3D технологии в стоматологии

3D-печать для стоматологий и зуботехнических лабораторий

Цифровая стоматология активно развивается благодаря внедрению аддитивных технологий, 3D-сканирования и компьютерного моделирования. Современное оборудование позволяет стоматологическим клиникам и зуботехническим лабораториям автоматизировать рабочие процессы, создавать индивидуальные изделия по цифровым моделям и повышать точность изготовления ортодонтических и ортопедических конструкций.

Сегодня профессиональные 3D-принтеры и 3D-сканеры применяются в ортодонтии, протезировании, имплантологии, челюстно-лицевой хирургии и зуботехнических лабораториях. С их помощью изготавливают стоматологические модели, хирургические шаблоны, модели для производства элайнеров и капп, временные конструкции и другие изделия.

Применение 3D-печати в стоматологии

3D-печать в стоматологии является частью цифрового производственного процесса. Данные, полученные с помощью интраорального или лабораторного 3D-сканера, обрабатываются в специализированном программном обеспечении. После подготовки цифровой модели изделие или мастер-модель передается на печать.

Такой подход позволяет сократить количество ручных операций и организовать воспроизводимый цифровой процесс — от сканирования и моделирования до производства готовой конструкции или вспомогательной модели.

Что можно печатать на стоматологическом 3D-принтере

В зависимости от технологии печати, используемого оборудования и сертифицированных материалов стоматологические 3D-принтеры могут применяться для изготовления:

• стоматологических и диагностических моделей;
• моделей для термоформования элайнеров и капп;
• хирургических шаблонов;
• ортодонтических моделей;
• мастер-моделей для зуботехнических лабораторий;
• временных стоматологических конструкций;
• литейных моделей;
• индивидуальных изделий из совместимых стоматологических материалов.

Дентальные 3D-принтеры в ортодонтии

Одно из востребованных направлений применения аддитивных технологий — цифровая ортодонтия. Современные методы позволяют использовать результаты 3D-сканирования зубных рядов для виртуального моделирования и последующего изготовления физических моделей.

В частности, 3D-печать применяется при производстве моделей для изготовления прозрачных элайнеров. Элайнеры представляют собой индивидуальные ортодонтические конструкции, геометрия которых формируется с учетом конкретного зубного ряда и разработанного врачом плана лечения.

3D-печать моделей для элайнеров

Для производства элайнеров сначала создается цифровая модель зубного ряда. После виртуального планирования этапов коррекции необходимые модели могут быть изготовлены методом 3D-печати для стоматологии. Затем на напечатанных моделях выполняется термоформование прозрачных капп.

Цифровой процесс дает возможность воспроизводить сложную геометрию зубного ряда и изготавливать серии индивидуальных моделей по заранее подготовленному плану.

Преимущества цифрового производства элайнеров

• высокая повторяемость геометрии напечатанных моделей;
• возможность изготовления индивидуальной серии моделей;
• сокращение количества ручных операций;
• хранение моделей пациента в цифровом формате;
• возможность повторного изготовления модели из сохраненного файла;
• удобная интеграция 3D-сканирования, CAD-моделирования и печати в единый рабочий процесс.

Как изготавливают элайнеры с помощью 3D-технологий

Цифровое производство позволяет объединить получение данных, моделирование и изготовление физических моделей в единую технологическую цепочку.

1. 3D-сканирование зубного ряда

Первым этапом становится 3D-сканирование челюсти, зубного ряда или лабораторной модели. Для этих задач используются специализированные стоматологические сканеры.

В каталоге 3DMall представлено оборудование различных производителей, включая решения Smartoptics и Medit.

2. Создание цифровой 3D-модели

Полученные данные обрабатываются в специализированном программном обеспечении. Врач или зубной техник проверяет цифровую модель, выполняет необходимые операции и подготавливает данные для дальнейшего производства.

3. Печать стоматологических моделей

После подготовки файла модели отправляются на дентальный 3D-принтер. В зависимости от задачи могут применяться SLA, DLP и другие технологии фотополимерной печати. Для работы необходимо использовать материалы, соответствующие назначению конкретного изделия и требованиям производителя оборудования.

4. Постобработка и изготовление конструкции

Напечатанные изделия проходят предусмотренную технологией постобработку. Для фотополимерных моделей это может включать промывку, удаление поддержек и финальное УФ-отверждение. Если печатается модель для элайнера, после подготовки на ней выполняется термоформование.

3D-печать и современные брекет-системы

Аддитивные технологии применяются не только при производстве моделей для элайнеров. 3D-печать может использоваться и в рабочих процессах, связанных с установкой брекет-систем.

На основе цифровой модели зубного ряда можно изготавливать индивидуальные вспомогательные конструкции и шаблоны. Это позволяет перенести результаты виртуального планирования в физическую модель и уменьшить зависимость результата производства от ручных операций.

Преимущества 3D-технологий в ортодонтии

• индивидуализация ортодонтических конструкций;
• работа с точной цифровой геометрией;
• возможность сохранения и повторного использования цифровых моделей;
• сокращение ручных этапов производства;
• интеграция с современными CAD/CAM-процессами.

3D-печать в имплантологии и протезировании

Еще одно важное направление цифровой стоматологии — применение 3D-технологий при протезировании и имплантации. Данные компьютерной томографии и 3D-сканирования могут использоваться совместно при виртуальном планировании лечения и подготовке вспомогательных конструкций.

