3D-печать: история и начало новой эры технологий в стоматологии - XGateDental

3D-печать: история и начало новой эры технологий в стоматологии

История 3D-печати началась в начале 1980-х годов, когда изобретатель Чарльз Халл первоначально назвал ее «стереолитографией».Халл работал в компании, которая производила ультрафиолетовые лампы в виде слоя пластика для покрытия поверхностей, используемых в быту. Ему пришла в голову идея использовать ультрафиолетовый свет по-новому; превращать детали, созданные с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования, в трехмерные объекты, и ему дано разрешение использовать их лаборатории ночью и в выходные дни. Халл был обнаружен с помощью фотополимеров, представляющих собой вещества на акриловой основе, которые затвердевают под воздействием ультрафиолетового излучения. Как только он обнаружил это, он построил машину с УФ-лазером для гравировки слоев акрила в формы и складывания слоев, чтобы сформировать объект. Одной из главных проблем для Халла было написание кода, сообщающего принтеру, как гравировать акриловые слои, поэтому он придерживался в основном простых форм. После многих лет исследований и экспериментов Халл продал свой первый 3D-принтер за 100 долларов.

3D-печать была впервые использована в медицинских целях в качестве зубных имплантатов и индивидуальных протезов в 1990-х годах. В конце концов, ученые смогли вырастить органы из клеток пациента и использовать для их поддержки каркас, напечатанный на 3D-принтере. По мере того, как технология развивалась еще больше, миниатюрная почка, и врачи начинают стремиться к тому, чтобы сделать полностью функционирующий орган без каркаса для поддержки. В конце концов, в 2008 году ученые смогли создать первый 3D-протез ноги. Совсем недавно, в 2012 году, в Голландии производственная компания LayerWise напечатала челюсть на 3D-принтере.

Теперь 3D-принтеры стали довольно недорогими и широко используются в больницах. 3D-принтеры эволюционировали, чтобы создавать такие жизненно важные для человека вещи, как органы. Чарльз Халл изначально разработал 3D-принтер для повышения производительности промышленных изделий, но предполагал, что его изобретение сделает гораздо больше. Я полагаю, что Чарльз никогда не думал, что его принтер может спасти тысячи жизней. Изобретение Чарльза изменило не только лицо медицины, но и жизни тысяч неизлечимо больных пациентов по всему миру.

3D-визуализация и моделирование в наши дни

3D-визуализация и моделирование, а также технологии CAD оказывают огромное влияние на все аспекты стоматологии. 3D-печать позволяет точно создавать уникальные сложные геометрические формы из этих цифровых данных из различных материалов, локально или в промышленных центрах. Даже сейчас почти все, что мы делается для пациентов, можно сделать на 3D-принтере, но ни одна технология не может удовлетворить все потребности пациентов. Эта технология уже широко используется в ортодонтии, где печать смолой с высоким разрешением уже является полностью практичным предложением, и аналогичная технология используется для печати моделей для восстановительной стоматологии и шаблонов для процесса утраченного воска, что становится все более важным с ростом внутриротовых сканирующих систем.

 В челюстно-лицевой хирургии и имплантологии использование анатомических моделей, созданных с помощью любого количества различных методов 3D-печати, становится обычным явлением и обязательным условием для планирования сложных процедур. Широко  признано, что хирургическое вмешательство может быть менее инвазивным и более предсказуемым при использовании хирургических шаблонов, отпечатанных из смолы (обычно) или автоклавируемого нейлона. 

 

Хотя 3D-принтеры становятся все более доступными, необходимо тщательно учитывать стоимость эксплуатации, материалов, обслуживания и потребности в квалифицированных операторах, а также необходимость постобработки и соблюдения строгих протоколов охраны здоровья и безопасности. Несмотря на эти опасения, ясно, что 3D-печать будет играть все более важную роль в стоматологии. Сочетание технологий сканирования, визуализации, CAD, фрезерования и 3D-печати, а также присущее профессии любопытство и креативность делают это время исключительно захватывающим для работы в стоматологии.

Применение 3D-печати в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии

Медицинское моделирование, одно из первых применений 3D-печати в хирургии и его  можно рассматривать как создание анатомической «учебной модели». Все стало еще более доступным благодаря другой важной технологии, которая стала основной в стоматологии в последние годы: КЛКТ стала широко доступна в стоматологической практике и изменила диагностику и лечение в имплантологии и в эндодонтии. Свободный доступ к КТ, которая предоставляет аналогичные данные и более распространен в больничных условиях, или КЛКТ означает, что перед операцией можно передавать объемные данные «изображения» на 3D-принтер и сделать подробные копии челюстей пациента. Это позволяет тщательно изучить анатомию, особенно сложную, необычную или незнакомую, и спланировать или отработать хирургический подход до операции.

Это привело к разработке новых процедур и подходов к хирургии и, наряду с производством шаблонов для сверления или резки с использованием технологии 3D-печати или традиционной лабораторной технологии, может привести к ускоренной, менее инвазивной и более предсказуемой хирургии.

