- 歯科用CAD/CAMシステムとは
- 歯科用CAD/CAMシステムの構築と有効性
- 歯科用CAD/CAMシステム導入による収益性向上
- 主な歯科用CAD/CAM製品
１.歯科用CAD/CAMシステムとは
医療技術や医療機器、材料等は先進医療への取り組みから進化を続けており、その技術や材料に対し保険適用範囲も拡大してきています。
それに併せて、歯科用CAD/CAMシステムが特に注目を浴び、改めて自由診療への活用も見直されています。
今回は、歯科用CAD/CAMシステムの導入による収益性アップ、患者への有効性、システムについて紹介します。
１.歯科用CAD/CAMシステムの概要
一般産業界では、コンピュータを活用した設計と制作システム（CAD/CAM）の導入により、製品の精密さや質の高さ等がグレードアップし、制作工程自体が刷新されています。
同様に、歯科業界においてもCAD/CAMによる多様なシステムの利用がみられます。
歯科技工にもCAD/CAMが導入され、補綴物を含む歯科技工物の作成や利用される材料に変化が出てきています。
従来、インレー、部分被覆冠、全部被覆冠、ブリッジ、部分床義歯、全部床義歯、インプラント上部構造などの大半が手作業で製作されていましたが、その工程（設計や加工）の一部について、コンピュータのシステムに置換えた歯科用CAD/CAMが制作されました。
これにより、作業の効率化と品質の正確性を図ることが可能となり、これまでは利用できなかった材料での制作が可能になりました。
２.歯科用CAD/CAM機器の種類
歯科用CAD/CAM装置には、主に計測装置、設計装置、加工装置の３種類があります。
（１）計測装置
計測装置（３Ｄスキャナー）には、印象採得（型取り）を行った後に石膏作業模型を製作し、これを立体的にスキャンするタイプのものと、プローブ（歯と歯茎の溝を測る器具）を直接口腔内に装入して切削した歯牙（支台歯）をスキャンするもの（いわゆる光学印象法）とがあります。
印象採得からの計測装置に利用される技術には、接触式プローブ、非接触レーザースポット、ラインレーザー（光切断）、パターン光などが、また直接歯牙をスキャンするものでは、大量のデータを瞬時に取得し易いパターン光が用いられることが多いようです。
（２）設計装置
専用の３次元CAD（設計ソフト）を主体としており、個々の歯冠形状の基本データを持ち、それを変形させて支台歯に適合させていく設計手法をとるものです。
一部のシステムでは、極めて多数の歯の形状データに基づいて、設計すべき空間に最適の歯の形状を自動で提示する機能を搭載したものも出てきています。
３.歯科用CAD/CAMで使用する歯科診療材料
（１）樹脂系材料
鋳造用の材料として、エンジニアリングワックス（機械・自動車・電子機器などの部品に使用される蝋）やPMMA（メタクリル樹脂）が用いられます。
後者は暫間被覆冠としても利用されています。
また、日本国内においては、2014年にハイブリッドレジンから切削加工で製作する「CAD/CAM冠」が小臼歯に対して保険適用になったことから、複合合成材料であるハイブリッドレジンの需要が急速に高まるとともに、技工所に対するCAD/CAMシステム普及のきっかけになるものと思われます。
さらに今後、海外を中心にスーパーエンジニアリングプラスチック（機械・自動車・電子機器などの部品に使用されるプラスチック）のひとつであるPEEK（ポリエーテルエーテルケトン）などの活用が検討されています。
（２）金属系材料
コバルトクロム、チタン等が利用されています。コバルトクロムはメタルボンド（陶材焼付鋳造冠）のメタルフレームや部分床義歯の一部として、チタン等はクラウン、ブリッジ、インプラントの一部（カスタムアバットメント）等で多く用いられます。
（３）セラミック系材料
従来の歯科用陶材、アルミナス（酸化アルミニュウム）陶材、ジルコニアセラミックスの３種類に大別されます。
特に、高強度を有するジルコニアセラミックスでは、多くの場合、その高強度によって完全焼結後の切削加工が難しく、半焼結体の状態で加工が施されます。
尚、日本国内では、健康保険制度の兼ね合いからジルコニアセラミックスは海外ほどには普及していませんが、原材料となるジルコニアの高純度粉末は日本がその大半を世界に供給しています。
４.歯科用CAD/CAMシステムのメリットと課題
（１）メリット
（２）デメリット
２.歯科用CAD/CAMシステムの構築と有効性
歯科用CAD/CAMシステムには、計測、設計、加工の工程があります。その工程に合わせて機器もそろえる必要があります。
また、院内で全て加工する方法、院内で計測し技工所へデータ送信で情報提供し、複雑な補綴物だけを技工所で、もしくは全て技工所で加工してもらう方法があり、そのほかに歯科用CAD/CAMとCT等を活用し、より精密かつ正確な診断と補綴物の加工を行う手法もあります。
１.アナログ技工とデジタル技工の違い
今までのアナログ式技工の工程は、印象採得に始まり、石膏模型を作成し、咬合器装着から金属溶融、鋳造、咬合調整などを経て完成していました。
院内ですべて行うには、技工室や技工士等の配置や時間投下、材料費、ロス等まで採算計算をするのも難しい状況でした。
デジタル式技工では、用意する装置も明確になり、材料のロスや、やり直しになる手間も軽減できて期間も短縮できるため、収入及び費用の予測がほぼ明確になります。