3D-печать хирургических шаблонов

Хирургические шаблоны создаются на основании цифрового плана лечения и предназначены для переноса запланированной позиции имплантата в клиническую практику. В цифровом рабочем процессе могут объединяться данные КТ и стоматологического 3D-сканирования.

После проектирования цифровой модели шаблон может быть изготовлен на совместимом 3D-принтере из предназначенного для этой задачи материала. Конкретная технология, режим постобработки и возможность клинического применения зависят от оборудования и характеристик материала.

Мастер-модели для зуботехнических лабораторий

3D-принтеры позволяют производить мастер-модели непосредственно из цифровых данных. В отличие от традиционного процесса с большим количеством ручных операций, цифровая технология дает возможность сохранить исходный файл и при необходимости повторно изготовить физическую модель.

Для стоматологических задач используются специализированные 3D-принтеры для цифровой стоматологии, позволяющие работать с различными типами фотополимерных материалов.

Технологии 3D-печати в стоматологии

Выбор технологии зависит от конкретной задачи: печати моделей, хирургических шаблонов, литейных изделий или металлических конструкций. Наиболее распространены фотополимерные и металлические аддитивные технологии.

SLA и DLP-печать фотополимерами

SLA и DLP широко используются в стоматологии для производства моделей и различных вспомогательных изделий. В качестве сырья применяются специализированные фотополимерные материалы. Их характеристики подбираются в соответствии с назначением изделия.

Для клинического применения необходимо учитывать рекомендации производителя материала и оборудования, требования к постобработке и допустимое назначение конкретного фотополимера.

SLM-печать металлом

Для изготовления металлических изделий применяются технологии послойного лазерного плавления металлического порошка, включая SLM и родственные процессы. В стоматологии могут использоваться титановые и кобальт-хромовые сплавы, однако выбор материала определяется назначением изделия и требованиями конкретного технологического процесса.

Примером оборудования для аддитивного производства металлических деталей является система Concept Laser Mlab.

Преимущества 3D-печати для зуботехнической лаборатории

Внедрение 3D-принтера позволяет лаборатории перевести значительную часть производственного процесса в цифровой формат. Экономический эффект при этом зависит от загрузки оборудования, стоимости материалов, производительности принтера и номенклатуры выпускаемых изделий.

Основные преимущества аддитивного производства

• Цифровой рабочий процесс. Модели можно хранить в электронном виде и повторно использовать при необходимости.
• Повторяемость. Одинаковые исходные данные позволяют воспроизводить геометрию модели.
• Автоматизация. Несколько изделий можно размещать в одной производственной задаче.
• Индивидуализация. Каждая модель создается на основании цифровых данных конкретного пациента.
• Снижение количества ручных операций. Часть традиционных этапов изготовления моделей заменяется цифровым моделированием и автоматизированной печатью.
• Масштабирование производства. При достаточной загрузке оборудование позволяет организовать серийное изготовление индивидуальных моделей.

Как выбрать стоматологический 3D-принтер

При выборе дентального 3D-принтера важно ориентироваться не только на стоимость оборудования. Необходимо заранее определить, какие изделия планируется производить и какие материалы для этого потребуются.

Основные критерии выбора

• назначение оборудования и перечень поддерживаемых стоматологических задач;
• технология 3D-печати;
• точность и повторяемость результатов;
• размер рабочей области;
• скорость и производительность;
• совместимость с необходимыми материалами;
• стоимость расходных материалов;
• требования к промывке и постотверждению;
• программное обеспечение и поддерживаемые форматы;
• наличие сервисного обслуживания и технической поддержки.

При организации стоматологической 3D-лаборатории также следует учитывать сопутствующее оборудование: 3D-сканер, станцию промывки, оборудование для постотверждения, компьютер и программное обеспечение.

3D-сканеры для цифровой стоматологии

3D-принтер является только одним из элементов цифровой стоматологической лаборатории. Для получения цифровой геометрии используются интраоральные и лабораторные 3D-сканеры.

Интраоральные системы предназначены для получения цифровых данных непосредственно в клинике, а лабораторные сканеры — для оцифровки моделей и других объектов в зуботехнической лаборатории.

Использование сканера, CAD-программного обеспечения и 3D-принтера позволяет сформировать последовательный цифровой рабочий процесс: 3D-сканирование → моделирование → подготовка к печати → 3D-печать → постобработка.

Программное обеспечение для цифровой стоматологии

Важную роль в цифровом производстве играет специализированное программное обеспечение. Оно применяется для обработки результатов сканирования, создания и корректировки моделей, ортодонтического планирования, подготовки хирургических шаблонов и других задач.

Выбор программного обеспечения зависит от используемого оборудования, специализации клиники или лаборатории и необходимого рабочего процесса. Перед внедрением важно проверить совместимость ПО с используемыми сканерами, принтерами и форматами файлов.

Купить 3D-принтер для стоматологии и зуботехнической лаборатории

В интернет-магазине 3DMall можно подобрать оборудование для создания цифровой стоматологической лаборатории: профессиональные 3D-принтеры, 3D-сканеры и другие решения для аддитивного производства.

При выборе оборудования рекомендуется учитывать планируемую производительность, тип изделий, используемые материалы и требования к постобработке. Это поможет подобрать комплекс оборудования под задачи стоматологической клиники, ортодонтического кабинета или зуботехнической лаборатории.

Подробнее о направлениях применения аддитивных технологий, оборудовании и новых решениях для 3D-печати читайте в блоге 3DMall.