При медицинском моделировании точность часто ограничивается исходным методом визуализации и наличием артефактов, вызванных металлическими конструкциями, такими как зубы, реставрации или имплантаты; уровень неточности вряд ли будет клинически значимым для многих хирургических применений. Для печати медицинских моделей можно использовать широкий спектр 3D-принтеров и материалов для 3D-печати, но, поскольку такие модели полезно иметь в операционной, особенно интересны материалы, которые можно стерилизовать, например нейлон.

Цифровая ортодонтия

В ортодонтии можно планировать лечение и создавать приспособления или сгибать дуги роботизированным способом на основе цифрового рабочего процесса с использованием внутриротового или лабораторного оптического сканирования или даже КЛКТ для сбора данных о пациенте. Система Invisalign ® выравнивает зубы пациентов в цифровом виде, чтобы создать серию 3D-печатных моделей для изготовления «элайнеров», которые постепенно меняют положение зубов в течение нескольких месяцев/лет. Примером печати несколькими материалами является изготовление 3D-печатных шин для непрямой фиксации брекетов, напечатанных из жестких и гибких материалов для точного размещения брекетов с использованием ортодонтического программного обеспечения CAD (3Shape). 

Поскольку данные передаются через Интернет, а дизайн улыбки выполняется в программном обеспечении, существует огромная потенциальная экономия времени. Опять же, данные пациента могут быть заархивированы в цифровом виде и распечатаны только при необходимости, что значительно экономит требования к физическому пространству для хранения.

Зубные имплантаты

Производители использовали технологию 3D-печати для создания новых зубных имплантатов с пористой или шероховатой поверхностью. Однако мы должны быть осторожны, чтобы не соблазниться шероховатой или пористой поверхностью; на протяжении многих лет мы видели, как многие зубные имплантаты появлялись с шероховатой или пористой поверхностью только для того, чтобы исчезнуть, когда проблемы стали очевидны несколько лет спустя. Тем не менее, как метод производства партий сложных зубных имплантатов, 3D-печать может создавать сложные геометрические формы, такие как морфология, напоминающая кость, которую невозможно получить только путем фрезерования, хотя фрезерование/обработка также может использоваться для уточнения. 

Печатная форма – например, платформа имплантата. Существует также возможность создавать имплантаты сложной геометрии, хотя в конечном итоге установка зубного имплантата с использованием формы винтового типа кажется хорошо проверенным подходом.

Имплантаты ОМФ

Многое было сделано для возможности печати на титане или имплантируемых полимерах (особенно на полиэтилэфиркетоне) для создания челюстно-лицевых имплантатов. 3D-печать способна создавать сложные геометрические формы, однако большинство имплантатов OMF на самом деле довольно просты по форме; Технологии прессования и фрезерования имеют несколько явных преимуществ, таких как сокращение постобработки, быстрое производство и предсказуемое использование однородных и неоднородных материалов. 3D-печать можно использовать для прямой печати имплантированной структуры или в качестве инструмента для непрямого производства с использованием обычного процесса прессования.

Дизайн продукта и производство инструментов

Хирурги в целом и стоматологи, безусловно, известны своим творчеством и изобретательностью! 3D-печать играет роль в быстром прототипировании приборов, что позволяет творческим личностям воплотить идею в жизнь за очень короткий период времени. Возможно, причина, по которой термин «3D-печать» привлек внимание публики, в то время как «быстрое прототипирование» никогда не казалось таким захватывающим, заключается в том, что, хотя технология позволяет хирургу-дизайнеру быстро переходить от концепции к прототипу продукта, сам фактический процесс печати довольно медленный. и затратен при работе с материалами с полезными механическими свойствами.

We use cookies to give you the best online experience. By agreeing you accept the use of cookies in accordance with our cookie policy.

Privacy Settings saved!
Privacy Settings

When you visit any web site, it may store or retrieve information on your browser, mostly in the form of cookies. Control your personal Cookie Services here.

These cookies are necessary for the website to function and cannot be switched off in our systems.

In order to use this website we use the following technically required cookies
  • wordpress_test_cookie
  • wordpress_logged_in_
  • wordpress_sec

For perfomance reasons we use Cloudflare as a CDN network. This saves a cookie "__cfduid" to apply security settings on a per-client basis. This cookie is strictly necessary for Cloudflare's security features and cannot be turned off.
  • __cfduid

This cookie is set by the Google recaptcha service to identify bots to protect the website against malicious spam attacks.
  • _GRECAPTCHA

  • wordpress_gdpr_allowed_services
  • wordpress_gdpr_cookies_declined
  • wordpress_gdpr_allowed_services

This cookie is stored by WPML WordPress plugin. The purpose of the cookie is to store the redirected language.
  • _icl_visitor_lang_js

Decline all Services
Accept all Services