IRUCAA@TDC : 遊離端欠損部顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証－補綴臨床経験の差による比較－

Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College,

Available from http://ir.tdc.ac.jp/

Title

遊離端欠損部顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証

−補綴臨床経験の差による比較−

Author(s)

上窪, 祐基; 田坂, 彰規; 笠原, 隼男; 本間, 慎也; 松

永, 智; 阿部, 伸一; 矢島, 安朝; 山下, 秀一郎

Journal

歯科学報, 121(1): 15-22

URL

http://doi.org/10.15041/tdcgakuho.121.15

Right

Description

緒

言

近年のデジタルデンティス ト リ ー の 普 及 に 伴

い，口腔内スキャナーを用いた光学印象の技術革新

が目覚しく，フルカラーの３D 画像としてスキャニ

ングすることが可能となった。得られた画像データ

から歯冠補綴装置を製作できるワークフローはすで

に確立されつつある

１−３）

。インプラント治療では，

口腔内スキャナーのデータと CT データとを重ね合

わせすることで，インプラント埋入に対する治療計

画の立案，外科用ガイドの製作およびプロビジョナ

ルレストレーションを事前に製作することが可能と

なっている。さらに，症例によってはスキャンボ

ディーを口腔内スキャニングすることで，最終補綴

まですべてデジタル技術でカバーすることが可能と

なっている

４，５）

。

可撤性義歯に関しても，口腔内スキャナーを用

いて総義歯および局部床義歯を製作した研究および

臨床報告が増えてきている

６−９）

。症例報告ではある

が，印象採得に口腔内スキャナーを用いて光学印象

を行い，CAD/CAM を用いてメタルフレームワー

クを製作し，良好な結果を得ている

１０−１５）

。また，遊

離端欠損の後方に埋入したインプラントに支持を求

めるインプラントパーシャルデンチャー（IARPD :

Implant Assisted Removable Partial Denture）に

原 著

遊離端欠損部顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証

−補綴臨床経験の差による比較−

上窪祐基

１）

田坂彰規

１，５）

笠原隼男

２）

本間慎也

３）

松永 智

４，５）

阿部伸一

４）

矢島安朝

３）

山下秀一郎

１） １）

東京歯科大学パーシャルデンチャー補綴学講座，

２）

松本歯科大学歯科補綴学講座

３）

_{東京歯科大学口腔インプラント学講座，}

４）

_{東京歯科大学解剖学講座}

５）

東京歯科大学口腔科学研究センター

抄録：本研究の目的は，遊離端欠損部顎堤に対する口腔内スキャニングの真度を補綴医と研修歯科医と の間で比較することである。 部分欠損歯列模型を技工用スキャナーで採得したデータをコントロールデータとした。補綴医と研修 歯科医の各５名が口腔内スキャナーで５回採得したデータを口腔内スキャナーデータとし，コントロー ルデータと重ね合わせた。欠損部矢状断面の両データ間に生じた最大距離と積分値を補綴医間，研修歯 科医間，補綴医―研修歯科医間で比較した。 補綴医間では最大距離は右側０．０４∼０．０５mm，左側０．０３∼０．０８mm，積分値は右側０．５０∼１．００mm２_， 左側０．７０∼１．５０mm２_{であり，有意差は認められなかった。} 研修歯科医間では最大距離は右側０．０８∼０．１６mm，左側０．１２∼０．１９mm，積分値は右側１．１０∼２．６０ mm２_{，左側１．６０∼４．１０mm}２_{であり，右側最大距離に有意差が認められた。} 補綴医―研修歯科医間では最大距離，積分値ともに有意差が認められた。 補綴医の方が，研修歯科医よりも遊離端欠損部顎堤の口腔内スキャニングの真度が優れていることが 明らかとなった。 キーワード：口腔内スキャナー，遊離端欠損，顎堤，臨床 研修歯科医 （２０２０年８月１１日受付，２０２０年１１月１０日受理） http : //doi.org/１０.１５０４１/tdcgakuho.１２１.１５ 連絡先：〒１０１‐００６１ 東京都千代田区神田三崎町２−９−１８ 東京歯科大学パーシャルデンチャー補綴学講座 上窪祐基 １５ ― １５ ―

