Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_58_библиотеки_им_акад_М_И_Перельмана
.pdf
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Помимо этого, распространение получили различные компьютерные системы определения цвета.
Основная цель данных систем - объективная оценка цветовых характеристик зуба в стандартных
оптических условиях и составление рабочей оптической карты с описанием малейших оттенков
исследуемого зуба.
Например, прибор VitaEasychadeCompact (Германия) (рис. 3.31) позволяет проводить определение
цвета в нескольких режимах (от целого зуба до исследования нескольких необходимых зон). В
данном устройстве использована светодиодная система LEDs (спектрофотометрия), позволяющая
определить даже «сложные», состоящие из нескольких оттенков участки.
Рис. 3.31. Прибор VitaEasyshadeCompact (Германия), основанный на спектрофотометрии
Аппарат ShadeEyeNCC (Япония) использует принцип колориметрии и состоит из базисного модуля
со встроенным принтером и мо-
бильного цифрового датчика (рис. 3.32). Преимуществами данного устройства считают пониженные
требования к окружающему освещению, высокую точность определения, очень большой банк
данных о пациентах с фотоархивом, идентификацию цвета по трем основным позициям (тон,
насыщенность, яркость).
Рис. 3.32. Аппарат ShadeEyeEX (Япония), основанный на колориметрии
Третье используемое направление в настоящее время - совершенствование интраоральных камер.
Прибор Sopro 717 (рис. 3.33) оснащен специальной насадкой, которая фиксируется
непосредственно на зубе таким образом, что исключено попадание на его поверхность какого-
либо дополнительного освещения, имеющегося в стоматологическом кабинете. Полученный
результат выводится на монитор компьютера и может быть передан в зуботехническую
лабораторию в графическом формате. Преимущество данной камеры - улучшенная возможность
определения цвета боковых зубов за счет подвижной головки камеры, мощной линзы и диодных
источников света.
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Рис. 3.33. Цифровая интраоральная камера Sopro717 (Франция)
Определение цвета керамического или металлокерамического протеза - сложный,
продолжительный и ответственный этап. Передача информации зубному технику на расстоянии по
стандартной шкале
расцветок в большинстве случаев не дает ему возможности изготовить протез высокого
эстетического качества. Создание централизованных автономных зуботехнических лабораторий
(фабрик) - выгодное современное направление в организации стоматологической службы. Однако
выполнение работы в условиях, где зубной техник не имеет контакта с врачом и пациентом, без
создания полной информационной базы сопровождения (компьютерная информация,
схематическое расчленение поверхности зуба по топографическим плоскостям, макрофотографии,
гипсовые модели, слайды и др.), будет сведено к стандартному (шаблонному) изготовлению
керамической и металлокерамической конструкции.
Следует считать оправданным изготовление зубным техником дополнительной (для
индивидуального использования) шкалы расцветок по наиболее часто применяемым им
комбинациям керамических масс.
Человеческая память способна прочно и долго сохранять в себе цифровую, историческую,
географическую и другую информацию. Но невозможно запомнить и удержать в памяти все
комбинации цветов и их оттенки. Зрительная память человека не может долго хранить весь спектр
увиденной информации. Целесообразно применение информационно-топографический карты, на
которой в горизонтальной и вертикальной плоскостях будут отмечены и переданы в
зуботехническую лабораторию характерные индивидуальные особенности зубной поверхности.
Эффективным будет сопровождение информационно-топографической карты макрофотографиями.
При условии сохранности коронок опорных зубов изготовление диагностической модели из
высокопрочного гипса до их препарирования позволит зубному технику перенести на
керамическую конструкцию размеры и рельефные особенности соответствующих зубов.
Установленный цвет должен быть продемонстрирован пациенту и согласован с ним. Это
необходимо по этическим нормам и в определенной степени обеспечит клиницисту юридическую
независимость при условии возникновения в дальнейшем дискуссий относительно цвета
керамического покрытия готового протеза.
Пациенты при совместном обсуждении цвета, как правило, склоняются к более светлым тонам с
оговорками «брошу курить», «буду отбеливать зубы» и т.д. Клиницист обязан принять оптимальное
решение с учетом имеющихся условий и реальных пожеланий пациента. Но при необоснованности
пожеланий последнего необходимо убедить его в принятии правильного совместного решения.
