УДК 616.31

Современное положение 3D-печати в стоматологии

Ежрхали Толеу – студент Санкт-Петербургского государственного университета.

Аннотация: Статья освещает революционные изменения, которые 3D-печать вносит в стоматологию, особенно в области создания индивидуальных зубных протезов. Рассматриваются преимущества, такие как улучшенная точность, сокращение времени ожидания для пациентов и уменьшение отходов материалов. Освещаются также новые возможности для сложных клинических случаев и улучшение качества жизни пациентов благодаря точным хирургическим планам, созданным на основе 3D-моделей. Статья подчеркивает, как эти инновации способствуют улучшению стандартов лечения и удовлетворенности пациентов в современной стоматологии.

Ключевые слова: 3D-печать в стоматологии, индивидуальные зубные протезы, инновации в стоматологии, цифровое сканирование в стоматологии.

Определение 3D-печати или аддитивного производства, данное Американским обществом испытаний и материалов, — это «процесс соединения материалов для создания объектов из данных 3D-модели, обычно слой за слоем». Таким образом, как аддитивный производитель трехмерных аппаратов, он может использоваться для широкого спектра различных применений в стоматологии, включая, помимо прочего:

  • Модели дизайна учитесь и улыбайтесь
  • Хирургические руководства для установки имплантатов и пародонтальной хирургии.
  • Прикусные шины и ночные каппы
  • Очистить выравниватели
  • Изготовление съемных протезов типа зубных протезов.
  • Пользовательские лотки
  • Временные реставрации

Термин «аддитивное производство» включает в себя множество типов технологий 3D-печати, где наиболее часто используемыми технологиями в стоматологии являются селективное лазерное спекание (SLS), струйная обработка материала (MJ), стереолитография (SLA) и моделирование наплавлением (FDM).

В нашей статье в блоге 2020 года «3D-печать в стоматологии — обзор технологий и варианты» более подробно рассматриваются все различные технологии, если вам нужны более подробные сведения.

Одной из областей, где 3D-печать набирает большую популярность, является стоматология. 3D-печать в стоматологии — это инструмент, позволяющий создавать детали, адаптированные к потребностям и морфологии каждого пациента. Будь то аддитивное производство смол или сплавление в порошковом слое, этот метод производства открывает широкий спектр возможностей для профессионалов в стоматологических клиниках и лабораториях. Кроме того, стоматологическая 3D-печать часто идет рука об руку с другими цифровыми решениями, такими как новые инструменты САПР или стоматологические 3D-сканеры, используемые для захвата анатомии зубов пациента. Короче говоря, эта экосистема новых технологий приносит стоматологии широкий спектр преимуществ. Но какие реальные применения мы можем выделить в этой области, какие технологии интегрируются и с какой целью? В этом списке мы представляем основные применения 3D-печати и других технологий в стоматологическом секторе.

Хотя это само по себе не является приложением для 3D-печати в стоматологии, мы не могли не упомянуть 3D-сканирование. Использование 3D-сканеров становится все более распространенным, когда речь идет о 3D-печати и стоматологии. Фактически, это один из первых шагов в цифровом рабочем процессе. Благодаря 3D-сканерам медицинские работники могут оцифровать внутреннюю часть рта пациента, если они используют внутриротовой сканер, или оцифровать оттиски с помощью лабораторного сканера. Это второе решение используется в аддитивном производстве. Создается цифровой файл оттиска, который можно экспортировать в формат STL для 3D-печати. Вот как, а как насчет того, почему? Одним из преимуществ использования стоматологического 3D-сканера является получаемая точность. Это также дает возможность изготавливать устройства по индивидуальному заказу, исходя из точной морфологии пациента. Более того, если пациенту, например, необходим экстренный протез, нет необходимости делать новые слепки, поскольку они оцифрованы. Пациент экономит время, как и медицинский работник.

Зубные коронки и мосты являются одними из наиболее распространенных стоматологических процедур, поскольку они используются для замены отсутствующих зубов. Они во многом похожи, но существенное различие между ними заключается в том, что зубные коронки используются для закрытия поврежденного или разрушающегося зуба, помещая его поверх повреждения. Они также могут накрыть зубные имплантаты в случае, если зуба не осталось. Между тем, для замены отсутствующих зубов используются мосты, состоящие из двух коронок (по одной на каждом конце), а затем при необходимости мостовидных протезов. И, конечно же, 3D-печать играет все большую роль в стоматологии. Временные, высокоточные и эстетичные 3D-коронки и мосты можно изготовить с помощью 3D-печати смолой. Эта технология становится все более популярной, поскольку она позволяет обеспечить более экономичное и быстрое производство, чем традиционные процессы фрезерования. Хотя в настоящее время 3D-печатные коронки и мосты в основном носят временный характер, поскольку зубные смолы не так долговечны, как диоксид циркония, технология постоянно совершенствуется, поэтому вполне вероятно, что в ближайшем будущем ситуация изменится.

