Оценка краевого прилегания полимерной одиночной коронки, изготовленной на стоматологическом 3D-принтере.
Методы: Для исследования были подготовлены десять основных моделей. Десять образцов были напечатаны методом 3DP (группа 3DP). Десять образцов были изготовлены методом выплавляемого воска и методом литья, чтобы завершить контрольную группу (группа LWC). Краевое прилегание было измерено для 20 образцов. Измерение краевого прилегания проводилось с использованием техники силиконовой реплики. Наконец, было рассчитано предельное соответствие 10 образцов из каждой группы. Был проведен независимый выборочный t-критерий, чтобы увидеть, были ли рассчитанные средние значения для двух групп взаимно значимыми (α = 0,05).
Полученные результаты:По результатам эксперимента среднее значение краевого прилегания в группе 3DP составило 71,9 мкм, а в группе LWC — 55,3 мкм. Было обнаружено, что средние значения двух групп значительно различаются (p<0,001) по результатам независимого выборочного t-критерия.
Заключение: Краевое прилегание несъемных зубных протезов, изготовленных по технологии 3DP, было исследовано с более высокими значениями, чем у изготовленных по традиционной технологии. Однако, поскольку это значение оказалось в пределах клинически приемлемого диапазона, рекомендованного многочисленными исследованиями, было установлено, что клиническое применение возможно.
Журнал технологической стоматологии 2022; 44(4): 126-131
Опубликовано в сети 30 декабря 2022 г.
© Корейская академия стоматологических технологий
Оценка краевого прилегания одинарного коронкового протеза из пластмассы с помощью стоматологического 3D-принтера
Кибек Ким
Департамент стоматологических технологий Университета здоровья Тэджона
Получено : 28 ноября 2022 г.; Пересмотрено : 6 декабря 2022 г.; Принято : 13 декабря 2022 г.
Оценка краевого прилегания полимерной одиночной коронки, изготовленной на стоматологическом 3D-принтере.
Ки Бэк Ким
Департамент стоматологических лабораторных технологий, Технологический институт здоровья Тэджона, Тэджон, Корея
Адрес для корреспонденции:
Ки-Бэк Ким
Департамент технологии стоматологической лаборатории, Технологический институт здоровья Тэджона, 21 Чунгджон-ро, Донг-гу, Тэджон 34504, Корея
Получено : 28 ноября 2022 г.; Пересмотрено : 6 декабря 2022 г.; Принято : 13 декабря 2022 г.
Ключевые слова : зубной протез, краевая адаптация, трехмерная печать.
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время технология изготовления зубных протезов сделала большой шаг вперед. В частности, произошли изменения во многих областях общества в связи с наступлением и прямым влиянием эпохи 4-й промышленной революции, а в производственных технологиях некоторые или все существующие аналоговые процессы были оцифрованы [1 ] . Цифровые технологии внедрены в сфере работы зубных техников, а также в производстве зубных протезов, а многие технологии, связанные с компьютерами, внедрены и уже активно используются во многих сферах. Он применялся в различных процессах, таких как оцифровка моделей с использованием компьютеров, проектирование зубных протезов и завершение зубных протезов.
Оцифровка моделей зубов и проектирование протезов с использованием компьютеров классифицируются как процессы САПР (автоматизированного проектирования), а разработка программного обеспечения уже ведется во многих областях. На основе данных изображения дизайна зубного протеза, выполненного в процессе САПР, он достигает стадии завершения окончательного зубного протеза.В процессе завершения можно выбирать между вырезанием и печатью зубного протеза. В настоящее время широко используется автоматизированное производство (CAM). В последнее время используется термин CAD/CAM, который сочетает компьютеризированное проектирование зубных протезов и технологию резки [ 2 ].
Еще одним методом изготовления протезов является аддитивное производство для стоматологии. Этот метод завершает результат, используя специальное оборудование для вывода результата. Эта технология разрабатывалась в результате исследований с 1980-х годов и постоянно совершенствовалась. В последнее время термин трехмерная печать (3DP) используется как общий термин для технологии и используется как термин, знакомый широкой публике. С другой стороны, эта технология признана революцией в технологии производства во всей отрасли и в последнее время по-разному используется в области медицины [ 3 ].
В области стоматологии он в основном используется для технологии производства, а также для изготовления ротовых моделей пациентов или зубных протезов. По сравнению с CAM, относительно мало материалов отбрасывается для завершения результата, поэтому есть преимущество в сохранении материала. Кроме того, в случае метода резания существует ограничение возможности воспроизведения формы из-за траектории движения режущего инструмента в процессе резки данного блока, а аддитивный метод является бесплатным для соответствующей детали. Еще одним преимуществом является то, что меньше расходуется инструмент для резки. Однако выбор материалов более узкий, чем у режущего метода, поэтому недостатком эстетических протезных материалов является ограниченность их использования [ 4 ].
