Arvutidisainisüsteemid hambaravis cad cam. CAD-CAM tehnoloogia kaasaegses hambaravis

HAMBAPROTEESIDE VALMISTAMINE CAD/CAM-TEHNOLOOGIA KASUTAMINE ORTOPEEDILISES HAMBARATSIAS

HAMBAPROTEESIDE VALMISTAMINE CAD/CAM-TEHNOLOOGIA KASUTAMINE ORTOPEEDILISES HAMBARATSIAS

Prof. T.I. Ibragimov, doc. ON. Tsalikova

CAD/CAM-tehnoloogia lubadus hambaravis seisneb selles, et see võimaldab valmistada proteese ühe visiidiga, praktiliselt patsiendi silme all ja samal ajal ilma hambatehnikuta hakkama saada. Selle tehnika peamine eelis seisneb taastamismaterjali töötlemise meetodis - nn külmtöötluses. Külmtöötlemine (jahvatamine) on õrnem ja võimaldab säilitada materjali määratud omadused muutumatuna.

Praegu on leitud erinevatel eesmärkidel CAD / CAM-tehnoloogiate abil täppisosade modelleerimise ja valmistamise tehnika lai rakendusüle maailma, sealhulgas hambaravis.

Lühend CAD tähendab arvutisimulatsiooni, CAM- proteeside valmistamine arvuti abil.

1970. aastal sündis hambarestauratsioonide automatiseeritud valmistamise idee. Selle juurutamiseks kulus üle 10 aasta ja 1983. aastal Pariisis rahvusvahelisel hambaarstide kongressil tehti esmakordselt demonstratiivselt CAD/CAM süsteemi abil restaureerimine. Patsiendiks oli Madame Duret, Francis Dureti naine, kes arendas tolleaegse fantastilise idee kasutada hambaravis struktuuride valmistamiseks arvutimodelleerimist. Idee viidi ellu koostöös Henson Internationaliga. Nii sündis Duret' süsteem arvutimodelleerimiseks ja restauratsioonide valmistamiseks.

Peaaegu paralleelselt töötati välja Šveitsi Cereci süsteem. Arendajad on Verner Moermann ja Marco Brandestini.

Duret süsteem on endiselt olemas, kuid kahjuks ei leidnud see hambaraviturul väärilist kohta.

See oli CAD/CAM-tehnoloogiate ajastu algus hambaravis. Praegu ei kuuluta end igal aastal välja mitte üks, vaid mitu uut süsteemi.

Mõnda aega eksisteeris paralleelselt kaks suunda, mis sümboliseerisid hambaravi uuenduslikku arengut, kuid oli näha, et varem või hiljem need ristuvad. Ortopeedilise hambaravi kliinikus praktiseeritakse juba laialdaselt suprastruktuuride valmistamist implantaatidele arvutifreesimise teel. Peaaegu kõik CAD/CAM süsteemid toodavad erineva pikkusega üksikuid kroone ja sildu.

Allpool on loetletud CAD/CAM-i etapid, mida tuleb seda tehnoloogiat kasutades proteeside valmistamiseks kasutada.

Teabe hankimine objekti kohta. Seda saab teha intraoraalse kaamera, statsionaarse skanneri või kontaktprofiilomeetriga.

Saadud info töötlemine arvutiprogrammiga ja andmete ülekandmine koordinaatsüsteemi.

Restauratsioonide virtuaalne modelleerimine arvutis virtuaalkataloogi ja spetsiaalse tarkvara abil.

Virtuaalselt simuleeritud restauratsioonide valmistamine freespinki abil.

OPTILISE MULJE SAADAMINE

Prepareeritud hambast või mudelist optilise jäljendi saamiseks kasutatakse intraoraalseid kaameraid või statsionaarseid skannereid. Suusisene kaamera on mõeldud info vastuvõtmiseks otse suuõõnest ning selle kasutamine välistab jäljendi võtmise ja modelli valamise sammud. Tänu sellele rakendatakse põhimõtet valmistada restauratsioonid ühe visiidiga patsiendi juuresolekul. Statsionaarse skanneri kasutamisel see eelis kaob, kuid CAD / CAM-restauratsioonide valmistamiseks on võimalik omada tsentraliseeritud laboratooriumi.

Kaasaegsete kaamerate ja skannerite puhul ulatub teabe lugemise täpsus 25 mikronini. Kirjanduse andmetel on vastuvõetav servakliirens alla 100 µm. Skaneerimine toimub kasutades laserkiirgus või polariseeritud valgus. Kaasaegse kolineaarse skaneerimise tehnoloogia eelis

on see, et langevad ja peegeldunud kiired levivad mööda sama telge. See välistab surnud tsoonide tekke, s.t. tumedad alad, kuid see raskendab teabe lugemist lahknevatest seintest, kuna skaneeritud punktide vahel on suur vahemaa. AT Vene süsteem"OpticDent" talad lahknevad 90° nurga all, vertikaalasendis on lahknemisnurk 8-9°.

Skannimissügavuse suurenedes hajub kiir, mis halvendab pildi täpsust. Kaasaegses optilised süsteemid hambaravis kasutatuna ulatub skaneerimissügavus 1 cm Sel juhul peaks kaamera olema hambale võimalikult lähedal. Optilise mulje kvaliteedi parandamiseks on parem pildistada mitmes projektsioonis. Sellest vaatenurgast on mugavam kasutada statsionaarset skannerit.

Mudeli tööpinna skaneerimisel peab skaneerimispea tööpinna pindala olema suurem kui uuritava objekti projektsiooniala. Seda on kaamerasse ehitatud difraktsioonivõre abil üsna lihtne kindlaks teha. See projitseerib hambale mitu paralleelset triipu. Taastamine on modelleeritud ristlõigete kogumina pikikoordinaatide jada jaoks.

Optilise jäljendi võtmisel suuõõnes on teatud kliinilised tunnused, mida tuleks intraoraalse kaameraga töötamisel arvesse võtta. Esiteks on need seotud käte värisemisega mulje (pildi) saamise protsessis ja kaamera õige paigutuse raskusega objekti suhtes.

Sellega seoses on objekti valgustus väga oluline. See ei sõltu triipude projektsioonist, kuna triibud võivad käe värisemisel hägustada. Lisaks on oluline valgustuse tüüp: püsiv või impulss. Impulssvalgustus võimaldab neutraliseerida käe värisemise negatiivseid mõjusid suuremal määral kui pidev valgustus. Kvaliteetse optilise väljatrüki saamiseks on soovitav ka pildistamisaega minimeerida.

