Use of CAD/CAM technology for Michigan splints fabrication among dental laboratories in Germany: A cross-sectional survey study

デジタル・ワークショップ革命

あなたの口の中を、歯が建物である活気ある建設現場だと想像してみてください。時には、食いしばりや歯ぎしり（ブラキシズムとして知られる）といった習慣によって、これらの建物が損傷したり、それらを支える関節（顎）が痛み出したりすることがあります。これを修復するために、歯科医はしばしば「ナイトガード」を処方します。これは、歯の上にフィットして研磨を防ぐ、カスタムメイドのプラスチック製のシールドです。何十年もの間、これらのシールドを作ることは、非常に手作業による、古風な職人技でした。それは、歯の形を粘り気のある液体の印象（印象材）で取り、それを石膏に流し込んで物理的な模型を作り、その後、技術者がその模型の上でプラスチックを削ったり熱したりするという工程を含んでいました。それはまるで、彫刻家が手作業で像を彫るようなものでした。

しかし最近、歯科の世界では、これらのシールドを作る新しい方法について話題になっています。それがデジタル革命です。粘土や石膏の代わりに、技術者はコンピューターを使ってシールドを設計（CAD）し、ロボットや3Dプリンターを使ってそれを製造（CAM）しています。これは、すべてが即座に、かつ完璧に行われるSFのような夢のように聞こえます。しかし、このハイテクな魔法は、現実の世界で本当にうまく機能するのでしょうか？ 時間を節約できるのでしょうか？ コストは安くなるのでしょうか？ そして、誰もが実際にこれを使っているのでしょうか、それともまだ古いやり方に固執しているのでしょうか？ これは、ドイツ中の歯科技工所に潜入した研究チームが解決しようとした謎です。

ドイツの技工所大調査

この研究において、RWTHアーヘン大学とグラーツ医学大学の研究者たちは、ドイツの歯科技工所の「デジタル国勢調査」を行うことにしました。彼らは、顎の痛みや研磨を治療するために使用されるゴールドスタンダード（標準的な手法）である特定の「ミシガン・スプリント」が、今日どのように作られているのかを知りたいと考えました。彼らは約3,500の歯科技工所に大規模なオンラインアンケートを送り、技術者たちに、彼らの道具、時間、そして財布の中身について白状してもらうよう依頼しました。

結果は、まるで、ピカピカの新しいロボットアームを購入したものの、作業台の上にはまだ粘土の山を置いたままにしているワークショップを見つけたかのようでした。調査を完了した192の技工所のうち、実に**82.8%**が、これらのスプリントを作るためにCAD/CAM技術を使用していると答えました。これは、デジタル時代が到来した明確なシグナルです。しかし、その使い方は、新旧が入り混じった興味深いものです。

「ハイブリッド」という現実
最も驚くべき発見は、完全にデジタル化に移行しているところはほとんどないということです。159のデジタルユーザーのうち、物理的な模型を一切使わずにスプリントを作ると主張したのは、わずか1つの技工所だけでした。その代わりに、大多数は「ハイブリッド」なワークフローを採用しています。それは、高級な真空調理器（スーヴィードマシン）を使って肉を調理しながらも、野菜のカットは手作業で行うことを主張するシェフのようなものです。この場合、技術者は伝統的な物理的模型（古い手法による印象から作られたもの）をコンピューターにスキャンし、画面上でスプリントを設計し、それを機械に送って製造しています。彼らは、アナログな過去とデジタルの未来の間の架け橋となっているのです。

時間 vs お金：トレードオフの関係
スピードに関しては、デジタルツールが明確な勝者です。研究によると、CAD/CAMを使用しているラボは「実作業時間」が大幅に短いことが分かりました。デジタルユーザーの半分以上は、スプリントを1時間未満で完成させていましたが、伝統的な方法（真空成形やワックスプレスなど）に固執している場合は、通常1〜2時間かかっていました。それは、彫刻家が午後のひとときをかけて石を削り続けるのと、3Dプリンターがコーヒーを飲んでいる間に部品を次々と作り出すのととの違いのようなものです。

しかし、落とし穴があります。価格です。デジタル手法は時間を節約できる一方で、より多くの費用がかかります。研究によると、プリントされたスプリント1個あたりの材料費は約7.60ユーロでしたが、削り出し（減算造形）のスプリントでは22ユーロに跳ね上がりました。さらに、機械自体が高価な投資となります。フライス盤（ミリングマシン）を導入するには、約74,600ユーロの購入費用がかかり、維持するためだけに年間約2,400ユーロが必要です。対照的に、旧式の真空成形機は維持費がずっと安く済みます。つまり、ロボットアームはより速く動きますが、予算をより多く消費するのです。

誰が何を使っているのか？
この研究はまた、規模の大きな技工所こそがデジタルの潮流をリードしていることも明らかにしました。大規模な技務所は、高価な設備を購入する余裕があり、その投資に見合うだけの十分な仕事量があるため、CAD/CAMを使用する傾向があります。これらのスプリントを設計するために最も人気のあるソフトウェアはDentalCAD（デジタルユーザーの52.6%が使用）であり、最も一般的な製造方法は「減算造形（サブトラクティブ・マニュファクチャリング）」です。これは、機械が層を重ねてプリントするのではなく、プラスチックの固形ブロックからスプリントを削り出す方法を意味します。3Dプリンティング（付加造形）も成長していますが、当面の間は削り出しが王座に君臨しています。その理由の一つとして、削り出した素材の方が臨床的に耐久性が高いことが挙げられます。

人間的な要素
クールなテクノロジーにもかかわらず、研究はいくつかの障壁を浮き彫りにしました。多くの技術者が、この新しいデジタルの世界に関する自身の知識が少し不安定であることを認めています。彼らは主に独学や企業のコースを通じて学習しており、中には治療の背後にある理論的な基礎が不足していると感じている人もいました。それは、フェラーリを手に入れたものの、運転マニュアルがない状態に似ています。運転はできるかもしれませんが、エンジンのチューニング方法までは分からないかもしれません。

結論
研究者たちは、CAD/CAM技術がドイツにおけるミシガン・スプリント製作の支配的なワークフローであることは間違いありませんが、それが古い方法を完全に置き換えたわけではないと結論付けました。プロセスは依然としてハイブリッドです。設計と製造はデジタルで高速ですが、データの収集（印象採得や咬合記録の取得）は依然として主に伝統的な道具で行われています。この研究は、デジタル手法はより速いものの、より高いコストを伴い、「ペーパーレス、モデルレス」の完全な移行は、歯科界の他の人々が追いつくのを待っている状態であることを示唆しています。今のところ、歯科技工所は未来が築かれている場所ですが、その未来は過去の基礎の上に築かれているのです。