پرینتر سه بعدی در علم دندانسازی

پرینتر سه بعدی در علم دندانسازی

به طور معمول، پرینت یا چاپ روشی برای تکرار متن یا تصویر با کمک جوهر بر روی کاغذ می‌باشد. در عین حال، پرینت سه بعدی روش تولید افزایشی است که در آن یک جسم سه بعدی با قرار گرفتن لایه‌های مواد به صورت متوالی بر روی یکدیگر تشکیل می‌شود. پرینترهای سه بعدی سیستم‌هایی هستند که اشیای طراحی شده با نرم‌افزار CAD و یا اسکن شده توسط اسکنرهای 3D را تولید می‌نمایند.
در دندانسازی، با کمک پرینترهای سه بعدی می‌توان قطعات مختلف دندان را  با استفاده از روش‌های مختلف مانند اسپکتروفتومتری لیزری انتخابی (SLS)، استریولیتوگرافی، مدلسازی رسوبدهی مخلوط و تولید شیء لمینیت تهیه نمود. از طرف دیگر، مواد مورد استفاده در این نوع پرینترها برای مدل‌سازی‌های ارتودنسی، پوشش‌های لثه و اشیای پروتز کاملا تایید شده‌اند. این مواد می‌توانند مقاومت خمشی بیش از ۸۰ MPa داشته باشند.  
چاپ سه بعدی، بازدهی پروژه‌های دیجیتال را در مرحله‌ی تولید افزایش می‌دهد. لابراتوارهای دندانسازی می‌توانند تاج ها، بریج‌ها، مدل‌های استون (stone) و انواع ابزارهای ارتودنسی را با کمک اسکنر داخل دهانی، پرینتر سه‌بعدی و طراحی CAD/CAM تولید نمایند. پرینترهای سه بعدی مدرن، چندین سال است که در جهت گسترش مدلسازی‌های اولیه مورد استفاده قرار گرفته‌اند و فواید کاربرد آنها در دنیای تولید محصولات رو به رشد است. به طور مثال، در دنیای دندانپزشکی مدرن امروز، تکنولوژی دیجیتال و پرینت سه بعدی با بالا بردن دقت و بهبود کیفیت باعث پیشرفت و موفقیت زیادی در علم ایمپلنتولوژی گردیده‌اند.
در طی سی سال گذشته، چاپ سه بعدی و مدلسازی در میان متخصصین و بیماران محبوبیت بسیاری پیدا کرده‌اند. به تبع نیز راحتی و کیفیت بهتر را برای دندانپزشکان ترمیمی و زیبایی فراهم آورده اند. به علاوه، ترمیم‌های دندانی که از طریق نمونه‌سازی سریع تهیه شده‌اند، در مقایسه با ترمیم‌های تولید شده توسط تکنسین‌های لابراتوار سازگاری بسیار بیشتری دارند.

تاریخچه:

پرینت سه بعدی از دهه ۱۹۸۰ میلادی به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار گرفته‌ است. در سال ۱۹۸۳، چارلز هول (Charles Hull) برای اولین بار شیء سه بعدی را پرینت گرفت. او اولین پرینتر سه‌ بعدی که از تکنیک  Stereolithography برای چاپ استفاده می‌کرد و همچنین اولین برنامه مجازی‌سازی را ساخت. اختراع چارلز در زمینه‌هایی همچون طراحی داخلی به دلیل سهولت در تولید قطعات ساختاری، در رشته هوا و فضا برای ساخت قطعات بسیار ریز در تولید فضاپیماها و زیرمجموعه‌های فنی مورد استفاده در درگاه‌های ارتباط از راه دور  مورد توجه بسیار قرار گرفت.
استفاده از این تکنولوژی در مواردی که نیاز به دقت میلیمتری بود، توجه متخصصان پزشکی عمومی را به خود جلب کرد و از ۱۹۹۰ میلادی استفاده از آن در حوزه مذکور عملی شد. از آن به بعد تکنیک‌ها و تکنولوژی‌های مدلسازی سه بعدی با توجه به محبوبیت پرینترهای سه بعدی گسترش یافت. در میان تکنیک‌های تولید افزایشی، چاپ ابعادی روش نسبتا جدیدی است که امکان تولید انواع قطعات هندسی را با استفاده از مواد متنوع پودری و چسبنده فراهم می‌آورد.
برای مثال، در پروسه‌های کاشت پروتز، سیستم‌های اسکن کامپیوتری و پرینترهای سه بعدی برای تولید پروتز به طور گسترده‌ای جایگزین تکنیک‌های سنتی گردیده‌اند. در نتیجه، تهیه الگوهای دندانسازی با اسکن از انواع پروتزها و یا استفاده از تصویربرداری دیجیتال (CBCT) با سهولت تمام انجام می‌شود. به علاوه، دندانپزشکی با تکنیک CAD/CAM کاملا همخوانی داشته و روش‌های جدید تولید ترمیم‌های پروتزی تا حد زیادی نیاز به لابراتوارهای دندانسازی را از بین برده‌‌ است.

