4.考　察

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　デジタル口腔内スキャニングの主な利点は、嘔吐などの患者の不快感を軽減できることです。臨床手順は迅速かつ便利で、患者情報をインターネットを介して直接歯科技工士に送信できるため、時間の節約と歯科技工士とのコミュニケーションの円滑化につながります。 従来の模型と比較すると、デジタル模型では石膏の膨張、印象材の変形、鋳造収縮などの問題を回避でき、エラーを減らして精度を向上させることができます。 さらに、金型や印象などの材料を節約でき、経済的コストを削減し、環境への配慮も向上します。さらに、デジタル模型は、模型の物理的な保管スペースの要件を大幅に削減します。従来の印象採得方法と比較すると、口腔内のデジタル光学スキャンは軟組織の精度が比較的劣ります。そのため、矯正装置の製作設計に軟組織の要素が含まれる場合は、従来の印象採得方法が補足的に必要となる場合があります。

 

　コンピュータソフトウェアを使用した装置の設計は、迅速かつ正確で効率的です。このソフトウェアを使用して、ベルトリングの内側をハニカム構造に設計することもできます。[29] 従来のサンドブラスト工程と比較すると、ベルトリングの内側はより精密になり、より大きな力を保持できるため、矯正治療の時間を効率的に短縮できます。[8,9,22] 3DプリントSLM技術は、選択的レーザー焼結（SLS）から開発されました。[30,31] SLS技術は、迅速な製造による金属部品の直接成形に基づいて開発されました。両者の主な違いは、前者が部分的な溶融によって結合されるのに対し、後者は完全な溶融によって結合されることです[32]。本報告で適用されたSLM技術は、SLSシステムとは異なり、部品の形状に関係なく、複雑な部品を迅速かつ少量ロットで製造することができ、製品開発と製造のサイクルに必要な時間を短縮されます[33]。従来のプロセスと比較すると、SLMで形成された部品は、粒度が小さく、構造が均一で、機械的特性に優れ、偏析、多孔性、変形などの欠陥が生じにくいです[34]。そのため、部品にかかる応力（ストレス）が大幅に軽減され、耐用年数が向上します。従来のロストワックス鋳造プロセスと比較すると、SLM技術では収縮穴や不完全な鋳造などの問題を回避できる。ただし、その限界は、プリント用粉末の粒度、均一性、球形度（真球度）に関連する精度にあります。全体的として、この技術の精度は従来のロストワックス鋳造プロセスを上回っており、デジタル化の進歩に伴い、さまざまな分野で広く推進され、応用されてきました。

 

　歯科技工士の作業環境には、特定の職業上の健康リスクがあります。家電製品、特に金属製家電製品の従来の加工工程では、空気中にCo、Cr、Niなどの重金属ヒュームや粉塵が生成されやすい傾向があります。スウェーデンなどの国では、職場における空気中のCo、Cr、Niの職業曝露限界値（OEL）を定め、肺がんの予防に努めています[35]。さらに、従来の金属研磨工程では粉塵が発生しやすく、塵肺症を引き起こす可能性がある[36]。高用量のコバルトを皮膚接触すると、皮膚感作やアレルギー性接触皮膚炎を引き起こす可能性があります [37]。

 

　フルデジタル設計および加工技術、特にクローズド3Dプリントやプラズマ研磨は、技工士が金属粒子や粉塵に長時間接触するのを防ぎ、作業環境を大幅に改善することができます。フルデジタル技術の限界としては、デジタルスキャンの精度、メッシュの品質条件、設計プロセスのエラー、3Dプリントの信頼性、後処理、後重合、釣り中の鋳造物の変形などが挙げられます[38]。また、照明と色温度が口腔内スキャナーの精度と信頼性に影響を与える可能性があることも報告されています[7]。これまでの研究では、さまざまな補綴物を製造するためのデジタルワークフローを説明する概念実証の臨床例が提示されています。これらの症例報告以外の臨床研究は利用できません。3Dプリントされた矯正装置の審美性については、ほとんど研究されていません。3Dプリントされた金属製矯正装置に関する証拠も限られています。3Dプリントが可能な矯正材料や技術に関する科学的証拠は、実験室試験に関する国際基準を定義し、必要な臨床試験を開始することで強化されるべきです[39]。フルデジタル化により製造された矯正装置の臨床的有効性は、従来のプロセスによるものに比べ、臨床応用においてさらなる検証が必要です。今後の研究では、フルデジタル化された処理ワークフローの改良版による矯正装置について、多数の臨床研究と効果検証を行うことができます。デジタルワークフローから得られるすべての利点があるにもかかわらず、この技術を臨床で採用している矯正歯科医はほとんどありません。その主な理由は、導入等での高コストと実行に必要な適切な技術的準備が整っていないことです[40]。

