10年経っても新しいと言える製品を

私は日本大学大学院で歯科放射線学を専攻し、1992年からデジタルパノラマの開発をスタートしました。図1がその当時の画像です。画質は悪く被ばく線量も高い、そして何より演算時間が非常にかかりました。さらに開発コストも莫大で実用化にはほど遠く、道半ばで行き詰ってしまいました。そんな中フィンランドのトゥルク大学留学のチャンスが巡ってきました。トゥルク大学はパノラマX線発祥の地であり、先進的なX線装置を開発する会社が多数ありました。ここでの研究が歯科用CT開発の第一歩に繋がっていきます。
図2はプロトタイプ装置の写真です。最初の画像（図3）はかなり不鮮明で、この画像が将来3次元画像のベースになるとは当時夢にも思いませんでした。1996年から3次元的な歯科用CTの開発に向けてスタートを切ったわけですが、「10年経っても新しいと言える画期的な製品を作って欲しい」という森田隆一郎モリタ製作所社長（当時）から熱いメッセージをいただいたことは今でも鮮明に記憶しています。

「3DX Multi Image Micro CT」誕生

開発は「小照射野であれば高い解像度が得られる」という“逆転の発想”で進められ、翌1997年には日本大学でプロトタイプを用いた臨床研究がスタートしました。この時私は「年間1,000症例をこなせて初めて実用化がかなう」という強いこだわりを持って臨みましたが、幸いトラブルもなく多くの皆様にご利用いただき、2000年末に薬事承認を受けることができました。
さらに、当時企業・大学間で行われる先端的な研究を軌道に乗せることが難しかったなかで、「日本大学国際産業技術・ビジネス育成センター（NUBIC）」が公認第一号としていち早く立ち上がり、日本大学とモリタ製作所の間により良好な関係を築くことができました。その結果、2001年に歯科用CT「3DX Multi Image Micro CT」（図4）が誕生、その後、世界各社がこぞって製造・販売することになり、「歯科業界に大きな変革をもたらした」と高く評価され、2つの大臣賞まで受賞することができました。
ここで、私が衝撃を受けた一例をご紹介します。図5がその写真ですが、実はこのたび4年前の画像もご提供いただきました。激しく崩壊している歯槽骨がここまで回復する。それを目の当たりにすることで、私たちは知らないことがまだたくさんあることをあらためて知ることができました。4年が経過して撮影した画像が1mmの誤差もなく正確に再現、評価されていることがお分かりいただけると思います。歯科用CTの基本的性能や再現性の高さが証明された画像として思い出深い一枚です。

デジタルに変換する際の精度が重要

歯科も今後さらにデジタル化が進むと思いますが、実はデジタル化する直前のあり方が最も重要で、デジタルに変換する際にいかにそれが精密に行われるかが最後のカギとなります。なぜならそこで変換されたデータは二度と変えることができません。それゆえデジタル化する際のサンプリングの精度が最も大切になるのです。
そしてそれが様々なモダリティと融合していく中で開発されたもの、それは「3DX」の基礎であり、25年にわたる基礎研究から開発された「Veraview X800」に反映されています。今後は「X800」をベースにDigital Dentistryがさらに展開していくことでしょう。実は「X800」では、アナログ撮影を精密に行うために装置の剛性を2倍に上げるなど、目に見えない部分に力が注がれています。図6は「X800」の撮影画像ですが、非常に鮮明な画像を提供していることがお分かりいただけるでしょう。
最後に、開発に携わった皆様に心から御礼申し上げたいと思います。

高精度な画像が術式や材料の検討に寄与

図1の症例をご覧ください。右の天然歯のCT画像では、歯根膜腔まで非常に鮮明に映っていることがお分かりいただけると思います。歯周治療の世界ではパノラマを使った診断はとても有用ですが、歯槽骨頂や骨の欠損状態がはっきりと識別できるデンタルでの全顎撮影が診断項目としてさらに重要になります。このデンタルX線に勝る高精度の画質を持つCTは歯周組織診断に欠かせないものです。
歯科用CTを導入して以来、隣接面の骨の欠損状態が3次元的かつ鮮明に分かるようになりました。つまり欠損部分の底部から上へと上がっていくにつれ、三壁性から二壁性に転換する、このことが事前に立体的に把握できる恩恵は、術式や使用材料の検討に寄与してくれるという点で、歯周再生治療の手術の際にとても助かります。
図2をご覧ください。この症例ではこのように事前にCTで確認した画像をもとにフラップを翻転すると、舌側に骨がしっかり保存されていて、クラス3ではない分岐部病変であることが確認できます。CT画像で確認した通りの臨床像が得られました。

