Прощавай, тривале протезування: вчені навчилися миттєво друкувати вічні коронки
Американські вчені зробили прорив у цифровій стоматології.
Американські дослідники зробили прорив у стоматології. Вони продемонстрували, що 3D-друк довговічних коронок із діоксиду цирконію більше не вимагає тривалого очікування виготовлення імплантату. Найважливіший етап обробки вдалося скоротити з десятків годин до менше ніж півгодини.
Дослідники з Техаського університету в Далласі (UT Dallas) зайнялися обмеженнями 3D-друку цирконієвих стоматологічних конструкцій, пише Antyweb. Діоксид цирконію цінується за міцність, довговічність і зовнішній вигляд, близький до натурального зуба, але його адитивна обробка надзвичайно тривала: пацієнту доводиться готуватися до більшої кількості візитів і, як наслідок, до вищої вартості імплантації.
Досі в стоматології існував набір компромісів: або швидше, але на менш міцних матеріалах, або надійно, але з затримкою. Фахівці пояснили, що хоча всі проблеми не вирішуються миттєво, зроблено величезний крок у виправленні того, що раніше вважалося надто складним.
Цирконій і 3D-друк
Стоматологічні коронки відновлюють зуби, пошкоджені карієсом, а іноді служать опорами для так званих мостів. У кабінетах давно цінується не тільки зовнішній вигляд зубів, але й їх стійкість до навантажень та стабільність у часі. Діоксид цирконію вважається в галузі одним із найміцніших і найнадійніших матеріалів: однак досі рішення «на сьогодні» ґрунтувалися переважно на керамічних смолах, які легше надрукувати, але за механічними властивостями вони поступаються цирконію, що є золотим стандартом.
Цирконієві коронки, доступні в режимі «одного дня», вже існують, але зазвичай їх не друкують, а фрезерують із готового блоку. Така обробка ефективна, але обмежує свободу форми та несе ризик мікротріщин під час фрезерування або подальшого спікання.
Згідно з оглядом досліджень 2024 року, друкований цирконій здатний досягати клінічно прийнятного прилягання, а в ряді аналізів він перевершує фрезеровані аналоги за відповідністю кольору та контуру природним зубам. Тому вчені вирішили детально вивчити можливість прискорення цього процесу.
Видалення сполучного (Debinding)
У цьому методі принтер формує деталь із керамічної суспензії, змішаної з затверджувальною смолою. Після друку створюється структура, що містить велику кількість органічних компонентів. Перш ніж елемент стане повноцінною коронкою, необхідно видалити сполучну речовину (біндер), а потім спекти матеріал при високій температурі.
Саме дебіндінг був найскладнішим етапом, оскільки занадто швидке нагрівання викликає виділення газів, які не встигають вийти і розривають структуру зсередини. Через це класичні процедури можуть тривати від 20 до 100 годин. При цьому важливо пам’ятати, що форма і розмір зубів індивідуальні і повинні бути адаптовані під щелепу та інші зуби пацієнта.
Новий метод поєднує швидку передачу тепла з використанням пористого графітового повсті та роботу у вакуумі. Повсть може досягати температури вище 1400°C, а її структура допомагає відводити гази, що виділяються під час згоряння сполучного.
Повного видалення біндера вдалося досягти менш ніж за 30 хвилин при збереженні властивостей, порівнянних із зразками, підготовленими традиційним методом. Автори дослідження заявили про скорочення часу процесу в 40–200 разів і зниження енергоспоживання більш ніж у 3500 разів порівняно зі стандартним термічним дебіндингом.
Один візит – і готово
Якщо технологія пройде всі випробування, стоматолог зможе підготувати пацієнту міцну індивідуальну цирконієву коронку за один візит. Команда з Техасу підкреслила, що мова йде не тільки про коронки, але й про мости, вініри та інші типи керамічних реставрацій.
Пацієнт виграє від скорочення кількості відвідувань кабінету, а клініки отримають більшу свободу проектування. Також було зазначено, що стоматологи зможуть приймати більшу кількість пацієнтів, що створить умови для стабільного заробітку.
Однак дослідники акцентували увагу на тому, що метод вимагає клінічної валідації та дозволів регулюючих органів, перш ніж він увійде в широке вживання. Основна публікація зосереджена на інженерії процесу та властивостях матеріалу, а не на багаторічній довговічності готових коронок у роті пацієнтів.
Раніше УНІАН повідомляв, що вчені розгадали таємницю 2000-річного комп’ютера, який «ламає» хронологію історії.
