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목적: 본 연구의 목적은 ‘DLP 방식의 레진 3D 프린터로 출력된 패턴을 주조하여 제작한 금속도재관의 하부구조물 [DLP-주조 방식]’과 ‘SLM 방식의 금속 3D 프린터로 제작한 금속 하부구조물 [SLM 방식]’ 간의 2차원 변연 및 내면적합도와 3차원 정확도 중 진실도를 비교 평가하는 것이다.
방법: 본 실험은CAD소프트웨어를 사용하여 삭제된 상악 우측 제1 대구치의 디지털 치형에 금속 하부구조물을 설계하고 STL 형식의 기준 데이터로 저장하였다. ...

목적: 본 연구의 목적은 ‘DLP 방식의 레진 3D 프린터로 출력된 패턴을 주조하여 제작한 금속도재관의 하부구조물 [DLP-주조 방식]’과 ‘SLM 방식의 금속 3D 프린터로 제작한 금속 하부구조물 [SLM 방식]’ 간의 2차원 변연 및 내면적합도와 3차원 정확도 중 진실도를 비교 평가하는 것이다.
방법: 본 실험은CAD소프트웨어를 사용하여 삭제된 상악 우측 제1 대구치의 디지털 치형에 금속 하부구조물을 설계하고 STL 형식의 기준 데이터로 저장하였다. 슬라이싱 소프트웨어를 이용하여 기준 데이터를 빌드 플랫폼 내에 위치시키고 적층 가공을 위한 레이어를 계산하였다. DLP 방식의 레진 3D 프린터를 이용하여 10개의 주조용 레진 패턴을 출력하였다. 레진 패턴을 주조하여 완성된 시편 군을 DLP 군으로 명명하였다(n=10). SLM 방식의 금속 3D 프린터를 사용하여 10개의 시편을 출력하고 SLM 군으로 명명하였다(n=10).
2차원 적합도 평가를 위해 실리콘 복제 기법을 사용하여 DLP 군과 SLM 군의 내면을 실리콘으로 인기하였다. 협측 변연을 기점으로 하여 A~H까지 8개의 지점을 표시하였고 변연은 A와 H지점, 내면은 B부터 G까지 지점으로 설정하였다. 디지털 광학 현미경을 통하여 실리콘 막의 단면을 140배율로 확대하고 지점 별로 2차원 거리 측정을 수행하였다.
3차원 진실도 평가를 위해 3차원 중첩 분석을 진행하였다. DLP 군과 SLM 군의 금속 하부구조물 내면을 구강 스캐너로 스캔하여 STL 형식으로 저장하고 이를 ‘스캔 데이터’로 명명하였다(N=20). CAD/CAM 품질 평가 소프트웨어를 사용하여 기준 데이터와 스캔 데이터를 지정하여 1:1로 정렬하고 데이터 간 편차를 RMS 식으로 정량적으로 산출하였다. 이후 정성적 평가를 위해 3차원 색 차 지도를 생성하여 부위별 체적 변화를 관찰하였다. 통계 소프트웨어를 사용하여 비모수 통계법인 Mann-Whitney U 검정을 이용하여 두 군 사이의 유의성을 검정하였고 유의수준은 0.05로 설정하였다(α=.05).
결과: 2차원 적합도 평가 결과 변연에서의 평균과 표준편차는 DLP 군은 117.10 ± 41.95 µm, SLM 군은 69.67 ± 18.04 µm이었고, 내면에서의 평균은 DLP 군은 86.35 ± 32.00 µm, SLM 군은 95.18 ± 41.20 µm이었다. Mann-Whitney U 검정을 사용한 통계 분석 결과 변연에서 두 군 간의 유의한 차이가 있는 것으로 나타났으나(p<.05), 내면에서 차이가 없었다(p>.05).
3차원 진실도 평가 결과 DLP 군에서 RMS 값의 평균과 표준편차는 34.44 ± 13.43 µm이었고, SLM 군에서는 25.22 ± 1.39 µm로 나타났다. Mann-Whitney U 검정을 사용한 통계 분석 결과 두 군 간의 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 색 차 지도에서 DLP 군의 변연 부위에서 음의 오차가 관찰되었으며, 교합면 부위 에서는 양의 오차가 관찰되었다. SLM 군은 전체적으로 음의 오차가 관찰되었다.
결론: 본 연구를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
1. 2차원 변연 적합도에서 DLP 군과 SLM 군 간에 통계적으로 유의한 차이가 있었으므로, 변연 적합도에 있어 SLM 방식이 DLP-주조 방식보다 우수한 것으로 판단할 수 있다.
2. 2차원 내면 적합도에서는 DLP 군과 SLM 군 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었으므로 본 실험의 결과로 두가지 방식에서의 내면 적합도 차이는 규명할 수 없었다.
3. 두 방식 모두 변연 및 내면 적합도는 선행연구에서의 제시하고 있는 임상적 변연 한계 값인 120 µm과 내면 한계 값 140 µm 이내의 수치를 보였다.
4. 3차원 정확도에 해당하는 진실도는 DLP 군과 SLM 군 간에 통계적으로 유의한 차이가 있었으므로, 진실도에 있어 SLM 방식이 DLP-주조 방식보다 우수한 것으로 판단할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: This study aimed to compare and evaluate the quality of metal copings in metal-ceramic crown (referred to as coping) fabricated by two different 3D printing methods: casting patterns printed on a resin 3D printer using DLP technology [DLP-casting], and direct metal printing using the SLM me...

