Всё о 3D-принтере в стоматологии: особенности, применение, технологии

Может ли пациент активно участвовать в процессе лечения?

Да, и это еще одно преимущество цифровых технологий. Если пациенту интересна 3d-стоматология, что это такое, он может наглядно наблюдать в клинике весь процесс планирования и лечения: как воссоздаются его будущие зубы, формы бугров, фиссуры, как определяется цвет. Это резко снижает процент неудовлетворенности конечным результатом и итогом лечения. Пациент сначала видит на компьютере, какими будут его новые зубы, потом может оценить примерочную реставрацию и внести коррективы. Человек полностью вовлечен в эту работу, с удовольствием за ней наблюдает, снимает на видео, выкладывает у себя в соцсетях — получается командная работа доктора и пациента.

Виртуальное препарирование зубов

3D-визуализация и планирование позволяют получить информацию о будущей форме зуба. Используя ее, можно спроектировать форму будущей культи, созданной препарированием, то есть выполнить «обратное планирование». Для этого из формы зуба отнимают толщину будущей коронки (каркас и облицовочный материал). Зная форму алмазного бора для препарирования, задают траекторию движения по зубу, чтобы получить нужный результат.

Поскольку бор в наконечнике закрепляется единственным способом, движение наконечника по отношению к зубному ряду легко вычислить. Это также можно сделать относительно трех реперных объектов, закрепленных на наконечнике.

Следующий этап – проектирование шаблона, или каппы, для фиксации на зубах. В теле каппы необходимо виртуально «вычесть» пазы согласно известным заданным траекториям. Шаблон изготавливается методом прототипирования и используется для навигации препарирования зубов.

Технология могла бы найти широкое применение, но этого пока не произошло, по крайней мере, ее все еще не используют с коммерческой целью. Разработка принадлежит американской компании Origin (2012 г.).

Возможности цифровой стоматологии

1. Имплантация.
   Цифровая стоматология очень активно интегрировалась в имплантологическое лечение пациентов. В первую очередь это планирование лечения и изготовление хирургических шаблонов. Доктор с помощью специальных программ определяет места, куда будут установлены имплантаты. Затем на фрезерном станке или 3D-принтере изготавливается хирургический шаблон, хирург перемещает его в полость рта пациента и через специальные шахты устанавливает имплантаты. Подобная хирургическая навигация исключает возникновение ошибок в результате дентальной имплантации, риск повреждений каких-то структур, канала, гайморовых пазух. По этой технологии еще до установки имплантата можно изготовить временную или постоянную коронку. Хирургический шаблон особо важен, когда у пациента наблюдается не очень хорошая ситуация по костной пластике — нужно максимально точно рассчитать место для установки имплантата. На глаз это делать опасно.

   В клинике цифровой стоматологии можно изготовить хирургический шаблон в день прихода пациента, а также установить имплантаты и провести протезирование временными или постоянными конструкциями.

2. Ортопедия.
   С помощью цифровых технологий очень быстро и качественно изготавливаются вкладки, коронки, виниры, проводится протезирование на имплантатах. Уже сегодня у докторов есть возможность изготавливать полный съемный протез методом компьютерного фрезерования или прототипирования.

До и после протезирования на имплантатах. Работа Апресяна С.В

3. Терапия.
   Какой бы хороший ни был композитный материал, он имеет свои недостатки: через 2—3 года службы начинается усадка, пломбировочный материал впитывает влагу и теряет свои прочностные и эстетические свойства. Используя цифровые технологии, можно изготовить керамическую вкладку, которая по своим характеристикам не идет ни в какое сравнение с композитной пломбой.
4. Ортодонтия.
   В этой сфере 3d цифровая стоматология в Москве тоже широко используется, начиная от планирования ортодонтического лечения, когда компьютер сам прогнозирует перемещение зубов. Сегодня многие компании предлагают исправление прикуса с помощью элайнеров, но перед этим происходит компьютерное планирование лечения, и еще до его начала пациент видит конечный результат, знает, сколько понадобится наборов кап и как долго продлится коррекция.

