Leštěné dlahy přímo z 3D tiskárny – „tisk s UltraGLOSS absolutně vítězí“

Osobně jsem velkým fanouškem aditivní výroby (3D tisku) a možností, které tato technologie nabízí. Vysoká přesnost, nízké vstupní náklady a minimální omezení v možnostech designování v našich výrobních procesech činí z 3D tiskáren nejlepší vybavení v dnešním moderním světě. V naší plně digitální zubní laboratoři jsme eliminovali tradiční práci se sádrou, což odstranilo potřebu investovat do vybavení sádrovny. 3D tisk zcela převládl a vždy nám umožňuje vytvářet vysoce kvalitní dentální modely a náhrady.

Pokud se podíváme na hardware cenově dostupných systémů pro 3D tisk, mnoho ohromujících inovací se neuskutečnilo. Poslední roky byly spíše zaměřeny na inovace v oblasti pryskyřic, a to především na biokompatibilní pryskyřice, jako jsou novější hybridní pryskyřice, vhodné pro báze náhrad a zuby. Hybridní pryskyřice, které jsou biokompatibilními zdravotnickými prostředky třídy II podle FDA (Food and Drug Administration), nám nyní umožňují tisknout trvalé náhrady schválené pro dlouhodobé používání. V posledních letech se výrazně posunul způsob, jakým vyrábíme noční chrániče a dlahy. Stále je však nutná zdlouhavá práce při ručním opracování nebo leštění.

Když mě zástupci společnosti Asiga požádali, abych vyzkoušel nový typ zásobníku na tiskovou pryskyřici, který by eliminoval nebo minimalizoval manuální postprocessing, byl jsem zpočátku skeptický. Jak by jen jiný zásobník mohl mít takový dopad? Po vytisknutí první dlahy s novým zásobníkem jsem věděl, že jde o průlom a jeden z nejlepších nových produktů na trhu. Dovolte mi představit nový zásobník na pryskyřici UltraGLOSS (obr. 1). Výsledkem tisku s tímto zásobníkem je hladší povrch tištěného objektu. Trik spočívá ve zvýšení počtu tiskových vrstev, čímž je snížena výška každé jednotlivé vrstvy, v důsledku čehož je méně viditelná struktura tisku. Tiskneme pomocí tiskárny MAX UV (Asiga), ale zásobníky UltraGLOSS jsou k dispozici také pro její větší sourozence řady PRO 4K. V následujících odstavcích vysvětlím naše postupy výroby dlah.

Záznam dat

Abychom mohli digitálně navrhnout noční chránič nebo dlahu, je nutné mít digitální záznam dutiny ústní, tj. sken obou oblouků a registraci skusu. To lze provést jedním ze tří způsobů:

• pořízení konvenčního otisku, zhotovení sádrového pracovního modelu a jeho naskenování stolním skenerem
• pořízení konvenčního otisku a jeho přímé naskenování stolním skenerem
• pořízení digitálního otisku intraorálním skenerem

V našem případě byl použit intraorální skener (obr. 2). Pro záznam situace se používá distanční vložka (spacer), která zajistí kompletní diskluzi, přičemž mandibula je v centrální poloze a kondyly mohou vykonávat pouze rotační pohyb (z této uvolněné fyziologické pozice lze provádět vertikální, laterální a protruzivní pohyby čelistí). Přijímáme tedy pouze skeny s otevřenou okluzí, protože skenování čelistí ve statické nebo dynamické okluzní pozici, tedy při skusu, a následné otevření skusu ve virtuálním prostředí pomocí CAD programu může vést k nesprávné interpretaci kondylárního nebo okluzního vedení a interkuspidace.

Nastavení základních parametrů

Po obdržení skenů začínáme s návrhem dlahy pomocí programu Splint Studio CAD (3Shape). V našem objednacím formuláři (obr. 3) zvolíme možnost digitálního otisku a vybereme horní čelist. Poté zvolíme možnost navrhnout dlahu a vybereme materiál, který chceme použít. Dlahy tiskneme z materiálu KeySplint Soft (Keystone Industries). Po nastavení objednacího formuláře importujeme intraorální skeny a otevřeme Splint Studio.

