Introduktion: Til unge eller studerende, der ønsker at rette tænder, vil flere og flere vælge usynlige aligners (gennemsigtige seler) til æstetik. Tandklinikker laver generelt snesevis af sæt bøjler og bærer en hver 1-2 uge. Vice, gradvist justere vinklen på tænderne, og endelig opnå ortodontisk behandling. Men fordi du skal have snesevis af seler på, er det lidt besværligt og spild. Så er der en bedre teknisk løsning?
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
Fordele ved 4D tandbøjler
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.
For dette apparat fokuserer forskerne på to hovedulemper: manglerne ved traditionelle materialer og de biologiske overvejelser ved tandbevægelse. Mange metoder er blevet introduceret til biologisk at accelerere tandbevægelser. På den anden side har introduktionen af nye apparatmaterialer også vakt opmærksomhed.
Formhukommelsespolymerer (SMP'er) er et af de nyere materialer, der for nylig er introduceret i tandplejen, især til ortodontiske applikationer. De tilbyder et stort potentiale for anvendelse af medicinske materialer.
Fire-dimensionel printteknologi (4D-print) er 3D-print baseret på formhukommelsesmaterialer. Det er klart, at 4D-printede dele har evnen til at ændre form over tid (den fjerde dimension) under givne miljøforhold. Efterhånden som polymermaterialer med formhukommelse fortsætter med at udvikle sig, forventes nye 4D-printapplikationer i produktdesignindustrien at vokse. Forskere bringer 4D-teknologi til fremstilling af ortodontiske apparater.
Figur 1: Tilpasset tastefejl (T) 21. tand, 4D-printet aligner (A) og grå skinne (S) til justering af aligner
Forskningsmaterialer, metoder og resultater
Først skabte forskerne en tilpasset tandmodel ved hjælp af harpiks og akryltænder. Den øverste venstre centrale fortand (tand 21) blev forskudt med en total forskydning på 3 mm og var bevægelig ved indstøbning i lyserød voks i modellen, mens de øvrige tænder blev fikseret med harpiks (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.
Disse apparater anvendes på modeller med skæve tænder og gennemblødt i varmt vand. Under denne proces bliver voksen omkring den forkert justerede tand blød, så den kan formes af apparatet og derefter afkøles for at fange dataene. (Den specifikke proces er mere kompliceret, læs venligst den originale tekst, hvis du er interesseret.)
Resultaterne viste, at formhukommelsesapparatet med succes opnåede betydelig bevægelse af tænderne 21, og konsistent bevægelse blev også målt i Ortodontic Measurement and Simulation System (OMSS). Men mobiljusteringsmålet på 3,00mm blev ikke nået, kun 2,06-2,82 mm blev nået. Alligevel var resultaterne tilfredsstillende, med et enkelt apparat med formhukommelse, der opnåede næsten lige så meget bevægelse af tanden, som 10 konventionelle apparater kunne.
På nuværende tidspunkt er 4D-printapparatet stadig på forskningsstadiet, og det forventes at blive kommercialiseret hurtigst muligt.
△ Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS) used to evaluate the efficacy of the team's 4D appliance
Kommerciel dental 3D-print eksploderer
Alene inden for de seneste par måneder har den voksende popularitet af 3D-print i dentalindustrien fået en række producenter til at introducere nye materialer og maskiner, der hver især er designet til at lette produktionen af høj-volumen aligner, da de konkurrerer i denne hastigt voksende En verden har åbnet sig på et yderst profitabelt marked.
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.
I slutningen af sidste år begyndte producenten af desktop LCD 3D-printer UNIZ også at sende NBEE-harpiks 3D-printere. Specifikt designet til at imødekomme tandlægers højvolumenproduktionsbehov, kombinerer dette system hastighed, kvalitet og anvendelighed til 3D-printning af aligner-modeller, protesebaser, nattevagter, kirurgiske guider, kroner og broer.
Virksomheder som Prodways er nu begyndt at 3D-printe slut-produkter i ekstremt store mængder til tandlægekunder. I december 2021 afslørede virksomheden, at den havde fået til opgave at levere til en stor kunde, hvis maskiner ville blive brugt til at producere op til en million aligners om året.
The researchers' findings are detailed in their paper, titled "Potential Application of 4D Technology in Fabrication of Orthodontic Aligners."