歯周治療の術前診断が大きく変化

さらにCT画像は術前術後の歯肉の厚みの変化を診断する際にもとても有効です。
図3の症例は右側1番の補綴のやり替えを希望された患者さんです。歯肉のフェノタイプを測定し、補綴前処置として歯周形成外科手術を行ったケースです。
結合組織を填入し手術を終えました。術前術後プローブの透過度検査では、術後の歯肉の付着状況や厚みの改善の様子が見てとれました。
このような臨床に関してCT画像で術前術後の評価を行います（図4）。この際、私はフロアブルレジンを入れて歯肉の厚みを測定するということをルーティンに行っています。
さらに現在では、「supracrestal gingivaltissue（骨縁上歯肉組織）」が歯周治療の世界で重要な診断項目になっていますが、この診断に高画質の歯科用CTを用いることによって私たちの術前診断が大きく変わりました。従来ボーンサウンディングで確認していたことが、ロールワッテで上口唇を排除してCTで撮影するだけで、歯肉の厚み、高さがすべて把握できるようになっています。

従来敬遠していた審美ケースなどにも応用可能

図5をご覧ください。CT画像では、CEJ（赤いライン）の位置が鮮明に把握できます。青いラインは歯肉縁です。通常では歯肉縁とCEJのポジションは重なっているはずですが、ここでは若干のズレが見られます。この場合CEJが歯肉の中に隠れているケースで「Crown Lengthning（歯冠長延長術）」の適応になります。こうした術前診断もCT画像だけで可能になり患者さんに状況を分かりやすく説明できるというメリットがあります。
最後にご覧いただくケースは、左側犬歯の歯冠破折によって来院された21歳女性です。術前診断で上顎の両中切歯のCEJが歯肉の中に埋まっていることが判明しました。それを手術で挺出し本来のCEJのポジションまで歯冠を出してあげる。こうした審美的な改善は従来あまり積極的には行ってきませんでした。ところが現在ではCT画像をもとに説明することで可能になっています（図6）。
こうした部分への寄与が歯周病分野におけるCTの新たな活用法と言えるでしょう。私たちは、インプラントだけでなく、歯周組織診断にCTを活用しています。今後、有効な活用範囲がさらに拓けるものと感じています。

デジタル技術により矯正治療も第4世代に

まず矯正治療の流れを歴史的に見ると、第一世代から第三世代まではマルチブラケットを使ったアナログ式の矯正治療の世代でした。
1999年からコンピュータを使って治療計画を立てていく第四世代の矯正治療がスタートし、これがデジタル式の矯正治療となっています（図1）。その一方で、現在も装置の装着はアナログですし、治療計画はコンピュータを駆使して行いますが、最終的な判断は術者が考え決断を下す必要があります。
ただ、第四世代になり多くのメリットが享受できるようになっています（図2、図3）。まず、１つのアライナーでの歯の移動量の制限をデジタルで行うことで、歯根へのダメージが軽減され、治療中の痛みが少なくなっています。さらに装置が目立ちづらくなっていますし、歯磨きなどのメインテナンスもしやすくなっています。術者にとってはブラケット装置やワイヤーベンディングなどの難しい技術や操作の必要がなくなり、比較的簡便に治療が進められるようになっています。
課題としてはアナログの矯正治療と同様に、ゴールの設定が術者によって決定されるため治療結果が大きく変わってしまうことが挙げられます。例えば拡大量の設定には制限がないため、歯槽骨より歯根が頰側に位置していてもバーチャルの歯肉が存在するために見落としてしまいます。
このように装置の装着状況や診断内容、治療計画の立案も術者の力量にかかっていますし、過去のエビデンスに従うことも重要です。デジタルとアナログが混在することでヒューマンエラーを誘発し、結果的に意図した治療が正確に行われていないケースも見られるようです（図4）。

