歯科治療では、一人ひとり異なる患者の口腔環境に合わせた治療が行われており、治療に用いる器具はオーダーメイドでの製作が必要です。
これまで器具の製作は、複数の作業工程を手作業で行う必要があり、時間や技術が必要でしたが、近年では、高精度な3Dプリンタが開発されたことで歯科用途にも導入が進められています。
今回は、歯科業界における3Dプリンタの用途やメリット、導入する際の選び方やアプリケーションについて紹介します。
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歯科業界における3Dプリンタの用途
歯科業界において3Dプリンタは、歯列模型の制作やマウスピース、手術用のガイドに使うことが可能です。またここで紹介する用途だけでなく、口腔内をスキャナーで撮影したデータを用いて、オーダーメイドの義歯を製造する研究など、3Dプリンタの用途を拡大する研究も行われています。
歯列模型の制作
歯科治療では、さまざまな模型を制作します。例えば、歯の治療後のかぶせ物である補綴物（ほてつぶつ）を製作する際に必要な模型や、口腔内の状態を確認するモデルなどです。
また、歯科治療後の状態を患者と共有するための模型も製作されます。このように、歯科ではさまざまな種類の模型が用いられています。
使用する材料や細かな用途次第ではありますが、これらの模型を製造するために3Dプリンタを用いることが可能です。
矯正装置・サージカルガイド
3Dプリンタは、矯正歯科やインプラント治療にも活用できます。
矯正歯科では、マウスピース型の矯正装置である「アライナー」を使用する場合があります。これは、3Dプリンタを用いて造形することが可能です。
また、インプラント治療においては、治療前にどのような深さ・角度でインプラントを埋入するかを確認するために用いる「サージカルガイド」が必要です。3Dプリンタでは、このサージカルガイドも造形できます。
歯科業界で3Dプリンタを活用するメリット
歯科業界において、これまであまり使われていなかった3Dプリンタを導入・活用することで、どのようなメリットがあるのでしょうか？
オーダーメイドの対応が可能
口腔環境は千差万別なので、患者ごとに合わせこんだ治療が必要です。模型やアライナー、サージカルガイドなど、歯科で用いられる器具の多くがオーダーメイドでの対応となります。
3Dプリンタは造形用の金型が不要なため、オーダーメイドであっても金型の製作は必要ありません。形状の3Dモデルさえ準備できれば、造形自由度が高い3Dプリンタによって器具を造形することが可能です。
コスト・製作日数の低減
歯科で用いられる器具は、製作工程が多いため完成するまでに長い日程が必要でした。また、歯科医院では製作できないため、対応できる専門機関に依頼する必要がありました。
3Dプリンタを導入することで、製作工程を大幅に短縮できるため、治療期間の短縮が可能です。また、3Dモデルの準備など難しい面はありますが、ある程度の規模の歯科医院であれば、外部に委託しなくても内製化できる可能性があります。
内製化できれば、さらなる治療期間の短縮やコスト低減につながるでしょう。
品質の安定化
歯科で用いられる器具の製作には、高い技術が求められます。人材不足のなか、3Dプリンタを用いることで、品質の安定した器具を容易に製作ができるようになるのは大きなメリットです。
歯科用3Dプリンタ選定・導入時のポイント
歯科用の3Dプリンタを導入する際には、精度・材料・造形速度・コストなどに注意して選定する必要があります。
造形物の精度
歯科の矯正に用いるアライナーや補綴物は、高い精度でなければ必要な機能を果たすことができません。用途に応じて必要な造形精度は異なりますが、他の項目とのバランスを考慮した上で、高い造形精度を安定的に実現できる3Dプリンタを導入するといいでしょう。
採用できる材料
用途に合った材料を扱える3Dプリンタかどうかは、導入する機種を選定するうえで重要な要素です。用途に優先順位をつけ、できるだけ複数の用途を満たせる材料に対応した3Dプリンタを採用する必要があります。
造形速度
3Dプリンタによる造形は、切削加工などと比較して時間がかかります。そのため、器具の造形に、どの程度の時間が必要か比較することが重要です。
また、一度に複数の造形ができるかどうかも造形速度に直結するポイントのひとつです。
導入コスト・運用コスト
歯科用の3Dプリンタは、3Dプリンタの中でも高機能です。3Dプリンタ本体のコストに加えて造形を行うためにはソフトウェアなどが必要となるため、導入コストがかかります。
また、材料やメンテナンスなどの運用コストも必要になるため、どの程度のコストメリットがあるのかを、他のメリットと合わせて検討することが重要です。
BMFにおける歯科業界のアプリケーション
BMFでは高い造形精度が求められるなか、PµSL（Projection Micro-Stereolithography）と呼ばれる、独自の光造形技術を開発。PµSL技術は、高い精度が求められる歯科業界のニーズにも応えています。
BMFの超高解像度3Dプリンタによる、歯科業界の製作事例をご紹介します。
ラミネートべニア
ラミネートべニアとは、歯の表面をごくわずかに削り、歯の表面に薄い板を貼り付けて、歯の形、歯の色、歯並びを改善する方法です。
従来、切削加工によるセラミックのデンタルベニアの最小厚さは、400μm以上ありますが、BMFの超高解像度3Dプリンタによって、ラミネートべニアの最小厚さを40μmまで薄くすることができました。
薄いラミネートべニアによって、歯科治療中の健康な歯への損傷の防止にも貢献しています。
歯科業界で使われる3Dプリンタとはまとめ
歯科治療では、オーダーメイドの器具を高精度に製作する必要があります。近年は、高精度で造形時間やコストとのバランスが取れた3Dプリンタが登場することで、歯科用途にも導入が進むようになりました。
現在も新たな技術開発が進められており、特に治療期間の短縮やコストメリットが大きい歯科用の3Dプリンタは、今後も導入が進んでいくでしょう。
