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キャストパーシャル製作におけるアナログとデジタル～デンチャーＣＡＤ／３Ｄプリンターの行方～片岡均 Kataoka Hitoshi（公社） 日本歯科技工士会（一社） 三重県歯科技工士会
株式会社 マイシン
歯科技工士生涯研修

はじめに世界でも類を見ない超高齢社会に突入している日本において，2025年には高齢者は全体の約30％に達するとみられている．
このような背景の中，厚生労働省による歯科疾患

代議員
副会長
代表取締役
６期終了があり，診査・診断から補綴装置の設計に至るまで，歯科医療には欠かせない技術として急速に普及している．同様に，キャストパーシャル製作にもその波が押し寄せてきている．
現在，歯科用3Dプリンターの臨床での応用はまだ日が浅いが，世界的に注目を集めている．

実態調査によると，50歳前後を境に欠損歯数が増

メタルフレーム製作工程におけるキャストまでの加する傾向にあり，欠損補綴が必要となり，デン時間の短縮や材料コストの削減などを考えると大変チャーの使用が増加すると予測される．（fig.1）

有益なシステムである．
今回，歯科用3Dプリンター（fig.2）を使用し，fig.1キャストパーシャルのメタルフレームの試作を行い，適合精度の検証をする機会を得ましたので，耐火模型法との差異を報告いたします．
fig.2

fig.1

欠損歯列の割合ある患者アンケートによると，患者が求めるパーシャルデンチャーの要件に，「違和感がない」「壊れfig.2

3Dプリンターない」「よく噛める」「汚れない」などがあり，多くの患者が違和感のない適合の良いパーシャルデンチーを挙げている．

耐火模型法の製作手順

筆者は現在，キャストパーシャルの製作を耐火模最初に，筆者が臨床で行っている適合精度の良い型法で行っているが，川島哲先生の主催する臨床セキャストパーシャルの製作方法（キーポイント）を

ミ ナ ー で 修 得 し た シ ス テ ム に よ りCo-Cr合 金 と紹介する．

Gold-Platinum合金床の適合精度は大きく飛躍し，ストレスが全く無くなっている．
一方，今日のデジタルの発展には目を見張るもの

キャストパーシャルの設計（Design）

マスター模型にCDマルチコートを塗布し，60℃で10分乾燥する．模型面を滑沢にし，シリコーンゴム印象材の分離も良好になる．（fig.3）

希釈した支台スペーサーを塗布する．
ブロックアウトにはAusblockmaterialを用いる．
（fig.6）

fig.3

fig.3

マスター模型のリリーフは，口腔内での適合を良好にするため模型のレストシート部や鋭利な部分に

fig.6

マスター模型とCDマルチコート
fig.6

サベイング

１．デンチャーの着脱方向の決定をする．
２．鉤歯や粘膜部にサベイラインを描記する．
デンチャーの着脱方向を確認し，咬合紙を鉤歯に当ててサベイグを行う．
カーボンロッドは細部に入らない場合や折れたりするため使用していない．（fig.4）

シリコーンゴム印象材との分離に優れていて模型に色素が付きにくく，べたつくことがないため使用しやすい．
クラスプ外形ライン下方にワックスを盛ってステップを形成する．耐火模型へ正確に転写できる．
I-barクラスプ部は軽くラインを描記しておく．
（fig.7）

fig.4

fig.4

マスター模型のリリーフとブロックアウト

fig.7

鉤歯のサベイングアンダーカット量を計測し，クラスプの鉤尖の位置を決定する．（fig.5）

fig.7

クラスプの外形ラインの処理

耐火模型の製作

１．シリコーン複印象材の注入
上顎パーシャルデンチャーの場合はスタビライ

fig.5

ザーを使用するが，上顎と下顎フルデンチャー，下顎パーシャルデンャーはスタビライザーを使用しない．
複印象用フラスコにシリコーン印象材を１分間真空攪拌して注入した後３時間以上硬化させる．筆者が使用しているシリコーン印象材は流動性が高いた
め加圧しなくてもよい．（fig.8）