Purpose: This study aimed to compare and evaluate the quality of metal copings in metal-ceramic crown (referred to as coping) fabricated by two different 3D printing methods: casting patterns printed on a resin 3D printer using DLP technology [DLP-casting], and direct metal printing using the SLM method [SLM]. The 2D marginal and internal fit and 3D trueness in accuracy of the copings were measured and compared.
Materials and methods: In this experiment, a coping was designed using CAD software for the upper right first molar's digital dental model and saved in STL format as reference data. Slicing software was used to position the reference data on the build platform, and layer-by-layer processing was performed by calculating the layers. Using a DLP resin 3D printer, 10 resin patterns were printed for casting, and the resulting completed specimens were referred to as the DLP group (n=10). In addition, using a metal 3D printer and the SLM method, 10 specimens were printed and referred to as the SLM group (n=10).
For the 2D fit evaluation, silicone impression material was used to replicate the internal surface of the copings in both groups. Eight measurement points (labeled A to H) were designated beginning from the buccal margin, with points A and H representing of the marginal, and points B to G representing the internal. Using a digital microscope, 2D distances were measured at each designated point of the silicone replicas which were sectioned and examined at a magnification of 140x.
For 3D trueness evaluation, an alignment analysis was conducted. The copings' internal surface in both groups were scanned using an intraoral scanner and saved as STL files, which were referred to as ‘scan data’(N=20). To quantitatively calculate the deviation between the reference data and scan data, CAD/CAM quality evaluation software was used to align the two sets of data 1:1 and apply the RMS formula. Furthermore, color-difference maps were generated for a qualitative evaluation of volumetric changes by area. y area. Statistical software was used to conduct a non-parametric Mann-Whitney U test to determine significant differences between the two groups with a significance level set at 0.05 (α=.05).
Results: In the 2D fit evaluation, the mean and standard deviation of the marginal discrepancy were 117.10 ± 41.95 µm for the DLP group and 69.67 ± 18.04 µm for the SLM group, whereas the mean for the internal discrepancy was 86.35 ± 32.00 µm for the DLP group and 95.18 ± 41.20 µm for the SLM group. The statistical analysis, revealed a significant difference between the two groups in terms of marginal fit (p.05).
The 3D trueness evaluation indicated that the mean and standard deviation of the RMS values were 34.44 ± 13.43 µm for the DLP group and 25.22 ± 1.39 µm for the SLM group. The Mann-Whitney U test demonstrated a significant difference between the two groups (p<.05). Additionally, the color-difference maps revealed negative errors in the marginal area of the DLP group, and positive errors in the occlusal surface area. On the other hand, the SLM group exhibited predominantly negative errors.
Conclusions: The present study draws the following conclusions:
1. There was a statistically significant difference in marginal fit between the DLP and SLM groups in the 2D fit evaluation, suggesting that SLM method is superior to DLP-casting method in terms of marginal fit.
2. There was no significant difference in internal fit between the DLP and SLM groups in the 2D fit evaluation. Hence, the difference in internal fit between the two methods could not be determined in this experiment.
3. Within the clinical limit of marginal and internal discrepancies of 120 µm and 140 µm, respectively, as previously reported. Both methods exhibited marginal and internal discrepancies within the clinical limits.
4. In the evaluation of trueness corresponding to 3D accuracy, there was a statistically significant difference between the DLP and SLM groups, indicating that SLM method is superior to DLP-casting method in terms of trueness.

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