日補綴会誌 Ann Jpn Prosthodont Soc 5 : 126-129, 2013

依 頼 論 文◆特集：日本補綴歯科学会第 121 回学術大会／イブニングセッション 1「臨床イノベーションのための若手研究者の挑戦：有床義歯治療と管理の新たな展開」

CAD/CAM 技術を応用した全部床義歯製作法
金澤学

Fabricating Method for Complete Dentures Applying CAD/CAM Technology
Manabu Kanazawa, DDS, PhD

抄録
現在の全部床義歯製作法には，臨床・技工操作ともに非常に煩雑で熟練した手技を要する．この問題点を解決するために，われわれは CAD/CAM 技術を応用した全部床義歯製作法を考案した．この手法では，改良した旧義歯あるいはパイロットデンチャーを CT によりスキャンし，粘膜面と顎間関係を三次元データとして PC に取り込む．CAD ソフトウェア上にて，新しい義歯をデザインした後，顔貌シミュレーシ
ョンにより新義歯装着時の顔貌の確認を行う．必要があれば，Rapid Prototyping を用いて試適用義歯を作製し，義歯試適を行う．これにより，問題がなければ，マシニングセンタによりアクリルブロックを義歯床形態に切削加工し，人工歯を接着し最終義歯を完成する．

和文キーワード
CAD/CAM，全部床義歯，Rapid Prototyping，顔貌シミュレーション

歯の辺縁形態と粘膜面の適合を改善し，また，咬合面の再構成と顎間関係の修正を行う．また，印象採得と咬合採得が同時に行えるシステムを用いて，咬合採得された印象体を利用することも可能である．

Ⅰ．はじめに全部床義歯の歴史は古く，現在使用されているアクリ
ルレジンは 1937 年に開発され，現在行われているロストワックス法による義歯製作法は現在に至るまで，約70 年間変わることなく続いている 1）．この全部床義歯の製作方法は治療と技工行程が複雑であること，テクニックセンシティブであること，および義歯床用材料の汚染と強度に問題がある．この問題を解決する手法として，われわれは CAD/CAM 技術を応用した全部床義歯（以下，CAD/CAM 義歯）製作法を考案した．

2．CT による改造義歯のスキャン（図 2）
コーンビーム CT（Finecube，ヨシダ）を用いて，上下改造義歯，もしくは印象体を顎間関係が保たれた状態でスキャンする．コーンビーム CT は三次元スキャ
ナーとしては光学スキャナーより若干精度は落ちるが，歯科医院でも広く普及しはじめており汎用性が高いことが利点である．

Ⅱ．CAD/CAM 義歯の製作法

3．三次元形状計測装置による顔貌のスキャン
義歯形状は顔貌の審美に大きく影響する．この手法では顔貌をスキャンすることで顔貌シミュレーションを行い，義歯デザイン後の顔貌を PC 上で確認することが可能である．三次元形状計測装置（Danae 200sp，NEC）を用いて，顔貌のスキャンを行い，顔貌の三次元データ

図 1 に従来法と CAD/CAM 義歯製作法の流れを示す．
1．旧義歯の改造/印象，咬合採得
常温重合レジンとリライニング材を用いて使用中の義東京医科歯科大学大学院 医歯学総合研究科 口腔機能再構築学講座 全部床義歯補綴学分野
Complete Denture Prosthodontics, Graduate School of Medical and Dental Sciences, Tokyo Medical and Dental
University126

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図1

127

従来法と CAD/CAM 法の比較
図4

CAD 上での人工歯排列
使用頻度の高い人工歯はあらかじめ臼歯と前歯に分けて，理想的な咬合関係にある状態でのセットを組むことで，排列時間の短縮が可能である．

図5

CAD 上での歯肉形成㻶㼆㼄㼑㼑㼌㼑㼊ᨭ㏸⩇ṉ

図2

図3

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4．CAD ソフトでの義歯デザイン
1）粘膜面以外の部分の削除（図 3）
CAD ソフト（FreeForm，Geomagic）を使用して，人工歯の部分のみを削り取り，義歯床のみを残す．
2）人工歯排列（図 4）
使用予定の既製人工歯をあらかじめ CT でスキャンしておき，CAD ソフト上で人工歯を排列する．既製人工歯をスキャンし，三次元データとしておけば，どのような人工歯でも使用することが可能である．
3）歯肉形成（図 5）
歯肉形成は Freeform 上で行う．ワイヤーフレームを張り，フレームを引っ張るようにして研磨面形態を付与していく．