Все больше и больше стоматологических устройств производится с помощью аддитивного производства, но оно не только позволило повысить скорость производства, но и обеспечить большую индивидуализацию, что является очень важным аспектом в этом секторе, поскольку каждый рот уникален. Теперь мы поговорим о ретейнерах или «элайнерах», устройствах, используемых для предотвращения или даже перемещения зубов пациентов. Для их изготовления процесс начинается со сканирования рта пациента, затем используется программное обеспечение CAD, и как только у нас есть файл, мы экспортируем его на 3D-принтер, который собираемся использовать. Наиболее часто используемой технологией является 3D-печать смолой, например (SLA), (DLP) или (MSLA). В зависимости от ваших потребностей вы будете использовать ту или иную технологию. Затем модель подвергается постобработке перед термоформованием. Некоторые примечательные принтеры, способные печатать элайнеры и фиксаторы: Formlabs с Form 3B+ или 3D-принтер J700 Dental от Stratasys.

Поскольку срок действия ключевых патентов на технологию 3D-печати истек десять лет назад, в 2013 году, с тех пор на рынке наблюдается экспоненциальное развитие технологий 3D-печати, доступных потребителям по все более конкурентоспособным ценам. Сейчас существует широкий ассортимент принтеров, отвечающих потребностям различных стоматологов и клиник: от недорогих индивидуальных принтеров до более промышленных экосистем печати.

Появление внутриротовых сканеров стало основным катализатором роста рынка 3D-печати в зуботехнических лабораториях и клиниках. Глядя на все новейшие 3D-принтеры, смолы для печати и технологии, представленные на IDS, становится ясно, что разные клиники и стоматологи предъявляют разные требования к своим 3D-принтерам, поэтому существует широкий спектр доступных технологий, имеющих свои плюсы и минусы. Различные технологии позволили принтерам развиваться чрезвычайно быстро.

Все цифровые системы, представленные на рынке, могут принимать файлы STL, но открытые и закрытые системы 3D-печати отличаются от систем фрезерования. Все принтеры открыты, но некоторые производители принтеров используют только те смолы, которые они проверили и уверены в их совместимости с печатью, чтобы обеспечить успешные результаты. Поскольку много времени и денег тратится на проверку соответствия определенных смол для принтеров строгим протоколам применения у пациентов, некоторые системы 3D-печати должны следовать этим проверкам и процессам.

Наряду с достижениями в области технологий 3D-печати были разработаны новые биосовместимые материалы, специально разработанные для применения в стоматологии. Эти материалы могут иметь различные местные сертификаты, такие как FDA, TGA, CE, которые подтверждают их безопасность для использования во рту, что позволяет изготавливать функциональные и долговечные зубные реставрации.

Благодаря улучшенной совместимости между другими областями цифровой стоматологии, такими как внутриротовые сканеры, программное обеспечение для автоматизированного проектирования (CAD) и системы автоматизированного производства (CAM), может быть достигнута дальнейшая интеграция 3D-печати в цифровые рабочие процессы. Производственный процесс может быть оптимизирован и полностью цифровым, чтобы повысить общую эффективность стоматологических рабочих процессов, а именно собственными силами.

3D-печать в кресле теперь стала жизнеспособной альтернативой в стоматологических клиниках в отличие от аутсорсинга работы в зуботехнической лаборатории. Поскольку варианты 3D-принтеров варьируются от крупномасштабных промышленных принтеров до небольших настольных принтеров, 3D-печать в кресле позволяет изготавливать зубные реставрации в тот же день, что устраняет необходимость в нескольких посещениях и сокращает время ожидания пациентов.

Используя данные конкретного пациента, 3D-принтеры позволяют создавать имплантаты с индивидуальными требованиями. Эти напечатанные на 3D-принтере имплантаты обычно представляют собой абатменты, изготовленные из титана или биосовместимых материалов, которые затем используются для прикрепления коронки или моста к челюсти пациента. Производство этих зубных имплантатов означает, что они идеально соответствуют анатомии пациента, могут точно имитировать зубы пациента, улучшают размещение имплантатов, повышают комфорт пациента и улучшают клинические результаты.

