Będąc studentem na kierunku lekarsko-dentystycznym, a było to całkiem niedawno ( ukończyłem studia w 2018 r.) nikt nie wspominał o wykorzystaniu drukarek 3D w stomatologii. Krążyła informacja, że można wydrukować broń, doniczkę czy zabawki. Z tego co mówili wykładowcy, dentyści skupiali się raczej na użyciu frezarek CAD/CAM. Niedługo po zakończeniu studiów otrzymałem środki z unijnego programu na zakup sprzętu do firmy. Tylko co to mogło być? Nie miałem za bardzo konkretnego pomysłu. A może drukarka 3D? Tylko do czego jej użyje…? Jeśli nasuwa Ci się podobne pytanie to zapraszam do przeczytania poniższego artykułu, w którym opisuję 7 zastosowań druku 3D w stomatologii, które musisz znać.
1. Cyfrowy system pracy
Ciągły rozwój technologii pcha wszystkie dziedziny naszego życia w stronę cyfryzacji. Komputery mają również coraz większy wpływ na stomatologię, która zdaje się dziedziną wysoce opartą o manualne procedury i tradycyjne materiały takie jak wosk, akryl czy gips. Wraz z powstaniem takich narzędzi jak DSD (Digital Smile Design) czy systemów leczenia nakładkowego (np. Invisalign), gdzie starannie zaplanowany przez lekarza efekt końcowy zależny jest od przewidywalności wykonania wielu etapów pośrednich , konieczne było użycie metody, która będzie dobrze zintegrowana z systemem pracy w środowisku cyfrowym oraz spełnia kryteria powtarzalności i dokładności. Użycie drukarki 3D do tego celu nadaje się idealnie a rosnąca popularność skanerów wewnątrzustnych pozwala na jeszcze lepszą integrację pracy dentysty w cyfrowym środowisku.
2. Model diagnostyczny- gipsowy czy drukowany?
Wszyscy znamy proces produkcji modeli diagnostycznych. Lekarz dentysta pobiera wycisk masą alginatową (zazwyczaj) i czeka na odbiór wycisku przez technika. Do czasu odlania modelu gipsowego przez technika wycisk musi przebywać w wilgotnym środowisku, żeby nie doszło do skurczu materiału, z którego technik odleje model gipsowy. Cała analogowa droga od pobrania wycisku do odlania modelu gipsowego w laboratorium( a ktoś jeszcze musi dostarczyć model z laboratorium do naszego gabinetu!) trwa dość długo i wystarczy mały błąd w jednym z etapów, aby model nie był pełnowartościowym narzędziem diagnostycznym. Posiadając skaner i drukarkę 3D cały proces jest znacznie uproszczony. Wystarczy zeskanować uzębienie pacjenta, a otrzymany cyfrowy obraz wysłać bezpośrednio do drukarki 3D i za parę chwil otrzymamy gotowy model. Co istotne- lekarz na czas drukowania dalej może przyjmować pacjentów i nie musi w żaden sposób nadzorować tego procesu.
3. Implanty od linijki
Implantologia szczególnie zyskała na dynamicznym rozwoju technologii druku 3D. Badanie tomografii stożkowej (CBCT), dynamiczna nawigacja oraz szablony chirurgiczne stają się nowym standardem tej dziedziny. Drukowane szablony chirurgiczne pozwalają zmniejszyć ryzyko powikłań związanych z implantacją oraz znacząco zwiększają komfort pracy lekarza.
Jak wygląda sam proces produkcji szablonu? Do stworzenia szablonu wymagane są dwie rzeczy: cyfrowy skan oraz badanie CBCT pacjenta. Używając oprogramowania lekarz planuje docelową pozycję implantu bazując wykorzystując dane z CBCT oraz skanu wewnątrzustnego. Gotowy projekt wysyłany jest do drukarki, gdzie po wydrukowaniu ze specjalnej żywicy (pozwalającej na sterylizację) i wstępnej obróbce jest praktycznie gotowy do użycia. Do niedawna jedyną alternatywą było drukowania szablonów drukarki przemysłowe lub frezowanie, co znacząco zwiększało koszta produkcji szablonów. Nic dziwnego, że w dobie niewielkich drukarek 3D, które zmieszczą się na blacie niewielkiego biurka, szablony chirurgiczne stają się nowym standardem.