fig.5

鉤尖の位置の決定

3

耐火模型硬化後，直ちに乾燥させないと湿気によ

fig.8

り化学反応が止まらず適合に大きな影響を及ぼすことになる．非常に重要なポイントである．
乾燥終了後，ワックスバスを行う．
パラフィンワックスを溶かした容器に耐火模型を１秒間漬けて直ちに取り出す．（fig.11）
fig.11fig.8 複印象用フラスコに模型をセットするシリコーンゴム印
象材（メガシリコーン）

超精密印象は，シリコーン印象材の選択と硬化時間が重要になる．
２．耐火模型材を複印象に注入する.（fig.9）
fig.9

fig.11

ワックスバス

ワックス形成耐火模型に補綴構造設計ラインを描記する．
（fig.12）

fig.12fig.9

耐火模型材の注入

シリコーン複印象に耐火模型材を注入し，直ちに２気圧で55分間加圧する.
耐火模型材と専用液の管理と取り扱いは，キャストパーシャルの適合精度に大きく影響を及ぼすこと

fig.12

設計ラインの描記になるので十分注意が必要である．
保管温度は四季を通して15℃～20℃で保管しなければならない．
複印象から取り出した複模型は180℃で60分間乾燥機で乾燥する．（fig.10）

耐火模型に接着材を塗布する．（fig.13）
レスト，メタルストップ，コネクターの凹んでいる部分と補強部分にワックスをフィットさせる．
ワックス形成で重要なポイントはワックスと模型に段差が生じないように指で確認しながら移行的にfig.10

ワックスをフィットさせることfig.13である．（fig.14）
デンチャーベースコネクター，マイナーコネクター部などを形成する．リテイナーは，ラピッドフレックスシステムの既製パターンを使用する．
Smooth casting wax

fig.100.5mmを２枚目としてプレー

耐火模型
fig.13

Wax用接着材

ト全面に貼る．（fig.15）

fig.14

室温からワックス焼却終了までの時間は７時間

fig.1540分必要である．
ワックス焼却スケジュールは鋳造体の面荒れや，鋳造欠陥をを生じる可能性があるため注意が必要である．
室温から400℃までは３～４時間かけて上昇さ

fig.14ワックス形成fig.16

fig.15 Smooth casting
waxを貼るせたほうが良い．温度上昇が早いと鋳型にクラックが生じたりすることがある．
鋳造機は加圧鋳造機Argoncasterを使用した．

fig.17

今回使用したCo-Cr合金はBiosil Lである．
fig.21fig.16 Stippled casting
waxを貼るfig.17

fig.18

fig.19fig.18ワックス形成の完成

fig.19

Wax-Fixの塗布

スプルーイング

Stippled casting wax 0.4mmを３枚目として全面に貼る．Stippled casting waxは，指先に水

fig.21

ワックス焼却スケジュール完成割り出した鋳造体をアルミナサンド（50µ）とをつけながら圧接すると柄が消えにくいので非常にガラスビーズ（50µ）1対1の比率の混合でサンド有効である．ワックス形成を完成させスプルーを植ブラスティング処理を行う．