Kvaliteetse optilise jäljendi saamise olulisim tingimus on õige OD, arvestades kaamera või skanneri optilisi võimalusi. Enne optilise jäljendi tegemist kaetakse pildistatava pind helkimise vähendamiseks vesilahus polüsorbaat järgnevate ühtlaseks nakkumiseks

peegeldusvastane kiht ja seejärel kaetud peegeldusvastase TiO 2 pulbri kihiga ja teha optiline jäljend. Pärast saadud optilise trüki kvaliteedi hindamist teisendatakse kogu teave objekti geomeetriliste mõõtmete kohta koordinaatsüsteemi ja töödeldakse arvutiprogrammi abil.

Järgmine samm CAD/CAM-restauratsioonide valmistamisel on modelleerimine anatoomilise kujuga hammas. Selleks saate kasutada andmebaasi. arvutiprogramm, mis sisaldab standardseid hambavorme või individuaalselt loodud hammaste kataloogi. Arst saab koostada ka personaalse hammaste kataloogi.

Parim variant hamba anatoomilise kuju modelleerimiseks on kasutada šabloonina algolukorra mudelit enne hävitamist või ettevalmistust või sümmeetriliselt paiknevat hammast kasutades peegelpeegelduse funktsiooni. Erinevates CAD/CAM süsteemides toimub hamba kuju individualiseerimine erineval viisil. Kaasaegsetes süsteemides on funktsioon sobitada taastuse veeris automaatselt hambapreparaadi joonega. Paigaldamist saab teha ka käsitsi. Proksimaalsete ja oklusaalsete kontaktide tihedust saab samuti kohandada.

Samas on andmebaasi kantud restauratsiooni paksuse parameetrid olenevalt valmistamismaterjalist. Kroonikarkasside modelleerimisel määratakse hamba anatoomilise kuju asemel restauratsiooni paksus vastavalt selle valmistamiseks valitud materjalile. Sillaproteeside tarkvaraliste raamistike abil modelleerimisel pannakse paika vaheosa kuju ja ruumiline asend.

Freesimine. Hambaproteesistruktuuri freesimiseks kinnitatakse masinasse standardne plokk materjalist, mis valitakse sõltuvalt konstruktsiooni suurusest ja pikkusest. Seejärel jätkake kalibreerimisega. Materjali töödeldakse teemant- või karbiidilõikuritega. Vanemad masinad kasutasid kahte ketast, siis ketast ja lõikurit ning nüüd on uuematel masinatel kasutusel 2 lõikurit. Lõikuri minimaalne läbimõõt on 1 mm. See tähendab, et skaneeritud hamba paksus peab olema vähemalt 1,2 mm. Näiteks Hintelli süsteemis (Saksamaa) kasutati 12 lõikurit, millest arvuti ise valib 2 konkreetse olukorra jaoks vajaliku läbimõõduga lõikurit.

Metalli freesimine toimub karbiidlõikuritega ja muid materjale teemantlõikuritega.

Freesimise kvaliteet sõltub muuhulgas ka masina pöörlemistelgede arvust. AT kaasaegsed süsteemid neid on 4-5. Vesijahutuse või õlimäärimise kasutamine restauratsiooni pööramise käigus võimaldab üheaegselt sadestada õhku materjaliosakeste suspensiooni, jahutada restauratsiooni ja määrida tööpinda.

Laserpaagutamine. Praegu kasutatakse metallipulbri laserpaagutamise põhimõtet. Seda meetodit kasutatakse kroomi-koobalti sulami töötlemisel, kuna selle jahvatamine on seotud suure lõikurite ja ajakuluga. Paagutamismehhanism hõlmab metallipulbri kandmist ümarale plaadile. Hambaproteesi kujunduse virtuaalne mudel on tinglikult jagatud 50 kihiks ja vastavalt sellele on iga kiht paagutatud metallipulbrit vastavalt põhimõttele "me paagutame siin - me ei paaguta siin", kuni protees on täielikult paagutatud. Samal põhimõttel on võimalik teha mitte ainult kroone ja sildu, vaid ka klambriproteese.

Materjalid:

Tsirkooniumoksiid (Y-TZP ZrO 2 HIP), Ti, Fu;

Tsirkooniumoksiid (täielikult paagutatud ja poolpaagutatud);

Klaaskeraamika (kokkutõmbumine pärast korduspõletamist ulatub 25% -ni);

Keraamika;

Komposiidid (ajutiste kroonide jaoks);

Kroom-koobalti sulam, mis sisaldab mangaani, volframi, molübdeeni, raua, kaadmiumi lisandeid;

Titaanisulamid;

Titan jne.

Seega ei seisne CAD / CAM-tehnoloogia abil proteeside valmistamise materjalide põhiline erinevus mitte ainult toorikute keemilises koostises, vaid ka kasutatud materjali faasiolekus.

CAD/CAM restauratsioonid implantaatide proteesimiseks. Kaasaegse hambaimplantatsiooni ajalugu ulatub enam kui 50 aasta taha. Kõik sai alguse sellest, et Ingvar Brånemark avastas luukoe mikrotsirkulatsiooni uurimisel, kasutades elutähtsasse luusse põimitud titaanist vaatluskambrit, metalli ebatavalise sulandumise luukoega ja sõnastas luude integratsiooni kontseptsiooni. Hiljem töötas ta välja hambaimplantatsiooni põhiprintsiibid.

Esimene samm on alati objekti kohta teabe hankimine. Teavet saab hankida nii optiliselt kui ka puutetundlikult, nagu näiteks Procera süsteemis. Intraoraalse kaamera olemasolul süsteemis, nagu süsteemides "Cerec" ja "Duret", saab seda teavet otse suuõõnest nii looduslikelt kui ka tehisalustelt. Protseduur on identne tavapäraste taastavate kroonide valmistamisega looduslikele hammastele. Suuõõnde paigaldatud abutment ja seda ümbritsevad koed kaetakse peegeldusvastase pulbriga, mille järel saadakse optiline jäljend. Kui kasutatakse eraldi suprastruktuuriga implantaati, on toe kruviauk eelnevalt tihendatud. Teine pilt tehakse hambumuskontaktide registreerimiseks, misjärel teostatakse taastamise virtuaalne modelleerimine, mis seejärel tehakse lihvimisplokis.

