Промышленные применения AT & 3D-решений для профессионалов

Точные, хирургические шаблоны для стоматологии, изготавливаемые на заказ

Информация о реальном примере предоставлена компанией Formlabs

Современная стоматология в значительной степени зависит от возможности производства небольших сложных компонентов с гладкой поверхностью, которые идеально подходили бы для размещения в полости рта. Каждый зубной ряд уникален, а это означает, что каждый зубной протез должен быть выполнен по индивидуальному заказу. Именно благодаря возможности удовлетворить все эти требования, 3D-печать широко используется в стоматологии и медицине. Доход от производства для этих отраслей составляет более 13% от всего дохода от 3D-печати ежегодно.

SLA/DLP-принтеры позволяют производить точные детали, которые удовлетворяют высокому уровню индивидуальности параметров, требуемому стоматологической отраслью. Также, поверхность печатаемых деталей очень гладкая, что способствует повышению комфорта пациента и сокращает необходимость пост-печатной обработки. Многие связующие вещества для SLA/DLP-печати были специально разработаны, чтобы выдерживать процессы стерилизации, а обеспечивать определенный уровень био-совместимости. Теперь, производство хирургических шаблонов - одно из наиболее широко используемых применений 3D-печати в стоматологии, тогда как традиционные шаблоны, имели высокую стоимость и длительное время изготовления.

На этом реальном примере показано, как настольный SLA-принтер использовался для облегчения процесса установки имплантата для отсутствующего зуба. Во время стоматологической процедуры для установки бора в правильном месте потребовался хирургический шаблон для сверления (Рисунок 20.1). Необходимо было изготовить такой шаблон, который удобно разместился бы внутри уникальной полости рта пациента и был бы достаточно прочным, чтобы послужить корпусом для металлического бора.

На основе данных, полученных в результате 3D-сканирования полости рта пациента, была изготовлена 3D-модель хирургического шаблона (Рисунок 20.1). Проект был преобразован в STL-файл и подготовлен для 3D-печати. Шаблон был ориентирован так, чтобы минимизировать поперечные силы расслаивания во время печати и обеспечить возможность удаления избыточного связующего вещества.

Опоры были добавлены только в тех точках поверхности, которые не контактировали с поверхностью зубов, чтобы не нарушать точное прилегание шаблона.

Затем хирургический шаблон напечатали на SLA-принтере Formlabs Form 2 с использованием связующего вещества для стоматологии от Formlabs. После печати шаблон промыли в изопропиловом спирте, просушили, а затем поместили под УФ-лучи для затвердевания. Затем удалили опоры. В завершение, в отверстие напечатанного шаблона вставили втулку бора. После этого шаблон обернули тканью и стерилизовали в автоклаве, чтобы подготовить его к процедуре (Рисунок 20.2)

Готовый шаблон был произведен на месте, по значительно меньшей цене в сравнении с традиционными методами производства. Использование шаблона также значительно сократило время процедуры, предотвращая смещение лоскута, определяя угол сверления и помогая при восстановлении ткани. Использование индивидуальных шаблонов превратило традиционную 60-минутную процедуру в 20-минутную.

Улучшение качества исполнения настольных 3D-принтеров сократило барьер перед началом их использования, позволяя с легкостью выполнять точную печать детали, а также увеличивая доступность 3D-печати для небольших стоматологических лабораторий.

Точные, хирургические шаблоны для стоматологии, изготавливаемые на заказ
Рисунок 20.1. - Установленный стоматологический шаблон во время процедуры (вверху). 3D-модель, полученная при сканировании полости рта пациента слева и установка шаблона на 3D-модель, полученную в результате сканирования справа (внизу). Изображение предоставлено компанией Formlabs

Точные, хирургические шаблоны для стоматологии, изготавливаемые на заказ
Рисунок 20.2. - Процедура изготовления хирургического шаблона, напечатанного на принтере Form 2 от Formlabs (слева направо); после печати выполняется отверждение под УФ-лучами, удаление опоры и легкая шлифовка, добавление металлической втулки и стерилизация. Изображение предоставлено компанией Formlabs