บทนํา: สําหรับคนหนุ่มสาวหรือนักเรียนที่ต้องการยืดฟันให้ตรงผู้คนจํานวนมากขึ้นจะเลือกอุปกรณ์จัดฟันที่มองไม่เห็น (การจัดฟันโปร่งใส) เพื่อความสวยงาม คลินิกทันตกรรมโดยทั่วไปจะทําการจัดฟันหลายสิบชุดและสวมใส่หนึ่งทุก 1-2 สัปดาห์ รองค่อยๆปรับมุมของฟันและในที่สุดก็บรรลุการรักษาทางทันตกรรมจัดฟัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากคุณต้องสวมเหล็กดัดฟันหลายสิบตัวจึงค่อนข้างลําบากและสิ้นเปลือง ดังนั้นมีทางออกทางเทคนิคที่ดีกว่าหรือไม่?
เมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ 2022 หมีแอนตาร์กติกได้รับแจ้งว่านักวิจัยจากเยอรมนีอียิปต์และสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ได้พัฒนาเครื่องใช้ทันตกรรมโปร่งใสพิมพ์ 3 มิติชนิดใหม่ซึ่งแตกต่างจากเครื่องใช้ไฟฟ้าในตลาดปัจจุบัน มันทําจากโพลิเมอร์หน่วยความจํารูปร่าง มันมีฟังก์ชั่นหน่วยความจํารูปร่าง "4D"
อุปกรณ์จัดฟันที่พวกเขาพัฒนาขึ้นใช้เรซิน ClearX ที่ชัดเจนของ Kline Europe พิมพ์ 3 มิติโดยใช้กระบวนการ DLP ซึ่งอ่อนตัวลงเมื่อวางไว้ในปากของผู้ใช้ทําให้สามารถรองรับจับและจัดตําแหน่งฟันผิดตําแหน่งได้ จนถึงตอนนี้อุปกรณ์จัดฟันไม่เพียง แต่เข้ากันได้ทางชีวภาพ แต่ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเปลี่ยนคุณสมบัติอย่างคาดการณ์ได้เมื่อเวลาผ่านไปซึ่งอาจกลายเป็นสิ่งทดแทนที่เหมาะสําหรับการจัดฟันที่ชัดเจนในปัจจุบัน
△นักวิจัยเชื่อว่าการจัดฟันของพวกเขาสามารถลดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเหล็กดัดฟันภาพจาก Prodways ได้อย่างมาก
ประโยชน์ของการจัดฟัน 4D
เครื่องใช้ในปัจจุบันทําจากโพลีเมอร์ประเภทต่าง ๆ เช่นวัสดุโพลีเอทิลีนโพลีไวนิลคลอไรด์โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตโพรพิลีนโพลีเอสเตอร์และยูรีเทน เครื่องทํางานโดยการควบคุมการเคลื่อนไหวของฟันโดยการเขียนโปรแกรมการเบี่ยงเบนของตําแหน่งของฟันจากตําแหน่งฟันจริง ในระบบเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในตลาดเครื่องใช้แต่ละเครื่องสามารถเคลื่อนย้ายฟันได้เพียง 0.2 ถึง 0.3 มม. หรือ 1 ° ถึง 3 ° ของการหมุนในแต่ละครั้งและแต่ละเครื่องจะสวมใส่ประมาณ 14 วันก่อนที่จะเปลี่ยนด้วยเครื่องถัดไป เครื่องใช้รอง ดังนั้นรอบการแก้ไขของฟันจึงยาวและค่าใช้จ่ายสูง
สําหรับเครื่องนี้นักวิจัยจะมุ่งเน้นไปที่ข้อเสียหลักสองประการ: ข้อบกพร่องของวัสดุแบบดั้งเดิมและการพิจารณาทางชีวภาพของการเคลื่อนไหวของฟัน หลายวิธีได้รับการแนะนําให้เร่งการเคลื่อนไหวของฟันทางชีวภาพ ในทางกลับกันการแนะนําวัสดุเครื่องใช้ใหม่ก็ดึงดูดความสนใจเช่นกัน
โพลิเมอร์หน่วยความจํารูปร่าง (SMPs) เป็นหนึ่งในวัสดุใหม่ที่เพิ่งนําเข้าสู่ทันตกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานจัดฟัน พวกเขามีศักยภาพที่ดีสําหรับการประยุกต์ใช้วัสดุทางการแพทย์
เทคโนโลยีการพิมพ์สี่มิติ (การพิมพ์ 4 มิติ) คือการพิมพ์ 3 มิติตามวัสดุหน่วยความจํารูปร่าง เห็นได้ชัดว่าชิ้นส่วนที่พิมพ์ 4 มิติมีความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างเมื่อเวลาผ่านไป (มิติที่สี่) ภายใต้สภาพแวดล้อมที่กําหนด เนื่องจากวัสดุโพลิเมอร์หน่วยความจํารูปร่างยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องแอปพลิเคชันการพิมพ์ 4 มิติใหม่ในอุตสาหกรรมการออกแบบผลิตภัณฑ์คาดว่าจะเติบโต นักวิจัยนําเทคโนโลยี 4D มาผลิตเครื่องใช้จัดฟัน
รูปที่ 1: พิมพ์ผิดที่กําหนดเอง (T) ฟันซี่ที่ 21, อุปกรณ์จัดฟันพิมพ์ 4 มิติ (A) และเฝือกสีเทา (S) สําหรับจัดฟัน
