Недавний систематический обзор показал, что аддитивное производство обладает значительным потенциалом для совершенствования методов реставрации зубов.
Многообещающая керамика, напечатанная на 3D-принтере
Аддитивное производство набирает обороты в качестве альтернативы фрезерованию для изготовления керамических реставраций. Однако экспериментальные и клинические данные о механических свойствах и общих эксплуатационных характеристиках керамики, напечатанной на 3D-принтере, остаются ограниченными. Недавний систематический обзор позволил по-новому взглянуть на этот вопрос и сообщил о значительных улучшениях механических свойств керамики, напечатанной на 3D-принтере. Однако авторы предупреждают, что такие факторы, как долговременная надежность, влияние ориентации печатного слоя и общая клиническая эффективность, требуют дальнейшего изучения.
Фрезерование имеет ряд ограничений, в том числе ограниченную способность воспроизводить сложную геометрию, значительные потери материала, возможное образование микротрещин, которые ослабляют реставрацию, и частый износ фрезерных инструментов. Кроме того, фрезерование обеспечивает ограниченную эффективность при массовом производстве. Однако 3D-печать позволяет создавать сложные геометрические формы с большей эффективностью и при этом сокращать потери материалов. Несмотря на эти преимущества, применение керамических материалов в 3D-печати остается ограниченным. Основное внимание уделяется механическим характеристикам керамики, напечатанной на 3D-принтере, поскольку ее клинический успех зависит от таких факторов, как первоначальная прочность и устойчивость к влажности, усталости и износу окклюзионных элементов в полости рта.
«Стремительный прогресс в аддитивном производстве зубных реставраций, в частности керамики, побудил мою команду продолжить изучение этой темы. Учитывая растущий интерес к технологиям 3D-печати, мы решили оценить, может ли керамика, напечатанная на 3D-принтере, соответствовать или даже превосходить механические свойства керамики, изготовленной традиционным способом. В конечном счете, наша цель — разработать надежные и долговечные реставрационные материалы для наших пациентов», — рассказал соавтор исследования доктор Жуан Паулу Мендес Трибст, руководитель отделения восстановительного и реконструктивного ухода за полостью рта в Академическом центре стоматологии в Амстердаме.
Систематический обзор включал 40 исследований, посвященных изучению керамических материалов, таких как диоксид циркония, оксид алюминия, композиты оксид алюминия и диоксид циркония, дисиликат лития, фарфор и фторапатитовая стеклокерамика. Исследователи оценивали механические свойства керамики, напечатанной на 3D-принтере, в зависимости от типа материала и технологии обработки, уделяя особое внимание таким ключевым факторам, как плотность, прочность на изгиб, трещиностойкость, модуль Юнга, твердость и общие эксплуатационные характеристики. Кроме того, в ходе исследований были изучены распространенные дефекты обработки, включая пористость, агломераты, трещины и шероховатость поверхности.
Механические свойства улучшаются, но проблемы с надежностью сохраняются
Полученные результаты свидетельствуют об общем улучшении механических свойств керамики, напечатанной на 3D-принтере, приближая их к характеристикам фрезерованной керамики. Однако авторы обзора отметили, что керамика, напечатанная на 3D-принтере, по-прежнему обладает меньшей надежностью по сравнению с фрезерованной керамикой. Механические свойства керамики также сильно варьировались в зависимости от конкретной технологии 3D-печати, состава материала и используемых методов последующей обработки. Среди изученных материалов керамика 3Y-TZP оказалась наиболее разработанной и изученной для 3D-печати.
«Мы наблюдали тенденцию к повышению механической прочности различных керамических материалов, включая диоксид циркония, оксид алюминия, дисиликат лития и стеклокерамику. Однако мы выявили существенные дефекты в реставрациях, напечатанных на 3D-принтере, которых нет в реставрациях, обработанных фрезеровкой, такие как пористость, трещины и проблемы с ориентацией слоев, которые влияют на усталостные характеристики. Поэтому важно учитывать, как будет производиться реставрация, исходя из ее предполагаемого внутриротового использования», — пояснил доктор Трибст.