Эти производственные технологии повлияли на разработку многих видов оборудования для зуботехнических лабораторий, а в последнее время привели к многочисленным изменениям в общей сфере деятельности и сыграли очень важную роль. По мере изменения технологии техник получил эффект сокращения времени производства, материалов и рабочей силы по сравнению с аналоговым методом, и это стало возможностью разнообразить рабочую среду. В аддитивном методе результат завершается ламинированием методом плавления и формирования подготовленного материала с помощью высокотемпературного лазера. В зависимости от метода вывода в настоящее время разрабатываются и продаются стоматологические 3D-принтеры, использующие различные методы, селективное лазерное спекание, цифровая обработка света, аппарат для стереолитографии, моделирование методом наплавления, селективное лазерное спекание и т. д. [5 ] .
Недавно было опубликовано множество исследований, связанных с технологией стоматологической 3D-печати [ 6–8 ], и в различных формах сообщалось об анализе качества, включая усадку материалов из-за различий в методах вывода. Однако я считаю, что, как и развитие технологий, исследования, связанные с качественным анализом результатов, необходимы постоянно. В этом исследовании несъемный зубной протез был напечатан с использованием технологии цифрового источника света, а качество выходного результата было проанализировано на основе лимбической подгонки. Кроме того, цель исследования состоит в том, чтобы предоставить полезную информацию полевым работникам, таким как зубные техники и стоматологи, посредством результатов исследования.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Дизайн исследования для хода этого исследования показан на рис. 1 , и исследование проводилось на основе каждой стадии.
Рис 1. Рабочий процесс обучения. 3DP: трехмерная печать, CAD: компьютерное проектирование, FDP: несъемный зубной протез, LWC: техника выплавляемых моделей и литье.
1. Производство исследовательских моделей и процесс стоматологического САПР
Для данного исследования была выбрана основная модель, и в качестве основной модели был выбран центральный резец верхней челюсти. Исследовательская модель была создана путем дублирования подготовленного профиля зуба, всего было изготовлено 10 исследовательских моделей. Десять исследовательских моделей были преобразованы в цифровые оттиски путем сканирования, и для процесса сканирования использовался стоматологический сканер (E3; 3Shape A/S, Копенгаген, Дания). Используя цифровое слепочное изображение, с помощью компьютерной программы (3Shape Dental System; 3Shape A/S) был разработан передний протез с одинарной коронкой, и в программе во время процесс проектирования. было применено в качестве значения по умолчанию. После того, как дизайн был завершен, файлы изображений были повторно извлечены в виде файлов STL (стереолитография) для следующей работы. Каждый был разделен по модели, и всего было получено 10 файлов STL.
2. Подготовка экспериментальных и контрольных групп
Для изготовления экспериментальной группы использовался стоматологический 3D-принтер (Zenith D; Dentis, Тэгу, Корея).Оборудование использует технологию цифрового источника света и используется как оборудование, способное печатать универсальные стоматологические модели и простые зубные протезы. Файлы STL в течение всего процесса были преобразованы в данные для вывода, и эта работа заключается в разделении данных изображения файлов STL на слои. Для 3D-печати изображения зубного протеза, подлежащего печати, необходимо разделить на слои, потому что результат завершается последовательным наслоением нарезанных изображений. Нарезку осуществляли, устанавливая толщину каждого слоя 100 мкм, и зубной протез печатали из материала (ZMD-1000B; Dentis) на подготовленном стоматологическом 3D-принтере (группа 3DP). После печати все поддерживающие элементы были удалены в процессе постобработки, а работы, которые могли повлиять на краевое прилегание, такие как внутренняя полировка, отдельно не выполнялись.
Контрольная группа для сравнительной оценки краевого прилегания ранее изготовленной группы 3DP была изготовлена на основе технологии выплавляемых моделей и метода литья (LWC). Все 10 исследовательских моделей были отлиты в виде протеза коронки с помощью зубного воска. Готовую восковую форму закапывали после прикрепления инъекционной проволоки (Bellavest SH; Bego, Бремен, Германия).Заглубляли в соответствии с соотношением смешивания, предложенным производителем, а заглубляли с использованием вакуумного миксера. После захоронения был проведен процесс отзыва воска для сжигания, а отливка была выполнена после завершения сжигания (Wirobond C; Bego). После того, как литье было завершено, отлитое тело было изготовлено в окончательной контрольной группе, выполнив только минимальную постобработку, такую как резка проволокой для инъекций (группа LWC).