関して，口腔内スキャナーで印象採得した後，咬合

採得から義歯製作までフルデジタルで製作した報告

がなされている

１６）

。今後，口腔内スキャナーを使用

する治療範囲はさらに拡大し，臨床経験の有無を問

わず口腔内スキャナーを使用する機会が増えること

が予想される。

現 在，口 腔 内 ス キ ャ ナ ー の 真 度 検 証 に お い て

は，健全歯列，部分欠損歯列，無歯顎およびインプ

ラントが埋入された歯列など幅広い範囲で研究が実

施されているが

１７−２２）

，その多くは口腔内スキャナー

を取り扱うメーカー間の比 較 で あ る。Tasaka ら

は，口腔内スキャナーの機種を絞った上で，無歯顎

および部分欠損歯列の顎堤を対象としてスキャニン

グ真度を術者間で比較したところ，その差が少ない

ことを報告している

２３）

。しかし，ここでは術者の経

験年数に関しては言及していなかった。

従来の印象材を用いた欠損部顎堤粘膜の印象採

得は，術者の経験や技術による差が大きいことが言

われているが

２４，２５）

，口腔内スキャナーを用いた印象

採得の真度を臨床経験の差異から分析した報告はな

い。

そこで，本研究では，補綴専門教育を受けた歯

科医師（以下，補綴医）と臨床研修歯科医（以下，

研修歯科医）との間で，欠損部顎堤粘膜に対する口

腔内スキャナーを用いた印象の真度には差がないと

いう帰無仮説を立て，これを検証することを目的と

した。なお，本論文は Tasaka ら

２３）

の行った研究の

追加実験という位置付けであり，Tasaka らの結果

を補綴医のデータとして引用し，同条件下で研修歯

科医のデータ取得を行うこととした。

材料および方法

１．シミュレーションモデル

シミュレーションモデルには粘膜付き下顎遊離

端欠損模型 P２５‐TP４９（㈱ニッシン，京都）を選択

した。粘膜はシリコーン製である。下顎右側大臼

歯，下顎左側第二小臼歯と下顎左側大臼歯が欠損し

ており，下顎右側第二小臼歯と下顎左側第一小臼歯

の遠心にレストシートおよびガイドプレーンを付与

した。

２．３D スキャニングデータの取得

最 初 に，コ ン ト ロ ー ル デ ー タ と し て 歯 科 技 工

用 ス キ ャ ナ ー（D９００, ３shape, Copenhagen,

Den-mark）を用いて，下顎シュミレーションモデルの

３D スキャニングを行った。歯科技工用スキャナー

はレーザースキャン方式で，スキャニング精度は

±１５µm であった。次いで，シミュレーションモデ

ルをマネキン（シンプルマネキンⅢ，㈱ニッシン，

京都）に装着し，専用マウント（ヘッドレストマウ

ント SPMⅢ，㈱ニッシン，京都）を用いてデンタ

ルチェアーに固定した。口腔内スキャナー（TRIOS

３, ３shape, Copenhagen, Denmark）を 使 用 し て，

５名の研修歯科医が残存歯と欠損部顎堤部のデータ

を，「ジグザグ」スキャン技法を用いて取得した。

スキャニングは各術者とも５回ずつ行った。

研修歯科医は，平成２８年度の東京歯科大学臨床

研修プログラムを研修中の臨床研修歯科医師であ

り，男性３名，女性２名，平均年齢は２５．

４歳であっ

た。なお，研修歯科医は口腔内スキャナーを臨床で

は使用しておらず，また口腔内スキャナーに関する

教育および実習の経験がない者を選出した。研究を

始めるに際し，術者に対して口腔内スキャナーに関

する講義と練習を行い，全員が使用法を修得したこ

とを確認してからデータの取得を開始した。

なお，比較対象とする補綴医５名のデータは前

述の通り，Tasaka ら

２３）

_{のものを引用した。補綴医}

は，卒後５年以上の補綴科所属の歯科医師であり，

男性５名，平均年齢３５．

６歳であった。また，臨床お

よび教育で口腔内スキャナーを使用した経験はな

い。

３．真度検証の方法

CAD ソフト Dental System（３shape,

Copenha-gen）を使用し，コントロールデータに対する口腔

内スキャナーデータの重ね合わせを行った（図１）。

切歯点と左右レトロモラーパッド中央の３点を基準

に重ね合わせを行った。検証部位は，下顎右側第二

小臼歯のレストシートからレトロモラーパッド中央

を結ぶ短い遊離端欠損の矢状断面（右側）と，下顎

左側第一小臼歯のレストシートからレトロモラー

パッド中央を結ぶ長い遊離端欠損の矢状断面（左

側）とした。分析方法はコントロールデータと口腔

上窪，他：顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証 １６ ― １６ ―

内スキャナーデータの断面に生じた顎堤間の誤差を

計測した。顎堤間の誤差の最大距離と誤差の積分値

の２変量を分析項目とし，誤差を最大値と全体像の

両面から観察した（図２）。２変量を補綴医間，研

修歯科医間，補綴医―研修歯科医間で比較を行っ

た。

統計学的分析

補綴医間，研修歯科医間で，それぞれ誤差の最

大距離と積分値を比較するために，Kruskal-Wallis

検定を行った。補綴医と研修歯科医との間で，誤差

の最大距離と積分値を比較するために，Mann-Whit-ney U 検定を用いた。統計解析には SPSS for

Win-dows １４．

０J SP（SPSS, Chicago, IL, USA）を用い，

有意水準は０．

０５に設定した。

結

果

補綴医における誤差の最大距離では，右側欠損

部の各術者の中央値は０．

０４∼０．

０５mm の範囲であ

り，左側欠損部では０．

０３∼０．

０８mm の範囲であっ

た。積分値では，右側欠損部の各被験者の中央値は

０．

５０∼１．

００mm

２

_{の範囲であり，左側欠損部では０．}

_７０

図１ 研究データ取得のためのフローチャート 図２ 測定項目の概略（右側検証部位の一例） コントロールデータに対して口腔内スキャナーデータを重ね合わせた模式図（左） 第二小臼歯のレストシートからレトロモラーパッド中央を結んだ矢状断面に対して，ソフ トウェアを使用し最大距離および積分値を測定した（右） 歯科学報 Vol．１２１，No．１（２０２１） １７ ― １７ ―