Хирургические шаблоны можно распечатать на 3D-принтере и использовать при установке имплантатов, операциях на челюсти и других сложных стоматологических процедурах. Подобно индивидуальным зубным имплантатам, эти хирургические шаблоны разрабатываются с использованием индивидуальных данных пациента и позволяют проводить точные и минимально инвазивные хирургические процедуры, снижая риски и улучшая результаты.

Достижения в области 3D-печати привели к возможности создания зубных протезов в цифровом виде. Цифровые зубные протезы создаются с использованием сканирований рта пациента, где эти данные используются для проектирования протеза, а затем распечатываются на 3D-принтере. Преимуществом этой индивидуальной разработки является более точная, удобная и эффективная альтернатива по сравнению с обычными зубными протезами, подвергающимися термическому или самоотверждаемому лечению, улучшение ухода за пациентами и их комфорт, более быстрое время выполнения работ и улучшение клинических результатов.

Обычный метод традиционных восковых реставраций, используемых при ортопедическом лечении, можно выполнить цифровым способом. Цифровые восковые модели теперь могут заменить традиционные восковые модели с использованием 3D-печати, чтобы быть более точными, быстрыми и экономичными, обеспечивая лучшую связь между зуботехническими лабораториями и врачами.

Поскольку в результате быстрого развития технологии 3D-печати и появления на рынке дополнительных смол для принтеров производится все больше полимерных коронок, напечатанных на 3D-принтере, применение и долговечность различных стоматологических приспособлений еще предстоит выяснить. С 1 января 2023 года стоматологические страховые компании обновили свою кодировку CDT (набор медицинских кодов для стоматологических процедур, охватывающих здоровье полости рта и стоматологию), чтобы разрешить возмещение стоимости 3D-печатных полимерных коронок в качестве постоянных коронок на американском рынке.

Список литературы

  1. Аствацатрян Л.Э., Гажва С.И. 2017. Современные аспекты использования 3D-технологий в изготовлении съемных зубных протезов. Современные проблемы науки и образования, (5): 194.
  2. Визер Ю.Ю., Елали А.Х. 2017. Технологии 3D-печати в медицине и стоматологии. Естественнонаучные основы медико-биологических знаний, с. 114-116.
  3. Донских Д.А. 2017. Использование 3D-принтера в стоматологии. Бюллетень медицинских Интернет-конференций, 7 (1): 401.
  4. Дьяченко Д.Ю., Гаврикова С.В., Михальченко Д.В.,. Михальченко А.В. 2015. Применение 3D-печати в стоматологии для изготовления провизорных ортопедических конструкций. Электронный научно-образовательный вестник здоровье и образование в XXI веке, 17 (3): 5-7.
  5. Зотова А.А., Вдовенко К.Д. 2015. Актуальность применения 3D-принтеров в современной стоматологии. Бюллетень медицинских Интернет-конференций, 5 (11): 1284.
  6. Коровкина В.С. 2018. Применение 3D-печати и 3D-сканирования в стоматологии. Физика и медицина: создавая будущее, с. 256-258.
  7. Лазаренко В.А., Иванов С.В., Иванов И.С., Объедков Е.Г., Беликов Л.Н., Объедкова Н.Ю., Денисенко А.И. 2018. Использование 3D-принтеров в хирургии (обзор литературы). Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье», (4): 61-65.
  8. Милев Минко Милчев, Симов Максим Иванов, Ангелова Светлана Пенева, Великова Валентина Степанова 2017. Применение 3D-технологий в эстетической дентальной медицине. Научные исследования: векторы развития, с. 50-53.
  9. Митин Н.Е., Захарова И.В., Перминов Е.С., Калиновский С.И. Исследование влияния иммедиат-протезов с амортизирующей промежуточной частью на репарацию костной ткани в постэкстракционный период и остеоинтеграцию имплантатов в области резцов верхней челюсти. Клиническая стоматология. 2019. 2 (90): 80-82.
  10. Чевычелова О.Н., Зубкова А.А. 2019. Реализация 3D-сканирования и 3D-печати в ортопедической стоматологии. Приемущества и недостатки. World Science: Problems and Innovations, с. 239-241.
  11. Шустова В.А., Шустов М.А. 2016. Применение 3D-технологий в ортопедической стоматологии. Санкт-Петербург, Общество с ограниченной ответственностью «Издательство «СпецЛит», с. 159.

Интересная статья? Поделись ей с другими: