Ievads: Jauniešiem vai studentiem, kuri vēlas iztaisnot zobus, arvien vairāk cilvēku izvēlēsies neredzamas kapes (caurspīdīgas breketes) estētikai. Zobārstniecības klīnikas parasti izgatavo desmitiem brekešu komplektu un valkā vienu ik pēc 1-2 nedēļām. Vice, pakāpeniski pielāgot zobu leņķi un beidzot sasniegt ortodontisko ārstēšanu. Tomēr, tā kā jums ir jāvalkā desmitiem brekešu, tas ir nedaudz apgrūtinoši un izšķērdīgi. Tātad, vai ir labāks tehniskais risinājums?
2022. gada 10. februārī Antarktikas lācis tika informēts, ka pētnieki no Vācijas, Ēģiptes un Apvienotajiem Arābu Emirātiem ir izstrādājuši jauna veida 3D drukātu caurspīdīgu zobārstniecības ierīci, kas atšķiras no šobrīd tirgū esošajām ierīcēm. Tas ir izgatavots no formas atmiņas polimēra. Tam ir "4D" formas atmiņas funkcija.
Viņu izstrādātā ortodontiskā ierīce izmanto Kline Europe caurspīdīgos ClearX sveķus, kas 3D drukāti, izmantojot DLP procesu, kas mīkstina, kad tie tiek ievietoti lietotāja mutē, ļaujot tai ievietot, satvert un pārvietot nesakārtotus zobus. Līdz šim kapes ir ne tikai biokomproblemātiskas, bet ir pierādījušas spēju paredzami mainīt īpašības laika gaitā, potenciāli kļūstot par ideālu aizstājēju pašreizējām skaidrajām lencēm.
△Pētnieki uzskata, ka viņu zobu breketes var ievērojami samazināt izmaksas, kas saistītas ar brekešu ražošanu, attēls no Prodways
4D zobu brekešu priekšrocības
Pašreizējās ierīces ir izgatavotas no dažāda veida polimēriem, piemēram, polietilēna materiāliem, polivinilhlorīda, polietilēna tereftalāta, polipropilēna, poliestera un poliuretāna. Ierīce darbojas, kontrolējot zoba kustību, ieprogrammējot zoba stāvokļa novirzi no faktiskā zoba stāvokļa. Populārākajās tirgū esošajās ierīču sistēmās katra ierīce katru reizi var pārvietot zobus tikai par 0,2 līdz 0,3 mm vai 1° līdz 3° no rotācijas, un katra ierīce tiek valkāta aptuveni 14 dienas, pirms tā tiek aizstāta ar nākamo. Sekundārā ierīce. Tāpēc zobu korekcijas cikls ir garš un izmaksas ir augstas.
Šai ierīcei pētnieki koncentrējas uz diviem galvenajiem trūkumiem: tradicionālo materiālu trūkumiem un zobu kustības bioloģiskajiem apsvērumiem. Ir ieviestas daudzas metodes, lai bioloģiski paātrinātu zobu kustību. No otras puses, uzmanību ir piesaistījusi arī jaunu ierīču materiālu ieviešana.
Formu atmiņas polimēri (SMPs) ir viens no jaunākajiem materiāliem, kas nesen ieviests zobārstniecībā, īpaši ortodontijas lietojumiem. Tie piedāvā lielu potenciālu medicīnisko materiālu pielietošanai.
Četrdimensiju drukas (4D drukāšanas) tehnoloģija ir 3D drukāšana, kuras pamatā ir formas atmiņas materiāli. Ir skaidrs, ka 4D drukātās daļas spēj laika gaitā mainīt formu (ceturtā dimensija) noteiktos vides apstākļos. Tā kā formas atmiņas polimēru materiāli turpina attīstīties, paredzams, ka produktu dizaina nozarē pieaugs jauni 4D drukas lietojumi. Pētnieki ortodontisko ierīču ražošanā ievieš 4D tehnoloģiju.