See meetod võimaldab teil teha raamita keraamiline restaureerimineühe külastusega.

Teine võimalus ortopeedilise struktuuri valmistamiseks on kaudne skaneerimine statsionaarse skanneri abil. Pärast seda tehakse implantaadi analoogidega mudel ja valitakse tugipostid. Valmis makett skaneeritakse ja tehakse restaureerimine.

Selliste laborisüsteemide nagu "Everest", "Cerec inLab" jt kasutamisel on lubatud valmistada karkassi keraamikat, sealhulgas sildu.

Kolmas võimalus restauratsioonide tootmiseks on konstruktsioonide valmistamine CAM-iga. Sel juhul virtuaalse modelleerimise etapp puudub, kuid tehakse topeltskannimine. Esmalt skaneeritakse abutmendiga mudel, seejärel traditsioonilise tehnoloogia järgi valmistatud kujunduse vahast või plastist koopia. hambaravi labor. Järgmisena tehakse taastamine lihvplokis.

Mõned aastad tagasi ei võetud implantatsiooni efektiivsust hinnates üldse arvesse esteetilisi parameetreid. Tähtis oli ainult luuintegratsiooni aste ja implantaadiga toetatud struktuuride funktsionaalsus. Seoses kasvavate esteetikanõuetega hakatakse aga üha enam kasutama üksikuid tugipunkte, mis võimaldavad arvestada igeme limaskesta iseärasusi, implantaadi telje suunda ja hambumust. Nende abiga on suur hulk

väga esteetiliste kujunduste arv. Valutehnika puhul on aga traditsioonilised puudused: alatäitmise võimalus, sisepooride teke ja metalli kvaliteedi garantii puudumine. Implantaati ümbritsevate pehmete kudede säilimise, tsemendijääkide eemaldamise võimaluse ning hügieenilistel põhjustel ei tohiks abutmendi õlg asuda allpool igeme ääretaset. Kui aga rääkida implanteerimisest eesmiste hammaste piirkonda, siis õla taseme määravad esteetilised kaalutlused. Läbipaistva õhenenud limaskestaga võib metallist abutmendi serv tekitada hall vari emakakaela piirkonnas. Lisaks on implantaate katvate metallivabade konstruktsioonide valmistamisel loogilisem kasutada metallivabu tugipunkte, kuna implantaadile toestatud restauratsioonide esteetika tagamise üheks tingimuseks on mehaaniliste, bioloogiliste ja esteetiliste omaduste harmooniline kombinatsioon. konstruktsioonimaterjalidest.

Praegu pakuvad implanteerimissüsteemide tootjad tsirkooniumoksiidi tugipunkte standardse toorikuna koos kinnituskruviga. Abutmente korrigeerib tehnik. Abutet on võimalik märgistada ja lihvida teemant- või karborundtööriistadega.

CAD / CAM-süsteemide tarkvarafunktsioonide laienemisega on võimalik toota mitte ainult implantaatide pealisehitusi, vaid ka tugipunkte endid. Tehnika eelis seisneb abutmendi kuju virtuaalse modelleerimise võimaluses, võttes arvesse limaskesta reljeefi iseärasusi ning muid esteetilisi ja funktsionaalseid nõudeid.

Praegu on tendents ühendada implantaatide ja CAD/CAM süsteemide tootjate jõupingutused. Näitena võib tuua Straumanni ja Sirona koostöö, mille tulemusel sündis ühisprojekt "CARES" (Computer Aided Restoration Service) ning Astra-Techi ja Atlantise vahel, mis samuti teatavad abutmentide ühisest tootmisest mitte ainult tsirkooniumoksiidist, vaid ka tsirkooniumoksiidist. titaan, nagu Procera süsteemis ja teised.

Tavaliselt on tsirkooniumoksiidi abutmentide automatiseeritud tootmiseks kaks meetodit: CAD/CAM tootmine, mis hõlmab konstruktsiooni virtuaalset modelleerimist, ja CAM tootmine, mis kordab tehniku ​​valmistatud vaha- või plasttoorikut.

CARES-süsteemi näitel kaalume esimest võimalust.

Vajalik varustus: Sirona inLab süsteem, inEos statsionaarne skanner, spetsiaalsed tugitoorikud skaneerimiseks, implantaadile vastav diameeter. Optimaalseks peetakse võimalust kasutada ajutist abutmenti koos ajutise taastamisega pehmete kudede esialgseks moodustamiseks.

Pärast jäljendi võtmist ja põhimudeli saamist valmistatakse skaneerimiskipsist teine ​​mudel, millele on paigaldatud skaneerimisabutment. Nad skaneerivad abutet, nagu öeldakse, kohapeal kas "inEos" või "inLab" süsteemi laserskanneriga. Samuti on võimalik suuõõnes skaneerida intraoraalse SD kaameraga. Siis meenutab protseduur sildproteesi modelleerimist. Joonistage abutmendi ümbermõõt ja viige läbi edasine modelleerimine. Selleks on vaja abutmentide kujundamise programmi.

Parim võimalus on kasutada modelleerimisprotsessi ajal silikoonindeksit või ajutist struktuuri.

Tuleb jälgida, et implantaati katva restauratsiooni paksus oleks ühtlane.

Procera süsteemi näitel on võimalik demonstreerida abutmentide CAD valmistamist. Protseduuri esimene osa sarnaneb individuaalselt valatud tugipostide valmistamisega. Implantaatide sobitamiseks on saadaval tugitoorikud, mis on hambalaboris individuaalsed. Pärast seda skaneeritakse need. Procera süsteemis on skanner puutetundlik. Pärast saadud teabe teisendamist ja abutmendi individuaalse mudeli taasesitamist ekraanil paigaldatakse see virtuaalsesse silindrisse, et korreleerida plokiga, millest valmis abutment lihvitakse.

CAD / CAM inglise keelest tõlgitud - arvutipõhine projekteerimine / arvutipõhine tootmine (CAD). Seda on kasutatud alates 80ndatest töötlevas tööstuses täppistööpinkide, erinevate osade ja sõidukite tootmiseks. Viimase paarikümne aasta jooksul on CAD/CAM-tehnoloogiaid hambaravis ja hambaravis üha enam kasutatud.

