純チタン粉末と付加造形法での補綴装置の製作―機械的性質、耐蝕性、造形精度の検討―

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17014
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 石田 祥己 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (50779923)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 付加造形 / チタン / 3Dプリンター / CAD/CAM

Outline of Annual Research Achievements

生体親和性の高いチタンは歯科分野においてインプラントや歯冠修復など、様々な用途に用いられている。特に歯冠修復では、鋳造法や切削加工によってチタンの補綴装置が製作されているが、鋳造収縮や材料のロスなどが生じる。これらの問題を克服する補綴装置の製作方法として、付加造形の応用が期待されている。しかしながら、チタン粉末を用いた付加造形により製作された試験片の性質や寸法精度は明らかとなっておらず、不明な点が多い。
そこで、造形時のデータの配置方法が造形精度に及ぼす影響を明らかにするために、全部被覆冠を模した円筒形のキャップデータを製作した。造形ステージに対して0、45、90度となるようにキャップデータを配置し、チタン粉末を用い、レーザー粉末焼結積層造形により造形した。造形したキャップの外径、内径、深さを顕微鏡で測定し、設計値と比較することで造形精度を求めた。また、キャップの外側と内側の真円度についても算出した。
その結果、その寸法精度は深さについてはデータの配置角度が及ぼす影響は小さいことが明らかとなった。しかしながら、外径や内径、真円度は、造形ステージに平行となるようにデータを配置したもの（90度）では、設計値との誤差が大きく生じ、真円度も大きくなってしまうことが明らかとなった。
このことから、造形時のデータ配置方向はその造形精度に大きく影響することが明らかとなった。本実験で造形したデータは解剖学的な形態をしていないため、今後はより臨床に近い形態のデータを造形し、データデザインの違いが造形精度に及ぼす影響についても検討したいと考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

試験片の製作は完了しているが、その測定やデータ処理に若干の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、試験片の数を増やし、結果の詳細な検討を行いたいと考えている。なお、当該年度までの研究成果は、日本歯科理工学会などにて発表する予定である。

Causes of Carryover

英文校正料および投稿料として使用する予定だった費用を用いなかったためである。また、COVID-19のために国際学会等に参加しなかったため、次年度使用額が生じた。
今後、論文の英文校正、投稿や学会参加のための費用として使用する予定である。