∼１．

５０mm

２

の範囲であった（表１）。最大値および

積分値のいずれも，術者間に統計学的有意差は認め

られなかった。

研修歯科医における誤差の最大距離では，右側

欠損部の各被験者の中央値は０．

０８∼０．

１６mm の範

囲であり，左側欠損部では０．

１２∼０．

１９mm の範囲

であった。積分値では，右側欠損部の各術者の中央

値は１．

１０∼２．

６０mm

２

の範囲であり，左側欠損部で

は１．

６０∼４．

１０mm

２

の範囲であった（表２）。最大距

離については，右側遊離端欠損において術者間に統

計学的有意差が認められた。積分値については，術

者間に統計学的有意差は認められなかった。

補綴医と研修歯科医との間の比較では，最大距

離において左右側欠損部ともに研修歯科医よりも補

綴医の方が小さく，統計学的有意差が認められた（右

側：p＝０．

００５，左側：p＝０．

０２４）。また，積分値に

おいても，左右側欠損部ともに，研修歯科医よりも

補綴医の方が小さく，統計学的有意差が認められた

（右側：p＝０．

００６，左側：p＝０．

０３８）（図３）。

考

察

本実験で使用した口腔内スキャナーは，LED を

光源とした共焦点法を応用したものである。その他

には，三角測量法を応用した口腔内スキャナーもあ

り，これまで多くの真度検証が行われてきた

２６−３０）

。

三角測量法は比較的広い範囲でのスキャンで用いら

れ，共焦点法は狭い範囲のスキャンに適しており，

いずれの研究においても比較的良好な真度が得られ

ているのが，本研究で選択した機種である。

シミュレーションモデルに下顎部分歯列欠損を

選択した。本実験では歯科技工用スキャナーから得

られたデータをコントロールデータとした。その真

度は±７µm であり，口腔内スキャナーよりも真度

が優れている。これは，歯科技工用スキャナーは計

測対象を固定し，自然光を遮断した状態で高性能カ

メラを使用して様々な角度からデータを取得するこ

とが可能でるためと報告されている

２９，３１）

_。

補綴医間での比較では，口腔内スキャナーの誤

表１ 補綴医間での最大距離および積分値の比較 右側最大距離（mm） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値 最大値 ０．１２ ０．０５ ０．０７ ０．０７ ０．０７ ０．９６ 最小値 ０．０２ ０．０３ ０．０３ ０．０２ ０．０３ 中央値 ０．０５ ０．０４ ０．０４ ０．０５ ０．０５ 四分位数 ０．１０ ０．０１ ０．０１ ０．０３ ０．０２ 左側最大距離（mm） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値 最大値 ０．１４ ０．４４ ０．０９ ０．１４ ０．０６ ０．４１ 最小値 ０．０３ ０．０２ ０．０４ ０．０４ ０．０２ 中央値 ０．０８ ０．０５ ０．０６ ０．０６ ０．０３ 四分位数 ０．０５ ０．３５ ０．０５ ０．０５ ０．０１ 右側積分値（mm２_{） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値} 最大値 １．７０ ０．９０ １．４０ １．２０ ０．９０ ０．４９ 最小値 ０．４０ ０．２０ ０．２０ ０．４０ ０．４０ 中央値 １．００ ０．５０ ０．６０ ０．８０ ０．８０ 四分位数 ０．９０ ０．４０ ０．４０ ０．２０ ０．３０ 左側積分値（mm２_{） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値} 最大値 ５．９０ ７．２０ １．８０ ３．９０ １．００ ０．４９ 最小値 ０．２０ ０．２０ ０．６０ ０．７０ ０．２０ 中央値 １．５０ １．３０ １．００ １．４０ ０．７０ 四分位数 １．００ ２．７０ ０．３０ ２．００ ０．６０ （Kruskal-Wallis N. S.） 上窪，他：顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証 １８ ― １８ ―

