯に使用しても口の中でよく摩耗します。従来の後歯用複合樹脂やハイブリッド後歯用複合樹脂よりも研磨性が高くないため、反対側の歯への摩耗が最小限に抑えられます。

最後に、プレハブのセラミック ブロックには内部欠陥がなく、コンピュータ プログラムは摩耗に耐える形状を生成するように設計されているため、品質は一貫しています。

時間と労力の節約はコスト削減につながる可能性があり、より迅速で高品質な修復が期待できることは患者にとって魅力的であり、患者は吐き気を催すような印象を取らなくて済むことにも満足するでしょう。

もう 1 つの利点は、すべてのスキャンをコンピューターに保存できることです。一方、標準的な石のモデルは場所を取り、不適切に保存すると欠けたり壊れたりする可能性があります。

それでも、CAD/CAM システムには欠点があります。機器とソフトウェアの初期費用が高く、医師はトレーニングに時間と費用を費やす必要があります。修復物の量が十分でない歯科医は、投資を回収するのが難しいでしょう。

従来の印象と同様に、光学スキャンを行う際、歯科医は修復が必要な歯の正確な記録を取得する必要があります。スキャンでは仕上げラインを強調し、周囲の歯と咬合歯を正確に複製する必要があります。デジタルスキャンでは、従来の印象で非常に重要な軟組織管理、牽引、水分管理、止血と同じタイプの作業が必要です。

デジタル印象システムは、複数の手順が必要なため、現在使用されている方法ほど時間の節約にはならない可能性があります。たとえば、特定のスキャナーを使用する歯科医は、まず画像をクリーンアップ プロセスに送信し、その後、歯科技工士がマージンを設定する必要があります。次に、画像は臨床医の歯科技工室に送られて確認され、その後、模型のミリングのために戻されます。最後に、模型と型が臨床医の歯科技工室に送られ、修復物が製作されます。