สื่องานวิจัย วิธีการ และผลลัพธ์
ประการแรกนักวิจัยสร้างรูปแบบฟันที่กําหนดเองโดยใช้เรซิ่นและฟันอะคริลิค ฟันกรามกลางซ้ายบน (ฟัน 21) คลาดเคลื่อนด้วยความคลาดเคลื่อนรวม 3 มม. และสามารถเคลื่อนย้ายได้โดยการฝังในขี้ผึ้งสีชมพูในรุ่นในขณะที่ฟันอื่น ๆ ได้รับการแก้ไขด้วยเรซิน (รูปที่ 1)
จากนั้นทีมงานได้ใช้เครื่องพิมพ์ Asiga Max 3D มาตรฐานและ ClearX resin ซึ่งอ้างว่าเป็นวัสดุที่เหมาะสําหรับ "อุปกรณ์จัดฟันดัดแปลง" เพื่อสร้างอุปกรณ์จัดฟันแบบพิมพ์ 4 มิติหกคู่
เครื่องใช้เหล่านี้ถูกนําไปใช้กับรุ่นที่มีฟันไม่ตรงแนวและแช่ในน้ําร้อน ในระหว่างกระบวนการนี้ขี้ผึ้งรอบ ฟันที่ไม่ตรงแนวจะอ่อนตัวลงทําให้เครื่องมีรูปร่างและเย็นลงเพื่อเก็บข้อมูล (กระบวนการเฉพาะมีความซับซ้อนมากขึ้นโปรดอ่านข้อความต้นฉบับหากคุณสนใจ)
ผลการศึกษาพบว่าเครื่องใช้หน่วยความจํารูปร่างประสบความสําเร็จในการเคลื่อนไหวที่สําคัญของฟัน 21 และการเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกันยังวัดในระบบการวัดและจําลองการจัดฟัน (OMSS) แต่เป้าหมายการจัดตําแหน่งมือถือที่ 3.00 มม. ไม่ถึงเพียง 2.06-2.82 มม. เท่านั้น ถึงกระนั้นผลลัพธ์ก็น่าพอใจด้วยเครื่องใช้หน่วยความจํารูปทรงเดียวที่บรรลุการเคลื่อนไหวของฟันเกือบเท่าเครื่องใช้ทั่วไป 10 เครื่อง
ปัจจุบันเครื่องใช้การพิมพ์ 4 มิติยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและคาดว่าจะทําการค้าโดยเร็วที่สุด
△ระบบการวัดและจําลองการจัดฟัน (OMSS) ที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของเครื่องใช้ 4 มิติของทีม
การพิมพ์ 3 มิติทางทันตกรรมเชิงพาณิชย์กําลังระเบิด
ในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมาเพียงอย่างเดียวความนิยมที่เพิ่มขึ้นของการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมทันตกรรมได้กระตุ้นให้ผู้ผลิตจํานวนมากแนะนําวัสดุและเครื่องจักรใหม่ ๆ ซึ่งแต่ละเครื่องออกแบบมาเพื่ออํานวยความสะดวกในการผลิตอุปกรณ์จัดฟันปริมาณมากเนื่องจากพวกเขาแข่งขันกันอย่างรวดเร็วกลายเป็นโลกที่ทํากําไรได้เปิดขึ้นในตลาดที่ทํากําไรได้สูง
เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา Desktop Health หน่วยธุรกิจทางการแพทย์ของผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Desktop Metal ได้เปิดตัวระบบทันตกรรมไอน์สไตน์สายใหม่ เครื่องมีเทคโนโลยี "HyperPrint" ซึ่งกล่าวกันว่าเร็วกว่าระบบ Envision One ของ EnvisionTEC ถึง 50% เปิดตัวด้วยเรซิน Flexcera Smile Ultra+ ที่ผ่านการรับรองจาก FDA
ปลายปีที่แล้วผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ LCD 3D เดสก์ท็อป UNIZ ยังเริ่มจัดส่งเครื่องพิมพ์ 3 มิติเรซิน NBEE ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองความต้องการการผลิตในปริมาณมากของทันตแพทย์ระบบนี้รวมความเร็วคุณภาพและการใช้งานสําหรับการพิมพ์ 3 มิติของรุ่นจัดฟันฐานฟันปลอมยามกลางคืนคู่มือการผ่าตัดมงกุฎและการประยุกต์ใช้สะพาน
บริษัท ต่างๆเช่น Prodways ได้เริ่มพิมพ์ผลิตภัณฑ์ 3 มิติในปริมาณสูงมากสําหรับลูกค้าทันตกรรม ในเดือนธันวาคม 2021 บริษัท เปิดเผยว่าได้รับมอบหมายให้จัดหาลูกค้ารายใหญ่ซึ่งเครื่องจักรจะถูกใช้ในการผลิตอุปกรณ์จัดฟันมากถึงล้านเครื่องต่อปี
ผลการวิจัยของนักวิจัยมีรายละเอียดอยู่ในกระดาษของพวกเขาชื่อ "การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี 4 มิติที่อาจเกิดขึ้นในการประดิษฐ์อุปกรณ์จัดฟัน"