پرینتر سه بعدی در دندانسازی:

ساخت قالب‌های فلزی با استفاده از این روش یکی از محبوب‌ترین راه حل‌هایی است که به موجب آن تمامی پیچیدگی‌های تراشکاری آلیاژها حذف خواهد شد. ذوب لیزری انتخابی، تکنیک افزایش لایه به لایه است. در این روش، قطعات سه بعدی از لایه‌های پودری تشکیل می شوند که با حرارت لیزر مستحکم شده و یکی پس از دیگری بر روی هم قرار می‌گیرند. میزان حرارتی که توسط لیزر ایجاد می شود با کمک کامپیوتر قابل کنترل و تنظیم است.

استریولیتوگرافی:

محبوب‌ترین تکنولوژی مدلسازی استریولیتوگرافی است. دستگاهی که در دهه ۱۹۸۰ میلادی توسط چارلز هول اختراع شد. این دستگاه اولین وسیله‌ای بود که به عنوان پرینتر سه بعدی برای مدلسازی 3D به بازار ارائه شد. اساس آن بر پایه یک رزین مونومری حساس به نور است که بعد از تابش نور ماوراء بنفش (UV) یک پلیمر جامد را تشکیل می‌دهد. واکنش ایجاد شده توسط نور UV تنها بر سطح مواد انجام می‌پذیرد.

مدلسازی رسوب‌دهنده (Fuse deposition modeling):

این نوع پرینتر سه بعدی از یک مدل 3D طراحی شده توسط کامپیوتر و یا اطلاعات اسکن شده استفاده می‌نماید. در این روش، پلی کربنات ترموپلاستیک ذوب شده مدام رسوب داده و ذخیره می‌شود تا شیء با ایجاد چسبندگی از سمت پایین به بالا شکل بگیرد. لایه‌های پلاستیک ذوب شده بلافاصله با هم ترکیب می‌شوند و در نتیجه قطعات بسیار پیچیده‌ای به راحتی تولید می‌گردند. شی‌ء تولید شده‌ی نهایی، می‌تواند در ترکیب با چند نوع ماده مانند اکلیریک یا موم مورد استفاده قرار بگیرد.

پردازش نور دیجیتال (Digital light processing):

یک منبع پروژکتور نور، رزین مایعی را که به صورت لایه به لایه قرار می‌گیرند تحت تاثیر قرار می‌دهد. این شیء بر روی یک پلتفورم ارتقاء یافته ساخته می‌شود و لایه‌ها به صورت وارونه تشکیل می گردند. قابل توجه است که پلیمر تا زمان شکل‌گیری شیء به طور کامل در حالت pending خواهد بود و باقیمانده آن تخلیه خواهد شد.

 مدل دندان با پرینتر سه بعدی formlabs form 2

نمونه مدل دندان ساخته شده با پرینتر سه بعدی formlabs form 2

کاربردهای پرینتر سه بعدی در دندانپزشکی:

  • برنامه‌ریزی و شبیه‌سازی برای پیش‌بینی جراحی و حتی تمرین پروسه جراحی پیش از اجرای آن.
  • مدلسازی و ساخت ماژول برای آموزش به دانشجوهای دندانپزشکی.
  • دسترسی به محیط بصری و در عین حال لمسی برای برنامه‌ریزی‌های کاشت ایمپلنت که به موجب آن دقت بسیار افزایش خواهد یافت.
  • تولید پروتزهای فک و صورت که معمولا با اسکن از طرف مخالف انجام شده و قسمت جا افتاده یا نیازمند به جراحی در کامپیوتر مدلسازی شده و سپس پرینت گرفته می‌شود.
  • در رشته پروستودونتیک برای ساخت دندان‌های مصنوعی و بریج‌ها که از دو روش انجام خواهد شد: ۱) استفاده از اسکنر داخل دهانی و ۲) قالب گیری و استفاده از اسکنر لابراتواری. که در هر دو مورد اطلاعات از طریق نرم‌افزار کامپیوتر بررسی و برای پرینت آماده می‌شود.

با پیشرفت تحقیقات و گسترش تکنولوژی، مدلسازی‌های سریع به طور باورنکردنی به روشی برای تولید ساختارهای سه بعدی در لابراتوارهای دندانسازی تبدیل خواهند شد. با این حال، با وجود پیشرفت‌های شگرف در انواع پرینتر سه بعدی، این روش هنوز نتوانسته است نقش جایگزینی برای تکنیک‌های کلاسیک در تولیدات دندانسازی پیدا کند. هر چند، شواهد حاکی از آن است که توسعه تکنولوژی و کاربرد آن به طور دقیق‌تر نیازمند استعداد، مهارت کافی و دانش فنی یک دندانپزشک و تکنسین لابراتوار نیز می‌باشد.

نوشته شده در 2018-03-06 توسط لابراتواری و دندانسازی 0 946

نظر خود را به اشتراک بگذاریدپاسخ دهید

محصولات بازدیدشده

محصولی وجود ندارد
مقایسه 0