Nøyaktighet av 3D-printede kjeveproteser

Konvensjonelle komplette proteser har blitt brukt som en klinisk akseptert protesebehandling for fullstendig tannløse pasienter i nesten et århundre. [1] En av fordelene er muligheten til å tilpasse tennene og kontrollere hvert trinn i de foregående trinnene før leveringsstadiet.

Produksjon av konvensjonelle komplette proteser består av flere trinn med registrering, overføring, evaluering og fremstilling av kunstige erstatninger for pasientens tenner og gingiva som må være i harmoni med pasientens munn og ansikt. Alle disse trinnene krever høy erfaring, kunstnerisk og dyktig operatør og tekniker.

Prosessering av proteser resulterer imidlertid i polymerisasjonskrymping av harpiksen (på grunn av kolbeavkjøling) og forvrengning av protesebasen (på grunn av spenningsfrigjøring etter fjerning av protesebase fra støpesteinen), og reduserer nøyaktigheten og protesetilpasningen. [2] Disse dimensjonsendringene øker gapet mellom protesebasen og underliggende slimhinne, noe som resulterer i en dårlig tilpasset protese.[3] Tilpasning og tilpasning av proteser spiller en avgjørende rolle for fullstendig protesretensjon (med fysiske midler), stabilitet og pasientkomfort. [4]

Kolben må også lukkes under betydelig trykk for å sikre metall-til-metall-kontakt mellom halvdelene av kolben for å begrense harpiksen inne i formen uten overskudd.[5] I tillegg til de iboende prosesseringsegenskapene til krymping og/eller ekspansjon av akrylharpiksen.[6] Forskere prøvde å overvinne disse ulempene ved å endre teknikken for polymerisering av harpiksen, ved å bruke mikrobølgeenergi, tørr varme og synlig lys.[7] Men dessverre fant forskerne at avvik i basetilpasningen vist med flere teknikker ikke lett kan korrigeres etter fullstendig protesebehandling.[8] Tilpasning til protesebasen til støpesteinen er vanligvis ikke tilfredsstillende, spesielt i midtlinjedelen av den sentrale delen av bakkanten.[9] For å overvinne de tidligere ulempene ble datastøttet produksjonsteknologi brukt på komplette proteser. Noen fordeler med digitalt fremstilte komplette proteser er 1) redusert antall pasientbesøk; 2) overlegen styrke og passform av proteser; 3) utelate flere feilintroduserende trinn som avtrykk, voksing og støping.[10] 4) reduserte kostnader for pasient og kliniker; 5) enkel proteseduplisering (på grunn av lagrede digitale data); 6) standardisering av klinisk forskning på komplette proteser og implantatbeholdte overproteser.

For å fremstille fysisk prototype (modell) er det to forskjellige tilnærminger: subtraktiv og additiv produksjon.

Subtraktiv produksjon er basert på fresing av protesen fra et større emne av en datamaskin numerisk kontrollert (CNC) maskin. Inndataene for denne metoden er hovedsakelig fra en optisk eller kontaktsonde-digitalisator, som bare kan fange opp de ytre overflatedataene til anatomien og ikke den indre vevsoverflaten til objektet.

Selv om CAD/CAM-proteser har mange fordeler sammenlignet med konvensjonelle, men CAD/CAM-protokollen introduserer ytterligere trinn (som skanning, programvaremodellering og fresing) i fabrikasjonsprosessen som kan føre til unøyaktigheter.[11] En annen ulempe med CAD/CAM er dens manglende evne til å reprodusere fine detaljer ved fresing.[12] Additiv produksjon er prosessen som lager objekter fra 3D-modelldata, på en additiv måte lag for lag.[13] Additivsystemene som brukes i tannlegen er stereolitografi, selektiv lasersintring eller smelting og 3D-utskrift.

Den største fordelen med additiv teknologi er muligheten til å lage mindre detaljer (underskjæringer, tomrom, komplekse interne geometrier) i den foreslåtte modellen. I tillegg til inkrementell vertikal gjenstandsoppbygging, ingen materialsvinn, store gjenstander produsert, passiv produksjon (dvs. ingen kraftpåføring) og muligheten til å skrive ut flere materialer samtidig (i tilfelle 3D-utskrift). [15] En klinisk studie ble gjort for å sammenligne nøyaktighetsverdiene for maxillære konvensjonelle varmepolymeriserte prøveprotesebaser med de RR-trykte, og resultatene var som følger: Gjennomsnittlig avvik var (-0,0051 mm), (SD, 0,19 mm). [16]

I den samme studien brukte forfatterne vurderinger fra 100 mm VAS hos 10 pasienter og 20 protetikere som sammenlignet konvensjonelle og RP-metoder, og resultatene var som følger:

Pasienter som sammenligner generell tilfredshet: P=0,59, protetiker som sammenligner generell tilfredshet: P=0,87 Begrepet selektiv lasersintring brukes for å beskrive fremstilling av et mønster fra keramikk eller polymerer, mens selektiv lasersmelting beskriver mønsterfremstilling fra metall. [14] Laserstrålen øker lokalt temperaturen nær smeltepunktet til metallpartikkelen, for å unngå fullstendig smelting. Plattformen er litt nedsenket i pulveret, og pulvertykkelsen styres av en sylinder som ruller på pulverbassenget. Etter hver påføring av nytt pulverlag gjentas lasersmelteprosessen til 3D-objektet er fullført.

Stereolitografiteknologi består av lysfølsomt harpiksbad, en modellbyggende plattform og ultrafiolett laser for herding. For å fremstille ønsket modell herdes lagene suksessivt, og bindes sammen fra bunn til topp. Når det første laget polymeriseres, bringes modellbyggingsplattformen ned inne i badekaret, og et nytt lag med harpiks tilsettes og herdes. Denne prosessen fortsetter til ønsket modell er fullført.

I 3D-utskriftssystem ekstruderes materialet fra en dyse som stivner så snart den avsettes på produksjonsplattformen. Lagmønsteret oppnås gjennom horisontal dysebevegelse og avbrutt materialflyt. Dette etterfølges av vertikal bevegelse for den sekvensielle lagavsetningen.

De fangede 3D-dataene til modellen deler opp i tverrsnitt med en viss tykkelse. Inntasting av prosessparametere basert på konturinformasjonen til hvert lagark gir mulighet for automatisk generering av den numeriske koden. Til slutt dannes et 3D-objekt bestående av en rekke lag ved stabling. Denne teknologien kan motta CAD-data direkte og lage nye prøver eller modeller raskt uten behov for støpeformer, skjæreverktøy eller verktøyfester.

Takket være denne teknologien er det mulig å kaste bort mindre materiale, bruke mindre menneskelig kraft, redusere behandlingstiden ved stolsiden, redusere behandlingskostnadene og redusere forurensningshastigheten.

I denne studien vil en kombinasjon av konvensjonell teknikk og RP bli brukt til å fremstille komplette proteser for å overvinne polymeriseringskrympingen som er et resultat av konvensjonell prosessering.

Forklaring på valg av komparatorer:

Varmebehandlet protesebase er den foretrukne behandlingen for de fleste tannløse pasienter, og den regnes som den gylne standarden og den viktigste komparatoren for de nye teknikkene. Men bruk av varmeherdet akrylharpiks vil kreve mange laboratorietrinn som introduserer flere feil.[14] I mellomtiden var introduksjonen av rask prototyping-metode med høy nøyaktighet som eliminerer noen av laboratorietrinnene grunnen til å velge den for å sammenligne den med den konvensjonelle metoden