CAD/CAM материалы в стоматологии

14 января 2016, 6:15

Каждый из этапов CAD/CAM производства стоматологических конструкций (будь то сбор цифровых данных, их обработка адаптированным программным обеспечением или непосредственно процесс изготовления протеза или коронки) продолжает независимо развиваться и совершенствоваться, обеспечивая, таким образом, еще большую точность и эффективность ортопедических работ, изготовленных методом цифрового моделирования и фрезерования. Вместе с тем в практику CAD/CAM внедряются все новые материалы керамики, полимеров и металлов, которые позволяют изготавливать все виды конструкций: от простых колпачков и коронок до цельнодуговых протезов, съемных аппаратов, провизорных единиц, позиционеров и хирургических шаблонов. В лабораториях CAD/CAM также используют материалы для изготовления моделей, или образцов, которые подлежат выгоранию в ходе литья или прессования.

CAD/CAM материалы в стоматологии

CAD/CAM керамику наиболее часто используют именно в реставрационной стоматологии, поскольку внедрение подобного подхода значительно изменило ключевые клинические аспекты в данной практической отрасли. Большинство мостовидных конструкций, а также одиночных коронок в наше время изготавливается именно посредством CAD/CAM технологий с использованием новых видов керамических материалов. CAD/CAM керамики эволюционировали от классического полевошпатного аналога с высокими эстетическими характеристиками, но хрупкого по своей природе, до современных брендовых представителей, которые весьма значительно отличаются между собой параметрами прочности, гибкости и эстетики. Конструкции, изготовленные из таких материалов, уже давно доказали свою клиническую эффективность и являются достойной заменой традиционным металлокерамическим реставрациям.

До недавнего времени клиницисты были ограничены в выборе керамических материалов CAD/CAM: прочные материалы не обладали достаточной эстетичностью, а эстетические – достаточной прочностью. Но сегодня эстетические параметры высокопрочных материалов позволяют добиться максимального клинически эффективного результата вне зависимости от объема работы: будь то единичная коронка или цельнодуговая конструкция, замещающая полную адентию челюсти. Монолитные реставрации CAD/CAM менее подвержены риску неудачи ввиду отсутствия разницы между базисным и покрывным материалами, а процесс их изготовления является довольно быстрым и легким, не требующим трудоемких дополнительных затрат и высококвалифицированных знаний относительно особенностей нанесения разных слоев покрытия.

Стекловидная керамика

Стекловидная керамика является уникальным CAD/CAM материалом, который используется для изготовления вкладок, коронок и виниров вот уже на протяжении 30 лет. При адекватном использования данного рода материалов (должный алгоритм препарирования, адаптированный метод обработки керамики и надежный протокол бондинга), они обеспечивают достаточно высокий уровень клинического успеха и эстетической реабилитации. Однако в случаях с чрезмерно тонкими границами, несоответствием поверхностей и недостаточной адгезивной связью со структурой зуба, эффективность применения конструкций из стекловидной керамики оставляет желать лучшего. Для отдельных случаев более подходящими являются другие виды материалов, но для виниров лучшим материалом выбора остается стеклокерамика. Стекловидная керамика доступна в форме многослойных блоков, отличающихся оттенками цвета. Кроме того, ее можно дополнительно подкрасить или изменить оттенок путем наложения дополнительного слоя, что в большинстве случаев решает проблемы индивидуального подбора цвета будущей эстетической конструкции.

Нанокерамика

Данная группа материалов сочетает в себе эластичность композитов и прочность керамических аналогов. Нанокерамику нельзя окрасить в печи, что ограничивает их использование для реставраций во фронтальной области, но для придания им соответствующего оттенка существуют целые реставрационные наборы, которые помогают достичь максимальной адаптации цвета. Совсем недавно 3M ESPE перестала предлагать использовать собственную Lava Ultimate для изготовления коронок по причине частых случаев нарушения бондинга ортопедической конструкции с тканями зуба. Вкладки и накладки же являются прямыми показаниями для использования нанокерамики в ходе фрезерования из-за отсутствия тонких краев, чувствительных к сколам, меньшей гибкости и лучшей адгезии подобных конструкций. С клинической точки зрения, накладки и вкладки из нанокерамики изготавливаются довольно быстро, при этом точно и легко полируются в ходе их конечной примерки и фиксации.