CAD/CAM-tehnoloogiaid kasutavad hambaarstid ja hambalaboratooriumid koos metallivabade materjalidega freesitud materjalide tootmiseks. keraamilised kroonid, täiskeraamilised sillad, spoonid ja inkrustatsioonid. CAD / CAM tehnoloogiaid kasutatakse ka hambaravis hambaimplantaatide tugipostide valmistamisel.

Kuna CAD/CAM-süsteemides kasutatavad erinevad materjalid ja uuenduslikud tehnoloogiad on aastate jooksul paranenud, Sel hetkel ilmunud on kvaliteetsed hambarestauratsioonid, mida hambaarstid ja hambatehnikud proteesimisel laialdaselt kasutavad. Tänapäeval on CAD/CAM-tehnoloogiaga tehtud hambarestauratsioonid olemas parim esitus sobivad, on need vastupidavamad ja neil on rohkem loomulik välimus(värviline ja poolläbipaistev, sarnane loomulikele hammastele) kui proteesid, mis on valmistatud ilma arvutimodelleerimist ja tootmist kasutamata.

CAD/CAM süsteemide kasutamise etapid hambalaborites

Hambaravi jaoks on saadaval CAD/CAM-tehnoloogiad, mis võimaldavad laboriassistentidel ja hambatehnikutel kujundada restauratsioone otse arvutiprogrammis.

1. Esimeses etapis kuvab arvuti CAD/CAM süsteemis optilise skanneriga skaneerimisel saadud 3D kujutise taastatud hambast või mitmest hambast. Lisaks saab 3-D-kujutisi saada tavapärastest heidetest saadud traditsioonilise mudeli skaneerimisega.
2. Saadud 3-D kujutisi kasutatakse spetsiaalses tarkvaras restaureerimise modelleerimiseks ja viimistlemiseks. Aega, mida tehnik vajab, sõltub tema oskustest, mis on olemas praktiline kogemus ja kogu raviprotsessi keerukus. Mõnel juhul võib see protsess võtta vaid mõne minuti. Teistel juhtudel võib lõpptöö täiusliku kvaliteedi tagamiseks kuluda pool tundi või rohkem.
3. Peale modelleerimise lõppu freesitakse väljatöötatud kroon, inkrust, onlay, spoon või sild ühest tükist keraamilisest materjalist spetsiaalsel arvutimasinal (lihvimiskamber).
4. Et anda proteesile loomulikum välimus, võib selle katta keraamikaga.
5. Eelviimasel etapil asetatakse toorik ahju ja põletatakse.
6. Pärast materjali põletamist ja kõvenemist taastamine lõpuks lihvitakse ja poleeritakse.

CAD/CAM tehnoloogiate eelised

Uuringud ja kogemused näitavad, et tänapäevased freesitud hambaravi CAD/CAM-restauratsioonid on tugevamad kui ilma arvutipõhise projekteerimise ja arvutipõhise valmistamiseta tehtavad tööd. Neil on pikem kasutusiga.

CAD/CAM tehnoloogia üks eeliseid on see, et õige aparatuuriga hambaravi suudab pakkuda patsiendile hamba taastamist ühe visiidiga.

CAD/CAM hambaravisüsteeme, nagu CEREC, saab kasutada inkrustatsioonide, kroonide või spoonide valmistamiseks vaid ühe hambaarsti visiidiga.

Kui teie hambaarstil on võimalus valmistada proteesi CAD/CAM-tehnoloogia abil, siis patsiendi jaoks on see suurepärane võimalus mitte teha traditsioonilisi jäljendeid ja saada hakkama vaid ühe laborikülastusega. Teine pluss on see, et patsiendile antakse ainult üks kohalik anesteesia ettevalmistatud hammaste jaoks. Selle olukorra erand on täiskeraamiline sild, nagu see on loodud laboratoorsed tingimused kasutades CAD/CAM tehnoloogiat. Täiskeraamiliste silla taastamiseks on vaja korduskülastust kliinikusse paigutamiseks. Sellistel juhtudel on vajalik ajutine taastamine.

CAD / CAM-süsteemide kasutamise peensused hambaravis

CAD/CAM-tehnoloogia ei asenda hambaarstide ja hambatehnikute professionaalsust, täpsust ja talenti. Kasutades arvutipõhist disaini ja tootmist, peavad hambaarstid olema esmaste hambapreparaatide loomisel kõrgelt kvalifitseeritud; hambaarstid ja tehnikud peavad olema restauratsioonist digitaalse mulje ja pildi loomisel täpsed.

Oluline on ka täpsus ja oskus, millega hambatehnikud tulevasi proteese modelleerivad. See on eriti oluline ja kriitilise tähtsusega, et vältida tulevasi hambakahjustusi. Näiteks võivad halvasti kujundatud kroonid, spoonid, inlayd ja onlayd jätta hammaste vahele või hamba ja restauratsiooni vahele tühimikud. See võib suurendada infektsiooni või haiguse riski.

Millal kasutatakse hambaravis CAD/CAM-süsteeme?

Tuleb märkida, et mitte kõiki proteesimise juhtumeid ei saa läbi viia CAD / CAM-süsteemidega. Ainult hambaarst saab kindlaks teha, kas iga konkreetse juhtumiga on võimalik arvutitehnoloogiat kasutada. Lisaks, hoolimata tänapäeval CAD/CAM-i tootmises kasutatavate materjalide täiustatud esteetikast, võivad patsiendid avastada, et mõned CAD/CAM-restauratsioonid tunduvad liiga läbipaistmatud või ebaloomulikud.

Sõltuvalt taastamisvõimalusest võib hambaarst soovitada primitiivsemaid valmistamismeetodeid, mis hõlmavad rohkem manipulatsioonid täppis tootmiseks ja paigaldamiseks. Seetõttu peaksid patsiendid arutama oma hambaarstiga iga üksikjuhtumit ja oma eelistusi. Lõpliku otsuse proteesimise tehnika ja tehnoloogia osas saab teha vaid hambaarst, tuginedes põhjalikule uuringule.

CAD/CAM-i taastamise maksumus

Täiskeraamilised restauratsioonid, sealhulgas need, mis on valmistatud hambalaboris, kasutades CAD/CAM-tehnoloogiat, on varustatud kõrge hind. Kuid mõnel juhul on kasutatud materjalide kõrge hind kliiniku või labori arvel ning see ei kajastu patsiendi arvel.