日補綴会誌

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図6

図8

Rapid Prototyping を応用した義歯試適

図9切削加工後のレジンブロックと人工歯の接着

顔貌データと義歯データの統合
顔貌と義歯が三次元的に一座標上に配置されている．

-4mm

図75 巻 2 号（2013）

㼳0mm

+4mm

顔貌シミュレーション画像±0 mm を基準として，前歯の位置を−4 mm，＋4mm 変更した場合のシミュレーション画像．平面的な画像であるが，実際は三次元画像で，回転させ三次元的な顔貌の確認が可能である．

5．顔貌シミュレーション
顔貌シミュレーションのためには顔貌データと義歯データを統合する（図 6）．その後，顎顔面外科領域におけるシミュレーションソフト（Mimics，Materialise）
を応用して，リップサポート変更時や，咬合高径変更時の顔貌シミュレーションを行う．図 7 が顔貌シミュレーション後の画像である．実際には三次元的に口唇部の豊隆の変化の確認が可能である．このシミュレーションをもとに，患者とともにリップサポートや咬合高径を決定することも可能である．
このシミュレーションソフトは口腔外科手術用であり，シミュレーション精度が低かったため，当分野でソフトの利用法を義歯用に修正した結果，良好なシミュレーション精度を得ることができた 2）．

6．Rapid Prototyping（RP）を応用した義歯試適（図 8）完成した義歯データから人工歯の部分を無くした，義歯床のみのデータを製作する．これを光造形装置（EDEN250，Objet）により光硬化性樹脂からなる義歯床を製作する．この義歯床に既製人工歯を固定し，試適用義歯を製作する．今回は試適用義歯を用いているが，義歯床をワックスで造形することも可能でありいわゆるろう義歯の製作も可能である．ワックスであればチェアサイドでの排列修正も可能である．また，一度に数種類の試適用義歯を造形し義歯試適を行った場合，従来法と比較し良好な結果が得られている 3）．
7．マシニングセンタによる義歯床の切削加工
義歯床データを利用してマシニングセンタ（GM1000，GC）を用いて，理想的条件下で加熱重合したレジンブロックから義歯床のみを切削加工する．ここで用いられた，水分を排除し金型中で加圧下にて重合したレCAD/CAM 技術を応用した全部床義歯製作法

ジンブロックの物性試験を行ったところ，従来型よりも曲げ強さなどが上がり，義歯床用材料としての物性の向上が認められた 4）．
8．義歯床への人工歯の接着（図 9）
切削加工した義歯床に人工歯を接着し，CAD/CAM義歯の完成となる．接着には常温重合レジンを用いる．
この手法で製作された CAD/CAM 義歯の加工精度の検証を行ったところ，研磨面，粘膜面での非常に高い加工精度が認められた 5）．現在は，義歯床人工歯ソケット部をオフセットすることにより，より高精度な義歯製作が可能になっている 6）．

Ⅲ．将来展望今回示した手法は現在の周辺環境を考えたうえでの最上の手法であると考えている．しかし，この CAD/CAM義歯は発展途上段階にある．将来的には以下のようなものの開発を考えている．
（1）CT/MRI 画像からのデンチャースペース決定法（2）顎堤粘膜の光学印象法（3）CAD/CAM 義歯用人工歯（4）新しい床用材料（5）Rapid Prototyping（RP）による義歯製作法
これらの開発終了時にはじめて真の CAD/CAM 義歯ということができる．これまで，全部床義歯の製作は術者による技術レベルの差が大きくなりがちであったが，CAD/CAM 技術を応用することにより，技術的な部分129の客観的な理解が可能になる．この技術により教育が変わり，より多くの歯科医師が必要にして十分な全部床義歯の製作が可能になると考えている．
文献1） Murray MD, Darvell BW. The evolution of the complete denture base. Theories of complete denture retention−a review. Part 1. Aust Dent J 1993; 38: 216‒
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著者連絡先：金澤学〒113-8549 東京都文京区湯島 1-5-45
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