Материал и производители

Принтеры для стоматологии 3Д часто имеют ограничения по типу используемых материалов. Поэтому покупка расходников должна осуществляться в соответствии с техническими рекомендациями производителя. Что касается доступных предложений на рынке, то здесь нужно выделить:

1. NextDent (Голландия). Продукция фирмы соответствует полной биосовместимостью, которая говорит о безопасности использования в медицине. Смола прошла сертификацию и соответствует стандартам CE и FDA. Особой популярностью у стоматологов пользуется Gingiva Mask, применяемый для имитации слизистой человека.

2. Detax (Германия). Немецкая компания предлагает несколько линеек смол, которые предназначаются для дантистов. Сюда нужно включить модельный ряд Ortho и Splint.

3. HARZ Labs (Россия). Молодая компания, которая зарекомендовала себя с положительной стороны. Смолы отличаются безопасностью и универсальностью, которая необходима специалистам узкого профиля. Продукция компании обладает лучшим соотношением цены и качества.

4. Formlabs (США). Расходные материалы этого производителя используется только в премиальном оборудовании этого же бренда. Это становится причиной повышенной цены, которая нереальна для большинства клиник и стоматологических кабинетов.

У нас доступны практически все популярные расходные материалы, применяемые в медицине. Выбрать и заказать их можно через основной каталог.

Цифровые технологии

CAD/CAM

CAD — это технологии, которые позволяют моделировать различные конструкции, а CAM — способ воспроизводства: это может быть фрезерный станок, принтер, на котором изготавливается то, что было смоделировано.

Интраоральный 3D-сканер

С его помощью делаются оптические слепки. Когда оттиск снимается силиконовым материалом, есть вероятность возникновения погрешности из-за усадки материалов, нарушения целостности при транспортировке. Все это может привести к тому, что при отлитии гипсовой модели возникнут погрешности. Когда используется сканер, ошибки исключены, пациент получает более точную реставрацию.

3D-принтер

Стоматологические принтеры получили большой рывок за последние пару лет. На рынке представлено несколько видов принтеров, которые отличаются по точности, скорости изготовления конструкций. Но пока большое ограничение принтера связано с недостаточным количеством материалов, потому что многие из них еще не зарегистрированы в России, и это долгий процесс. Однако уже сейчас мы можем изготавливать разборные модели, временные коронки, хирургические шаблоны, индивидуальные ложки, капы и т. д.

Приборы для определения цвета

Один из самых популярных — прибор компании Vita. При усталости, неподходящем освещении доктор может ошибиться в подборе цвета — это приведет к погрешности. Техника не ошибается и четко определяет цвет натуральных зубов пациента, может сравнить цвет соседнего зуба и зуба, который моделируется. Бывает, пациент спорит с доктором из-за оттенка, а когда видит изображение на компьютере, многие вопросы снимаются. Сегодня большая проблема — это белизна зубов, пациенты часто просят сделать слишком белые зубы. Я спорю с пациентом только в том случае, когда он хочет поставить конструкции, которые ему не подойдут или противопоказаны. Но, если речь идет о цвете при тотальном протезировании или при изготовлении голливудской улыбки — виниров и, по моим личным убеждениям, это не очень хорошо, а пациент настаивает, я соглашаюсь под личную ответственность пациента. Сегодня мода на естественность, зубы изготавливают желтоватого цвета, с неровностями, режущим краем, чтобы они не бросались в глаза и не выглядели искусственно.

Какой 3D-принтер выбрать стоматологу?

Основными требованиями к 3D-принтеру для стоматологии являются высокая точность печати и безупречная обработка поверхности изделий. Стоматологи могут пользоваться теми же моделями принтеров, что и ювелиры. Однако некоторые производители выпускают печатные устройства, изначально ориентированные на работу с биоматериалами.

Ниже будут приведены технические характеристики и основные преимущества четырех 3D-принтеров, особенно удобных для использования в стоматологии. Все они отличаются компактными габаритами, доступной стоимостью и привлекательным дизайном. Сочетание обтекаемого силуэта и ярких цветов больше напоминает о бытовых и кухонных принадлежностях, нежели о производственных процессах. Такие принтеры можно спокойно размещать в кабинете небольшой стоматологической клиники.

