Прорывные технологии могут изменить подход к лечению зубов
Исследователи разработали быстрый метод 3D-печати для изготовления зубных реставраций из диоксида циркония, сократив время удаления связующего вещества до менее чем 30 минут, что позволяет изготавливать высокопрочные, индивидуальные коронки за один день.
Возможно, жемчужина в области технологий реставрации зубов уже не за горами. Исследователи из Техасского университета в Далласе разработали способ 3D-печати постоянных зубных реставраций из диоксида циркония за считанные часы, открывая двери для лечения за один день, которое ранее требовало нескольких визитов.
Диоксид циркония широко считается золотым стандартом для зубных реставраций благодаря своей прочности, долговечности и естественному внешнему виду. До сих пор такой уровень качества был невозможен при использовании настоящей 3D-печати за один день.
При поддержке Национального научного фонда (NSF) команда работает над коммерциализацией процесса для использования в коронках, мостах, винирах и многом другом.
«Мы рады продвижению коммерциализации изготовленных непосредственно в кресле пациента 3D-печатных цельнокерамических циркониевых постоянных зубных протезов», — сказал доктор Маджид Минари, профессор машиностроения в Инженерно-компьютерной школе имени Эрика Йонссона. «Поскольку коронки могут быть изготовлены индивидуально для каждого пациента в один и тот же день, такой подход обеспечивает большую персонализацию, более быстрое лечение и удобство получения постоянного протеза за один визит».
Зубные коронки используются для восстановления поврежденных или разрушенных зубов, а также в качестве опоры для мостовидных протезов, заменяющих отсутствующие зубы. Сегодня пациенты часто ждут изготовления постоянной коронки несколько дней или недель, иногда прибегая к временным решениям.
3D-печать начала менять этот график, предлагая лучшие возможности индивидуализации и более эффективное производство. Но есть и обратная сторона медали. Существующие коронки, изготавливаемые за один день, обычно производятся из керамических смол, которые легче обрабатывать, но не обладают такой же прочностью, как цирконий.
Циркониевые коронки уже доступны для изготовления за один день, но они производятся методом фрезерования, а не 3D-печати. Этот процесс включает в себя придание формы коронке из цельного блока циркония. Хотя фрезерование эффективно, оно может ограничивать гибкость конструкции и приводить к образованию микротрещин во время производства.
Для преодоления этих ограничений исследовательская группа из Техасского университета в Далласе и их коллеги разработали метод, который значительно сокращает время обработки, необходимое после 3D-печати циркониевой реставрации. Результаты их исследований были опубликованы в сентябрьском печатном выпуске журнала Ceramics International. Для широкого применения этого подхода потребуется клиническая проверка и одобрение регулирующих органов.
Прорыв в быстром удалении связующего вещества для изготовления циркониевых коронок за один день
После печати циркониевой коронки она должна пройти два важных этапа: удаление связующего вещества и спекание. Во время удаления связующего вещества постепенно применяется тепло для удаления смолы, которая связывает частицы циркония во время печати. Этот этап обычно занимает от 20 до 100 часов. После удаления смолы коронка подвергается спеканию — высокотемпературному процессу, аналогичному обжигу глины в печи, который сплавляет частицы в плотную и прочную структуру.
«Удаление связующего вещества было узким местом в этом процессе», — сказал Минари, ведущий автор статьи. «Это необходимо делать очень медленно. Если ускорить процесс, сгорающий полимер превращается в газ, и если этот газ не может выйти, коронка может треснуть или сломаться. Время удаления связующего вещества от 20 до 100 часов непрактично для стоматологических услуг за один день. В результате, постоянные циркониевые реставрации, напечатанные на 3D-принтере, пока не доступны в коммерческой продаже».