差は左右側とも術者間に統計学的有意差が認められ

ず，下顎遊離端欠損の光学印象は術者による影響が

少ないことが示唆されている

２３）

_。

一方，研修歯科医間での比較では，右側遊離端

欠損の最大距離にのみ統計学的有意差が認められ

た。しかし，左側遊離端欠損と比較して誤差の四分

位範囲が小さいことから，術者内の口腔内スキャニ

ングの再現性は高いことがうかがわれる。残存歯部

表２ 研修歯科医間での最大距離および積分値の比較 右側最大距離（mm） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値 最大値 ０．２０ ０．１９ ０．２１ ０．１９ ０．１０ ０．０２ 最小値 ０．１１ ０．１０ ０．１０ ０．１４ ０．０４ 中央値 ０．１３ ０．１６ ０．１５ ０．１６ ０．０８ 四分位数 ０．０６ ０．０５ ０．０７ ０．０４ ０．０３ （Kruskal-Wallis Ｐ＜０．０５） 左側最大距離（mm） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値 最大値 ０．３３ ０．２２ ０．２４ ０．２３ ０．２８ ０．７２ 最小値 ０．１１ ０．０４ ０．１３ ０．０６ ０．０６ 中央値 ０．１９ ０．１７ ０．１９ ０．１６ ０．１２ 四分位数 ０．１２ ０．１１ ０．０７ ０．１１ ０．１４ 右側積分値（mm２_{） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値} 最大値 ４．６０ ２．４０ １．９０ ２．１０ １．３０ ０．１０ 最小値 １．３０ ０．８０ １．００ １．００ ０．９０ 中央値 ２．６０ １．５０ １．８０ １．５０ １．１０ 四分位数 １．８０ ０．４０ ０．１０ ０．４０ ０．１０ 左側積分値（mm２_{） №１ №２ №３ №４ №５ Ｐ値} 最大値 ４．７０ ３．４０ ３．９０ ４．９０ ３．３０ ０．２２ 最小値 １．５０ １．２０ ２．３０ １．１０ ０．６０ 中央値 ４．１０ ３．２０ ３．１０ １．６０ １．７０ 四分位数 １．２０ ０．７０ １．１０ ０．８０ ０．６０ （Kruskal-Wallis N. S.） 図３ 補綴医―研修歯科医間での最大距離および積分値の比較 歯科学報 Vol．１２１，No．１（２０２１） １９ ― １９ ―

