アプリケーションスポットライト：デジタル歯科およびクリアアライナー製造のための3D印刷

デジタル歯科—歯科診療へのデジタル技術の導入—は歯科業界を変革しています。この変革を推進する重要なテクノロジーの1つは、3Dプリントです。

3D印刷は、ブリッジモデル、外科用ガイド、義歯など、歯科業界で多くの用途があります。ただし、クリアアライナーの製造は、今日の歯科用3D印刷の最も一般的な用途の1つです。

SmarTech Analysisによると、クリアアライナーは「おそらく今日の世界で3D印刷技術の単一の最大量のアプリケーション」です。

しかし、3D印刷はどのようにクリアアライナーに適合しますか製造？

その質問に答えるために、今日はクリアアライナーの3D印刷の利点を探り、歯科専門家やラボがテクノロジーをデジタル歯科ワークフローに統合する方法を見ていきます。

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クリアアライナーとは何ですか？

クリアアライナーは、歯を調整してまっすぐにするために使用される歯科用デバイスです。アライナーは、従来のブレースとは異なり、実質的に見えず、ユーザーが食べたり歯を磨いたりするときに取り外すことができるため、金属ブレースの効果的な代替手段を提供します。

クリアアライナーを製造するためのデジタルテクノロジーの使用は、実際のデジタル歯科の完璧な例です。このプロセスは通常、歯科矯正医が3D口腔内スキャナーを使用して患者の歯列の印象をキャプチャすることから始まります。

患者の歯をスキャンした後、デジタルスキャンを使用して歯の望ましい位置を設計します。 。最終的な位置が決定されると、歯科矯正医は現在の歯の位置と望ましい歯の位置の間の段階的な段階を計画します。

歯の移動は複雑なプロセスであり、治療が進むにつれていくつかの異なるアライナーを切り替える必要があります。インクリメンタルモデルの数は5〜30（平均で6〜10）の範囲です。

各アライナを作成するには、矯正歯科医は最初に型を作成する必要があります。これらは、熱成形と呼ばれる成形プロセスで使用されます。

そして、これが3D印刷の出番です。

現在、クリアアライナーの大部分は3D印刷された金型を使用して製造されていると推定されています。これを可能にする重要な技術は、高速と精度のおかげで、ステレオリソグラフィー（SLA）とマテリアルジェッティングです。これらの樹脂ベースのプロセスに加えて、HPの粉末ベースのテクノロジーであるMulti JetFusionも注目を集めています。

クリアアライナーの3D印刷の利点

患者固有のソリューション

クリアアライナーは本質的に個別化された製品です。アライナーのセットは、患者に合わせてカスタムメイドされており、各アライナーは互いにわずかに異なります。

この高度なカスタマイズの必要性には、カスタマイズを実行可能にするための非常に柔軟なテクノロジーが必要です。

3D印刷は、歯科専門家がクリアアライナーを費用効果の高い方法でカスタマイズできる唯一のテクノロジーです。

歯科診療で型を作成するために使用されてきたフライス盤プロセスとは異なり、3Dプリントは高価なセットアップやツールを必要としません。これは、3D印刷により、追加コストなしで非常に複雑なアライナモールドを製造できることを意味します。

マスカスタマイゼーション

従来、クリアアライナーモールドは、フライス盤とトリミングなどの手動プロセスを組み合わせて製造されていたため、時間と労力を要するプロセスになりました。 3D印刷は、患者のデジタルスキャンから直接大量のカスタム金型を製造できるようにすることで、プロセスを加速します。

たとえば、Stratasysは、J700 Dental3Dプリンターで1日あたり最大400個のクリアアライナーを製造できると主張しています。 HPはさらに進んで、新しい顧客であるSmileDirectClubは、24時間年中無休で稼働する49台のHP Jet Fusion3Dプリンターを使用して1日あたり50,000個のユニークな金型を製造できると述べています。これは、1台のプリンターだけで1日あたり1,020個の金型にほぼ相当します。

3D印刷以外に、これほど高速で費用効果の高い方法で、これほど多くのカスタマイズされた金型を作成できるテクノロジーは他にありません。

ポイントオブケアでクリアアライナーを製造する

歯科用3D印刷により、矯正歯科医はオフィスでアライナー型を製造でき、時間と費用の両方を節約できます。

1つの一般的なシナリオでは、患者の口腔内スキャンがモデリングと治療計画のために歯科技工所に送信され、次に高解像度のデジタルファイルが歯科医院に送信されます。アライナー。

このアプローチを採用することにより、歯科医は数週間ではなく数日で治療を開始できます。

さらに、このデジタルワークフローのおかげで、患者がアライナーを紛失した場合に、アライナーをはるかに迅速に交換できます。社内ラボでは、スタッフは紛失したアライナーのデジタルファイルを使用し、金型を3D印刷してから、新しい金型をすばやくキャストできます。このプロセスは数時間以内に実行できます。

クリアアライナーの3Dプリントの例

DynaFlex：3Dプリントでクリアアライナー市場に拡大

DynaFlexは、歯科矯正装置や歯科医院ソリューションなどの歯科関連市場を専門とする製造会社です。

クリアアライナーのビジネスチャンスが拡大する中、DynaFlexはその市場への進出を望んでいましたが、その分野での会社の成長をサポートするテクノロジーが必要でした。