CAD-i abil valmistatud proteesi lõplik hind võib varieeruda mitmest tuhandest kuni mitmekümne tuhande rublani.

meditsiiniteaduste kandidaat, ortopeediline hambaarst Yervandyan Harutyun Geghamovich

Avaldamise kuupäev — 4.10.2015

Alates sellest, kui inimene leiutas arvuti, on teaduses, tehnoloogias ja lihtsalt inimelus saabunud uus ajastu. Kuigi enamik inimesi saab suhtlemiseks arvutit maksimaalselt kasutada sotsiaalvõrgustikes, skype ja veebipood, teised on juba pikka aega kasutanud arvuteid keerukate matemaatiliste mõõtmiste tegemiseks, 3D-disainiks, programmeerimiseks, materjalide tugevuse ja väsimuskoormuste uurimiseks, samuti CAD/CAM tehnoloogiaid. CAD/CAM on akronüüm, mis tähistab arvutipõhine projekteerimine/joonistamine ja arvutipõhine tootmine , mis sõna-sõnalt tõlgitakse kui arvuti abi disainis, arenduses ja arvutiabis tootmises, kuid tähenduselt on selleks tootmise automatiseerimine ja arvutipõhised projekteerimis-/arendussüsteemid.

Tehnoloogia arenedes on pronksmehe ajast, mil nad olid seotud, välja arenenud ka ortopeediline hambaravi kunsthambad kuldtraat juurde naaberhambad, enne kaasaegne inimene mis kasutab CAD/CAM tehnoloogiat. CAD / CAM-i tuleku ajal olid kroonide ja sildade valmistamise peamised tehnoloogiad vana ja vigane stantsimis- ja jootmistehnoloogia, paljulubavam ja arenenum valutehnoloogia ning vähem levinud tehnoloogiad, millel puudusid ka puudused. stantsimine ja jootmine, superplasti vormimine ja paagutamine. Teisest küljest saab kahte viimast tehnoloogiat rakendada väga piiratud hulga materjalide puhul, näiteks superplasti vormimiseks ainult titaani jaoks. CAD/CAM-tehnoloogial puuduvad kõik valutehnoloogiatele omased puudused, nagu kokkutõmbumine, deformatsioon, sh valatud kroonide, sildade või nende karkasside väljatõmbamine. Puudub oht tehnoloogia rikkumisteks, näiteks metalli ülekuumenemiseks valamisel või voolikute taaskasutamisel, mis toob kaasa sulami koostise muutumise. Pärast keraamilise vooderdamist ei esine raami kokkutõmbumist, võimalikku deformatsiooni kipsmudeli vahakatete eemaldamisel, poore ja kestasid valamisel, mahavalgumata alasid jne. CAD/CAM-tehnoloogia peamiseks puuduseks on selle kõrge hind, mis takistab seda. tehnoloogia laialdast kasutuselevõttu ortopeedilises hambaravis. Algne CAD/CAM tehnoloogia oli arvuti koos vajalikuga tarkvara millel tehti 3D modelleerimine fikseeritud protees järgneb arvutifreesimine 0,8 mikroni täpsusega tahke metall- või keraamilisest plokist.

vastavalt tarbekaubad selle protseduuri jaoks said kallid plokid ja lõikurid, enamasti karbiidist. Tänu CAD/CAM-tehnoloogia edasisele arengule asendati arvutifreesimine 3D-printimise tehnoloogiaga, mis võimaldas vähendada kulusid ja võimaldas toota mis tahes kuju ja keerukusega objekte, mida ükski tootja ei suutnud varem toota. olemasolevaid tehnoloogiaid. Näiteks tänu 3D-printimisele on võimalik toota ükskõik millise sisepinna kujuga tahket õõnsat objekti. Seoses ortopeedilise hambaraviga on võimalik teha proteesist õõneskeha, mis vähendab selle kaalu ilma konstruktsiooni tugevust vähendamata. 3D-printimise tehnoloogia ainulaadsus on näha videost.

Hambaravis 3D printimise meetod sõltub trükitud materjalist ja seetõttu võib tehnoloogia ise tinglikult jagada mitmeks haruks:

1. Vahatrükk
2. Plastiktrükk
3. Metalli trükkimine
4. Kips/keraamiline trükk

Esimene haru See on 3D-prinditud vahaga. See viitab termotrüki tehnoloogiale, s.t. vaha kuumeneb ja muutub vedel olek, ja vastavalt selles olekus rakendatakse seda tilkhaaval. Pärast pealekandmist see jahtub ja muutub tahkeks. Tegelikult on see meetod proteeside konstruktsioonide modelleerimiseks täiustatud tehnoloogia koos kõigi sellele omaste valamise puudustega. Need. saate arvutis modelleerida ja printida vahast ideaalse raami, kuid valamisel puutute taas kokku kõigi valamisele omaste probleemidega. Seega kõrvaldab see tehnoloogia kõik vaharaami modelleerimise puudused, kuid ei kõrvalda valutehnoloogia puudusi.

Teine haru See on 3D-prinditud plastik. See tehnoloogia võimaldab saada nii kokkupandavaid lõugade mudeleid, valamiseks tuhavabast plastikust karkassi kui ka valmis proteese, nagu komposiitkroonid või sillad, kui ka trükkida eemaldatavaid proteese.

Plastist 3D-printimiseks on omakorda kaks meetodit:

1. salliv
2. Valguskõvastuv trükk

Termoprintimist saab kasutada 3D-printimiseks termoplastidega, näiteks eemaldatavate proteesidega, või printimiseks tuhavaba plastikuga. Valguskõvastuva trükiga saab trükkida nii komposiitkroone kui ka tuhavabast plastikust karkassi, akrülaatidest ja polüuretaanist eemaldatavaid proteese.

Vaha- ja plastist termotrüki tehnoloogia on sarnane ja mõneti sarnane tavapärase värvilise tindiprinteri printimispõhimõttega. Materjal kuumutatakse sulamistemperatuurini ja kantakse peale mikropiiskadega, kuid erinevalt värvilisest tindiprinterist, mis prindib ainult ühel tasapinnal, prindib 3D-printer kolmel tasapinnal ja vastavalt mitte värviga, vaid kõvad materjalid. Tänu materjali pealekandmisele mikropiiskadega saavutatakse materjali kokkutõmbumise täielik kompenseerimine. Lisaks on veel üks termoplastist printimise meetod, mille puhul plasttraati kuumutatakse ja juhitakse pidevalt prinditava objekti pinnale (FDM 3D printimine). See tehnoloogia on odavaim ja levinuim maailmas, kuid see pole hambaravis laialt levinud, kuna sellel pole suurt täpsust.