と比較して欠損部顎堤粘膜は凹凸がなく，特徴がな

い形状をしているため口腔内スキャナーが認識しづ

らいが，右側遊離端欠損は左側遊離端欠損と比較し

て欠損範囲が小さいため画像をつなぎ合わせるス

ティッチングの誤差に影響が少なく，口腔内スキャ

ニングが容易であることが予測される

２１）

。統計的有

意差が見られた要因として，研修歯科医中の１名

（№５）はハンドリング技術が優れており，スキャ

ン時のポジショニングが適切であったため，この部

位に関して特に補綴医と同程度の真度で口腔内ス

キャニングを行うことができたことが考察される。

さらに，最大距離のデータは粘膜の被圧変位量

３２）

と

同等かそれ以下であるため，研修歯科医が口腔内ス

キャニングの練習を重ねれば臨床的許容範囲内に収

束すると考えられた。

補綴医―研修歯科医間での比較では，最大距離

および積分値ともに補綴医の方が研修歯科医と比較

して小さく，統計学的有意差を認めた。これは，補

綴医は齲 処置や支台歯形成等の歯科治療を行う際

の器具を口腔内でハンドリングする技術や，スキャ

ン時のポジショニングや頰粘膜の圧排が研修歯科医

よりも慣れており，短時間で終了できることが影響

している可能性が考えられた。したがって，補綴医

と研修歯科医との間で，欠損部顎堤粘膜に対する口

腔内スキャナーを用いた印象の真度には差がないと

いう帰無仮説は否定された。

欠損部顎堤を対象とした口腔内スキャナーを臨

床応用する上での２つの大きな障害がある。まず，

顎堤粘膜は粘弾性体で被圧変位性を有することであ

る。本研究で行った顎堤粘膜に対する印象採得は，

粘膜面に圧をかけない解剖学的印象である。インプ

ラント支持や歯根膜支持の補綴装置を製作する上で

はこの印象法で問題はない。しかし，歯根膜粘膜支

持である遊離端義歯を製作する際には，顎堤粘膜と

支台歯の被圧変位量の差を補償するために粘膜面を

加圧する必要があり，この加圧量の付与が今後の課

題となる。２つ目の問題として，口腔前庭，口唇，

舌および頰などの可動組織の機能的な形態を口腔内

スキャナーで取得することが困難な点である

３３，３４）

。

この問題に対してはデジタル技術を用いた筋圧形成

に関する検討も研究で試みられており，今後のデジ

タルデンティストリーの発展が望まれる。

本実験では，臨床経験が多い方が欠損部顎堤に

対する口腔内スキャンニングの真度が優れることが

示唆されたが，海外ではすでに臨床実習開始前の歯

科学生を対象に口腔内スキャナーに関する講義およ

び実習を実施している大学もあるため，教育の充実

に伴いその差は埋まる可能性がある

３５，３６）

。

結

論

補綴専門教育を５年以上受けた歯科医師は，臨

床研修歯科医と比較して，欠損部顎堤に対する口腔

内スキャナーによる印象採得の真度に優れているこ

とが明らかとなった。

本論文に関して，開示すべき利益相反状態はない。 本論文の要旨は，日本補綴歯科学会第１２６回学術大会 （２０１７年７月２日，横浜）において発表した。 文 献

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３３）Unkovskiy A, Wahl E, Zander AT, et al. : Intraoral scanning to fabricate complete dentures with func-tional borders : a proof of concept case report, BMC Oral Health，１９：４６，２０１９．

３４）Lee JJ, Kim DH, Noh K : A technique for

transfer-歯科学報 Vol．１２１，No．１（２０２１） ２１

ring the contours of a functional impression to the polished surfaces of digitally fabricated removable complete dentures, J Prosthet Dent，２０１９ Nov １２． Doi：１０.１０１６/j.prosdent.２０１９.０５.０３８

３５）Lee SJ, Macarthur RX ４th, Gallucci GO : An Evalu-ation of Student and Clinician Perception of Digital

and Conventional Implant Impressions, J Prosthet Dent，１１０：４２０−４２３，２０１３．

３６）田坂彰規：海外研究レポート：ドイツ・ハイデルベ ルグ大学附属病院への留学，歯科学報，１１９：３７１− ３７６，２０１９．

Trueness verification of an intraoral scanner for free-end partially edentulous regions

­comparison of prosthetic clinical experience­

Yuki U

EKUBO１）

_{，Akinori T}

_ASAKA１，５）