（fig.16〜19）
立する．

埋没・鋳造

外埋没材はWirovestを使用し，粉液比は粉100gに対して30％濃度で15mlとしている．（fig.20）

内面調整前の状態でも適合精度は大変良好である．
鋳巣や鋳肌の荒れやクラックなどは確認されなかった．（fig.22〜24）
fig.22

fig.20

fig.22

サンドブラスト後の状態と内面

fig.23
fig.20外埋没と埋没材

埋没完了後２気圧の加圧を14分間行う．１時間以上硬化させた後，鋳型を加熱炉に（fig.21）で示すスケジュールにて加熱を行う．

fig.23

サンドブラスト後のレストの適合状態

5fig.24

株式会社アイキャスト
BELLEZZA システム
設計

マスター模型をスキャナーにセットする．スキャ

fig.24

サンドブラスト後の適合状態

小さな気泡などを削除し内面調整をして，ガラスビーズによるサンドブラスティングを行う．

ナーのスキャンスピードはフルアーチで16秒，ス
キャン精度は７µmと高速・高精度である．
（fig.28）
fig.28その後は電解研磨を行い，適合精度をマイクロスコープで確認して研磨完成した．（fig.25〜27）
fig.25
fig.28

Identica hybridスキャナー

メジャーコネクター，レスト，デンチャーベース
コネクター，リテイナーなどの複雑な形状が数値化できて設計が容易で短時間に出来る．
（fig.29〜34）
fig.25

研磨完成

fig.29fig.26

fig.29fig.30
fig.26

ディジステルを使用

fig.31

研磨後のレストの状態

fig.27

fig.30 アンダーカット量は色 fig.31
で識別が可能行う

fig.32

fig.33

やはり時間はもっと短縮したいものである．

fig.32
行う

デザインはソフト上で fig.33
行う

CAD/3D プリンターでの製作手順

fig.34

fig.27

デザインはソフト上で研磨完成後の適合状態

模型処理から研磨完成までの所要時間は15時間30分であった．

デザインはソフト上で今回，株式会社アイキャストと名南歯科貿易株式会社の２社の協力で3Dプリンターシステムでのパーシャルデンチャーのサンプルを試作・検証してみた．
マスター模型は耐火模型法で使用した模型とする．

fig.34

ネスティングは3shape CAD bridgeで行う

レジンパターンの製作

埋没・鋳造式）を採用している．解像度は50µｍ（±25µｍ）

Varseo Vest P（fig.41）混液比60％100g：液である．

12ml：精製水８mlで埋没する.（fig.40，41）

3Dプリンターは吊り下げ型の投影方式（DLP方

樹脂の液槽に光を照射して表面を硬化させ，できた層を幾重にも積層することによって立体の造形物

埋 没 リ ン グ に パ タ ー ン を 植 立 し， 専 用 埋 没 材

fig.40

fig.41を作るため，短時間での造形が可能である．
（fig.35〜37）床のプリンティング後，完全重合前にサポートピンをカットし，模型に試適する．（fig.38）
fig.35

fig.36
fig.41

専用埋没材Varseo

fig.40 埋没リングにパターン Vest Pを植立した状態

埋没後30分で950℃の焼却炉にリングを入れて係留60分で鋳造が可能である
Co-Cr合金はBiosil Lで鋳造を行った.
fig.35 Varseo3Dプリンティ fig.36 Varseo内部とカートングシステム
リッジ

fig.37

fig.38

fig.37 昇降台に完成した造形 fig.38
物が付着している適合状態（fig.42〜44）
fig.42

造形が終了した状態
fig.42

この段階ではまだ完全重合前の柔らかい状態であり，適合状態も不確定である．模型に中央部から押サンドブラスト後の状態と内面

fig.43

し当てながらワックスで模型に固定する．レスト付
近はマイクロスコープ下でワックスにて微調整をして最終重合を行った．（fig.39）
fig.39

fig.43

サンドブラスト後の適合状態

fig.44

fig.44

fig.39造形が終了した適合状態

サンドブラスト後のレストの適合状態

7

名南歯科貿易株式会社
 デンチャー CAD/3D プリンター
設計

Smart Bigスキャナーにマスター模型をセット

SASテ ク ノ ロ ジ ー（Slide and Separate
Technology）により，広い造形エリアでもスピーディである．（fig.49）
fig.49する．
（fig.45）
fig.45

