歯科業界の「質」向上を目指し、3Dプリントでトレーニング用口腔模型を製造　株式会社Dental Prediction

本日はお時間をいただきましてありがとうございます。
会社の概要や事業内容をお話しいただけますか？

2020年に僕が立ち上げた会社で、会社名は「Dental Prediction」です。
今年で設立3年目を迎えたところで、会社の特色としては歯科領域で事業をおこなっております。

ありがとうございます。
宇野澤様は、もともと歯科医師でいらしたのでしょうか？

はい、歯科医師として13年ほどの勤務経歴があります。
といっても、クリニックなどで患者さんの虫歯を削ることではなくて、口腔外科の大学院で癌の研究がメインです。
直近ですと、アメリカのニューヨーク大学に3年ほど留学して研究や臨床に携わり、日本に帰国してから今の会社を立ち上げました。

「歯科」はひとつの科のように見えて、実は6〜7個くらいの専門科に細かく分けられています。
Dental Predictionでは各専門分野の専門医や指導医がおり、さまざまなテクノロジーの専門家を集めたベンチャー企業として活動しています。

歯科医師とテクノロジーの融合とは、少し意外な組み合わせに感じました。
どういった意図で起業されたのでしょうか？

実は、歯科業界は昔からさまざまな問題を抱えているんです。
医療業界は閉鎖的な部分があったり、人の命や身体を扱う職業だったりするので、他の業界に比べて進歩があまりない状況です。

技術は先行していても、医療が追いついていないと言いますか…。
僕自身も非常に大きなジレンマを感じています。
いろいろなテクノロジーを使って、歯科業界のさまざまな問題を解決していこうという活動の一環で、DMM.makeさんの造形サービスで注文をいたしました。

歯科業界が抱える問題というのは、具体的にどういった課題なのでしょうか？

歯科医が実際の現場で必要な知識や技術を習得する場所は、9割方が勤務先なんです。
どういうことかというと、皆さんが普段から利用しているクリニックが歯科医師のトレーニングの場所になってきます。

これまでの歯科界では、豚の骨やマネキンを使ったトレーニングが行われてきました。
実際の患者さんの手術をする上で、本番の感覚とのギャップがあまりに大きい状態で手術を実施してきたんですね。
日本のみならず、世界の歯科界が抱える大きな問題で、シミュレーションやトレーニングをする機会がまったく足りていない状況です。

なるほど。その課題を解決するために事業に取り組まれているのですね？

おっしゃるとおりです。
我々は、歯科のITではなくてDX。歯科業界の「質」の向上を目標に、3つの事業を行っています。
まずは5Gを掛け合わせて遠隔の手術支援を行う「5G遠隔治療支援事業」、そしてAIを用いた「健康相談事業」があります。
そして今回、DMM.makeさんに発注した3Dプリンターが関係するのは「治療支援事業」です。

いまは歯科でITの導入が進んでいて、歯科界がまさに大きく変わろうとしています。
僕もベンチャー企業の代表として多くの方とお話してきて、これまでと比べて歯科界が大きく変わってきた実感はあります。

Dental Prediction様の「治療支援事業」で3Dプリンターはどのように活用されていますか？

歯科業界では経験が限られているので、施術の現場で事故が多発しているという問題があります。
我々は問題を解決するために、歯科医院さんからCTデータを共有いただき、特許出願中の技術を駆使してVRやAR、3Dプリンターで模型を制作しています。

このサービスがDenPre 3D Lab、つまり歯科デジタルツイン*サービスです。

普通のCTはX線を当てる際に、アーティファクトと呼ばれるノイズが出てしまうことが有り、画像処理が難しい分野です。
Dental Predictionでは全部で4つの特許を出願中で、1件は国際特許で非常に高い判定をいただいています。
技術を駆使することで、単純なCTデータから歯の表面や骨の内情、神経などを高い精度の3Dデータとして作り出せます。