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
При сложной цветовой позиции будет правильным изготовление диагностического керамического
образца и изучение его в сравнении с естественными зубами пациента.
В клинической практике известны случаи, когда на этапе припасовки и определения соответствия
цвета готовой керамической коронки заданному устанавливается гармоничное цветосочетание.
Однако после ее фиксации на постоянный цемент, который был использован произвольно,
определяется расхождение в цвете. Поэтому при изготовлении цельнокерамических протезов
используемый для фиксации цемент следует дифференцировать по цветовым оттенкам.
Профессиональная деятельность и творческие возможности зубного техника, не имеющего
контакта с врачом и пациентом, ограничены. Как бы хорошо ни знал он материаловедение, ни
владел техникой нанесения и обжига керамических масс, без знания анатомических и структурных
особенностей зубных тканей и визуального изучения зубных рядов вместе с клиницистом
высокопрофессиональное выполнение работы невозможно.
Таким образом, следует отметить, что определение цвета и изучение поверхности имеющихся
зубов врач должен проводить совместно с зубным техником и с учетом пожеланий пациента.
Работать нужно в помещениях, где выдержаны гигиенические нормы освещения. Необходимо
знать физико-оптические свойства зубных тканей, их цвето-световые характеристики и уметь
воссоздавать их в керамических конструкциях. Только в этом случае гарантирован успех в
достижении высоких индивидуальных эстетических норм.
3.8. ТЕХНОЛОГИЯ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ/ПЛАВЛЕНИЯ
Технология селективного лазерного спекания/плавления относится к так называемым аддитивным
технологиям, активно развивающемуся, альтернативному способу создания трехмерных объектов.
В отличие от классического формообразования, где от заготовки отсекается все лишнее и за счет
этого получается деталь, при аддитивных технологиях деталь образуется послойным добавлением
материала. Такой подход позволяет создавать уникальные изделия, которые практически
невозможно получить литьевыми и другими традиционными методами.
Аддитивные технологии (AF - Additive Manufacturing) - это запрограммированное послойное
наращивание и синтез объекта по заранее созданной 3D-модели, выполненной в графическом
редакторе.
Технология аддитивного производства выполняется в несколько этапов:
► подготовка CAD-модели;
► создание STL-файла;
► формирование множества слоев CAD-модели;
► 3D-печать;
► финишная обработка;
► готовое изделие.
История создания аддитивных технологий берет свое начало с 1980-х годов, когда Чарльз Халл,
работающий в компании Ultra Violet Products, начал заниматься разработкой и реализацией
концепции трехмерной печати. В 1986 г. он получил патент на стереолитографию и основал
компанию 3-D Systems. Устройство, которое изобрел Халл, «выращивало» смоделированный на
компьютере 3D-объект из жидкой фотополимеризующейся композиции (ФПК), нанося ее слой за
слоем на подвижную платформу, погружаемую в ванну с ФПК. Толщина каждого отдельного слоя
составляла 0,1-0,2 мм. Чарльз Халл является также изобретателем формата STL, который
используется всеми ведущими коммерческими CAD-пакетами при экспорте моделей для
аддитивных технологий. Приблизительно в то же время Скотт Крамп (Scott Crump) из компании
Stratasys разработал первый в мире FDМ-аппарат (FDM - Fused Deposition Modeling - послойная
заливка экструдируемым расплавом или «печать расплавленным материалом»). Первоначально обе
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
технологии предназначались для получения моделей и макетов проектируемых изделий. В
настоящее же время с помощью 3D-принтеров можно получать уже конечные готовые продукты.
B 1989 г. К. Дeкapдoм был предложен метод селективного лазерного спекания и напечатаны первые
изделия из металлического порошка.
Селективное лазерное спекание (англ. Selective Laser Sintering, SLS) - это один из методов
аддитивных технологий, который заключается в спекании мелкодисперсного порошкового
материала с помощью лазера (рис. 3.34).