3D-принтер Formlabs Form 3

• Технология: LFS .
• Габариты рабочей поверхности: 145 мм × 145 мм × 185 мм.
• Масса: 17,5 кг.
• Толщина слоя: от 25 мкм.
• Точность печати: 25 мкм по осям X и Y.
• Ориентировочная стоимость: 340 000 рублей.

Для Formlabs Form 3 был разработан специальный блок обработки света с компактной системой линз и зеркал, обеспечивающий максимальную точность и успешную повторяемость печати. Лазер мощностью 250 мВт проходит через пространственный фильтр, за счет чего лазерное пятно диаметром 85 мкм получается исключительно чистым. Параболическое зеркало отвечает за то, что печать осуществляется строго перпендикулярно плоскости платформы.

3D-принтер Formlabs Form 3

• Диаметр пятна лазера 85 мкм
• Длина волны лазера 405 нм
• Лазер 1х250 мВт
• Печать LFS
• Область рабочей камеры 145х145х185 мм
• Используемые материалы Фотополимер
• Толщина слоя от 25 мкм
• Дисплей Сенсорный 5.5″ 1280 × 720
• Интерфейсы Wifi;Ethernet and USB

• Цена 367 000 руб.

Перейти к товару

Масштаб и мощность печати постоянно корректируются оптическими датчиками, способными в том числе обнаруживать пыль. Для того чтобы переключиться от одного полимера к другому, картриджам достаточно нескольких секунд. Оптические окно, ролики и блок обработки света пользователь может менять самостоятельно, не привлекая технических специалистов. Это существенно упрощает процесс эксплуатации и обслуживания принтера.

3D-принтер Formlabs Form 3B

• Технология: LFS.
• Габариты рабочей поверхности: 145 мм × 145 мм х× 185 мм.
• Масса: 17,5 кг.
• Толщина слоя: от 25 мкм.
• Точность печати: 25 мкм по осям X и Y.
• Ориентировочная стоимость: 385 000 рублей.

Formlabs Form 3B — это новинка 2022 года. От Formlabs Form 3 эта модель отличается тем, что была изначально оптимизирована для работы с биосовместимыми материалами. В нем используется все тот же усовершенствованный блок обработки света, а модульная система гарантирует стабильность и легкую масштабируемость производства. По заверениям производителя, LFS-технология позволяет за один заход создавать в 2-3 раза больше отпечатков, чем DLP. Трудовые и временные затраты по сравнению с DLP уменьшаются до 55 %.

3D принтер Formlabs Form 3B

• Размеры, мм 17,5
• Программное обеспечение FORMLABS PREFORM

• Диаметр пятна лазера 85 мкм
• Длина волны лазера 405 нм
• Материал Фотополимер
• Мощность лазера 250 мВатт
• Печать LFS
• Разрешение по осям X и Y 25 мкм
• Область рабочей камеры 145х145х185 мм
• Толщина слоя от 25 мкм
• Дисплей 5.5″ сенсорный, 1280 × 720
• Интерфейсы Wi-Fi (2.4, 5 GHz), Ethernet (1000 Mbit), USB 2.0

• Цена 420 000 руб.

Перейти к товару

Для каждого направления в стоматологии Formlabs разработали специализированные филаменты. Они поставляются в удобных картриджах, которые пользователь сможет без труда менять самостоятельно. Инструменты постобработки Form Wash и Form Cure позволяют добиться безупречного качества отпечатков. Запросы в службу поддержки обрабатываются сотрудниками, которые специализируются именно на применении 3D-печати в стоматологии.

Phrozen Sonic Mini

• Технология: LCD.
• Габариты рабочей поверхности: 120 мм × 68 мм × 130 мм.
• Масса: 4,5 кг.
• Толщина слоя: от 10 мкм.
• Точность печати: 62 мкм по оcям X и Y, 10 мкм по оси Z.
• Ориентировочная стоимость: 32 900 рублей.