素晴らしい技術をお持ちなのですね。

ありがとうございます。
3Dデータを使えば、3Dプリンターで実際の患者さんの口腔模型を作り出して、より本番の感覚に近い状態でのトレーニングが可能になります。

模型を活用することでのメリットは、やはり本番に近い形でトレーニングを行える点になるのでしょうか？

おっしゃるとおりです。模型を使えば、歯科での処置を事前にすべてトレーニングできてしまうのです。
実際の患者さんの模型を使っているので、従来までのトレーニングと比べて、まったく質が違います。
模型は歯茎まで忠実に再現しているので、切開・剥離・縫合など、何度でもトレーニングすることが可能です。

なるほど。非常に高い精度で3Dデータを作成できるのですね。

CT撮影をすると、銀歯などが反射してしまうので、非常に大きなノイズが発生してしまいます。
ノイズがある状態で模型にしてもよくわからないですし、データ数も大きくなってしまって3Dプリンター屋さんに断られてしまうケースもあります。
データ量をさらに少なくするために修正しても、今後は画像が荒れてしまうことも多々ありました。

特許の強みともいえる部分で、我々はデータ上のノイズを除去できる上、凹凸をキレイにするスムージングも可能です。
ノイズがある状態の模型でも喜ぶ先生は多いので、我々のサービスを使えば根本的な質がまったく違います。
実際の患者さんの神経まで再現ができるので、非常に高い精度の模型を実現できるという点が大きなメリットだと考えています。

トレーニング以外の分野でもメリットがありそうですね。

手術のシミュレーションを行う場面でもメリットがありますね。
情報のアウトプットをすることが「トレーニング」で、事前に情報を「インプット」しておく必要があります。
従来のシミュレーションは、アウトプットに至るまでの情報量が多すぎて、トレーニングに集中できませんでした。

僕の大好きな映画で『白い巨塔』という作品がありまして、主人公の財前教授が、屋上で目を瞑って手を動かしながら手術のシミュレーションを行うシーンがありました。
現場でも、歯科医が画像や資料で説明を受けながらシミュレーションを行っています。
ですが、我々のサービスを使えば、実際の患者さんの模型、VRやARを活用して、仮想空間上で実際の手術シーンをシミュレーションすることができます。

これまでとは比べものにならないほど、現物に近い形でのシミュレーションが可能になるのですね。

そうですね。問題もありまして、ARやVRの仕組みがまだ普及しきっていないというボトルネックがあります。
将来的に実現する可能性は十分にあると思いますが、今のところ現実的ではありません。
いまの時代、誰もが持っているスマートフォンを活用するアイデアが思いつきました。

スマートフォンを活用すれば、誰もが手元でARを使って患者さんのデータを見れます。手術後のフィードバックも、これまでは写真や記憶を辿りながら行っていました。今後はARやVRを使ってより視覚的な形でフィードバックを行えます。
その状態で本番の手術に臨めれば、パーフェクトな手術ができるようになると考えています。

非常に画期的なアイデアですね。

今までの医科や歯科の常識では、若い先生がはじめての手術を担当することも十二分にありました。
我々のサービスを導入することで、若い先生でも経験豊富な状態ではじめての手術に挑めるようになります。
手術を安全に行える上に、情報の共有化が可能。データを後世にも残せるので、今後の医科が飛躍的に進化するための大きな一歩になると思っています。

3Dプリンターを利用されるシチュエーションについて伺っていきたいと思います。
3Dプリンターの利用を前提に起業されたのでしょうか？

そうです。我々もFormlabsの「Form 3B+」という歯科専用の3Dプリンターを持っています。

これまでは社内の3Dプリンターを使っていました。受注が多くなりすぎて生産に耐えられないというところでDMM.makeさんに発注いたしました。

実はDMMの亀山会長とご縁がありまして、Dental Predictionの3Dプリンターだけではまかなえないほどの注文がきたとき、直接ご相談をさせていただいたんです。
そのときにDMM.makeさんをご紹介いただいて、いろいろとご相談に乗っていただきました。

