Точность полных зубных протезов верхней челюсти, напечатанных на 3D-принтере

Обычные полные съемные протезы использовались в качестве клинически приемлемого ортопедического лечения для пациентов с полной адентией почти столетие. [1] Одним из его преимуществ является возможность настроить расположение зубов и проверить каждый шаг предыдущих шагов перед стадией родов.

Изготовление обычных полных съемных протезов состоит из нескольких этапов записи, переноса, оценки и создания искусственных заменителей зубов и десен пациента, которые должны гармонировать со ртом и лицом пациента. Все эти этапы требуют высокого опыта, артистичности и мастерства оператора и техника.

Однако обработка протеза приводит к полимеризационной усадке пластмассы (из-за охлаждения опоки), деформации базиса протеза (из-за снятия напряжения после снятия базиса протеза с гипсовой модели), снижению точности и адаптации протеза. [2] Эти изменения размеров увеличивают зазор между основанием протеза и подлежащей слизистой оболочкой, что приводит к плохому прилеганию протеза.[3] Адаптация и подгонка протеза играет решающую роль в полной фиксации протеза (физическими средствами), стабильности и комфорте пациента. [4]

Кроме того, закрытие опоки должно производиться под значительным давлением, чтобы обеспечить контакт металла с металлом между половинками опоки, чтобы удерживать смолу внутри формы без избытка. В дополнение к присущим акриловой смоле свойствам усадки и/или расширения при обработке.[6] Исследователи попытались преодолеть эти недостатки, изменив технику полимеризации смолы, используя микроволновую энергию, сухое тепло и видимый свет.[7] Но, к сожалению, исследователи обнаружили, что несоответствия в базовой адаптации, выявленные несколькими методами, нелегко исправить после полной обработки протеза.[8] Адаптация базиса протеза к гипсовой повязке обычно неудовлетворительна, особенно в средней части центральной части заднего края [9]. Чтобы преодолеть предыдущие недостатки, для полных зубных протезов была применена компьютерная технология производства. Некоторые преимущества цифровых полных съемных протезов: 1) меньшее количество посещений пациента; 2) превосходная прочность и прилегание зубных протезов; 3) исключение нескольких шагов, приводящих к ошибкам, таких как снятие оттиска, вощение и литье.[10] 4) снижение затрат для пациента и врача; 5) легкое дублирование протеза (благодаря сохраненным цифровым данным); 6) стандартизация клинических исследований полных съемных протезов и съемных протезов с опорой на имплантаты.

Для изготовления физического прототипа (модели) существует два различных подхода: субтрактивное и аддитивное производство.

Сутрактивное производство основано на фрезеровании протеза из заготовки большего размера на станке с числовым программным управлением (ЧПУ). Входные данные для этого метода в основном поступают с оптического или контактного дигитайзера, который может захватывать только данные внешней поверхности анатомии, а не внутреннюю поверхность ткани объекта.

Хотя протезы CAD/CAM имеют много преимуществ по сравнению с обычными, протокол CAD/CAM вводит дополнительные этапы (такие как сканирование, программное моделирование и фрезерование) в процессе изготовления, что может привести к неточностям.[11] Еще одним недостатком CAD/CAM является невозможность воспроизведения мелких деталей путем фрезерования.[12] Аддитивное производство — это процесс, при котором объекты создаются из данных 3D-модели аддитивным способом слой за слоем.[13] Аддитивные системы, используемые в стоматологии, включают стереолитографию, селективное лазерное спекание или плавление и 3D-печать.

Основным преимуществом аддитивной технологии является возможность создания мелких деталей (подрезов, пустот, сложной внутренней геометрии) в предлагаемой модели. В дополнение к поэтапному вертикальному наращиванию объектов, отсутствие потерь материала, производство крупных объектов, пассивное производство (т. е. отсутствие приложения силы) и возможность одновременной печати нескольких материалов (в случае 3D-печати). [15] Клиническое исследование было проведено для сравнения значений точности стандартных термополимеризованных базисов пробных протезов верхней челюсти с базисами, напечатанными RR, и были получены следующие результаты: Среднее отклонение составило (-0,0051 мм), (SD, 0,19 мм). [16]

В том же исследовании авторы использовали оценки 100-мм ВАШ у 10 пациентов и 20 стоматологов-ортопедов, сравнивая традиционные методы и методы РП, и результаты были следующими:

Пациенты, сравнивающие общую удовлетворенность: P = 0,59, стоматологи-ортопеды, сравнивающие общую удовлетворенность: P = 0,87. Термин «селективное лазерное спекание» используется для описания изготовления шаблона из керамики или полимеров, тогда как селективное лазерное плавление описывает изготовление шаблона из металла.[14] Лазерный луч локально повышает температуру, близкую к точке плавления металлической частицы, чтобы избежать полного плавления. Платформа слегка погружается в порошок, а толщина порошка контролируется цилиндром, катящимся по порошковой ванне. После нанесения каждого нового слоя порошка процесс лазерного плавления повторяется до тех пор, пока не будет завершен 3D-объект.

Технология стереолитографии состоит из ванны со светочувствительной смолой, платформы для построения модели и ультрафиолетового лазера для отверждения. Для изготовления желаемой модели слои последовательно отверждаются и склеиваются снизу вверх. По мере полимеризации первого слоя платформу для построения модели опускают внутрь ванны, добавляют и отверждают еще один слой смолы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока желаемая модель не будет завершена.

В системе 3D-печати материал выдавливается из сопла, которое затвердевает, как только помещается на производственную платформу. Структура слоев достигается за счет горизонтального движения сопла и прерывистого потока материала. Затем следует вертикальное перемещение для последовательного нанесения слоев.

Захваченные 3D-данные модели разрезаются на поперечные сечения определенной толщины. Ввод параметров обработки на основе информации о контурах каждого листа слоя позволяет автоматически генерировать числовой код. Наконец, трехмерный объект, состоящий из ряда слоев, формируется путем наложения друг на друга. Эта технология позволяет напрямую получать данные САПР и быстро создавать новые образцы или модели без использования пресс-форм, режущих инструментов или приспособлений для оснастки.

Благодаря этой технологии можно тратить меньше материала, использовать меньше человеческих ресурсов, сокращать время лечения у кресла, снижать стоимость лечения и снижать уровень заражения.

В этом исследовании будет использоваться комбинация традиционной техники и RP для изготовления полных съемных протезов, чтобы преодолеть полимеризационную усадку, возникающую в результате традиционной обработки.

Объяснение выбора компараторов:

Термообработанные базисы протезов являются методом выбора для большинства пациентов с адентией и считаются золотым стандартом и основным компаратором для новых методов. Но использование акриловой смолы горячего отверждения потребует многих лабораторных шагов, которые вносят несколько ошибок.[14] Между тем, введение метода быстрого прототипирования с высокой точностью, который устраняет некоторые лабораторные этапы, стало причиной его выбора для сравнения с обычным методом.