Phrozen Sonic Mini считается принтером для любителей и новичков. Свое невысокое разрешение он успешно компенсирует более интенсивным УФ-излучением, за счет чего слои быстрее застывают. Монохромная матрица устройства требует замены через каждые 2000 часов, а RGB-аналоги, обеспечивающие более высокое разрешение, приходится менять каждые 500 часов. Кроме того, монохромность матрицы обеспечивает скорость печати до 50 мм/ч.

3D-принтер Phrozen Sonic mini

• Размеры, мм 250х250х330
• Вес, кг 4,5

• Длина волны УФ 405 нм
• Источник света УФ LED 40 Вт
• Печать LCD
• Поддерживаемое программное обеспечение Chitubox, Phrozen OS
• Разрешение по оси Z 10 мкм
• Разрешение по осям X и Y 62 мкм
• Область рабочей камеры 120х68х130 мм
• Скорость 50 мм/час
• Толщина слоя от 10 мкм
• Дисплей LCD 5.5″ 1920×1080
• Интерфейсы USB, microSD

• Цена 34 900 руб.

Перейти к товару

Экран принтера отличается прочностью, устойчивостью к высоким температурам и давлению. Энергопотребление у аппарата исключительно экономичное, всего 35 Вт, поэтому система активного охлаждения ему не потребовалась. В процессе печати принтер не шумит и не вибрирует, поэтому стоматолог может спокойно ставить его на свой рабочий стол рядом с компьютером.

Сколько стоят цифровые технологии?

Хорошая современная услуга, которую предоставляет клиника цифровой стоматологии в Москве, на современном оборудовании не может стоить дешево! Есть немало докторов, предлагающих коронки, виниры по такой цене, до которой даже на половину не доходит стоимость работы врачей, практикующих в цифровой стоматологии. Себестоимость реставрации не столь высока, а цена складывается из стоимости самого оборудования — оно очень дорогостоящее. Есть ряд случаев, когда цифровые технологии помогают справиться с проблемой, решить которую без их использования невозможно. Например, у пациента откололся кусочек зуба, а завтра у него важное мероприятие.

Издатель: Экспертный журнал о стоматологии Startsmile.ru

Моделирование и печать: что нужно знать?

Современные трехмерные технологии сопровождаются жесткой последовательностью, которая включает:

1. Получение трехмерной модели. Печать производится на основании цифрового файла, где изображены пропорции, цветовая палитра, рельефность будущей заготовки. Для создания используются специальные сканеры, которые производят замеры и преобразовывают полученные данные в цифровой формат.

2. Доработка через ПО. Профессиональные 3D-сканеры недостаточно совершенны, в процессе получения данных могут появляться отклонения, которые устраняются в программах специального назначения. В ряде отраслей, в том числе в медицине, ПО корректирует дефекты самостоятельно благодаря интеллектуальной системе.

3. Печать. Специальный принтер 3Д для стоматологии обеспечивает получение протеза или другой заготовки, которая в последующем применяется для лечения.

Рассмотрим некоторые технические моменты каждого из этапов, в том числе по выбору материала.

Основные преимущества КТ

• Быстрота исследования. Само исследование занимает 15-20 секунд. Его результаты сразу воспроизводятся на компьютере. На расшифровку данных, запись CD-диска и распечатку изображений рентгенолог тратит несколько минут. Пациенту не нужно ждать, пока врач «проявит» снимки.
• Удобство хранения и передачи данных. Пленочные снимки со временем выцветают и теряют четкость. Изображения на CD-диске могут храниться неограниченно долго. По интернету данные с диска можно отправлять лечащему врачу или другим специалистам для сторонней консультации.
• Безопасность. Лучевая нагрузка КТ ниже, чем у традиционного панорамного обследования (ортопантомографии).
• Высокая надежность и точность. Компьютерные 3D-снимки зубов получаются четким и детальными. Это дает возможность составить точную картину о расположении, размерах и форме всех структур зубочелюстной системы пациента. Врачу не приходится делать повторных исследований для уточнения диагноза.