1. attēls: Pielāgota drukas kļūda (T) 21. zobs, 4D drukāta kape (A) un pelēka šina (S) kapes izlīdzināšanai
Pētniecības materiāli, metodes un rezultāti
Pirmkārt, pētnieki izveidoja pielāgotu zobu modeli, izmantojot sveķus un akrila zobus. Augšējais kreisais centrālais priekšzobs (zobs 21) tika izmežģīts ar kopējo izmežģījumu 3 mm un bija pārvietojams, modelī iekļaujot rozā vaskā, bet pārējie zobi tika fiksēti ar sveķiem (Zīm. 1).
Pēc tam komanda izmantoja standarta Asiga Max 3D printeri un ClearX sveķus, kas, kā tā apgalvo, ir ideāls materiāls "modifikācijas kapēm", lai izveidotu sešus pārus ar 4D drukātām kapēm.
Šīs ierīces tiek piemērotas modeļiem ar nesakārtotiem zobiem un iemērktas karstā ūdenī. Šī procesa laikā vasks ap nesakārtotu zobu mīkstina, ļaujot ierīcei to veidot un pēc tam atdzesēt, lai uztvertu datus. (Konkrētais process ir sarežģītāks, lūdzu, izlasiet sākotnējo tekstu, ja jūs interesē.)
Rezultāti parādīja, ka formas atmiņas ierīce veiksmīgi sasniedza ievērojamu zobu kustību 21 un konsekventa kustība tika mērīta arī Ortodontisko mērījumu un simulācijas sistēmā (OMSS). Bet mobilās izlīdzināšanas mērķis 3.00mm netika sasniegts, tika sasniegts tikai 2.06-2.82mm. Tomēr rezultāti bija apmierinoši, ar vienu formas atmiņas ierīci, kas sasniedza gandrīz tikpat daudz zoba kustības, cik 10 parastās ierīces varēja.
Šobrīd 4D drukas iekārta joprojām ir izpētes stadijā, un paredzams, ka tā tiks komercializēta pēc iespējas ātrāk.
△ Ortodontiskā mērīšanas un simulācijas sistēma (OMSS), ko izmanto, lai novērtētu komandas 4D ierīces efektivitāti
Komerciālā zobu 3D druka eksplodē
Tikai pēdējos mēnešos vien pieaugošā 3D drukas popularitāte zobārstniecības nozarē ir pamudinājusi virkni ražotāju ieviest jaunus materiālus un mašīnas, no kurām katra ir paredzēta, lai atvieglotu liela apjoma kapes ražošanu, jo viņi konkurē šajā strauji augošajā A pasaulē ir atvērusies ļoti ienesīgā tirgū.
Šomēnes Desktop Health, 3D printeru ražotāja Desktop Metal medicīnas struktūrvienība, izlaida jaunu Einšteina zobārstniecības sistēmu līniju. Mašīnām ir "HyperPrint" tehnoloģija, kas esot par 50% ātrāka nekā EnvisionTEC Envision One sistēma, kas palaista ar FDA notīrītiem Flexcera Smile Ultra+ sveķiem.
Pagājušā gada nogalē galddatoru LCD 3D printeru ražotājs UNIZ arī sāka sūtīt NBEE sveķu 3D printerus. Šī sistēma, kas īpaši izstrādāta, lai apmierinātu zobārstu lielā apjoma ražošanas vajadzības, apvieno ātrumu, kvalitāti un lietojamību kapes modeļu, protēžu bāzu, naktssargu, ķirurģisko gidu, kroņu un tiltu pielietojuma 3D drukāšanai.
Uzņēmumi, piemēram, Prodways, tagad ir sākuši 3D drukas galaproduktus ārkārtīgi lielos apjomos zobārstniecības klientiem. 2021. gada decembrī uzņēmums atklāja, ka tam ir uzdots piegādāt lielu klientu, kura mašīnas tiks izmantotas, lai saražotu līdz pat miljonam kafeļu gadā.
Pētnieku atklājumi ir sīki izklāstīti viņu darbā ar nosaukumu "4D tehnoloģijas potenciāla izmantošana ortodontisko kapeņu ražošanā".