また、計測時や装着時の患者負担も減り、治療終了までの期間短縮につながることから、患者の評価アップを図ることも期待されます。
デジタル式技工では、スキャナーからデザインを起こすPCへ、そこから加工調整するミリングマシーンへデータを移行して完成となります。
技工指示書では詳細に記載できない事項もデータによって明確に伝達できるうえ、投下時間も短縮することができます。
２.オープンシステムとクローズドシステム
歯科用CAD/CAMシステムには、オープンシステムとクローズドシステムがあります。
オープンシステムとは、計測装置（光学・卓上等スキャナー）、設計装置（PC：CAD）、加工装置（ミリングマシン等）の歯科用CAD/CAMシステムを構築する核装置を、歯科医院側で任意に組み合わせて使用できるシステムです。
また、クローズドシステムは、すべての装置が１社のメーカーによって供給され、他社と組み合わせようと思っても、互換性がないため組み合わせることができません。
３.歯科用CAD/CAMシステム導入によるメリット
学術的なものばかりではなく、様々なメリットが考えられます。
設備投資費用は掛かりますが、維持経費や材料費が節約でき、診療報酬の増加もあることから、増収と費用対効果は大きいといえ、昨今の歯科医院の増収対策の一つにもなっています。
４.歯科技工士の現状
現在、歯科技工士を雇用している歯科医院は減少しています。
また、その分歯科技工所が増加しているかというとそうでもありません。
そのため、歯科技工士の志願者も減少しており、歯科技工士における30歳未満の割合も10％を大きく切っているといわれています。
平成10年代後半には、年間約2,800名の卒業生を排出していた歯科技工士学校も閉校等が進んで約23％減少し、卒業生も年間約1,300名しか養成されていないのが現状です。
補綴物を含め歯科技工物は、専門性のある歯科技工士に依頼、制作してもらわなければならないため、歯科用CAD/CAMシステム導入は、今後の歯科業界の課題となると思われます。
５.補綴物等の歯科技工物の管理責任
補綴物等の歯科技工物の計測（印象採得含め）から完成、装着までの責任は医院側にあります。
各患者に適切な補綴物等の歯科技工物を提供するには、歯科医師が診療に対する理念や方針を明確にし、細部にわたって歯科技工指示書に記載する必要があります。
しかし、歯科用CAD/CAMシステムを導入すると、一人ひとりの患者に対して診療理念や方針を明示することなく、歯科技工所との契約時に明記した書面を交わし、あとは詳細なデータを送ることによって、対応可能となると思われます。
３.歯科用CAD/CAMシステム導入による収益性向上
１.歯科用CAD/CAMシステムの施設基準と保険点数
2014年４月より、歯科用CAD/CAMシステム導入にかかる施設基準とこのシステムを用いたハイブリットレジンによる歯冠補綴の保険適用部位が拡大されています。
小臼歯（４番、５番、大臼歯は金属アレルギーに限る）のみが保険適用になりました。
金属冠（FMC）と歯科用CAD/CAM冠の保険点数差で、1,290点(1,290円)となっています。
硬質レジンジャケット冠と歯科用CAD/CAM冠の保険点数差で1,133点（1,133円）となっています。
なお、外注で外注でCAD/CAM冠を作製した場合は下記の通り、収支差は8,000円となります。
２.歯科における「ものづくり補助金」
中小企業庁では、平成24年度から「革新的ものづくり・商業・サービス開発支援補助金」（俗称 ものづくり補助金）という制度において毎年募集を行っています。
厳しい審査を得る必要や、予算枠、応募も多数あるため、採択される確率は低いものの、この歯科用CAD/CAMシステム導入も対象となっています。
公募は各都道府県地域事務局が担当となっており、要領や審査基準、採択率に関しても各担当事務局へ問い合わせが必要です。
今年度の募集が始まりましたが、応募期間が２カ月を切っていることもあり、周到な準備が必要です。
４.主な歯科用CAD/CAM製品
１.計測器（スキャナー）
計測器には、石膏作業模型を３次元スキャンするものと、光学印象法という方法で、プローブといわれる計測装置を口腔内に装入して切削した歯牙（支台歯）をスキャンするものがあります。
２.設計装置（CAD）
設計装置（CAD）は、コンピュータを使用し設計やデザインができるシステムのことで３次元CADが使われます。
計測器（スキャナー）で計測されたデータを加工して設計することでより正確に設計でき、単純ミスを防ぐことができます。
３.製作・加工（ミリングマシン）
製作・加工には、CAMといわれる製品を製造するために必要な工程をコンピュータ上で行うシステムを使用し、切削する加工機（ミリングマシン）によって、技工物を製作します。
ミリングマシンのほか、３Ｄプリンターを使用する方法もあります。
■参考文献及び参考資料
日補協会ホームページ 第120回記念学術大会「Digital Prosthodonticsの変遷と展望」より
Doctor book academyホームページより
キャデント株式会社ホームページ「保険適用のCAD/CAM冠」より
株式会社ヨシダ パンフレット「CAD/CAM CHOICE BooK」より
北海道中小企業団体中央会ホームページ 「H28年度 ものづくり補助金公募について」より
株式会社シロナ ホームページ「CAD/CAMシステム」より
株式会社松風 ホームページ「CAD/CAMシステム」より