Täiustatud termotrüki meetod on selektiivne termopaagutamise tehnoloogia. SHS» (Selektiivne kuumpaagutamine). Meetodi üksikasjalik kirjeldus on esitatud jaotises Metalli 3D-printimine.

fotopolümeertrükk

Fotopolümeerist 3D plastikust printimiseks hambaravis on kaks võimalust:

1. Stereolitograafiline 3D-printimine (SLA)

Tindiprinteri fotopolümeer 3D printimine (MJM)

Kerge polümerisatsiooni (fotopolümeer) trükkimine sarnaneb termotrükiga ja erineb ainult selle poolest, et materjali ei ole vaja kuumutada, kuna see on juba vedel ning kõvenemine s.t. polümerisatsioon toimub valguse mõjul sinine spekter 455-470 nm.

Stereolitograafiline trükkimine (SLA)

Stereolitograafilises trükitehnoloogias kasutatakse kardinaalselt teistsugust põhimõtet. Meetodi olemus on trükkimine fotopolümeerplasti või komposiidiga täidetud vannis. Erinevalt teistest printimismeetoditest prindib see meetod ülalt alla ja prinditav objekt on tagurpidi. Paljudel lugejatel tekib küsimus, kuidas saab printida fotopolümeermaterjaliga täidetud vannis, kuna kogu vannis olev materjal peab olema kõvenenud. Kõik on geniaalselt lihtne. Fakt on see, et platvorm, millelt prinditava objekti kasv algab, on sukeldatud fotopolümeerkomposiidi paksusesse, mitte ulatudes põhja 6-20 mikroni võrra (olenevalt printerist), s.o. jääb fotopolümeermaterjali kiht paksusega 6-20 mikronit ja vastavalt sellele on ainult see kiht õigetes kohtades kõvenenud. Pärast kõvenemist tõuseb platvorm üles, rebides ära kõvenenud polümeeri vanni põhjast, seejärel sukeldub uuesti, ilma et see ulatuks 6-20 mikronini, kusjuures polümeriseerunud osa on põhjas. Nii tekib vanni põhja ja juba prinditud kihi vahele taas kõvenemata fotopolümeermaterjali kiht. Protsessi korratakse nii mitu korda, kui palju kihte on vaja objekti täielikuks valmisolekuks printida.

Kasu stereolitograafilise trükkimise tehnoloogiad on järgmised:

1. Kõrge täpsus;
2. Kõrgresolutsiooniga;
3. Sile pind.

miinused Stereolitograafiline trükk on:

1. Võimalus printida ainult ühevärvilisena;
2. Fotopolümeeri taustvalgustus, kuna sisse hajub väike võimsus valguskiirgust kogukaal fotopolümeer. Seega rikneb osa fotopolümeermaterjalist, mis toob kaasa printimiskulude tõusu;
3. Vannitoa piiratud ressurss. Kuna polümeer peab vanni põhjast pidevalt lahti tulema, on see valmistatud silikoonist või muust sarnasest materjalist ning aja jooksul see ebaõnnestub ning vajab seetõttu väljavahetamist;
4. Kalli laseri piiratud ressurss.

Kolmas haru- 3D metallitrükk. Meetodi olemus seisneb metallipulbri punktsulatamises talaga kuni homogeense struktuuri saamiseni. Metalli 3D-printimiseks on mitu võimalust:

1. DMD« otsene metalli sadestamine» (Metalli otsesadestamine);
2. LDT « lasersadestamise tehnoloogia» (lasersadestamise tehnoloogia);
3. LCT « lasersadestamise tehnoloogia» (Laserkatte tehnoloogia);
4. LFMT « vabakujuline lasertootmise tehnoloogia» (Laser Freeform Manufacturing Technology);
5. LMD « metalli lasersadestamine» (Metalli lasersadestamine);
6. LMF « metalli laseriga sulandamine» (Laser Metal Fusion);
7. SLS« selektiivne laserpaagutamine» (Selektiivne laserpaagutamine);
8. DMLS « metallide otsene laserpaagutamine» (otsene metalli laserpaagutamine);
9. SLM « selektiivne lasersulatamine» (Selektiivne lasersulatus);
10. LC « laserfookus» (LaserCusing);
11. EBM « elektronkiire sulamine"(elektronkiirte sulamine);
12. SHS « selektiivne termiline paagutamine» (Selektiivne kuumpaagutamine).

Selektiivse laserpaagutamise tehnoloogia ( SLS) leiutasid Carl Deckard ja Joseph Beeman Texase ülikoolist (Austin, USA) 1980. aastate keskel.
Selektiivse lasersulatustehnoloogia ( SLM) leiutasid Wilhelm Meiners ja Konrad Wissenbach Fraunhoferi Lasertehnoloogia Instituudist (ILT) (Aachen, Saksamaa) koos Dieter Schwarze ja Matthias Fokelega ettevõttest F&S Stereolithographietechnik GmbH (Paderborn, Saksamaa) 1995. aastal.

Kõiki neid meetodeid saab kasutada hambaravis. Tavaliselt võib need jagada kahte rühma, mis erinevad ainult metallipulbri pealekandmismeetodi poolest. Esimesse rühma kuuluvad pulbri söötmise meetodid samaaegse mikrokeevitusega. Teise rühma kuuluvad meetodid pulbrikihi pealekandmiseks, millele järgneb pulbri mikrokeevitus.

Metallist 3D printimismeetodite I rühm.

3D-printimise meetod metalli otsese sadestamise teel ( DMD) on väga sarnane pulberlaserkeevitustehnikale. Meetodi olemus on näidatud diagrammil.

Laserkiir soojendab ala punktsuunas ja sinna juhitakse ka inertgaasi keskkonnas metallipulbri aerosool. Laseri toimel pulber sulab ja läheb vedelasse faasi, mis pärast jahutamist tahkub. Seejärel protsessi korratakse ja niimoodi tilk-tilga haaval metall kihistub. Laserkeevituse puhul teeb kõike hambatehnik manuaalrežiimis. 3D-printimise puhul juhib protsessi arvuti, nii et see toodetakse võimalikult kiiresti ja täpselt.