3Dプリントは理想的なソリューションであり、高レベルの生産性と自動化を提供します。これは、Dynaflexのデジタルワークフローにまさに必要なものです。

同社は、クリアアライナーの製造用に特別に開発されたStratasysのJ700 Dental3Dプリンターを使用しました。 J700 Dental 3Dプリンターは、PolyJetテクノロジーに基づいて、液体フォトポリマーの層をビルドトレイに噴射し、UV光で硬化させます。完全に硬化した歯科用金型は、追加の後硬化なしですぐに取り扱い、使用できます。

DynaFlexによると、J700 Dentalは、ビルドプレートにネストされた約55の型を3時間で印刷できます。同社は1日に1,000を超える金型を生産することを計画しており、さらに2台の3Dプリンターを購入することを検討しています。歯科用3D印刷が搭載されているため、DynaFlexは、クリアアライナービジネスを拡大するのに適した位置にあります。

Cranston Orthodontics：オフィスでのクリアアライナーモールドの3Dプリント

米国に本拠を置く歯科矯正診療所、Cranston Orthodonticsは、3D印刷を採用して、社内でクリアアライナーを製造しています。 3D印刷により、Cranston Orthodonticsの歯科矯正医は、クリアアライナーの所要時間を短縮し、1日で金型を製造できます。

これを実現するために、同社はEnvisionTecのデスクトップ3Dプリンターを歯科および歯科矯正用に特別に設計された一連の材料。

このプロセスは、口腔内スキャンを行うことから始まります。その後、専用ソフトウェアを使用して生産用に準備され、3Dプリンターに送信されます。

同社は、歯科および歯科矯正モデルの製造用に特別に開発されたEnvisionTecのE-Model素材を使用して、最大7つの歯科用金型のバッチを印刷できます。いくつかの洗浄と乾燥の後、金型は熱成形され、手作業で仕上げられ、すぐに使用できます。

3D印刷された金型により、Cranston Orthodonticsは、高精細で正確なクリアアライナーを製造できると述べています。その結果、患者への適合性が向上し、最終的にはサービスが向上します。

SmileDirectClub：3Dプリントでクリアアライナーをより手頃な価格にする

2014年に設立されたSmileDirectClubは、クリアアライナーにより費用効果の高いソリューションを提供することを目的とした米国の新興企業です。同社は、カスタムの不可視アライナー型を製造する手頃な方法として3D印刷を選択しました。

3D印刷プロセスは、顧客が家庭用印象キットを使用して自分の歯の印象をとるか、専用のSmileShopセンターで口腔内スキャンを行うことから始まります。

次に、歯科専門家が印象またはスキャンを確認し、治療計画を作成します。確認されると、会社は3Dで印刷し、顧客にアライナーのセットを送ります。

SmileDirectClubは、このユニークなサービスで大きな成功を収めており、30万人以上が、より手頃な歯の矯正ソリューションの恩恵を受けています。

この成功に続いて、SmileDirectClubは最近提携しました。 HPと協力して、安価でパーソナライズされた歯の矯正治療の範囲を拡大します。同社は、49台のHP Jet Fusion 3D印刷システムを設置して、1日に50,000を超える独自の金型を製造することを計画しています。これは、今後12か月で推定2,000万個の金型に相当し、大きなビジネスチャンスです。

遠隔歯矯正治療とHPの3D印刷技術の利点を活用することで、SmileDirectClubは顧客に従来の目に見えないアライナーよりも最大60％少ないコストで、よりまっすぐな笑顔を実現するチャンス。

クリアアライナーを直接3Dプリントしますか？

クリアアライナー市場が成長を続ける中、歯科会社は競争力を維持するために革新を迫られています。コストを削減し、運用を改善する1つの方法は、アライナーの生産を1ステップのプロセス（直接3D印刷）に減らすことです。

ワンステップの生産プロセスにより、工場の資本コストが削減され、スループットが大幅に向上する可能性があります。

Invisalignブランドで有名なクリアアライナーの最大の生産者であるAlignTechnologyは、アライナーの直接3D印刷は、彼らが積極的に取り組んで投資している分野であると述べています。

歯科用3D印刷市場に関する最近のSmarTechの調査によると、クリアアライナーの直接3D印刷はすぐそこにある可能性があります。

上のグラフは、歯科市場が今後5年間で直接3Dプリントされたアライナーの変曲点に到達することを示しています。この進歩の多くは、光重合技術に基づく次世代の歯科用3D印刷技術の開発に起因するでしょう。

明らかに、3Dプリントは歯科矯正業界を席巻しています。この技術は、アライナモールドの費用効果が高く大量生産のオプションを提供します。さらに、マスカスタマイゼーションを他の業界では見られないレベルにまで引き上げました。

最終的に、3D印刷技術の進歩により、歯科矯正専門家とクリアアライナーメーカーが直接3D印刷アライナーを使用できるようになり、コストと所要時間が短縮されると同時に、歯科治療の質がさらに向上します。

次の記事では、医療業界、特にインプラントの3Dプリントについて見ていきます。しばらくお待ちください！