1. はじめに​

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　部分欠損は、補綴歯科診療において頻繁に遭遇する口腔内の状態である。人口の高齢化に伴い、部分欠損の発生率は上昇し続けており、修復治療への需要も増大している。歯科インプラント治療は、高額な費用や厳格な適応基準、外科的処置の必要性といった課題を抱えている。そのため、部分欠損症例に対する重要な従来の治療選択肢として、可撤性部分床義歯（RPD）が依然として用いられており、これは患者の生活の質（QOL）を直接的かつ効果的に向上させることができる。

　従来法によるRPD製作には、石膏模型の作製、装着経路（挿入路）に対する歯や軟組織の形態評価、直接ワックスアップ法を用いたRPDフレームワークの精密な製作など、複雑な工程を要する。これらは多大な時間を要し、RPD装着者が抱える主な不満の一つとして挙げられてきた。近年、RPDを含む歯科補綴物のフレームワーク製作においてデジタル技術が急速に発展している。この技術は、製作期間の短縮、労力の軽減、適合精度の向上（不適合の低減）といった利点を有し、必要に応じていつでも再製作が可能であるという特徴を持つ。

　選択的レーザー溶融法（SLM）は、RPD用合金フレームワークの製作に広く利用されているデジタル技術である8-10。SLMは、CAD（コンピュータ支援設計）モデルに基づき、粉末材料をレーザーで溶融・積層させることで、三次元の金属構造体を直接製作する手法である。この方法を用いれば、従来の除去加工法（サブトラクティブ法）では実現が困難であった、金属構造体の基部における凹部や薄い部位を含む複雑な形状の製作が可能となる。純チタンは、他の金属と比較して生体親和性が高く軽量であることから、SLM（選択的レーザー溶融）法によるRPD（部分床義歯）フレームワークの材料として頻繁に選択されてきました。SLM法で作製されたRPDフレームワークは、臨床的な適合性、気孔率、表面粗さの面で優れた臨床成績が得られることが多くの研究で確認されています。しかし、SLMフレームワークの造形精度は、残留応力に起因する予測困難な変形によって悪影響を受けており、これは未解決の課題となっています。実際には、造形角度の変更、底部メッシュサポートの追加、補強バーの付加などを行うことで、残留応力の影響を低減させることが一般的です。補強バーの配置設定は、歯科技工士によって異なります。これまでに、補強バーの配置や、それによる造形精度の向上に関する研究がいくつか報告されています。

　本研究の目的は、異なる補強バーの配置が純チタン製フレームワークの造形精度に及ぼす影響を調査し、SLM法による純チタン製フレームワーク作製における最適な補強バー配置を検討することです。帰無仮説は、「補強バーの配置設定の違いは、SLM法による純チタン製フレームワークの造形精度に影響を及ぼさない」としました。​

2. 材料と方法

模型の設計

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　ケネディ分類I級の部分欠損下顎模型を使用した（図1）。左右の犬歯の遠心側および第一小臼歯の近心側にレストシートを形成した。また、第一小臼歯の隣接面に左右対称にガイドプレーンを形成した。その後、模型を3Dスキャナー（精度 <10 µm、Shining 3D ExPro、SHINING 3D）でスキャンし、CADソフトウェア（iPD、Nanjing Profeta Intelligent Technology）を用いて仮想フレームワークを設計した。主要連結子としてリンガルバーを設計し、左右の第一小臼歯にはRPIクラスプを設計した。図2に示すように、5種類の補強バー（P3DS、Nanjing Profeta Intelligent Technology）の構成（Ti-A、Ti-B、Ti-C、Ti-D、Ti-E）を設計した。Ti-A群は補強バーを設けない設計とした。一方、Ti-B群はリンガルバーに接続する単一の水平バーを設ける設計とした。Ti-C群は前方に2本のバーを追加する設計とし、Ti-D群は前方に別の水平バーを設ける設計とした。Ti-E群は後方にバーを追加する設計とした。補強バーの直径は、先行研究に基づき2.5 mmとした。前述の群分けに基づき、5種類の補強バー（各n=3）を設計した。主要連結子における表面の差異は、平均値 ± 標準偏差（SD）として以下のように示された：0.0549 ± 0.0221、0.0208 ± 0.0089、0.0162 ± 0.0075、0.0161 ± 0.0065、0.0228 ± 0.0101。各群のSDに基づき共通SDを算出した結果、0.01239となった。各群の平均値とサンプルサイズを統合した結果、効果量fは1.17871と算出された。G*Powerソフトウェアを用い、検出力0.90、有意水準0.05、一元配置分散分析（F検定）の条件で算出したところ、各群に必要なサンプルサイズは4であった。検出力分析および先行研究の知見を総合的に考慮し、最終的なサンプルサイズは5と決定された。

フレームワークの造形
　フレームワークは、純チタン粉末（TA1、Jiangsu Vilory Advanced Materials Technology社製）を用い、金属粉末床溶融結合（SLM）方式の造形機（IS200、Nanjing Profeta Intelligent Technology社製）で造形された。造形に際しては、4つのレストの咬合面が3Dプリンターのベースプレートと平行になり、かつ支台歯との接触面（ベアリング面）が上を向くように配置した。レーザービーム径は0.065 mmであった。SLMフレームワークの造形条件は、走査速度1000 mm/s、レーザースポット径0.08～0.1 mm、積層厚0.03 mmとした。各群につき5個のフレームワークを作製した（図3）。造形されたフレームワークには、650℃で1時間の熱処理（アニール処理）を施した。作製後、サポート材を切断してプラットフォームから取り外し、研磨処理は行わなかった。