Рис. 3.34. Процесс спекания металла лазером
Технология SLS предполагает использование лазерного излучения с высокой мощностью для того,
чтобы плавить небольшие частицы пластика, металла, керамические или стеклянные порошки в
массу, которая имеет желаемую трехмерную форму. Лазер посредством системы фокусирующих
линз и зеркал избирательно спекает порошкообразный материал путем сканирования поверхности
порошка и последовательной сверки его с генерируемой в памяти компьютера 3D-моделью детали.
Процесс спекания осуществляется в вакуумной либо наполненной инертным газом камере (рис.
3.35).
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Рис. 3.35. Технология селективного лазерного спекания
Лазерное спекание порошков представляет собой циклический процесс, состоящий из следующих
этапов:
► нагрев порошка в рабочей камере до температуры, близкой к его плавлению;
► нанесение порошкового слоя и выравнивание его роликом;
► лазерная обработка (сканирование) порошкового слоя;
► чистка полученного слоя;
► сдвиг столика с образцом вниз на величину толщины одного слоя;
► повторение вышеперечисленных этапов (нанесение последующих слоев).
В итоге работы получается готовое изделие с пористой шероховатой поверхностью (рис. 3.36).
После его извлечения из камеры излишки порошка удаляются встряхиванием или зачисткой
специальным шпателем.
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Рис. 3.36. Каркасы металлокерамических протезов, выполненные методом селективного лазерного
спекания, до окончательной обработки
Достоинства и недостатки технологий SLS
К достоинствам технологий селективного лазерного спекания можно отнести следующие:
► прочность изделия;
► использование нетоксичных материалов;
► возможность одновременного создания нескольких моделей;
► высокая скорость печати (до 35 мм/ч);
► низкие напряжения и деформации;
► возможность вторичной переработки материала. Недостатками технологий SLS являются:
► низкое разрешение печати (0,1-0,15 мм за слой);
► пористость, возможное образование трещин и высокая шероховатость готового изделия;
► высокие требования к атмосфере, пригодной для процесса печати;
► продолжительное время нагревания/остывания установки, особенно при создании больших
моделей;
► относительно высокая стоимость материалов и оборудования. Для устранения указанных
недостатков технология селективного
лазерного спекания совершенствовалась и постепенно трансформировалась в новую. В настоящее
время в стоматологии в основном применяется технология селективного лазерного плавления.
Сущность технологии селективного лазерного плавления
Селективное лазерное плавление SLM по существу представляет собой схожий с SLS процесс, но в
основном относится к использованию металлического порошка. SLM-установки специально
спроектированы для работы с металлами и производят готовую продукцию за один
технологический процесс. Этим они также отличаются от металлических изделий, сделанных с
помощью SLS-машины, которые должны пройти через несколько процессов.
Основателями технологии SLM являются Д. Шварце и М. Фокеле из компании F&S
Stereolithographietechnik, которые проводили совместные исследования с В. Майнерсом и К.
Виссенбахом из института Фра-унгхофера (Германия). Они доработали предшествующую
технологию лазерного спекания и создали первые опытные установки для лазерного плавления. В
2000-х годах их компания заключила партнерское соглашение с компанией MCP HEK GmbH из
Любека, позже переименовавшейся в MTT Technology GmbH, а затем в широко известную SLM
Solutions GmbH. Патент на технологию до сих пор находится у этой компании, которая ответственна
за улучшения и постоянные доработки технологии, и она же является крупнейшим производителем
установок и другого оборудования для селективного лазерного плавления в мире.
Главное отличие от остальных разновидностей спекания в том, что при лазерном плавлении
материал полностью расплавляется, образуя однородную кристаллическую структуру, а не
спекается, подобно технологии порошковой металлургии. Это достигается за счет высокой
мощности лазерного луча до 2000 мА. В этом плане процесс больше похож на плавление
электронным лучом. Наиболее значимыми параметрами, определяющими качество спекаемых
слоев, являются характеристики исходных материалов и параметры спекания. К характеристикам
исходных материалов относятся размер и форма частиц (30 мкм), насыпная плотность и величина
удельной поверхности порошка. Параметрами спекания являются мощность лазера, скорость
сканирования, интенсивность лазерного излучения, частота импульсов, защитная атмосфера, время
выдержки. Качество спекаемых слоев при лазерном плавлении характеризуется максимально
достижимой точностью, равномерной плотностью, максимальной и минимальной толщиной
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
обрабатываемого слоя. При этом имеется возможность выбора оптимальных параметров
обработки, полученных как экспериментальным путем, так и методами математического
моделирования.
