3 החומרים המובילים להדפסת תלת מימד דנטלית

בהשוואה לתהליכי ייצור חיסוריים מסורתיים, הדפסת תלת מימד, בעזרת התקדמות טכנולוגיית היציקה והחומרים, מאפשרת יצירת גיאומטריות מורכבות עם דיוק, דיוק והתאמה אישית גבוהה יותר של המוצר הסופי בצורה יעילה וחסכונית.

בתחום הדנטלי, בו יש ביקוש גבוה להתאמה אישית, ההתקדמות בטכנולוגיית וחומרי ההדפסה בתלת מימד שינתה את שיטות הטיפול והגישות הקליניות, ושיפרה את מחזורי ותוצאות הטיפול הקליניים. הדפסת תלת מימד הופכת במהירות לשיטת הבחירה לייצור בעזרת מחשב (cad) ברפואת שיניים בשל הדיוק המוגבר, היעילות והנגישות הגוברת של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד.

מבחינת פתרונות טכנולוגיות הדפסה תלת מימדית ומרכיבי החומרים העיקריים, ניתן לחלק את חומרי ההדפסה התלת מימדית הדנטלית לשלוש קטגוריות עיקריות: פולימרים, מתכות וקרמיקה.

1. פולימרים

פולימרים הם החומרים הנפוצים ביותר ביישומי הדפסת תלת מימד דנטלית, הכוללים מגוון רחב של יישומים, עלות נמוכה וקלות ייצור.

סוגי הפולימרים כוללים פוליאתר אתר קטון (peek), פוליקאפרולקטון (pcl), פולימתיל מתאקרילט (pmma), חומצה פולילקטית (pla), קופולימר חומצה פולילקטית-הידרוקסיאצטית (plga) ושרף רגיש לאולטרה סגול (uv).

מכיוון שהדפסת תלת מימד מתרפאת ומייצקת באמצעות הדפסה שכבה אחר שכבה וערימה מצטברת, יש להוסיף תוספים לחומר (בסכמת ריפוי האור, יש להוסיף את החומר ליוזם, מונומר ופרה-פולימר הנדרשים לריפוי ודפוס), והתכונות המכניות של החומר נמוכות בדרך כלל מאלה המיוצרות בשיטות מסורתיות. למרות שיש הבדלים משמעותיים בעמידות בפני שחיקה ותכונות מכניות בהשוואה לשיטות הזרקה קונבנציונליות (פילמור ולחיצה בהזרקה), הן עדיין עומדות בתקני iso עבור יישומים דנטליים שונים.

מבין הפולימרים, שרפים רגישים לאור uv הם הנפוצים ביותר ברפואת שיניים בשל דיוקם ומהירותם הגבוהים, והפתרונות הטכנולוגיים שלהם מתפתחים במהירות, כאשר חומרים ויישומים חדשים שונים צצים בשלושת התחומים העיקריים של יישור שיניים, תותבות ושתלים. כתרים קבועים לשחזורים, all-on-x להשתלות פה מלא, והדפסה ישירה של מכשירים אורתודונטיים ושומרים עם פונקציית זיכרון הם פתרונות חדשים שצצים בשנתיים האחרונות, שמתקבלים ומוכרים בהדרגה על ידי הרופאים והמטופלים בבית. ובחו"ל.

בהשוואה לשרף דנטלי מסורתי, שרפים רגישים לאור תלת מימד הוכחו כבעלי תאימות ביולוגית מעולה, וניתן לשפר את התאימות הביולוגית הזו עוד יותר על ידי שיטות שלאחר טיפול כגון ניקוי ואחרי ריפוי.

מתכות סגסוגת המשמשות להדפסת תלת מימד דנטלית כוללות טיטניום (ti) וקובלט-כרום (co-cr), והתכונות המכניות של הסגסוגות אידיאליות עבור יישומים דנטליים רבים. סגסוגות מודפסות בתלת-ממד מציעות תכונות מכניות מעולות בהשוואה לשיטות יציקה מסורתיות, אך יש לשפר את הממשק בין המתכת המודפסת בתלת-ממד לבין ההזדווגות הקרמית כדי להתאים לדיוק המתקבל בשיטות יציקה מסורתיות. לסגסוגות קובלט כרום מודפסות תלת מימד יש ערכי קשיות גבוהים יותר (371±10hv), דיוק ועקביות גבוהים יותר והתאמה טובה יותר בהשוואה לשיטות יציקה מסורתיות.

הדפסת תלת מימד מתכת משמשת כיום ביישומים דנטליים ליצירת שכבות מתכת בתוך שיני חרסינה (כתרים או גשרים), תושבות מתכת למטרות יישור שיניים או שיקום, ומסגרות מתכת (סורגים) בהשתלות שיניים בפה מלא, תהליך מהיר יותר, יותר חסכוני, וקל יותר לממש מגוון רחב של גיאומטריות בודדות מאשר שימוש בטכניקות כרסום חיסור.

3. קרמיקה

חומרים קרמיים נחשבים לחומרים הטובים ביותר לשיקום שיניים בשל תכונותיהם המכניות המצוינות, התאימות הביולוגית, היעדר מחלוקות כגון שחרור יוני או קורוזיה, עמידות טובה בפני שחיקה וקורוזיה (יציבות לטווח ארוך) וכן תכונות אסתטיות.

חומרים קרמיים מסווגים יותר לקרמיקה של זכוכית, זירקוניה ואלומינה על בסיס המצע.

בפועל, זירקוניה הוא החומר הנפוץ ביותר ולעתים קרובות מכונה ''פלדה קרמית''. הוא נפוץ בשימוש בתחום התותבות, בדרך כלל לייצור כתרים, תותבות קבועות (fdps) ושחזורים מוכווני פגמים (למשל ציפוי סתימות), וכן לייצור שתלים דנטליים ורכיבי שיקום הנתמכים בשתל.

בנוסף, ניתן להשתמש בהדפסת תלת מימד קרמית ליצירת שתלים מורכבים וספציפיים למטופל; יש לו מספר יישומים בתחום ניתוחי קרניומקסילו-פנים וטיפול בפגמי עצם בלסת.

האתגר הגדול ביותר בפתרונות טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית להדפסת קרמיקה הוא נקודת ההיתוך הגבוהה שלהן והסדקים הנגרמים בתהליך הקירור. בנוסף, תכונות חומר הגלם משפיעות על נקבוביות ותכונות מכניות סופיות. התכונות המכניות של המוצר המוגמר אינן עקביות בשל סוגי המצעים השונים לחומרים קרמיים, הבדלים בטכנולוגיית מדפסת תלת מימד ומקורות אור, מגוון הצורות הרחב של שחזורי המטרה, והבדלים בבקרות ובפרמטרים של ההדפסה.

נכון לעכשיו, חומרים קרמיים כמו גם טכניקות הדפסה דורשות מחקר, חקר ובדיקה נוספים.