なるほど。そういった経緯でDMM.makeをご利用いただいたのですね。
今はお客様からの受注があった模型をDMM.makeで出力していただいているのでしょうか？

おっしゃるとおりです。
簡単な症例については模型を作る必要がないので、基本的に難しい症例の場合に発注する
Dental Predictionのサービスとしては、模型を作った後のオンライン相談も受け付けているので、入口から出口までをトータルしてサポートするという形でサービスを提供しています。

造形物について伺いたいと思います。
御社のサービスとして、神経も含めて高い精度で3Dプリントができるというお話でした。
実際に歯肉を縫えるというのはどういった模型になるのでしょうか？

いまの模型は「第4世代」というところで、時間を重ねながらバージョンアップを繰り返しています。
模型自体は創業前の2019年頃から、趣味で作っていました。

最初は、一般的な光造形のような形でしょうか？

最初からFormlabsの3Dプリンターを使っていました。
第1世代の模型は骨だけで、セグメンテーションがあまりうまくできていませんでした。
ノイズが大きくなりすぎてしまうので、金属のものに関してはご注文いただいてもお断りすることもありました。

当初、歯茎の部分は入れ歯安定剤を使ってペタッとくっつけていましたね。
歯茎に関しては完全にアドリブで歯茎の縫合などの練習は可能なので問題ありませんでした。

なるほど。
いまのような本格的な模型はいつ頃から作られたのでしょうか？

セグメンテーションという技術をずっと研究されてきた先生と、2020年から一緒に仕事をすることになりました。
骨の内部まで精密に再現できるようになりましたね。

ただ、歯茎部分に関しては少し手間がかかる形で模型を作っていました。
手順としては、CTとは別のデータを使って口腔内の歯茎が付いた模型を作って、骨だけの模型も作ります。
歯茎のほうの模型を型取りして、型と骨だけの模型を組み合わせることでようやく歯茎付きの精密な模型が完成したんです。

なるほど。
型を作って流していたのですね。

そうですね。この手順だと手間も時間もかかって面倒くさいですし、なかなか大量生産できないのが問題でした。
DMM.makeさんとお付き合いが始まるまでは、Formlabsのやわらかい素材を鍋で染色して使っていて、硬すぎたり浮いてしまったりという課題もありました。

DMM.makeさんと連携させていただいた後は、一度の造形で歯茎付きの完璧な模型を作れたんです。
そのおかげもあって、第4世代として非常に高い精度にバージョンアップできました。

ご満足いただけているようで我々も安心しました。

大変助けられています！
3Dプリンターの場合、CTと画像の精度やプリンターの性能に大きく依存します。それらを考慮しても、従来の豚の骨やマネキンより圧倒的にコストが安く済みます。
今では実際の患者さんの模型を作るほうが安いので、トレーニングやシミュレーションの部分も含めて、本当に歯科の質が変わりました。

歯科系の3Dデータを取得する場合、CTデータに変換されるのが一般的かと思います。
Dental Prediction様での金属の反射やノイズ除去というのは、どのように行われているのでしょうか？

当初は日本のモデラーさんが手作業でやってくれていたのですが、費用も時間もかかってしまっていました。
いまは外国のモデラーさんと秘密保持契約を結んで、個人情報がわからないようにした上で依頼する形です。
現在、100%出資の子会社として、海外にデータ作成の専用チームを作っています。

我々は歯科医師なので、CTデータをいただいて患者さんのデータを作るのは当然の業務です。
これらのデータを活用すれば、いまの状態から5年後や10年後の予測データを作ることもできます。
患者さんへの説明ツールにもできますし、模型をアジャストして自分好みのトレーニングメニューも造れるようになりますね。

すごいですね。
画像データの画像処理が手作業で行われるのですね。

我々の技術は、しきい値を決めるというのがポイントになっています。
企業秘密の部分なのであまりご説明できないのですが、歯そのものがなくならないように不要な部分は大きく削ってデータを修正しています。

データのしきい値調整が特許技術のキモになるんですね。

キモですね。その他にも根幹を出すときのやり方など、いろいろな技術があります。
CTは400枚など膨大な枚数があるので、余分に撮るとなると歯科の解剖拡大が難しいんです。
Dental Predictionでは場所に応じて「こういう形で出してください」と指示も出しているので、よりスピーディーに処理ができます。

