Hammastäytteiden pitkäikäisyys 3D-tulostusta hyödyntäen

Johdanto

Hammaslääketieteessä täytemateriaaleja tarvitaan hammaskarieksen aiheuttamien vaurioiden korjaamiseen sekä okklusaaliseen kuntoutukseen. Komposiittirestauraatiot voidaan tehdä suoralla tai epäsuoralla tekniikalla. Suoraan tekniikkaan liittyy joitakin puutteita, kuten polymerointikutistuminen, ja myös niiden valmistus voi olla vaativaa suuontelon olosuhteiden vuoksi. Osittain näistä johtuen noin 8 10:stä hammashoidon vakituisesta käyttäjästä tarvitsee toistuvaa korjausta tai vanhojen täytteiden vaihtoa 5 vuoden sisällä. Yksi ratkaisu korkealaatuisten ja pitkäkestoisten restauraatioiden valmistukseen on tuolin vieressä oleva CAD/CAM (tietokoneavusteinen suunnittelu ja tietokoneavusteinen valmistus) -tekniikka, joka sisältää sekä vähentäviä että additiivisia valmistustekniikoita. Additiiviset tekniikat, joita kutsutaan myös 3D-tulostustekniikoiksi, voivat tarjota uusia mahdollisuuksia voittaa hampaiden täytteiden kestävyyteen liittyvät haasteet. Niitä voidaan käyttää monimutkaisempien restauraatioiden valmistamiseen verrattuna vähentäviin tekniikoihin kohtuullisin kustannuksin. 3D-tulostuksessa peräkkäiset materiaalikerrokset kerrostetaan tietokoneohjauksella objektin luomiseksi kerros kerrokselta. Esineet, joilla on käytännössä mikä tahansa muoto tai geometria, valmistetaan mallista tai mallista sähköisessä muodossa. 3D-tulostettavat mallit voidaan luoda CAD-ohjelmistopaketilla ja monissa tapauksissa hyödyntää hammasskannerin kuvantamistietoja, jotka ovat tulleet laajalti saataville korkealla resoluutiolla. 3D-tulostus voi mahdollistaa suuremman restaurointitarkkuuden verrattuna vähentäviin valmistustekniikoihin, joissa tarkkuutta rajoittavat jyrsintäyksikkö ja työstötyökalut. Toinen etu on sen vähäinen materiaalihäviö. 3D-tulostusprosessi on nopea ja todennäköisesti tulevaisuudessa käytettävä hammaslääkärin toimiston tuolien vieressä. Nykyisessä kirjallisuudessa on vain muutamia tutkimuksia, jotka käsittelevät 3D-tulostuksen mahdollisuuksia hammastäytteiden valmistuksessa. Tutkijoiden aikaisemman in vitro -tutkimuksen perusteella 3D-tulostustekniikan tarkkuus on vähintään samaa tasoa kuin jyrsintätekniikan hammasinlay- ja onlay-täytteiden valmistuksessa ja saattaa siten olla kliinisesti hyväksyttävä vaihtoehto subtrektiiviselle jyrsintätekniikalle. Näiden löydösten vahvistamiseksi tarvitaan kliinisiä lisätutkimuksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena on verrata 3D-tulostustekniikalla valmistettujen hammastäytteiden menestystä suorakomposiittitekniikalla valmistettuihin.

Materiaali ja metodit

Kaiken kaikkiaan Kaarinan terveyskeskuksen hammashoidon potilaista valitaan vapaaehtoistyötä 100 aikuispotilasta. Kaikilta potilailta hankitaan kirjalliset suostumuslomakkeet tutkimuksen alussa. Tutkimukseen osallistuminen on vapaaehtoista eikä aiheuta potilaalle lisäkustannuksia.

