Исследователи из Высшей школы стоматологии Японского университета Тохоку обнаружили, что фотополимерная 3D-печать является более эффективной технологией для изготовления зубных коронок, чем обычное фрезерование.
В своем исследовании стоматологи изготавливали коронки путем 3D-печати и фрезерования. После нескольких циклов тестирования команда заявила, что 3D-печатные модели обладали «более высокой точностью» и «меньшим количеством незначительных расхождений», чем фрезерованные образцы, поэтому они рассматривают фотополимерную печать как более «перспективную технологию» для создания постоянных коронок.
Цветные карты общих отклонений в коронках коренных зубов.
Пора ли отказаться от фрезерования?
Поскольку износостойкость и стабильность цвета стоматологических материалов продолжают улучшаться, стоматологи предпочитают фрезерованные композитные зубные коронки традиционным металлическим реставрациям. Используя программное обеспечение для моделирования и слепки зубов пациента, можно изготовить индивидуальные имплантаты, не используя фрезерный станок для вытачивания из керамического блока.
По словам команды из Университета Тохоку, технология сталкивается с такими проблемами, как износ фрезы и потеря лишнего материала. Исследователи также подчеркивают, что фрезерование часто вынуждает стоматологов соблюдать жесткие требования к подготовке, и, даже когда они придерживаются их, на внутренних поверхностях коронок могут образоваться канавки, что приводит к несовершенной посадке у пациента.
Одновременно с этим появляются все новые исследования и разработки в области стоматологических смол для 3D-печати, в том числе обладающих высокой прочностью и подходящих для выращивания реставраций с разной окклюзионной нагрузкой. Команда высоко оценивает потенциал технологии для создания моделей, баз протеза и шин.
Файлы моделей STL, используемые для выявления отклонений между фрезерованными коронками.
Тесты с 3D-печатными коронками
Тестовые образцы были изготовлены на основе 3D-сканированной модели абатмента (препарированного зуба), а затем изготовлены на фрезере из гибридного полимерно-композитного материала и напечатаны на 3D-принтере системы Asiga Max. После готовности каждый прототип сравнивался с оригинальной моделью с использованием промышленного 3D-дигитайзера, который собирал данные, необходимые для выявления любых отклонений.
Первоначальные результаты показали значительную разницу между коронками, полученными на фрезере с разницей в 100-200 мкм. В то же время печатные модели показали более высокую точность. Отклонение было более выражено во фрезерованных деталях, наблюдалась «определенная внутренняя канавка», что они приписали хрупкости основного материала коронок.
Интересно, что разрешение 3D-принтера в 62 мкм дает меньшую точность уступа, чем у фрезерованной коронки. Но этого оказалось достаточно для создания точных моделей, в то время как при фрезеровании получились канавки на внутренней поверхности коронок, которые могут привести к плохой посадке и являются «ограничением техники».
Несмотря на то, что команда японских исследователей пришла к выводу, что DLP 3D-печать лучше фрезерования для изготовления коронок, все же необходимы дальнейшие исследования различных систем и параметров. Кроме того, необходимы дополнительные исследования устойчивости к разрушению и биосовместимости имплантатов, напечатанных на 3D-принтере, которые, по их мнению, теперь можно использовать для восстановления острых зубов, таких как резцы.
Реставрации зубов, напечатанные смолой Saremco CROWNTEC.
Оборудование для 3D-печати для стоматологии
Как указали исследователи, 3D-печать уже используется в производстве зубных протезов, и продолжают появляться новые материалы, которые расширяют применение технологии. В этом году компания 3D Systems договорилась с Saremco об использовании смол CROWNTEC для изготовления коронок на 3D-принтерах NextDent 5100.
Перед этим компания Desktop Health выпустила 3D-принтер Einstein и смолу Flexcera Smile Ultra +. Они предназначены для производства высокопрочных, эстетически привлекательных зубных протезов. Принтер работает по технологии DLP, аналогично системам Desktop Metal ETEC. Производительность повышается за счет технологии HyperPrint, которая обеспечивает 50% увеличение скорости.
Совсем недавно компания Dentsply Sirona также расширила свой ассортимент 3D-принтером Primeprint и оборудованием для постобработки для производства зубных имплантатов. Недавно представленный принтер с длиной волны в 385 нм, предназначен для того, чтобы стоматологи могли легко создавать точные модели, направляющие, временные коронки или сплинты.
Тайваньская компания Phrozen, уже завоевавшая славу на рынке LCD 3D-принтеров средней ценовой категории за высокую точностью и стабильность продукции, также сосредоточила усилия на разработке 3D-принтеров для стоматологии. Среди них модели Phrozen Sonic 4K 2022 и Phrozen Sonic XL 4K 2022.
Выводы исследователей подробно изложены в статье «Сравнение точности полимерных композитных коронок, изготовленных методами 3D-печати и фрезерования», соавторами которой являются Хироаки Какинума, Куниюки Изумита, Нобухиро Йода, Хироши Эгуса и Кейити Сасаки.