Úvod: Pre mladých ľudí alebo študentov, ktorí si chcú vyrovnať zuby, stále viac ľudí volí neviditeľné vyrovnávače (transparentné strojčeky) kvôli estetike. Zubné kliniky vo všeobecnosti vyrábajú desiatky súprav strojčekov a jeden nosia každé 1-2 týždne. Zverák, postupne upravovať uhol zubov a nakoniec dosiahnuť ortodontickú liečbu. Keďže však musíte nosiť desiatky strojčekov, je to trochu problematické a zbytočné. Existuje teda lepšie technické riešenie?
On February 10, 2022, the Antarctic Bear was informed that researchers from Germany, Egypt and the United Arab Emirates have developed a new type of 3D printed transparent dental appliance, which is different from the appliances currently on the market. It is made of shape memory polymer. It has a "4D" shape memory function.
The orthodontic device they developed uses Kline Europe's clear ClearX resin, 3D printed using a DLP process, that softens once placed in the user's mouth, allowing it to accommodate, grasp and reposition misaligned teeth. So far, the aligners are not only biocompatible, but have demonstrated the ability to predictably change properties over time, potentially becoming an ideal replacement for current clear braces.
△Researchers believe that their dental braces can greatly reduce the cost associated with the production of braces, picture from Prodways
Výhody 4D zubných strojčekov
Current appliances are made from different types of polymers, such as polyethylene materials, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester and polyurethane. The appliance works by controlling tooth movement by programming the deviation of the tooth's position from the actual tooth position. In most popular appliance systems on the market, each appliance can only move the teeth by {{0}}.2 to 0.3 mm, or 1 degree to 3 degree of rotation each time, and each appliance is worn for approximately 14 days before being replaced with the next one. Secondary appliance. Therefore, the correction cycle of teeth is long and the cost is high.
V prípade tohto zariadenia sa výskumníci zameriavajú na dve hlavné nevýhody: nedostatky tradičných materiálov a biologické aspekty pohybu zubov. Na biologické zrýchlenie pohybu zubov sa zaviedlo mnoho metód. Na druhej strane zaujalo aj predstavenie nových materiálov spotrebičov.
Polyméry s tvarovou pamäťou (SMP) sú jedným z novších materiálov, ktoré sa nedávno zaviedli do stomatológie, najmä pre ortodontické aplikácie. Ponúkajú veľký potenciál pre aplikáciu medicínskych materiálov.
Technológia štvor{0}}dimenzionálnej tlače (4D tlač) je 3D tlač založená na materiáloch s tvarovou pamäťou. Je zrejmé, že 4D tlačené diely majú schopnosť meniť tvar v priebehu času (štvrtý rozmer) za daných podmienok prostredia. Ako sa polymérové materiály s tvarovou pamäťou neustále vyvíjajú, očakáva sa, že nové aplikácie 4D tlače v priemysle dizajnu produktov budú rásť. Výskumníci prinášajú 4D technológiu do výroby ortodontických aparátov.
Obrázok 1: Prispôsobený preklep (T) 21. zub, 4D tlačený vyrovnávač (A) a sivá dlaha (S) na zarovnanie vyrovnávača
Výskumné materiály, metódy a výsledky
Najprv vedci vytvorili vlastný model zubov pomocou živicových a akrylových zubov. Ľavý horný stredný rezák (zub 21) bol dislokovaný s celkovou dislokáciou 3 mm a bol pohyblivý zaliatím do ružového vosku v modeli, zatiaľ čo ostatné zuby boli fixované živicou (obr. 1).
The team then used a standard Asiga Max 3D printer and ClearX resin, which it claims is an ideal material for "modification aligners," to create six pairs of 4D-printed aligners.
Tieto zariadenia sa aplikujú na modely s nesprávne nastavenými zubami a namočia sa do horúcej vody. Počas tohto procesu vosk okolo nesprávne zarovnaného zuba zmäkne, čo umožňuje jeho tvarovanie strojčekom a následné ochladenie, aby sa zachytili údaje. (Konkrétny proces je zložitejší, v prípade záujmu si prečítajte pôvodný text.)
Výsledky ukázali, že aparát s tvarovou pamäťou úspešne dosiahol výrazný pohyb zubov 21 a konzistentný pohyb bol meraný aj v ortodontickom meracom a simulačnom systéme (OMSS). Cieľ mobilného zarovnania 3.00mm sa však nedosiahol, iba 2,06-2,82 mm. Napriek tomu boli výsledky uspokojivé, pričom jediné zariadenie s tvarovou pamäťou dosiahlo takmer taký veľký pohyb zuba ako 10 konvenčných zariadení.
V súčasnosti je zariadenie na 4D tlač stále v štádiu výskumu a očakáva sa, že bude čo najskôr komercializované.
△ Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS) used to evaluate the efficacy of the team's 4D appliance
Komerčná zubná 3D tlač exploduje
Len za posledných pár mesiacov podnietila rastúca popularita 3D tlače v dentálnom priemysle množstvo výrobcov, aby predstavili nové materiály a stroje, z ktorých každý je navrhnutý tak, aby uľahčil veľkoobjemovú{1}}výrobu zarovnávačov, keďže si konkurujú v tomto rýchlo sa meniacom Otvoril sa svet na vysoko ziskovom trhu.
Earlier this month, Desktop Health, the medical business unit of 3D printer manufacturer Desktop Metal, released a new line of Einstein dental systems. The machines feature "HyperPrint" technology, which is said to be 50 percent faster than EnvisionTEC's Envision One system, launched with FDA-cleared Flexcera Smile Ultra plus resin.
Koncom minulého roka začal výrobca stolových LCD 3D tlačiarní UNIZ dodávať aj živicové 3D tlačiarne NBEE. Tento systém, ktorý je špeciálne navrhnutý tak, aby riešil potreby zubných lekárov vo veľkom objeme výroby, kombinuje rýchlosť, kvalitu a použiteľnosť pre 3D tlač modelov vyrovnávačov, základov zubných protéz, nočných chráničov, chirurgických vodítok, koruniek a mostíkov.
Spoločnosti ako Prodways teraz začali 3D tlač koncových-produktov pre zákazníkov zubného lekárstva vo veľmi veľkých objemoch. V decembri 2021 spoločnosť odhalila, že bola poverená dodávkou veľkého zákazníka, ktorého stroje budú použité na výrobu až milióna zarovnávačov ročne.
The researchers' findings are detailed in their paper, titled "Potential Application of 4D Technology in Fabrication of Orthodontic Aligners."