1枚1枚を手作業でやられているのでしょうか？

いまは400枚のデータをノイズがあるまま3Dポリゴン*化して、しきい値を変更しています。

なるほど。
画像ではなく、3Dデータにしてからしきい値を変えているのですね。

おっしゃるとおりです。
他社のサービスでもデータを作ることは可能ですが、年間契約で1,000万円以上と非常に価格が高い
Dental Predictionのサービスは根幹まで作れる上、年間契約で2.4万円ほどと激安なので、これまでとは根本的な質が違います。

DMMをご利用いただく上で、社内でのハードルや課題などはございましたか？

すごくご協力いただいて、DMM.makeさんには実際にDental Predictionにお越しいただいたこともあります。
Dental Predictionのシステムについての覚えもすごく早くて、「こうやったらどうですか」などのご提案もいただきました。
模型もトントン拍子で第4世代まで完成してしまったので、第5世代・第6世代と次のバージョンアップも進めていきたいと思っています。

ありがとうございます。
ハードルもなくスムーズにご利用いただけた感じでしょうか。

ハードルはなかったですね。
満足度高く利用させていただいております。

良かったです。
DMM.makeのサービスをご利用いただいて、コストや納期などで感じた変化はございましたか？

Dental Predictionの3Dプリンターを利用すると、人件費や時間がかかってしまいます。
最近では非常に安価な3Dプリンターも販売されていますが、何が大変かというと「管理」ですよね。
作れるようになっても、いざ自分でやろうとするとすごく不便な点が多いので、DMM.makeさんに発注することでその点が解消されたのは大きな変化だと思っています。

他の歯医者さんでも3Dプリンターが好きで持っている人もいますが、歯医者の本分は患者の治療ですよね。
模型に力を入れてしまうと本職が疎かになってしまって、治療にフォーカスできなくなってしまいます。

ありがとうございます。
3Dプリンターを持っている歯医者さんと聞いて、技師さんが多いイメージを持っていました。

いまは歯医者でも3Dプリンターを持つようになっていますね。
被せものを作るのはそれ専用の歯科技工所があるので、3Dプリンターはマウスピースを作るとか、ちょっとしたものを作ることに留まっている印象です。

歯科業界の先生の中で、Dental PredictionのようにFormlabsの3Dプリンターを持っている人はあまりいません。
今後、アルコールを変えるのが面倒くさいとか、手が荒れるとか、臭いがキツイとか、購入した後に気付くことが多いと思います（笑）
DMM.makeさんのような造形サービスを利用したほうが圧倒的に楽ですよね。

使ってから気付く点は多いですよね（笑）
純粋な品質面はいかがでしょうか？

我々がやるとどうしてもサポート材が残ってしまいます。
頑張ってキレイにするのですが、DMM.makeさんのほうがForm 3B+よりキレイに出力されていました。
データを作っている我々からすると、3Dプリントしていただけるというのは本当に楽だなと感じています。

第4世代以降の試作も検討されているとのことですが、次世代はどういう形の模型になりますか？

シェイプはほとんど同じです。歯の硬さや骨の硬さを改善したいと思っています。
現時点の模型は、削っている感覚や歯茎の感覚が硬いので、改良をしたいですね。
今の模型になくて実際の患者さんにあるのが「出血」です。
歯茎を切開したら血が出るとか、よりリアリティのある模型の研究も一緒にさせてもらえたら嬉しいです。

血管の部分を空洞にすればできなくなさそうですね。

そうですね。
ちょっとした繊維などに液体を染み込ませて、切ると滲んでくる体でも良いかなと思っています。

おそらく、水流シミュレーションなどにも使えるプリンターなので、そういった模型作りにもお役立ていただけるかと思います。

歯科医の専門集団ですし、僕自身も非常勤講師として東北大学にいますから、連携して研究を進められれば、歯科業界が大きく進歩すると思います。

アカデミックレベルの研究開発も、ぜひDMM.makeがお力になれたら嬉しいです。
今後ともどうぞよろしくお願いいたします。