LAVA Ultimate (3M ESPE)

LAVA Ultimate (3M ESPE)

Литий силикатная стеклокерамика

Литий дисиликат был введен в стоматологическую индустрию компанией Ivoclar Vivadent под названием Empress II еще в 1998 году. Поначалу материал был слишком опаковым, поэтому покрывную керамику спекали прямо на дисиликатной субструктуре. Но Ivoclar не остановился и, продолжая совершенствовать эстетические параметры дисиликатных материалов, добился успехов: сегодня литий дисиликат представлен на рынке разными степенями прозрачности, благодаря чему его можно использовать как для виниров, так и для одиночных коронок или мостовидных конструкций, перекрывающих область премоляров. Также данный материал эффективно используется для изготовления абатментов и коронок с опорой на имплантаты. На сегодняшний день прочность, эстетика и сила фиксации литий силикатных конструкций с использованием обычных композитных цементов доказана научно и клинически, поэтому универсальность данной группы материалов не вызывает никаких сомнений.

Ряд компаний представили на рынке аналоги данных материалов, обладающие сопоставимыми параметрами прочности. К таким продуктам относятся Obsidian (Prismatik Dentalcraft Inc.) - литий силикат и CELTRA Duo (DENTSPLY International) – цирконий, армированный литий силикатом. Их конечный цвет определяется непосредственно перед процессом спекания, однако достаточного количества данных относительно их эффективности для изготовления IPS e.max (Ivoclar Vivadent) пока что не получено. Кроме того, данные коммерческие представители литий дисиликата нельзя наносить слоями, а спектр их оттенков прозрачности значительно ограничен. Данный тип материалов часто является лучшим выбором для одиночных реставраций или же для трехединичных мостовидных протезов во фронтальной области.

IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent)

IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent)

TRINIA CAD/CAM Блок (Shofu)

TRINIA CAD/CAM Блок (Shofu)

Цирконий

Первоначально цирконий рассматривался только как материал для изготовления субструктуры ввиду своей высокой опаковости. Параметр прочности на изгиб у циркония аналогичный таковому у металлов, однако, при покрытии его более прозрачной керамикой возникает риск возникновения сколов в процессе функционирования. За последние десять лет производители все-таки добились того, что новые циркониевые материалы с адаптированными уровнями прозрачности могут быть использованы для изготовления эстетических коронок и мостов во фронтальной области. Циркониевые блоки для фрезерования в настоящее время имеют мультинабор оттенков, обеспечивая, таким образом, возможности для полноценного изготовления коронок более опаковых у десны и более прозрачных у режущего края. Как правило, чем материал циркония более эстетичен, тем он менее прочен, однако даже таких уровней прочности достаточно для того, чтобы мостовидные конструкции успешно функционировали во фронтальной области. Также преимуществом циркония является высокая сила его сцепления даже при использовании обычных цементов, но, в то же время, данные материалы довольно сложно фрезеровать и модифицировать при необходимости корректировки. Практикующий стоматолог должен знать, какой вид циркония лучше выбирать для реставрации задней группы зубов, поскольку вариабельность прочности материалов, как и их эстетических параметров, довольно широка.

