3D печать в стоматологии

Стоматология – одна из множества сфер жизнедеятельности человека, на которую значительным образом повлияла 3D печать. Мы немного расскажем Вам, как печать в стоматологии революционным образом изменила целую отрасль.

Начнем с того, что зубоврачебные 3D принтеры должны быть очень точными, поэтому большинство используемых для печати технологий – это стереолитография (SLA) и цифровая обработка светом (DLP). В зависимости от сферы применения (об этом немного позже) используется как биосовместимые материалы, так и обычный фотополимер.

Пару слов следует сказать и о методах сканирования полости рта пациента. В этих целях  используются:

• рентгеновские томографы;
• зубные интероральные 3D сканеры (самый известный, пожалуй, фирмы iTero)

Ниже описаны наиболее часто встречающиеся сферы применения 3D технологий в стоматологии и ортодонтии в частности.

1. Элайнеры (ортодонтические каппы)

Самое частое применение 3D печати в стоматологии – это печать элайнеров. Эти альтернативы брекетам стали особенно популярными из-за того, что они прозрачные и, соответственно, не особо заметны во рту и практически не доставляют никакого неудобства при ношении (немаловажно и то, что элайнеры не мешают комфортному уходу за зубами, поскольку их можно снять в любой момент). Они представляют собой своеобразные пластиковые чехлы, которые надеваются сверху на каждый зуб.

Процесс производства начинается со сканирования зубов пациента стоматологом или ортодонтом, который потом использует специализированное программное обеспечение для создания 3D модели полости рта клиента. При производстве элайнеров, модель зубов и челюсти корректируется с учетом того, как зубы должны будут выглядеть в будущем (то есть готовые элайнеры – это серия чехлов для зубов; чехлы немного давят на зубы, заставляя их сдвигаться; каждая серия отличается друг от друга маленькими шажками в сторону желаемого местонахождения зубов; серии сменяют друг друга, пока позиция зубов не будет идеальной; как правило для лечения необходимо порядка 5-10 комплектов элайнеров).

Преимущество в использовании 3D технологий для печати элайнеров заключается в скорости, также очень важно и то, что есть возможность создать точный и индивидуальный (с учетом особенностей прикуса) продукт, поскольку всё делается, опираясь именно на отсканированную полость рта пациента.

Основной производитель таких элайнеров – компания «Invisalign», если же мы говорим про самостоятельную печать в стоматологическом кабинете, то в этом случае, как правило, используется биосовместимый фотополимер EnvisionTec’s E-Guard и специализированный высокоточный принтер.

2. Коронки

Если у Вас ломается зуб, то стоматолог делает коронку, чтобы заменить поломанную часть или зуб целиком. До внедрения 3D печатных технологий этот процесс занимал много времени, сейчас же всё происходит намного быстрее и проще: доктор сканирует поломанный зуб и с помощью программного обеспечения делает 3D модель коронки. Непосредственный процесс производства коронки занимает менее 30 минут: коронку или печатают из биосовместимого полимера на 3D принтере, или вырезают из керамики на станке с ЧПУ.

Однако, ввиду того, что нагрузка на зубы большая, пока в основном из фотополимера делаются только временные коронки, постоянные всё же предпочитают выпиливать из высокопрочного материала (но и эта проблема не стоит на месте и в скором времени будет целиком компетенцией 3D печати, поскольку появились принтеры, печатающие из металлического порошка).

3. Хирургические шаблоны

Проводимые операции по челюстно-лицевой хирургии должны быть очень точными, поэтому распечатанные на 3D принтере хирургические шаблоны, которые идеально соответствуют челюсти рта пациента, — это незаменимый ресурс для стоматологов. Достаточно просто отсканировать рот пациента и смоделировать схожую с элайнером модель, отличную лишь тем, что в ней будут иметься отверстия, где и будут проводиться хирургические манипуляции.

Проще говоря, хирургические шаблоны представляют собой накладки с направляющими для точного позиционирования имплантатов в полости рта.

Печатаются такие шаблоны тем же фотополимером, что и элайнеры, на любом стоматологическом принтере.

Если интересно, то на этом сайте можно найти подробную информацию о поэтапном создании шаблонов.

4. Макеты

В стоматологии важно сделать всё правильно с первого раза, поэтому одним из вариантов использования 3D печати является предоперационное планирование. Доктор может распечатать макет полости рта пациента, и удостовериться в том, что будущие имплантат, коронка или элайнер идеально подойдут.

Такие макеты очень просто делать: они требуют только быстрого трёхмерного сканирования рта пациента. Однако, не стоит недооценивать их помощь: они позволяют доктору проверить эффективность и качество работы до хирургического вмешательства.

Ввиду того, что макеты не подлежат последующей вставке в полость рта, они не требуют никаких особых материалов, вполне подойдет обычный, не обязательно биосовместимый фотополимер.

Современные лидеры в индустрии

На сегодняшний день в отрасли уже довольно много больших компаний, которые внесли свой вклад в развитие стоматологической печати.

Как уже говорилось, производством элайнеров занимается компания «Invisalign», также в этой сфере преуспела компания «Clear Caps».

Другие компании, например, «EnvisionTec», «NextDent» заняли на рынке более широкую позицию: они делают 3D принтеры, фотополимеры, проводят исследования, помогают врачам применять 3D технологии в их рабочем процессе.

В дополнение к компаниям, специализирующимся только в стоматологической сфере, данной отраслью также заинтересовалось и множество компаний, производящих 3D принтеры. Например, «Formlabs» делает качественные SLA принтеры, пригодные для высокоточной печати, и биосовместимые фотополимеры, а компания «Stratasys» производит промышленные стоматологические принтеры.