3. Определение и измерение лимбического соответствия
Краевое прилегание несъемного протеза обычно определяется как расстояние или зазор между абатментом и протезом. В этом исследовании определение лимбического соответствия образцов было установлено со ссылкой на существующую теорию и было основано на определениях многих предыдущих исследований [ 9 ]. Расстояние по прямой линии от опорного зуба до края внутренней поверхности образца определяли как краевое прилегание . То же, что 2 .
Рис 2. Определение предельного соответствия.
Для измерения лимбического соответствия использовался метод репликации кремния, надежность и точность которого были доказаны во многих предыдущих исследованиях [ 10 ]. В методе силиконовой репликации мягкий силикон с высокой текучестью используется для заполнения внутренней поверхности образца (Aquasil Ultra; Dentsply DeTrey, Констанц, Германия), а зазор воспроизводится силиконом путем приложения давления к опорному зубу. Когда отверждение силикона завершено, его отделяют от образца и измеряют толщину силикона для измерения краевого прилегания. В этом исследовании лимбическое соответствие было измерено для 20 подготовленных образцов, каждый из которых был разделен на экспериментальную группу и контрольную группу, и было проведено 10 из них.
Мягкий силикон с воспроизведенным внутренним зазором был усилен твердым силиконом для фиксации позиционного соотношения во время измерения, а толщина мягкого силикона была измерена путем его разрезания, чтобы можно было подтвердить поперечное сечение силикона (рис. 3 ) . Для измерения толщина кремния измерялась посредством увеличения с помощью электронного микроскопа ( фиг. 4 ).
рис 3. Силиконовая копия с клонированным краевым прилеганием.
рис 4. Метод измерения краевого прилегания с помощью микроскопа.
4. Статистический анализ
Лимбическое соответствие, измеренное в двух группах, сравнивали и оценивали, а также проводили статистический анализ, чтобы выяснить, была ли существенная разница между группами. Для простого сравнения двух групп были определены каждое среднее значение и стандартное отклонение, и был проведен независимый выборочный t-критерий между двумя группами на основе рассчитанного среднего значения. Уровень ошибки 1 типа был установлен на уровне 0,05, и для статистического анализа исследования использовался Microsoft Excel 2016 (Microsoft, Redmond, WA, USA).
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
Было измерено краевое прилегание образцов, приготовленных в двух группах, и среднее значение этих значений было показано в таблице 1 . В случае группы LWC, которая была контрольной группой, среднее значение краевого прилегания составило 55,3 мкм, а стандартное отклонение — 9,2 мкм. С другой стороны, группа 3DP, экспериментальная группа, имела среднее значение предельного прилегания 71,9 мкм, а стандартное отклонение было рассчитано как 8,0 мкм. Для определения наличия статистической значимости между средними значениями предельного соответствия экспериментальной группы и контрольной группы был проведен независимый выборочный t-критерий, а перед тестом был проведен тест равной дисперсии (F-критерий). В результате F-теста было исследовано p = 0,3, а при значении больше 0,05 экспериментальная группа и контрольная группа сделали вывод, что у них одинаковая дисперсия. Отражая результаты F-теста, был проведен независимый выборочный t-критерий (предположение о равной дисперсии, две группы). В результате производительности было показано p<0,001, а среднее значение двух групп показало значительную разницу. То есть лимбическое соответствие группы LWP оказалось значительно меньше, чем у группы 3DP (p<0,001).
Таблица 1 . Среднее ± стандартное отклонение краевого прилегания группы 3DP и группы LWC на образцах (единица измерения = мкм)
| Измерение | Группы | Н | Среднее ± стандартное отклонение | t-значение | р-значение |
|---|---|---|---|---|---|
| Маргинальное соответствие | LWC | 10 | 55,3±9,2 | –4,75 | <0,001 |
| 3ДП | 10 | 71,9±8,0 |
SD: стандартное отклонение, LWC: технология выплавки и литья по выплавляемым моделям, 3DP: трехмерная печать.
ОБСУЖДЕНИЕ
В данном исследовании мы попытались проанализировать качество несъемных зубных протезов, изготовленных с применением новой технологии, которая в настоящее время все чаще используется. Новая технология изготовления зубных протезов в стоматологии развивалась по-разному в связи с компьютерами. Многие переменные отражаются на решении о качестве зубного протеза. Хотя могут быть небольшие различия в критериях оценки качества в зависимости от типа зубного протеза или случая пациента, краевое прилегание считается одним из наиболее важных факторов в несъемном зубном протезе [11 ] .