Jokainen potilas tarvitsee kaksi luokan II, III tai IV kaviteetin ennallistamista hampaissa. Satunnaistukset tehdään merkitsemällä jokainen palautettava hammas (Fédération Dentaire Internationale [FDI] kaksinumeroinen koodi) yhteen lomakkeeseen ja palautusjärjestelmän tyyppi (suora tekniikka vs. epäsuora tekniikka, jossa käytetään 3D-tulostusta) toiseen. Ensin hampaan numero vedetään sokeasti. Myöhemmin tälle hampaalle kohdistetaan korjaava järjestelmä sokkovetämällä. Ontelon valmistuksen ja täytteen asettamisen kliiniset toimenpiteet suorittaa kaksi kokenutta hammaslääkäriä.

Kliinisen arvioinnin täytteet arvioivat itsenäisesti Turun yliopiston Hammaslääketieteen laitoksen sokeat hammaslääkärit, jotka eivät ole mukana epäsuorien ja suorien täytteiden asettamisessa eivätkä tiedä täytteiden ryhmästatusta. Nämä kaksi arvioijaa on kalibroitu vertailustandardia vastaan. Tämä kliininen arviointimenetelmä tuottaa tavallisesti jäsenneltyä dataa tulosmuuttujille.

Tilastollinen analyysi Otoskoon arvioimiseen käytettiin tehoanalyysiä. Laskennassa kliinisesti erinomaisten tai hyväksyttävien täytteiden jakaumat (suora 87 % vs. epäsuora 93 %) aikaisemman tutkimuksen perusteella. Aiemman in vitro -tutkimuksen perusteella arvioitiin, että 3D-tulostustekniikkaan perustuvilla restauraatioilla on vähintään yhtä korkea onnistumisprosentti kuin epäsuorien keraamisten restauraatioiden, 96 %. Kun tilastollinen merkitsevyys asetettiin p < 0,05, alfa-kertoimet 0,05 ja beeta-arvo 0,2, laskettiin otoskoko n = 150 hampaan restauraatiota ryhmää kohden. Tutkimukseen osallistuvien potilaiden lukumääräksi arvioidaan 75 (kun kullekin potilaalle tehdään 4 restauraatiota) 150:een (2 täytöntä kullekin potilaalle).

Kuvailevia tilastoja käytetään kuvaamaan arvioitujen kriteerien frekvenssijakaumia. Epäonnistumisasteen analysoimiseksi (Charlie-pisteytettyjen ja ei-Charlie-pisteytettyjen restauraatioiden jakaumat) suorille vs. epäsuoralle restauraatiolle luodaan 2x2-taulukot. Ei-parametrisia tilastollisia menetelmiä käytetään normaalisti strukturoidun tiedon vuoksi restauraatioiden arvioinnissa. Mann-Whitneyn U-testiä käytetään selvittämään merkittäviä eroja suorien ja epäsuorien restaurointien välillä eri ajankohtina. Samaa testiä käytetään erojen havaitsemiseen perus- ja seurantarekisteröinnin välillä. Standardiarvoksi, jonka katsottiin osoittavan tilastollisesti merkitseviä eroja, asetettiin p < 0,05.

Eettiset ongelmat

Tutkimukseen osallistuminen on vapaaehtoista ja edellyttää potilaan tietoista suostumusta. Potilaalla on oikeus kieltäytyä tai keskeyttää osallistuminen tutkimukseen missä tahansa vaiheessa. Potilaita hoidetaan hyvän kliinisen käytännön mukaisesti. Hoidon laadun epäillään olevan vähintään samalla tasolla kuin normaaleissa korjaavan hoidon hoitomenetelmissä. Tutkimuksen aikana potilaille tehdään lisätarkastuksia, jotka kompensoidaan taloudellisilla tai muilla eduilla. Potilastiedot tallennetaan potilasrekistereihin hoitoa antavissa asioissa. Tutkimustiedot tallennetaan ja analysoidaan anonyymisti SPSS 25 (IBM Statistic Viewer) -ohjelmalla.