Zirkonzahn’s Prettau Zirconia

Zirkonzahn’s Prettau Zirconia

Процесс фрезеровки

Все три категории CAD/CAM материалов (полимеры, металлы и керамики) могут быть обработаны технологией субтрактивного производства, при которой часть материала удаляется из монолитного блока или диска до тех пор, пока не будет достигнута запланированная форма будущей конструкции. Финальный вид коронки или моста достигается благодаря конечным процессам фрезерования или шлифования излишков материала, а в случае с металлами – посредством электроэрозионной обработки. Значительным преимуществом субтрактивного производства является то, что монолитные блоки и диски изготавливаются под промышленным контролем, поэтому в их качестве сомневаться не приходится. Кроме того, данный момент в отношении керамики помогает избежать возникновения дефектов, возникающих вследствие внутренних напряжений и усадки, спровоцированных природой процесса послойного нанесения. В случае с металлами, производство конструкций из монолитного блока исключает аспекты деформации материала в результате отливки при периодическом нагревании с последующим охлаждением. Таким образом, любой материал благодаря CAD/CAM технологиям может обеспечить получение более прочных и эстетических конструкций по сравнению с традиционными лабораторными методами изготовления вкладок, коронок или мостов. С другой стороны, существует целый спектр материалов, разработанных именно для CAD/CAM производства, которые не могут быть использованы в обычной лаборатории.

Фрезерный станок CS 3000 (Carestream Denta)

Фрезерный станок CS 3000 (Carestream Denta)

Фрезерный станок TS150

Фрезерный станок TS150

Субтрактивный метод обработки, однако, может быть несколько неэкономичным, так как большая часть монолитного блока измельчается и стает непригодной для дальнейшего использования. Фрезерные боры, которые со временем изнашиваются, при длительном использовании также не обеспечивают достаточной точности. В случаях с керамикой, процесс фрезерования может провоцировать возникновение стрессов и трещин в структуре материала. Но, даже несмотря на такие недостатки CAD/CAM технологий, фрезерный метод изготовления конструкций является куда более точным и экономичным, чем обычный лабораторный метод изготовления реставраций.

CEREC MC XL (Sirona)

CEREC MC XL (Sirona)

Лазерный станок Dental Wings Laser Mill (DWLM)

Лазерный станок Dental Wings Laser Mill (DWLM)

PlanMill 40 (Planmeca)

PlanMill 40 (Planmeca)

Аддитивный метод изготовления конструкций используется преимущественно при работе с пластмассами или металлами. Данный процесс предусматривает нанесение тонких слоев (толщиной около 30 мкм) материала для воссоздания адекватного трехмерного объекта. Подобный метод производства может быть реализован посредством разных технологий: трехмерного принтинга, стереолитографии и лазерной сварки. Метод формирования жидкой межфазной границы (continuous liquid interface production - CLIP) является неким ноу-хау даже в среде CAD/CAM технологий, обеспечивающим уникальную точность и эффективность. Конечный продукт при данной технологии производится из "бассейна жидкости" посредством воссоздания некой межфазной границы. В случаях с 3D печатью, в первое время данный метод подходил только для изготовления прототипов, но в данное время он значительно расширил свои возможности. С возможностью печати пластмасс разного цвета он становится все более эффективным для изготовления монолитных пластмассовых протезов. Относительно коронок и мостов, вышеупомянутые методы являются без преувеличения революционными, поскольку позволяют использовать материалы с максимально улучшенными механическими свойствами, индивидуализировать и адаптировать конструкцию, а также исключают недостаток субтрактивного метода – наличие огромного количества дорогих, но не пригодных для дальнейшего производства отходов.

Заключение

CAD/CAM материалы продолжают быстро развиваться и совершенствоваться, обеспечивая стоматологов новыми более эффективными возможностями для лечения пациентов. Поэтому врачи должны быть осведомлены о спектре доступных материалов, чтобы обеспечить индивидуализированный подход к каждой клинической ситуации. Несомненно, существующие материалы будут и впредь развиваться, инициируя возникновения новых методов CAD/CAM производства, а поэтому мониторинг динамики прогресса и совершенствования обеспечит более адаптивный поход к выбору алгоритма лечения каждого отдельного пациента.

Автор: Andrew Koenigsberg, DDS

CAD/CAM в разделе Маркет.

0 комментариев

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.

Войти или Зарегистрироваться