矯正治療における歯科用CTの活用法

矯正治療におけるCTの活用法については、歯槽骨の垂直的水平的な骨レベルの評価や、埋伏歯に対して開窓牽引が必要であるかを判断していく、あるいは歯根付近の歯槽骨の欠損がないかどうかなどを診断します。
私の場合、3次元的に立体になった図5のようなCT画像をよく使います。例えば3番が埋伏して2番の歯根に当たっているということもこの画像でわかります。その他に、骨レベルを落としていくと歯冠だけが残りますから、その歯冠のポジションをもとに永久歯と乳歯の位置関係を見ることもできます。
骨は常に変化していきます。例えば図6の黒いラインが37歳の時のX線写真、赤いラインは77歳です。この図を見ると、骨は常に変化し続け、それに合わせて咬合も変わり続けていくことが分かります。骨は一生成長し続けるので咬合を常に一定の状態で保つことは難しいということが分かっています。生理的な歯の移動も含めて、何が原因で咬合が変化したのかをより明確にするためには関節なども観察する必要がありますし、予後不良の原因は術者の問題なのか、それとも骨の変化によるものなのかを明確にするためにはCTを活用した咬合の重ね合わせによる評価も必要になると感じています。今後はCTを使ってこうした予後の評価もしていきたいと考えています。

私がアナログ併用を選択する理由

「先生の臨床はフルデジタル・アナログ併用のどちらですか」という質問をよくいただきます。実は私は印象採得に関してはすべてアナログで、模型を使用する段階になって初めてデジタルを活用します。
模型をスキャンしてワックスアップを行い、単体ジルコニアやモノリシックなジルコニアを使って、ステインである程度のメイクアップを行います。パーシャルカットバックの場合、ワックスアップしたフレームをさらにスキャンするダブルスキャンを行います。あとは咬合器に載せるなどして最終的な調整を行います。
「なぜIOS（Intra Oral Scanner：口腔内スキャナー）を使わないんですか」という声が聞こえてきそうですが、現在のIOS単体の方法では必ずエッジロスが起きるという論文がある歯科技工士さんによって発表されました。この論文によって補綴の生命線であるマージンに対する欠陥が露呈したわけです。それゆえ私はIOSを使っていません。

デジタル活用のステップバイステップ

私のデジタル活用のステップバイステップを簡単に説明します（図1）。まず印象を採り、模型を起こします。さらにプロビジョナルもスキャンします。ダブルスキャンですね。ここでライブラリから形態を選びます。ただ、1歯ずつライブラリから引っ張りますから、6歯すべて行うとなるととても時間がかかります。これがデジタルと言えるでしょうか。例えばワンクリックで6全歯の形態がすべて出てくるようでないとデジタルとは言えないと思っています。現在はこれをフルマウスで行うとなると半日以上かかります。それを重ね合わせて最終形態を作ります。
ただ、デジタルの良いところは支台歯形成との相関関係がよくわかるんです。図2が最終的な形態です。あとカットバックのデザインもバーチャルカットバックができます。後はボタンを押すだけで図3のようになります。これが補綴のステップバイステップです。

Digital Dentistryに寄せる期待

IOSとデスクトップスキャナーでどちらが正確にスキャンできるかについていくつかの論文が出ていて、デスクトップスキャナーの方が手ブレもないし、回転軸が一緒なので正確性が高いという結論になっています。それゆえ私はデスクトップスキャナーを使用したダブルスキャンによるセミデジタルな補綴治療を行っています。基本的にパーシャルカットバックを行いますから、患者さんの要望次第である程度の審美性は改善可能です。図4、図5は術前と術後の比較です。一つの症例を通じて、現在私がどのように考えて治療を行っているか、そしてDigital Dentistryの現実を解説しました。デジタルを導入する前提として、患者さんにどれだけのベネフィットを与えられるかを常に考える必要があります（図6）。
今後は小さい範囲の治療が主流になってくると予想されますが、その際にデジタル技術は大きな役割を果たすことは間違いありません。さらに今後私たちはインターディシプリナリーなチームワークを構築することも重要です。その流れをアシストする意味からもデジタル技術は今後さらに進化・発展が期待されていると感じています。