DMD, LFMT, LMD, LDT ja LCT meetodid ei erine, ainus erinevus on see LDT ja LCT meetodeid kasutatakse kahjustatud esemete taastamiseks, näiteks hõõrdumise ajal.

II rühm metallist 3D-printimise meetodeid.

Kiht-kihi meetodil kantakse substraadile mikroskoopilise paksusega (10-50 mikronit) metallipulbri kiht ja paagutatakse või täpsemalt mikroskoopiliselt laserkeevitatakse mikroskoopiliste metalliterade inertgaasi keskkonnas. kihi vajalikud alad. Pärast seda kantakse peale veel üks kiht metallipulbrit ja metalli mikroterakeste lasermikrokeevitus tehakse mitte ainult omavahel, vaid ka alumise kihiga.

Metallipulbri mikrokeevitus

Seega trükitakse kolmemõõtmeline metallobjekt kihtidena. Pärast printimise lõpetamist eemaldatakse valmis metallese pulbrist. Ülejäänud pulbrit saab uuesti kasutada. See tehnoloogia on jäätmevaba tootmine, mis lõppkokkuvõttes toob kaasa ehituse maksumuse vähenemise. Ja tänu arvutitehnoloogia kasutamisele saavutatakse kõrge kvaliteet ja täpsus suurusjärgus 1-10 mikronit. Meetodi täpsust piirab ainult läbimõõt laserkiir ja trükitud materjali mikroterade suurus. Kuid tuleb meeles pidada, et mida suurem on trüki täpsus, seda aeglasem on trükk. Juhime teie tähelepanu videole 3D metalliprintimisest hambaravis.

autasud SLS(selektiivne laserpaagutamine) alates DMLS(metallide otsene laserpaagutamine) seisneb selles, et teist meetodit saab kasutada ainult metallide trükkimiseks. Ja meetodi järgi SLS saab kasutada printimiseks mis tahes termoplastiga. SLS alates SLM erineb ainult selle poolest, et esimesel juhul toimub paagutamine ja teisel juhul pulber sulatatakse. See erinevus on tingimuslik, kuna metalli sulamine toimub ka paagutamise ajal ning meetodi nimetuse ja kirjelduse erinevus on seotud kaubanduslike probleemidega. Sama kehtib ka meetodi kohta. LC ja LMF. Seetõttu on kõigi nende meetodite eraldamine kaugeleulatuv, kuigi tehnoloogiate loojate sõnul SLS ja DMLS Prinditava objekti tihedust saab nende printimismeetodite abil reguleerida.
elektronkiire sulamine (EBM) erineb teistest meetoditest selle poolest, et laserkiire asemel kasutatakse suure võimsusega elektronkiirt (kiirt) ja trükkimine ise toimub vaakumtingimustes.
Valikuline termiline paagutamine(SHS) erineb teistest meetoditest selle poolest, et laser- või elektronkiire asemel kasutatakse termopead. See tehnoloogia võimaldab luua 3D-printereid. väike suurus. Kuid tehnoloogia negatiivne külg on madal temperatuur trükkimiseks ja seetõttu saab seda kasutada ainult sulavate metallide ja termoplastide trükkimiseks.

Neljas haru– 3D printimine krohvi/keraamikaga. Kipsi trükkimise põhimõte on sarnane tehnoloogiaga SLS, kuid laseri asemel kasutatakse sideainet, nn liimi, mis ühendab kipsi või keraamika osakesi. Hambaravis aga kipsitrükk kasutust ei leidnud, kuna mudeleid hakati trükkima plastikust. Keraamikaga trükkimine on paljulubav ja võimaldab trükkida kroonide ja sildade karkassi või valmis kujundusi.

Artikli kasutamine bibliograafilises loendis"Yervandyan, A.G.CAD/CAM tehnoloogiad ortopeedilises hambaravis[Elektrooniline ressurss] /Harutjun Gegamovitš Jervandjan, 4.10.2015.–

CAD/CAM on lühend sõnadest Computer-Aided Design ja Computer-Aided Manufacture. Aastaid on CAD/CAM-süsteeme kasutatud erinevates tööstusharudes, eriti autotööstuses. Arvutid hõlbustavad autotööstuse kõiki etappe, alates esialgsest disainikontseptsioonist kuni auto moodustavate osade lõpliku tootmiseni. Tänapäeval leiavad sellised tehnoloogiad meditsiinis ja hambaravis väga erinevaid rakendusi.

CAD (arvutitehnoloogiat kasutav disain)

Disain, kasutades arvutitehnoloogiat, on kasutamine arvutisüsteemid toodete kujundamiseks ja arendamiseks. Arvutit kasutatakse joonestuslaua kõrgelt arenenud asendajana, mis võimaldab kolmemõõtmelist modelleerimist ja kujundamist ilma pliiatsi ja tindita. Sellises süsteemis loodud mudelit saab näidata mis tahes nurga alt, samuti saab modelleerida, et vaadata selle projektsiooni konkreetses valguses. Joonise üksikuid elemente saab üle vaadata, asendada ja kogu mudelit tervikuna ümber ehitada. Kui disain on lõplikult vormistatud, saab tootmisprotsessis kasutamiseks välja printida üksikasjalikud ja mõõtmetega joonised. Või teisest küljest saab neid edasi anda ja muuta detaili kuju kohta infot tootmisjuhised, mis kantakse otse seda osa tootvatele masinatele.

Eriti progressiivsetes süsteemides on võimalik arvestada ka struktuursed omadused materjalid. Struktuuri matemaatiline modelleerimine, kasutades neid väärtusi, võimaldab saada hinnangu selle käitumise teatud aspektidele juba enne joonestuslaualt lahkumist. Seda tehnoloogiat nimetatakse lõplike elementide analüüsiks. Teatud disainimuudatuste tagajärgi detaili käitumise suhtes on võimalik hinnata juba enne seda, kui see füüsilise mudeli vormis on tehtud.

