Nastały nowe czasy dla stomatologii. Wraz z rozwojem technologii frezowania CAD/CAM oraz cyfrowego druku 3D znacząco wzrosła dokładność prac. Pacjenci też doceniają cyfrową rewolucję. Który z nich zamieniłby wygodę skanu wewnątrzustnego na wycisk z lejącą się do gardła masą?
W takim razie pozostaje pytanie, co będzie bardziej odpowiednie: drukowanie czy frezowanie? Odpowiedź niestety nie jest jednoznaczna i brzmi : “to zależy”.
Krótka Historia
System CAD/CAM składa się z dwóch elementów. Technologia CAD (Computer-Aided Design– ang. projektowanie wspomagane komputerowo) oraz CAM (Computer Aided Manufacturing– ang. komputerowe wspomaganie wytwarzania) narodziła się w latach 60-tych i służyła początkowo do celów przemysłowych. Do stomatologii wprowadził ją dr Francois Duret w roku 1971. Koncepcja zakładała stworzenie pojedynczej korony na podstawie systemu optycznego wycisku połączonego z systemami elektronicznymi, co miało za zadanie zaprojektować, a następnie umożliwić wyfrezowanie korony protetycznej. Niestety ówczesna technologia nie pozwoliła na popularyzację tej metody i dopiero w 1984 roku stworzył system Duret, później znany jako Sopha Bioconcept.
Druk 3D jest trochę młodszą technologią. Chociaż stosowany na niewielką skalę już od lat 80-tych, do szerszego zastosowania w stomatologii musiał czekać prawie 20 lat. Wraz z rozwojem materiałów, zwłaszcza biokompatybilnych żywic, w minionej dekadzie nastąpił znaczny wzrost zainteresowania technologią druku 3D.
Jak to działa?
Może się zdawać, że sposób działania tych urządzeń jest podobny. Często chcemy otrzymać ten sam produkt jako efekt końcowy- np. tymczasową koronę. Tymczasem te dwa systemy są trochę jak ogień i woda.
System subtrakcyjny (obróbki skrawaniem) i addycyjny
Frezowanie polega na “wycinaniu” przy pomocy wierteł kształtów zaprojektowanych w oprogramowaniu . Do tego celu używa się bloczków lub krążków z odpowiedniego materiału (ceramiki, metalu lub wosku).
Druk 3D stosuje technikę addycyjną. Jak to działa? Najłatwiej wytłumaczyć to na przykładzie drukarki SLA. Padający na konkretne miejsce promień lasera utwardza płynny materiał ( np. żywicę) tworząc pierwszą warstwę. Następnie w zależności od budowy drukarki platforma, na której powstaje wydruk unosi się lub obniża pozwalając laserowi na spolimeryzowanie kolejnej warstwy i połączenie z warstwą poprzedzającą. Proces trwa warstwa po warstwie aż do ukończenia wydruku.
Zdjęcie udostępnione dzięki uprzejmości firmy Formlabs.
Precyzja
W porównaniu do drukarek 3D, frezarki CAD/CAM używają do pracy wierteł (frezów) o określonych rozmiarach. Problemem nie jest sama produkcja mniejszych frezów, ale inny fakt wynikający z charakteru tej metody obróbki. Jak każde narzędzie rotacyjne podczas swojej pracy wydziela ciepło, a mniejszej wielkości wiertła trudniej schłodzić co może spowodować ich pęknięcie w trakcie pracy. Druk 3D jako metoda addycyjna pozwala na dokładniejsze odwzorowanie takich elementów jak krzywizny i pętle.
Koszty
Próg wejścia w technologię druku 3D sukcesywnie maleje, a jego możliwości rosną. Koszt desktopowych drukarek wraz z urządzeniami do post produkcji może zamknąć się poniżej 30 tys. zł (np. Formlabs Form 3B).
W przypadku frezarek CAD/CAM musimy dokonać wyboru między frezarką laboratoryjną a frezarką chair-side, używaną w gabinecie stomatologicznym do frezowania gotowych koron z dedykowanych bloczków materiału. Koszt całego systemu do frezowania w warunkach gabinetowych to ok. 400 000 tys. złotych . W zestawie otrzymujemy frezarkę, skaner oraz piec do ceramiki. Zaletą takiego systemu będzie szybkość wykonywania prac protetycznych, bo w warunkach gabinetowych może to trwać nawet mniej niż 10 min.
Alternatywą mogą być frezarki stosowane w laboratoriach dentystycznych, które dają większą dowolność w kwestii wykonywanych prac. Cena również jest bardziej przystępna- w zależności od modelu można nabyć frezarkę za mniej niż 100 tys. złotych. Wadą jest dłuższy czas frezowania odbudowy ceramicznej.
Materiały i zastosowanie
Do frezowania głównie używa się ceramiki lub metalu. Do wydruków 3D w warunkach gabinetu dentystycznego lub niewielkiego laboratorium króluje żywica. Choć ta technologia wciąż się rozwija, frezarka nadal będzie górą w tworzeniu stałych uzupełnień protetycznych w warunkach gabinetowych, a w szczególności w warunkach laboratoryjnych. Tak jest przynajmniej na dzień dzisiejszy, ale jakie rozwiązania w kwestii żywic i innych materiałów do druku 3D przyniesie przyszłość? To temat na osobny artykuł…
A zwycięzca to…
Podsumowując, choć druk 3D ma w wielu kwestiach przewagę nad frezowaniem to nie do końca można wyłonić zwycięzcę tego pojedynku. Szukasz sprzętu do produkcji pojedynczych uzupełnień ostatecznych w warunkach gabinetowych? Jedynym rozwiązaniem na dzień dzisiejszy jest frezarka CAD/CAM np. system CEREC. Frezarki laboratoryjne dają większa uniwersalność, jednak wymagają większego zaangażowania w ich obsługę.
Drukarki 3D oferują dużą elastyczność w kwestii materiałów i zastosowań. Próg wejścia w tę technologię również ułatwia z reguły niższa cena zakupu samego sprzętu oraz eksploatacja. Wraz z ciągłym rozwojem biokompatybilnych materiałów do druku 3D w niedalekiej przyszłości zobaczymy materiały nie tylko do uzupełnień tymczasowych, ale również ostatecznych. Na koniec jeszcze tabela z krótkim podsumowaniem.
A wy czego używacie w swoich gabinetach? Dajcie znać w komentarzach!