Согласно ранее опубликованному исследованию, в случае несъемных зубных протезов с плохим краевым прилеганием вторичный кариес прогрессировал быстрее, чем у протезов с хорошим краевым прилеганием. По мере ускорения развития вторичного кариеса срок службы несъемных зубных протезов сокращается, и сообщалось о высокой частоте случаев, требующих удаления протеза и последующего лечения [12 ] . Принимая во внимание результаты этих предшествующих исследований, краевое прилегание несъемного зубного протеза считается важным показателем для определения его клинической применимости. Что касается места измерения, это исследование было сосредоточено на маргинальной части, за исключением внутреннего промежутка, что связано с суждением о том, что степень влияния на вторичный кариес в случае внутренней части менее важна, чем маргинальная часть. Исходя из этого, в данном исследовании анализ качества несъемных зубных протезов, изготовленных по новой технологии, оценивался по величине маргинального прилегания, а в качестве нулевой гипотезы исследования маргинальное прилегание коронковых протезов, изготовленных по новой технологии, было установлено, что ничем не отличалась от той, что производилась по литейной технологии. Для проверки гипотезы были изготовлены образцы с использованием технологии цифрового источника света, одного из методов 3D-печати (группа 3DP), а для сравнительного анализа образцы, изготовленные с использованием существующих технологий сжигания воска и литья (группа LWC), и проведена сравнительная оценка.
В результате сравнения измеренных значений оказалось, что группа 3DP в среднем больше, а группа LWC, контрольная группа, меньше. По независимому выборочному t-критерию для сравнения средних значений было установлено, что существует значительная разница между средними значениями двух групп. Что касается клинически приемлемого диапазона лимбического соответствия, во многих исследованиях были высказаны различные мнения. Некоторые исследователи предлагали 50 мкм, и были представлены различные мнения, в том числе исследования, утверждающие диапазон от 100 до 300 мкм, утверждающие непрактичность цифры [ 13 , 14 ]. С другой стороны, 120 мкм обычно предлагается в качестве клинического предельного значения, которому доверяют многие исследователи. По словам предыдущего исследователя, заявившего о ценности, в результате изучения взаимосвязи между сроком службы и краевым прилеганием многих несъемных зубных протезов, снятых с пациентов, срок службы был большим, когда он был меньше 120 мкм, и срок службы был коротким, когда она превышала 120 мкм [ 15 ].
По мнению этого исследователя, для многих смежных исследований значение 50 мкм в действительности несколько необоснованно. Кажется, это значение трудно дать даже несъемному зубному протезу, изготовленному традиционным методом литья, и среднее значение превысило 50 мкм в контрольной группе этого исследования. С другой стороны, 300 мкм слишком велики, и есть опасения, что прогноз будет неблагоприятным, а значение от 100 до 120 мкм считается подходящим клинически приемлемым значением. При ссылке на результаты анализа снесенных несъемных зубных протезов, проведенного предыдущими исследователями, достоверность значения оценивается как высокая. В этом исследовании контрольная группа продемонстрировала лучшее лимбическое соответствие, чем экспериментальная группа, но при оценке абсолютных значений обе группы находились в ранее предложенных клинических пределах. Соответственно, считается, что несъемный зубной протез, изготовленный с использованием технологии цифрового источника света, который представляет собой экспериментальную группу, является клинически приемлемым.
Хотя это было в пределах клинически приемлемых значений, я думаю, что необходимы последующие исследования в различных областях, поскольку они не показали пригодность в такой степени, как технология литья. Также необходимо оценить область измерения, расширив ее до внутреннего зазора с использованием более совершенной методики. С другой стороны, существует множество переменных, определяющих лимбический интервал, и необходимо проводить исследования, контролируя все переменные. В данном исследовании мы пытались контролировать переменные, которые могут возникать из-за инструкций производителя или того, что оператор выполнял работу в одиночку, но проблема усадки материала [ 2 , 16 ] и равномерного отсутствия давления при силиконировании герметизация [ 10 ] не были решены, думайте об этом как о пределе. Кроме того, если проводится исследование, сравнивающее степень соответствия с полученными методами обработки методом по технологии производства, считается, что это будет качественное исследование, сравнивающее различные методы. Поэтому в будущих исследованиях необходимо отразить усовершенствованный вариативный контроль и проводить исследования с добавлением диверсификации технологии производства.
