Uvod: Za mlade ali študente, ki si želijo zravnati zobe, se bo vse več ljudi odločilo za nevidne alignerje (prozorne naramnice) za estetiko. Zobozdravstvene klinike običajno izdelajo na desetine kompletov aparatov in jih nosijo vsaka 1-2 tedna. Vice, postopoma prilagodite kot zob in na koncu dosežete ortodontsko zdravljenje. Ker pa morate nositi na desetine naramnic, je to nekoliko težavno in potratno. Torej obstaja boljša tehnična rešitev?
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
Prednosti 4D zobnih naramnic
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.
Pri tem aparatu se raziskovalci osredotočajo na dve glavni pomanjkljivosti: pomanjkljivosti tradicionalnih materialov in biološke vidike premikanja zob. Uvedenih je bilo veliko metod za biološko pospešitev gibanja zob. Po drugi strani pa je pozornost pritegnila tudi uvedba novih materialov za aparate.
Polimeri s spominom na obliko (SMP) so eden od novejših materialov, ki so bili nedavno uvedeni v zobozdravstvo, zlasti za ortodontske aplikacije. Ponujajo velik potencial za uporabo medicinskih materialov.
Tehnologija štiridimenzionalnega -tiskanja (4D tiskanje) je 3D tiskanje, ki temelji na materialih s spominom na obliko. Jasno je, da imajo 4D natisnjeni deli možnost, da sčasoma spremenijo obliko (četrta dimenzija) v danih okoljskih pogojih. Ker se polimerni materiali s spominom na obliko še naprej razvijajo, se pričakuje, da bodo nove aplikacije 4D tiskanja v industriji oblikovanja izdelkov rasle. Raziskovalci prinašajo 4D tehnologijo v izdelavo ortodontskih aparatov.
Slika 1: Prilagojena tipkarska napaka (T) 21. zob, 4D natisnjen poravnalnik (A) in siva opornica (S) za poravnavo poravnalnika
Raziskovalni materiali, metode in rezultati
Najprej so raziskovalci ustvarili model zob po meri z uporabo smolnih in akrilnih zob. Zgornji levi centralni sekalec (zob 21) je bil izpahnjen s skupno dislokacijo 3 mm in je bil gibljiv z vgradnjo v roza vosek v model, ostali zobje pa so bili fiksirani s smolo (slika 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.
Te naprave se uporabljajo za modele z napačno poravnanimi zobmi in jih namočimo v vročo vodo. Med tem postopkom se vosek okoli napačno poravnanega zoba zmehča, kar omogoča, da ga naprava oblikuje in nato ohladi, da zajame podatke. (Posebni postopek je bolj zapleten, preberite izvirno besedilo, če vas zanima.)
Rezultati so pokazali, da je aparat s spominom oblike uspešno dosegel pomembno gibanje zob 21, dosledno gibanje pa smo izmerili tudi v Ortodontskem merilnem in simulacijskem sistemu (OMSS). Toda cilj mobilne poravnave 3.00mm ni bil dosežen, dosežen je bil le 2,06-2,82 mm. Kljub temu so bili rezultati zadovoljivi, z enim samim aparatom s spominom oblike je dosegel skoraj toliko premikanja zoba kot 10 običajnih aparatov.
Trenutno je naprava za 4D tiskanje še v fazi raziskav in naj bi jo čimprej komercializirali.
△ Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS) used to evaluate the efficacy of the team's 4D appliance
Komercialni zobozdravstveni 3D tisk je v eksploziji
Samo v zadnjih nekaj mesecih je naraščajoča priljubljenost 3D-tiskanja v zobozdravstveni industriji spodbudila številne proizvajalce, da uvedejo nove materiale in stroje, od katerih je vsak zasnovan tako, da olajša-proizvodnjo alignerjev v velikih količinah, saj tekmujejo v tem hitro postajajočem Svet se je odprl na zelo dobičkonosnem trgu.
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.
Konec lanskega leta je proizvajalec namiznih LCD 3D tiskalnikov UNIZ začel pošiljati tudi 3D tiskalnike NBEE s smolo. Ta sistem, ki je posebej zasnovan za reševanje velikih proizvodnih potreb zobozdravnikov, združuje hitrost, kakovost in uporabnost za 3D tiskanje modelov za poravnavo, baz protez, nočnih varoval, kirurških vodil, kron in mostičkov.
Podjetja, kot je Prodways, so zdaj začela 3D tiskati končne{1}}izdelke v izjemno velikih količinah za stranke zobozdravnikov. Decembra 2021 je podjetje razkrilo, da je dobilo naročilo za dobavo velikega kupca, katerega stroji bi se uporabljali za proizvodnjo do milijona poravnalnikov na leto.
The researchers' findings are detailed in their paper, titled "Potential Application of 4D Technology in Fabrication of Orthodontic Aligners."