CAD

Jakmile je Splint Studio otevřené, potvrdíme okluzní vztah a zvolíme osu nasazení dlahy. V této fázi můžeme upravit pozice a rozsah oblastí pro vyblokování podbíhavých míst, abychom určili, nakolik má dlaha přiléhat. Rozšířením palatinálních okrajů dlahy přidáním materiálu rozložíme tlak na měkké tkáně a zvýšíme komfort při nošení dlahy (obr. 4). V naší laboratoři nejčastěji navrhujeme a zhotovujeme Michiganské nebo ploché dlahy. U všech dlah modelujeme rozšíření na labiální plochy špičáků pro zlepšení retence a zabránění dislokace při artikulaci (obr. 5).

Nastavení tisku

Existuje mnoho způsobů, jak nastavit tisk dlah, ale cílem je minimalizovat nebo dokonce eliminovat leštění po postprocessingu. Umístění dlahy horizontálně může vést k nepřesnému tisku, v závislosti na použité tiskárně, a vyžaduje více manuálního dokončování. Věnujeme velké úsilí návrhu dokonalé dlahy a umístění podpůrných pinů na okluzní plochu by znehodnotilo velkou část naší práce a vyžadovalo by více manuálního postprocessingu. Orientace dlahy vertikálně má výhody: dlaha je samonosná (nevyžaduje při tisku množství podpěr), má menší kontaktní plochu s tiskovou platformou, což snižuje tahovou sílu při oddělování jednotlivých vytištěných vrstev materiálu od tiskové platformy, a je zde také menší riziko viditelných tištěných vrstev na okluzní ploše. Pro vertikální polohování dlahy máme dvě možnosti: umístit směrem k tiskové platformě buď přední nebo zadní část (obr. 6). Každá z možností má své výhody a volba závisí na tom, co vám více vyhovuje a zda preferujete finální leštění.

Při umístění dlahy přední částí směrem k tiskové platformě musíme použít podpěry. Množství podpěr může být minimální, ale znamená to, že přední část dlahy bude po tisku, čištění a závěrečné světelné polymerizaci potřeba odříznout, vyhladit a vyleštit. To může být považováno za nevýhodu. Výhodou této orientace dlahy při tisku je, že klíčová pro úspěšný tisk je jen malá oblast přední části dlahy. Jakmile se podaří úspěšně vytisknout přední část, zbytek dlahy se zpravidla již vytiskne bez komplikací. To snižuje riziko tiskových chyb a zefektivňuje celý proces. Výhodou tisku, počínaje zadní částí dlahy, je, že nejsou potřeba podpěry, a tudíž není nutné manuální dokončování povrchu dlahy (pokud není preferencí vysoce lesklý povrch), kromě malých oblastí, které se dotýkají tiskové platformy. Nevýhodou může být, že tisk začíná na dvou bodech (na obou zadních částech dlahy), což může zvyšovat riziko tiskových chyb (obr. 7).

Většina našich klientů preferuje vysoce leštěný povrch. Tiskneme tedy převážně s přední částí dlahy směrem dolů, abychom minimalizovali riziko neúspěšného tisku. Hlavní přínos tisku s novým typem zásobníku spatřujeme ve výrazném zkrácení doby výroby. Náš tým nyní tráví leštěním o polovinu méně času než předtím, protože dlahy jsou po vytištění mnohem hladší a lesklejší.

Doba tisku

Při tisku ve vertikální poloze můžeme na tiskové platformě tisknout více dlah současně, to ovšem zároveň prodlužuje dobu tisku. Doba tisku se také prodlužuje, pokud tiskneme s použitím zásobníku UltraGLOSS při rozlišení 50 μm, abychom dosáhli co nejhladšího povrchu. Na základě našich zkušeností s plánováním výroby doporučujeme zahájit tisk dlah na konci pracovního dne. Během noci se tisk dokončí a ráno jsou dlahy připravené k vyjmutí z tiskárny. Výroba přes noc má tu výhodu, že pokud by došlo k problémům nebo byste měli naléhavý případ, máte volnou tiskárnu a můžete jej vytisknout. Stejnou radu lze udělit i v případě, že byste provozovali substraktivní výrobu frézou s automatickým výměníkem materiálu a nástrojů.