 

　これは、フルデジタル処理の普及の限界の1つです。デジタル印象は、精度の点では従来の印象と部分的に同等です。大型のスキャニングヘッドを使用すると製作精度が向上しますが、小型のスキャニングヘッドは患者に適しています[41]。 口腔内スキャナーを使用すれば、上顎全体のデジタル印象を取得することができます。 しかし、歯列弓が広ければ広いほど、口腔内で取得されるデジタル印象の精度は低下します[24,26]。それにも関わらづ、これらの問題は従来のプロセスでも起こり得る可能性があります。さらに、この技術にはCAD/CAMソフトウェアと3Dプリンティング技術に一定の操作経験が必要です。CAD/CAM装置、3D画像、デジタル治療計画は、将来的な治療の標準と見なされており、矯正装置にますます組み込まれるようになっています。技術の採用プロセスを理解することは、治療の改善とデジタルワークフローへの移行を容易にするためのイノベーションの指針となります。[42] 3Dプリンターは現在、矯正歯科医にとって利用しやすい技術となっており、カスタマイズ可能なさまざまな装置の生産を増やし、将来的にはデジタル臨床ワークフローへの移行が期待されています。[43]

 

　デジタル処理産業の発展に伴い、臨床業務のパターンやプロセスは変化しており、技工士や歯科医師に対する要求は常に高まっています。米国労働省は、歯科技工士を最も需要のある職業のひとつに挙げています（ウェブサイトwww.bls.govを参照）。フルデジタルプロセスは、歯科技工士の作業効率を大幅に改善し、業界における歯科技工士の需要を緩和することに期待されます。歯科技工士にとって、口腔衛生に関する理論的知識に加え、新素材やデジタル技術などの現代科学技術を習得することも不可欠です。現在、義歯加工は手工業からデジタル技術、工学、その他の科学分野を包括するものへと徐々に変化しており、技工士は継続的な教育を優先し、常に最新の技術に精通し把握していることが求められています。同時に、医師も定期的に自身の知識を更新し、技術を継続的に向上させて、義歯加工の最新技術に遅れずについていくことで、患者により良いサービスを提供することが必要になってきます。

 

5. 結　論

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　矯正装置のフルデジタルワークフローは、非常に有望な将来性のある開発分野です。精度と精密性の面では、矯正の精度、カスタマイズ、快適性に関する要件を満たしており、作業効率も大幅に改善され、臨床応用に適しています。技術のさらなる発展に伴い、さまざまなタイプの矯正装置が、高い実現可能性を持つフルデジタルワークフローに移行しつつあります。フルデジタルワークフローは、労働力を大幅に解放し、生産性を向上させ、人件費を削減します。同時に、従来の製造プロセスで発生する環境汚染を回避し、技術者に安全で快適な作業環境を提供します。

 

　本稿では、CAD/CAMシステムを使用した矯正装置の設計および製造にデータ統合を適用したデジタルワークフローについて説明しました。近い将来、フルデジタルワークフローが、従来のプロセスに代わるものとして、矯正装置の製造において包括的に開発され、広く応用されるようになる可能性があると予測されています。しかし、異なるタイプの矯正装置の精度が臨床的に許容できるものであるかどうかを確認するためには、さらなる研究が必要と考えます。