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Standardization and application of dental digital data for 3D printer

Research Project

Project/Area Number 20K10077
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

Hotta Yasuhiro  昭和大学, 歯学部, 准教授 (00245804)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中納 治久  昭和大学, 歯学部, 教授 (80297035)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
KeywordsCAD/CAM / 3Dプリンタ / デジタルデータ / コンポジットレジン / 相互運用 / セラミックス / バイオコンポジットレジン
Outline of Research at the Start

CAD/CAM冠やデジタル印象採得装置、3Dプリンタなど歯科のデジタル化は急成長しているが、安全性等に十分なエビデンスがない。そこで、ISO 18618へのデータの変換テーブルを作成し、様々なソフトウエアの出力データを相互変換できるソフトウエア開発を行い、日本の実情に沿う項目をISO/TC106に改定要求していくことで、CAD/CAMやインプラント、矯正領域のデータも、電子カルテシステムに統合可能となり、国の成長戦略のビックデータ活用の足がかりとなる。また、3Dプリンタ用材料として、生体適合性樹脂材料とセラミックス系材料の開発と安全性評価を行い、長期間利用できる材料の薬機法承認を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Manufacturing method of dental prosthesis using additive method has been limited to the Vat Photo Polymerization (VPP) method. VPP materials are mainly used as temporary crowns due to their strength and color reproducibility and are not fully utilized as crown prosthesis. Therefore, we prototyped a material jetting (MJT) photopolymerized resin material that can be printed in full color. As a result, the material has properties similar to those of the CAD/CAM crown material currently used in functional category IV medical care in Japan, which is currently used in the aesthetic field, paving the way for practical application. Regarding interoperability of CAD/CAM data, a standard for an interoperable data format for additive manufacturing data has reached the final approval stage of publication as ISO 18618 (Ed.3).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回開発した材料噴射(MJT)方式の光重合樹脂材料を用いることで、審美的に優れた歯科補綴装置を簡便に製作できるようになり、これまでの切削加工法と比べ材料の無駄を減らし、より複雑な色調再現が可能となる。また,CAD/CAMデータの相互運用性可能な付加製造データについての規格が,ISO 18618(Ed.3)としてまとまることで、特定のシステムに依存しない製作が可能となる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Basic knowledge of 3D optical measurement methods used for intraoral scanners2021

    • Author(s)
      堀田康弘
    • Journal Title

      Annals of Japan Prosthodontic Society

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 291-298

    • DOI

      10.2186/ajps.13.291

    • NAID

      130008108636

    • ISSN
      1883-4426, 1883-6860
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 材料噴射方式による審美性を高めた 歯科補綴装置製作用材料の試作2024

    • Author(s)
      佐々木正和,堀田康弘,片岡 有
    • Organizer
      日本デジタル歯科学会第15回学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of aesthetical jacket crown material for Inkjet 3D printer2022

    • Author(s)
      Yasuhiro Hotta
    • Organizer
      国際歯科材料会議2022(第80回日本歯科理工学会学術講演会共催)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビスフェノール A および重金属系イオンを用いない矯正用アライナー材料の開発2021

    • Author(s)
      加藤梨友,中納治久,片岡 有,堀田康弘,柴田 陽,槇宏太郎
    • Organizer
      日本デジタル歯科学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Presentation] 各種ケイ酸リチウムガラスCAD/CAM ブロックに対する各種レジンセメントのせん断接着強さ2020

    • Author(s)
      高橋慎平,堀田康弘,佐々木 香,佐々木正和,柴田 陽
    • Organizer
      日本歯科理工学会
    • Related Report
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  • [Book] 【IOS時代の歯科技工 口腔内スキャナーの基礎知識から補綴装置製作の実際まで】(Chapter 1)IOSの基礎知識 IOSの歴史と光学印象の基本的な構造2023

    • Author(s)
      堀田康弘
    • Total Pages
      144
    • Publisher
      医歯薬出版
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  • [Book] 3Dプリンターの基礎と臨床 第4章医療現場におけるIOTやインダストリー4.0への3Dプリンタの活用2022

    • Author(s)
      堀田康弘
    • Total Pages
      160
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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