_{，Takao K}

_ASAHARA２）

_{，Shinya H}

_OMMA３）

Satoru M

ATSUNAGA４，５）

_{，Shinichi A}

_BE４）

_{，Yasutomo Y}

_AJIMA３）

_{，Shuichiro Y}

_AMASHITA１） １）_{Department of Removable Partial Prosthodontics, Tokyo Dental College}

２）_{Department of Prosthodontics, Matsumoto Dental University}

３）_{Department of Oral and Maxillofacial Implantology, Tokyo Dental College} ４）_{Department of Anatomy, Tokyo Dental College}

５）_{Oral Health Science Center, Tokyo Dental College}

Key words : intraoral scanner, free-end partially edentulous region, resident

The purpose is to investigate the trueness of intraoral scanning in free-end partially edentulous regions by prosthodontists and dental residents．

As reference data, scanning of the partially edentulous model was performed using a dental laboratory scanner．Five prosthodontists（prosthodontist group）and dental residents（resident group）used an intraoral scanner five times to capture intraoral scanner data．The intraoral scanner data were overlapped with the reference data．

Regarding differences between the reference and intraoral scanner data that occurred in the sagittal sec-tions of the partially edentulous regions, the maximum distances of the differences and the areas obtained by integrating these differences were analyzed．The data were compared within and between groups．

The maximum distances of the prosthodontist group were as follows : right side，０．０４−０．０５mm ; and left side，０．０３−０．０８mm．The areas were as follows : right side，０．５０−１．００mm２_{；and left side，０．７０−}

１．５０mm２_{．No significant inter-operator differences were observed in either region．}

The maximum distances of the resident group were as follows : right side，０．０８−０．１６mm ; and left side，０．１２−０．１９mm．The areas were as follows : right side，１．１０−２．６０mm２_{；and left side，１．６０−４．１０}

mm２_{．There was a significant difference in the right side maximum distance, but no significant difference in}

the integrated value．

There were significant differences between the prosthodontist and resident groups in both the maximum distance and the integrated value．

This study revealed that intraoral scanning in free-end partially edentulous regions by prosthodontists was more accurate than that by dental residents． （The Shikwa Gakuho，１２１：１５−２２，２０２１）

上窪，他：顎堤に対する口腔内スキャナーの真度検証 ２２