fig.49造形が終了した状態

造形が終了後，サポートピンをカットし，マスター模型に試適する．微小な不適部分をマイクロス
コープ下でワックスにて修正する．（fig.50〜52）
fig.45

Smart Bigスキャナー

fig.50

fig.51

スキャンスピードはフルアーチで40秒，スキャン精度は５µｍである．（fig.46）
設計は，デンチャーソフトウエア（ディジステル）で行う．マジックペン機能はスマートビッグのテキ
ストスキャン機能で取り込んだ模型上の設計線を数点クリックすることで自動描記できる．（fig.47）
fig.46

fig.46

STLデータの比較

レジンパターンの製作

fig.47

fig.52

fig.47 テ キ ス ト ス
キャンされた線上に自動描記する

fig.52

造形は面で積層するDLP方式を採用している．
（fig.48）

fig.50

造形が終了した状態

fig.51可能

造形は４階まで積層が造形が終了した適合状態

埋没・鋳造

専用マッフルリングにパターンを植立し，専用埋没材SHERA CASTで埋没する．
無水けい酸，アルミナ，マグネシア，リン酸塩，

fig.48

コロイダルシリカを主成分とする埋没材である．
（fig.53，54）
埋没後30分で850℃の焼却炉にリングを入れて係留45分で鋳造が可能である．

fig.48

フリーフォームプロ２

fig.53

fig.54

ワックスにて修正が必要である．
＊3Dプリンティング時の積層ピッチから生じる等高線図のような微小な段差が発生するため，鋳造面にも反映される．
＊急 速加熱に対応した埋没材であるが,鋳肌が荒れてしまう場合がある．
以上の事が挙げられる．

fig.53

専用マッフルリング

fig.54 埋没材SHERA CAST急速加熱に対応している．
（混液比100g： 液16.8ml＋ 精 製 水4.2ml）

おわりにデンチャーをデジタルで製作するメリットは複印象を必要としない．

＊

複模型を必要としない．

＊

複数同時にキャストが出来る．

適合状態

＊

（fig.55〜57）（埋没材,メタルの節約）

fig.55＊

データ管理が出来る．
（鋳造を失敗した時でも同じデータが保存
されているなど）＊

大幅な時間の節約が出来る．などが挙げられる．
CAD／CAMが歯科の臨床に様々な影響を与えた
fig.55

サンドブラスト後の状態と内面ように，3Dプリンターは歯科技工の臨床現場で試行錯誤を繰り返しながら適合精度が上がり，技術とfig.56

知識の研鑽によって完成されたものになるだろう．
本格的に活用される日はそんなに遠くではないと思う．フレームデザインの確実な数値化やCT画像と連携させた力のコントロールができるデザインなど，今後デジタル技工の可能性が大いに拡がることが期

fig.56

サンドブラスト後の適合状態

待できると筆者は考えている．今後も究極の適合を探究して行く所存である．

fig.57

本稿が歯科技工士の読者諸氏にとって重要な情報となり，今後の歯科医療の発展に繋がれば幸いである．
今回，執筆にあたり快く協力を承諾頂いた株式会

fig.57

サンドブラスト後のレストの適合状態

まとめ耐火模型法で製作の場合は鋳肌が荒れることなく適合精度は良好であった．
製作時間が長くかかることが今後の課題である．
一方，今回検証した２社の3Dプリンターシステムでの製作時間は耐火模型法より短いが，共通する課題は，＊積層後の光重合で部分的にひずみが発生する．
＊マスター模型への良好な適合が得られないため社アイキャストの早川，渡邊様と名南歯科貿易株式会社の新美様には深く感謝申しあげます．
稿を終えるにあたり，多面的なご指導をいただいた川島哲先生に深謝の意を表します.
【参考文献】
１）新１週間でマスターするキャストパーシャル

川島哲著，医歯薬出版株式会社
２）DIGITAL DENTISTRY YEAR BOOK 2016，クインテッセンス出版株式会社
３）超 高齢社会を見据えたパーシャルデンチャーの製作
歯科技工別冊

医歯薬出版株式会社