2014 Fiscal Year Annual Research Report
金属アーチファクトの無い医用立体モデル作成法の探求；低コスト高精度モデルの具現化
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25861779
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| Research Institution | Tokyo Dental College |
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Principal Investigator |
神尾 崇 東京歯科大学, 歯学部, 講師 (70433951)
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2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 3Dプリンタ / 精度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[目的・方法]歯・顎骨立体造形モデル(以下、3D model)の寸法精度および造形コストを評価することを目的にφ10mmアルミニウム製検査用標準球を下顎頭外側、下顎正中、下顎角部に設置したヒト成人乾燥下顎骨のMDCT撮影を行った。DICOM画像データから、歯・顎骨三次元CADデータを構築し3D CAD model(以下、3D CAD model)を作成した。この3D CAD modelを元に3機種の3Dプリンタ、3種の異なる造形素材の各3D modelのリバースエンジニアリングを経て各々の形状誤差を測定した。同時に各3Dプリンタの造形方向異方性の有無について評価した。
<1>使用3Dプリンタ；ZPrinter650(Plaster)、Objet260 Connex(PP)、Value 3D MagiX MF-2000(PLA)、<2>使用MDCT装置；SOMATOM Definition AS 撮像条件は管電圧：120kV、Eff mAs：110mAs、スライス厚：0.6mmx64列。<3>使用ソフトウェア；CADデータ作成にはVolume Extractor 3.0およびspGauge 2014.01。統計処理には"R Ver2.15.0"を用いた。
[結果]3D CAD modelと各3D modelとの形状誤差比較：3D CAD modelとPlaster model、PP model、PLA Modelとのそれぞれの形状誤差は、Plaster；0.21 mm、PP；0.10 mm、PLA；0.29 mmであった。低価格パーソナル3DプリンタMF-2000によるmodel重量は75g、造形コストは375円であった。
[結語]金属アーチファクトに対して歯列石膏模型CADデータを併用し、上記の手法で重ね合わせし補完する手法を採用した。視認上はほぼ満足するレベルの一致率(98.2%)であった。以上よりプロフェッショナル、パーソナル3Dプリンタによる各造形素材の3D modelを作製し寸法精度を評価した結果、寸法精度に有意差は認めず、極めて経済的なシステム構成での作製が可能となった。一連の造形経験を通じ、より有効活用するためには適切かつ簡便なCADデータ構築手法の確立、解剖学などの医学的知識を持ったCAD技術の理解を深める必要がある。
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