Čištění

Po tisku (obr. 8) odstraňujeme přebytečný materiál čištěním v isopropylalkoholu. Dlahy čistíme v ultrazvukové čističce a máme nádoby na předběžné a následné čištění naplněné alkoholem. Tyto nádoby jsou běžně dostupné. Pro každou tiskovou pryskyřici používáme individuální čisticí roztoky, abychom zabránili křížové kontaminaci a zachovali biokompatibilní klasifikaci. Protože používáme ultrazvukovou, nikoli rotační, čističku, dlahy se během čištění neodrážejí a netřou o stěny nádob, což zabraňuje poškození jejich povrchu a dlahy si zachovávají svou průhlednost.

Světelná polymerizace

Po důkladném vyčištění a vysušení dlahy provádíme závěrečnou světelnou polymerizaci. Máme různé jednotky pro světelnou polymerizaci, které jsou ověřeny pro použití s materiálem KeySplint Soft. Nicméně lepších výsledků jsme dosáhli s jednotkami, u kterých lze z procesu polymeraci odstranit kyslík – tzn. nevzniká zde vrstva inhibovaná kyslíkem. Nejlepších výsledků jsme dosáhli se zařízením Otoflash G171-6 s dusíkovou atmosférou (NK-Optik) a s vakuovou polymerizační jednotkou RS cure Straumann/Rapid Shape (obr. 9).

Leštění

Pro dosažení vysoce vyleštěného povrchu odstraňujeme podpěry pomocí kotouče Scotch-Brite (3M) a poté použijeme pemzu na leštičce pro vyhlazení všech ploch, které to vyžadují. Finální úpravu dlahy dokončujeme vyleštěním do vysokého lesku a důkladným parním čištěním (obr. 10). Musím zdůraznit, že čím více pracujeme se zásobníkem UltraGLOSS a optimalizujeme postprocessing, tím více věříme, že manuální leštění bude brzy minulostí.

Často se mě kolegové ptají, zda je UltraGLOSS možno využít pro tisk jakéhokoliv typu výrobku. Technicky vzato ano. S těmito zásobníky můžeme tisknout prakticky vše. Je však otázkou, zda má tisk modelu nebo individuální otiskovací lžíce při rozlišení 50 μm skutečně nějakou přidanou hodnotu. Oproti tomu tisk bází snímatelných náhrad s touto úrovní detailů by přinášel obrovský přínos, protože by přestavoval menší úsilí při manuálním dokončování. Proto pevně věřím, že tisková technika UltraGLOSS je absolutním vítězem, ze kterého všichni těžíme, bez ohledu na to, do jaké míry chceme naše produkty manuálně finalizovat.

Redakční poznámka: Článek byl publikován v mezinárodním vydání časopisu 3D printing — international magazine of dental printing technology vol. 3, issue 2/2023.

Jeroen Klijnsma je zubní technik evropského formátu, specialista na digitalizaci a globální lektor s bohatými zkušenosti s 3D výrobou zahrnující obrábění, tisk, frézování a další digitální pracovní postupy. Je zakladatelem komplexní digitální zubní laboratoře Dentiq, která se zabývá i poradenstvím a slouží rovněž jako školicí centrum v Melbourne v Austrálii. Při své práci využívají mnoho světově známých digitálních stomatologických technologií. Pravidelně spolupracuje s předními výrobci v oboru, což mu umožňuje být v kontaktu s nejnovějšími technologiemi a materiály. Klijnsma je certifikovaný školitel 3Shape a významný odborník spolupracující s několika laboratořemi v Evropě a Asii, čímž získal znalost nejnovějších pracovních postupů a inovačních trendů. www.dentiq.com.au