4. Protezy i nie tylko
Mimo wielu innowacji w stomatologii, proces tworzenia protez dla pacjentów bezzębnych wciąż nie doczekał się wielu usprawnień. Cały czas większość protez w technice analogowej powstaje na bazie żywic akrylowych. Wymaga precyzji i znacznych umiejętności lekarza oraz technika. Co więcej, proces jest wieloetapowy i wymaga zaangażowania ze strony pacjenta (zazwyczaj w starszym wieku). Wiele z tych kroków zostaje znacznie ułatwionych dzięki technologii druku 3D, aczkolwiek część z nich pozostaje taka sama jak w przypadku systemu analogowego co w niedalekiej przyszłości ulegnie zmianie wraz z rozwojem możliwości skanerów wewnątrzustnych.
Protezy stałe, takie jak mosty i korony, póki co nadal pozostają w domenie frezarek CAD/CAM. Wiodący producenci drukarek 3D (np. Formlabs w kooperacji z BEGO) pracują nad żywicami, które będą stosowane do druku koron protetycznych, mostów uzupełnień typu inlay, onlay i licówek.
5. Ortodoncja In-house
Żadna z dziedzin stomatologii nie skorzystała tak bardzo na rozwoju druku 3D w stomatologii jak ortodoncja. Dzięki tej technologii leczenie przezroczystymi nakładkami (alignerami) stało się rzeczywistością. Do niedawna jedynie duże firmy mające dostęp do przemysłowych drukarek 3D mogły wydajnie produkować te rodzaje aparatów. Duży koszt zakupu takich drukarek oraz droga eksploatacja powodowały, że jedynie wyspecjalizowane w tej dziedzinie laboratoria miały odpowiednie środki do ich wykorzystania. Wszystko zmieniło się za sprawą kompaktowych drukarek 3D. Dziś każdy ortodonta może za sprawą druku 3D i odpowiedniego oprogramowania stworzyć cyfrowy plan leczenia dopasowany indywidualnie do potrzeb swojego pacjenta, a następnie wcielić go w życie produkując własne alignery in-house.
Oprócz alignerów druk 3D znajdzie również zastosowanie w tworzeniu szyn transferowych do pozycjonowania zamków ortodontycznych oraz w fazie retencji. Zdarza się, że pacjent zgubi szyny retencyjne lub ulegną one wypadkowi. W takiej sytuacji posiadając skan wewnątrzustny pacjenta pobrany po leczeniu, możemy wydrukować model, które posłuży do wykonania retainera.
6. Cyfrowa estetyka
Co jeśli pacjent i lekarz mogliby zobaczyć efekt końcowy leczenia jeszcze przed jego rozpoczęciem? Dzięki Digital Smile Design (DSD) jest to możliwe. Cyfrowy wax-up, który zrobimy sami np. w Meshmixerze lub zrobi dla nas technik, importujemy do drukarki 3D. Wydrukowany model posłuży nam do stworzenia szyny dla mock-up’u.
Druk 3D na podobnej zasadzie może być użyty w coraz bardziej popularnej metodzie Flow Injection. Wydrukowany na podstawie cyfrowego wax-up’u model posłuży nam w tym wypadku jako matryca do stworzenia przezroczystej szyny.
7. Pacjent przede wszystkim!
Powodem, dla którego jako dentyści stosujemy nowe metody i materiały są oczywiście pacjenci. To oni odnoszą największe korzyści ze stosowanych przez nas narzędzi, a zdecydowanie docenią narzędzia stosowane w cyfrowych systemach. Dzięki wizualizacji pacjent lepiej zrozumie sens leczenia. Można opowiadać godzinami jak zmieni się uśmiech pacjenta, ale gdy pacjent dotknie wydrukowanego modelu swoich zębów po zakończonym leczeniu, lub zobaczy mock-up – wtedy żadne słowa nie będą potrzebne. Pamiętaj- korzyść pacjenta jest korzyścią lekarza.
W tym artykule opisałem 7 zastosowań druku 3D w stomatologii, ale są to tylko przykłady. Technologia druku 3D cały czas się rozwija, podobnie jak stomatologia. Nowe żywice i materiały pozwolą na coraz szerszą gamę zastosowań, a w pewnym momencie ograniczać nas będzie tylko własna wyobraźnia.