Introducció: Per als joves o estudiants que vulguin allisar les dents, cada cop més persones escolliran alineadors invisibles (aparadors transparents) per estètica. Les clíniques dentals generalment fabriquen desenes de jocs d'ortesis i en porten un cada 1-2 setmanes. Vice, ajustar gradualment l'angle de les dents i, finalment, aconseguir el tractament d'ortodòncia. No obstant això, com que heu de portar desenes d'anella, és una mica problemàtic i és un malbaratament. Aleshores, hi ha una millor solució tècnica?
On February 10, 2022, the Antarctic Bear was informed that researchers from Germany, Egypt and the United Arab Emirates have developed a new type of 3D printed transparent dental appliance, which is different from the appliances currently on the market. It is made of shape memory polymer. It has a "4D" shape memory function.
The orthodontic device they developed uses Kline Europe's clear ClearX resin, 3D printed using a DLP process, that softens once placed in the user's mouth, allowing it to accommodate, grasp and reposition misaligned teeth. So far, the aligners are not only biocompatible, but have demonstrated the ability to predictably change properties over time, potentially becoming an ideal replacement for current clear braces.
△Researchers believe that their dental braces can greatly reduce the cost associated with the production of braces, picture from Prodways
Beneficis dels brackets dentals 4D
Current appliances are made from different types of polymers, such as polyethylene materials, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester and polyurethane. The appliance works by controlling tooth movement by programming the deviation of the tooth's position from the actual tooth position. In most popular appliance systems on the market, each appliance can only move the teeth by {{0}}.2 to 0.3 mm, or 1 degree to 3 degree of rotation each time, and each appliance is worn for approximately 14 days before being replaced with the next one. Secondary appliance. Therefore, the correction cycle of teeth is long and the cost is high.
Per a aquest aparell, els investigadors se centren en dos inconvenients principals: les deficiències dels materials tradicionals i les consideracions biològiques del moviment de les dents. S'han introduït molts mètodes per accelerar biològicament el moviment de les dents. D'altra banda, també ha cridat l'atenció la introducció de nous materials per a electrodomèstics.
Els polímers de memòria de forma (SMP) són un dels materials més nous introduïts recentment a l'odontologia, especialment per a aplicacions d'ortodòncia. Ofereixen un gran potencial per a l'aplicació de materials mèdics.
La tecnologia d'impressió en quatre -dimensionals (impressió 4D) és la impressió 3D basada en materials amb memòria de forma. És evident que les peces impreses en 4D tenen la capacitat de canviar de forma al llarg del temps (la quarta dimensió) en condicions ambientals determinades. A mesura que els materials polímers amb memòria de forma continuen evolucionant, s'espera que creixin noves aplicacions d'impressió 4D a la indústria del disseny de productes. Els investigadors aporten la tecnologia 4D a la fabricació d'aparells d'ortodòncia.
Figura 1: error ortogràfic personalitzat (T) 21a dent, alineador imprès en 4D (A) i fèrula grisa (S) per alinear l'alineador
Materials, mètodes i resultats de recerca
Primer, els investigadors van crear un model de dent personalitzat amb dents de resina i acrílic. L'incisiu central superior esquerre (dent 21) estava luxat amb una luxació total de 3 mm i era mòbil per incrustació de cera rosa al model, mentre que les altres dents es fixaven amb resina (Fig. 1).
The team then used a standard Asiga Max 3D printer and ClearX resin, which it claims is an ideal material for "modification aligners," to create six pairs of 4D-printed aligners.
Aquests aparells s'apliquen a models amb dents desalineades i remullats amb aigua calenta. Durant aquest procés, la cera al voltant de la dent desalineada s'estova, permetent que l'aparell li doni forma i després es refredi per capturar les dades. (El procés específic és més complicat, si us plau llegiu el text original si us interessa.)
Els resultats van mostrar que l'aparell de memòria de forma va aconseguir amb èxit un moviment significatiu de les dents 21 i el moviment consistent també es va mesurar al sistema de simulació i mesura d'ortodòncia (OMSS). Però l'objectiu d'alineació mòbil de 3,00mm no es va assolir, només es va aconseguir 2,06-2,82 mm. Tot i així, els resultats van ser satisfactoris, amb un únic aparell de memòria de forma que va aconseguir gairebé tant moviment de la dent com 10 aparells convencionals.
Actualment, l'aparell d'impressió 4D es troba encara en fase d'investigació i s'espera que es comercialitzi el més aviat possible.
△ Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS) used to evaluate the efficacy of the team's 4D appliance
La impressió 3D dental comercial està explotant
Només en els darrers mesos, la creixent popularitat de la impressió 3D a la indústria dental ha fet que un munt de fabricants introdueixin nous materials i màquines, cadascun dissenyat per facilitar la producció d'alineadors de gran-volum, ja que competeixen en aquest procés de ràpida transformació. S'ha obert un món en un mercat molt rendible.
Earlier this month, Desktop Health, the medical business unit of 3D printer manufacturer Desktop Metal, released a new line of Einstein dental systems. The machines feature "HyperPrint" technology, which is said to be 50 percent faster than EnvisionTEC's Envision One system, launched with FDA-cleared Flexcera Smile Ultra plus resin.
A finals de l'any passat, el fabricant d'impressores 3D LCD d'escriptori UNIZ també va començar a enviar impressores 3D de resina NBEE. Dissenyat específicament per atendre les necessitats de producció d'alt volum dels dentistes, aquest sistema combina velocitat, qualitat i usabilitat per a la impressió en 3D de models d'alineadors, bases de pròtesis, proteccions nocturnes, guies quirúrgiques, aplicació de corones i ponts.
Empreses com Prodways ara han començat a imprimir en 3D productes finals-en volums extremadament elevats per als clients dentals. El desembre de 2021, l'empresa va revelar que s'havia encarregat de subministrar un gran client les màquines del qual s'utilitzarien per produir fins a un milió d'alineadores a l'any.
The researchers' findings are detailed in their paper, titled "Potential Application of 4D Technology in Fabrication of Orthodontic Aligners."
