2016 Fiscal Year Annual Research Report
積層・切削のワンプロセス加工によるパーシャルデンチャーのフルデジタル製作
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16H05526
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
大久保 力廣 鶴見大学, 歯学部, 教授 (10223760)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 洋平 鶴見大学, 歯学部, 講師 (10410052)
新保 秀仁 鶴見大学, 歯学部, 助教 (40514401)
鈴木 恭典 鶴見大学, 歯学部, 講師 (70257335)
栗原 大介 鶴見大学, 歯学部, 臨床教授 (70535773)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パーシャルデンチャー / 積層造形 / 切削加工 / ワンプロセス加工 / フルデジタル製作 / デジタルデンチャー / 3Dプリンティング / CAD/CAM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，積層造形と切削のワンプロセス加工法を用いて，表面性状および加工精度と機能性の大幅な向上を図れるパーシャルデンチャーのエーカースクラスプを製作し，適合精度と物性の検証を行った．第一大臼歯を想定した樽状金型支台をデジタルデータ化し，既存の専用デジタル設計システム（DWOS）を使用してエーカースクラスプの設計を行った．（株）松浦機械製作所の技術協力のもとに最新の金属光造形複合加工機（Lumex Avance-25）を使用して，Co-Cr合金粉末から積層・造形ワンプロセス加工によりクラスプ試料の製作を行った．サポート部の切断後に，フレームワークの非破壊検査を行い，レストとクラスプアーム内面の表面粗さを既存の形状測定機（NH-３N）により測定した．その後，クラスプ試料を金型模型に5kg荷重下で設置し，適合精度と初期維持力を測定し，比較検討した．さらに，当講座で開発した繰り返し着脱試験機（JM100-T）を使用して，10万回までの着脱試験を行い，維持力の変化と耐久性を測定し，新規製作法によるクラスプの補綴学的評価を行った．
一方，CAD/CAMデンチャーは既存ソフトにて人工歯排列，歯肉形成が実施されており，実際の口腔内のデンチャースペースを義歯形態に組み込むことは不可能であった．そこで，ピエゾグラフィーを用いてデンチャースペースを採得し，スキャン後，CAD上でスーパーインポーズすることによりニュートラルゾーンに合致した人工歯排列，歯肉形成を行った．製作したCAD/CAMピエゾグラフィックデンチャーを口腔内に装着したところ十分な維持，安定，高い装着感と使用感を得ることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初の計画では積層造形・切削のワンプロセス加工によるクラスプの適合精度と物性の検証をCo-Cr合金，純チタン，Ti-6Al-7Nb合金の３種類で行うはずであったが，Co-Cr合金による適合試験と維持力の測定までしか達成できなかった．
しかしながら，積層造形・切削のワンプロセス加工による複数のエーカースクラスプを設置した小型フレームワークを製作し，実際の口腔内に試適し，適合，維持力の両面から十分臨床応用可能なことを確認した．次年度は引き続きCo-Cr合金，純チタン，Ti-6Al-7Nb合金におけるクラスプの精度と維持力，耐久性の検証を行う予定である．また，積層・造形ワンプロセス加工による大型フレームワークの製作に着手できなかったため，次年度は大型フレームワークの製作に着手する．その際には，両側性遊離端欠損の歯列模型をデジタルデータ化し，既存の専用デジタル設計システム（DWOS）を使用してパーシャルデンチャーフレームワークの設計を行う．フレームワークデータをもとに，前述の金属光造形複合加工機によりフレームワークを製作するが，実際の製作に要する時間を測定し検証する．さらに，大型フレームワークの精度と全体の維持力を前述の試験機により測定し，３種類の金属による検討を行う．加えて，前年度製作した鋳造，ミリング，積層造形の３種類の大型フレームワークと比較検討し，同加工法の最終的な補綴学的評価を行う．
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| Strategy for Future Research Activity |
フレームワークのデジタル製作に関してはCo-Cr合金クラスプの金型上での適合試験と維持力の測定までは終了している．引き続きCo-Cr合金，純チタン，Ti-6Al-7Nb合金において積層・造形ワンプロセス加工によるクラスプの適合精度と耐久性に関するさらなる詳細な検証を行う．すべての検証が終了した後に，積層・造形ワンプロセス加工による大型フレームワークの製作を行う予定である．
その後パーシャルデンチャーのフルデジタル製作に着手する．その際には，三井化学（株）の技術協力のもとに２種の加工法により義歯床と人工歯の製作を行う．
1) ミリング：高強度PMMAレジンブロックから義歯床を切削加工する．
2) 3Dプリント：高強度PMMAレジンを3Dプリント用に加工し，利用する．
すでに高強度PMMAレジンブロックは製品開発されており，デジタルデータをもとにした早期の製作加工は可能である．ミリング，3Dプリントにより製作された義歯床の適合性と強度を比較検討し，最適加工法の選定を行う．
その後に，アセンブリ式およびワンピース式製作法を用いて，小型義歯から試作を行い，適合性と耐久性について検証する．最終的にはフルデジタルにより製作したパーシャルデンチャーの口腔内装着を目指す．
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