ВЫВОДЫ
В этом исследовании оценивалось качество несъемных зубных протезов, напечатанных с использованием технологии цифровых источников света. Лимбическая подгонка оценивалась как фактор оценки качества, а образцы, изготовленные с помощью существующего традиционного метода, использовались в качестве мишеней для сравнения. В соответствии с результатами было установлено, что несъемный зубной протез, изготовленный с использованием технологии цифрового источника света, имел более высокое значение предельного прилегания, чем протез, изготовленный методом литья, но он находился в пределах клинического диапазона допустимых значений, предложенного исследователями. Соответственно, вывод исследования был признан клинически приемлемым, и я хотел бы поделиться выводом исследования с соответствующими практикующими врачами.
БЛАГОДАРНОСТИ
Этот документ был поддержан Технологическим институтом здоровья Тэджона в 2022 году.
О потенциальном конфликте интересов, имеющем отношение к этой статье, не сообщалось.
Рекомендации
1. Ли Х.Е., Мун Х.Р. Признание и осознание необходимости образования среди студентов зуботехнических лабораторий во время 4-й промышленной революции в области здравоохранения. Джей Тех Дент. 2022;44:47-52.
2. Ким ДЮ, Ли ГЮ. Сравнение полимеризации по времени светоотверждения для стоматологической 3D-печати. Джей Тех Дент. 2022;44:76-80.
3. Миядзаки Т., Хотта Ю., Кунии Дж., Курияма С., Тамаки Ю. Обзор стоматологических CAD/CAM: текущее состояние и перспективы на будущее на основе 20-летнего опыта. Дент Матер Дж. 2009; 28:44-56.
4. Ким Дж. Х., Ким КБ. Внутренняя оценка временных реставраций по стоматологическому методу изготовления CAD/CAM: трехмерный анализ с наложением. J Korean Acad Dent Technol. 2019;41:81-86.
5. Ким Дж. Х., Ким КБ. Оценка клинической приемлемости краевых и внутренних зазоров несъемных частичных протезов, изготовленных с использованием аддитивной технологии производства. J Korean Acad Dent Technol. 2018;40:209-215.
6. Park YD, Kang W. Сравнительная оценка пригодности передних и задних временных коронок, изготовленных с помощью аддитивного производства. Джей Тех Дент. 2021;43:153-159.
7. Но МДж, Ли ХБ, Ким ДжХ. Оценка краевой и внутренней точности временных коронок, изготовленных на цифровом трехмерном принтере со световой обработкой. Джей Тех Дент. 2022;44:31-37.
8. Ким ДЮ, Ли ГЮ. Оценка размерной стабильности по данным УФ-С ультразвуковой очистки полных дуговых искусственных зубов, изготовленных на DLP-принтере для фотополимеризации. Джей Тех Дент. 2021;43:84-92.
9. Kokubo Y, Nagayama Y, Tsumita M, Ohkubo C, Fukushima S, Vult von Steyern P. Клинические краевые и внутренние зазоры внутрикерамических коронок, изготовленных с использованием системы GN-I. J Оральная реабилитация. 2005; 32:753-758.
10. Ким Дж. Х., Ким КБ. Оценка достоверности методики силиконовых реплик при измерении прилегания несъемных зубных протезов . J Dent Hyg Sci. 2012;12:566-571.
11. Хамза Т.А., Эззат Х.А., Эль-Хоссари М.М., Катамиш Х.А., Шокри Т.Е., Розенстил С.Ф. Точность керамических реставраций, изготовленных с помощью двух систем CAD/CAM. Джей Простет Дент. 2013;109:83-87.
12. Фостер ЛВ. Неудачная работа обычного мостовидного протеза в общей стоматологической практике: клинические аспекты и потребности в лечении 142 случаев. Бр Дент Дж. 1990; 168:199-201.
13. Остлунд Л.Е. Дизайн полости и математические расчеты: их влияние на зазоры по краям литых реставраций. Опер Дент. 1985; 10:122-137.
14. Молдован О., Рудольф Х., Куаас С., Борнеманн Г., Лутхардт Р.Г. [Внутренняя и внешняя подгонка каркасов мостовидных протезов из диоксида циркония, изготовленных методом САМ - пилотное исследование] . Dtsch Zahnärztl Z. 2006;61:38-42. Немецкий.
15. Маклин Дж.В., фон Фраунгофер Дж.А. Оценка толщины цементной пленки методом in vivo. Бр Дент Дж. 1971; 131:107-111.
16. Ким Д.Ю., Ким Дж.Х. Сравнение усадки в зависимости от толщины фотополимеризационной смолы для 3D-печати. Джей Тех Дент. 2021;43:1-5.