CAM (arvutipõhine tootmine)

Arvuti abil valmistamine on arvutisüsteemide kasutamine elektritööriistade juhtimiseks. See võimaldab anda materjalidele teatud kuju, et luua neist struktuure ja kinnitusi. Elektritööriistu juhtivad arvutid võivad toimida vastavalt arvutitehnoloogiat kasutavast projekteerimissüsteemist saadud juhistele. Seega on olemas terviklik integreeritud süsteem. Valmistatav objekt konstrueeritakse arvutiekraanile, misjärel äratab projekti ellu arvuti, mis edastab oma juhised otse mehhaniseeritud tööriistadele.

Mis puutub täidistesse, siis hambaravi on alati piirdunud teatud tootmistehnoloogiate valikuga. Ühevisiidilised hambatäidised on alati piirdunud hambaamalgaami, happe-aluse segude või vaigu polümerisatsiooni kasutamisega. Laboris valmistatud täidised on piirdunud kaotatud vahavalu, portselani aglomeratsiooni ja vaigu polümerisatsiooniga. See piiras oluliselt kasutatavate materjalide valikut. Annab meile uus metoodika objekti kuju juhtimine, CAD/CAM-süsteemid hambaravis avavad juurdepääsu tervetele uute materjalide süsteemidele.

CAD/CAM tehnoloogia hambaravis võimalik kasutamine keraamilised materjalid väga hea esitus ja klaasi sideainel põhinevad komposiitmaterjalid, mis on toodetud optimaalsetes tehasetingimustes, järgides samas vajalikke tehnoloogilisi omadusi. Sellistel materjalidel on siin traditsiooniliselt kasutatavate materjalide ees tohutud eelised.

Võrreldes teiste täitematerjalidega on keraamilistel materjalidel mitmeid eeliseid. Neid saab segada sellises vahekorras, et need sobiksid väga täpselt hamba värviga. Neil on väga kõrge biosobivus ja need on väga kulumiskindlad. Samuti on väga oluline, et nii keraamika enda kui ka hamba pindade asjakohasel töötlemisel on võimalik saavutada tugev side, nii et täidis ja hammas ise muutuvad üheks funktsionaalseks elemendiks. See eelis tähendab, et kahjustatud hammast saab tugevdada, ühendades selle keraamilise täidisega. Kuigi sama saab teha ka polümeeripõhiste komposiitmaterjalidega, ei saa neid täidiseid oma tugevuse poolest valmistatud kõrvuti panna. mehaaniliselt keraamilised täidised.

Komposiittäidiste põhiosa loomiseks kasutatavate struktuursete polümeeride valik on suhteliselt väike. Enamik neist komposiitmaterjalidest põhinevad BIS-GMA-l.

Naerata – kõik saab korda!

CAD/CAM-süsteemide kasutamine hambaravis võimaldab arvuti abil projekteerida ja valmistada proteeside ortopeedilisi struktuure.

CAD, lühend sõnadest Computer-Aided Design, kasutatakse joonestuslaua asemel ja võimaldab luua proteesidest 3D-mudeli.

Sellise disaini eelised hõlmavad järgmist:

• arvutis kujundatud mudelit saab vaadelda erinevate nurkade alt ja selle projektsiooni teatud valguses uurida;
• asendada saab mitte ainult joonise üksikuid detaile, vaid kogu mudelit saab ümber kujundada;
• valmis projekti saab muuta juhisteks, mis edastatakse masinatele, et nad seda detaili teadvustaksid.

Olemas on tipptasemel süsteemid, mis loovad 3D-mudeleid materjalide struktuuriomaduste põhjal.

CAM ehk arvutipõhine tootmine tähendab ortopeedilise konstruktsiooni valmistamist arvuti abil vastavalt eelnevalt kavandatud 3D-mudelile.

Cad/cam süsteemide võimalused ja tüübid

Hambasilla valmistamine masinal

CAD CAM süsteemid võimaldavad teil teha:

• ja erineva pikkusega;
• jaoks ;
• ajutised kroonid.

CAD CAM-süsteeme on kahte tüüpi:

• suletud süsteemid, mis töötavad konkreetse kulumaterjaliga, mida tavaliselt toodab üks ettevõte;
• avatud süsteemid, mis töötavad erinevate tootmisettevõtete erinevate kulumaterjalidega.

Proteesimise etapid CAD CAM-süsteemide abil

Proteesimine CAD CAM-süsteemidega on järgmine:

1. Hambaarst valmistab ette ühe või mitu hammast. Seejärel skaneerib ta 3D kaameraga hambaid ja hammustust, mille tulemusena saadakse optiline mudel. Skannida saab ka tavalisi heide.
2. Järgmisena töödeldakse saadud pilti spetsiaalse programmiga, mis joonistab taastatud hammastest 3D-mudeli. Ta ise valib tulevase restaureerimise vormi, võttes arvesse ülejäänud hambaid, kuid arst saab kavandatud kujundust parandada arvutihiire liigutusega. 3D-mudeli loomiseks kuluv aeg sõltub spetsialisti oskustest ja keerukusest kliiniline juhtum. See võib kesta mõnest minutist poole tunnini või rohkemgi.
3. Kui simulatsioon on lõppenud, kantakse valmistatud detaili kujundusega fail freespingi juhtseadmesse. Ja siin lõigatakse tahke materjali tükist välja eelnevalt arvutiga modelleeritud detaili 3D-mudel. Aja jooksul kulub umbes 10 minutit. Et disain näeks välja loomulikum, võib selle katta poolläbipaistva ja peegeldava keraamikaga.
4. Materjalina kasutamisel asetatakse valmistatud konstruktsioon paagutusahju, mille tulemusena omandab see lõpliku tooni, suuruse ja tugevuse.
5. Pärast materjali põletamist ja kõvenemist osa lihvitakse ja poleeritakse. Järgmisena saate paigaldada toote ettevalmistatud hambale.

Arvutiproteesimise eelised ja puudused

CAD CAM-i kasutamise eelised on järgmised:

Puuduste hulgas on järgmised:

• CAD CAM süsteemide abil ei saa proteesimist teostada, selle kasutamise võimalikkuse igal konkreetsel juhul otsustab hambaarst;
• mõned restauratsioonid võivad tunduda läbipaistmatud ja ebaloomulikud;
• kõrge hind.

CAD CAM süsteem võimaldab teha maksimaalselt kroone ja sildu lühike aeg. Seetõttu neile, kes unistavad ilusast ja terved hambad, kuid ei taha ikka ja jälle hambaarsti külastada, tasub pöörduda kliinikusse, kus selliseid tehnoloogiaid kasutatakse.