光造形技術を応用した新規ノンメタル乳歯冠の研究開発

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近年、CAD/CAMシステムなどのデジタル技術が歯科医療へ導入されている。その中で特に付加製造（additive manufacturing、以下AM）技術は切削加工にはない利点を持つことから、様々な用途に応用されている。AMによる造形物の出力形式の一つである液槽光重合法（vat photopolymerization、以下VPP）は補綴装置の製作に多用されている。本研究の目的は、VPPにより造形されたレジン硬化体（造形物）の材料学的な特性や、デジタルデータと実際の造形物を比較することによる適合性等の評価を行うことである。さらに、それらの結果に基づき、小児歯科治療に用いる乳歯冠のデザイン設定、製作システムを構築することである。令和4年度は、CADソフトウエア上で作成したSTLデータをもとに試料（25×2×2 mm）を造形し、各種材料試験（ダイナミック硬さ試験および3点曲げ試験）を行った。本研究においては、主成分がウレタンジメタクリレートの造形材料を使用した。試験の結果、造形条件（積層ピッチ（25 μm、50 μm、100 μm）および積層方向）が機械的性質に影響を及ぼすことが示された。また、立方体（10×10×10 mm）や支台歯形態の試料の寸法精度について、もとのデジタルデータと比較し評価を行った。立方体試料は、幅（x方向）、奥行き（y方向）、積層方向（z方向）における寸法を測定し、設定値（10 mm）と比較することで評価を行った。その結果、立方体の造形物では、x、y方向はいずれの積層ピッチにおいても設定値に比較し収縮した一方、z方向は積層ピッチ25 μm、100 μmで膨張を示した。支台歯形態の造形物では、積層ピッチ100 μmで形状偏差が大きく、その部位はフィニッシュライン部であった。すなわち、寸法の誤差は造形条件やその部位に影響を受けることが示唆された。