Усовершенствованная установка для технологического процесса лазерного селективного плавления
состоит из сканера, лазера, устройства для подачи порошка и манипулятора, смещающего деталь
по вертикали по мере добавления слоев. Сплавление начинается с построения трехмерного
изображения объекта в графическом редакторе. Готовый объект разделяется на слои толщиной от
20 до 100 микрон, делается двухмерное изображение каждого слоя, которое отдельно сохраняется
и закладывается в программу установки. Как правило, используется
формат STL, который распознается всеми установками для лазерного спекания и плавления (рис.
3.37).
Рис. 3.37. Технология селективного лазерного плавления
Преимущества технологии селективного лазерного плавления:
► для предварительной обработки данных в CAD-системе получают поперечные сечения 3D-
модели с минимальным шагом;
► порошок подается сразу в двух направлениях из автоматического устройства на подогреваемую
рабочую платформу, затем распределяется на плоскости тончайшим слоем;
► современные стекловолоконные лазеры расплавляют сегмент каждого слоя в соответствии с
конфигурацией поперечного сечения детали в заданных координатах (2D-файла);
► одновременно возможно использование от двух до четырех лазеров, что повышает качество и
производительность до 400%
(рис. 3.38).
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Рис. 3.38. Процесс лазерного плавления с помощью четырех лазеров
В настоящее время данная технология широко применяется в авиационной, космической
промышленности и других производствах, где необходима высокая точность изготовления деталей
и объектов. Для этого используются специально разработанные промышленные установки,
рассчитанные на большой размер изготавливаемых изделий и занимающие значительное
пространство в производственных цехах.
В стоматологии методы селективного спекания и плавления начали применяться в последние годы
и зарекомендовали себя как перспективные методы изготовления различных видов
ортопедических конструкций, с успехом конкурирующие с технологиями литья и CAD/CAM. Так,
методом 3D-печати изготавливаются различные ортопедические конструкции (каркасы для
протезов) из полимерного материала PEEK HP3, обладающего отличными механическими,
физическими и химическими свойствами.
Лидирующие позиции по производству установок для селективного лазерного плавления,
использующихся в зубопротезном деле, занимает фирма SLM Solutions (Германия), предложившая
первую в мире портативную настольную установку Realizer SLM 50 (рис. 3.39).
Рис. 3.39. Портативная установка для лазерного плавления Realizer SLM 50 (Германия)
Realizer SLM 50 - настольная установка для производства деталей из металлического порошка:
золота, стали, кобальт-хрома и др. Камера высотой 40 мм дает возможность печатать даже
довольно крупные изделия, а сверхточный лазер обеспечивает высокую детализацию и качество,
необходимое при изготовлении различных стоматологических конструкций.
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Благодаря экономичности и небольшим размерам система идеально подходит для зуботехнической
лаборатории. Кроме того, она дополнительно оснащена стереомикроскопом.
Преимущества использования:
► трехмерная машина SLM 50 способна производить до 25 см
3
металлических изделий в час.
Установка является компактным и эффективным решением, не уступающим по технологичности
более крупным машинам. Высокую точность гарантирует минимальная толщина стенки изделий,
находящаяся примерно на уровне 20-50 мкм;
► металлический порошок SOLIBOND C plus специально адаптирован для технологии SLM,
представляет собой мелкодисперсный порошок с диапазоном размера частиц -10/+63 мкм.
Химический состав: Co (63%), Cr (24%), Mo (2,9%), W (8,1%), Nb (0,9%), Si (1,1%);
► компактные размеры;
► настольная конструкция;
► минимальное время внедрения в производство;
► высокая скорость изготовления конструкций (120 ед. в день);
► благодаря четко контролируемым условиям послойного нанесения металла получаемые
конструкции обладают гомогенной микроструктурой;
► низкая себестоимость получаемых конструкций благодаря отсутствию промежуточных этапов
изготовления;
► машина экономична - расходуется только металл, необходимый для изготовления конструкции.
Для больших объемов при изготовлении стоматологических изделий используют более мощные,
стационарные установки (рис. 3.40):
► установка TRUPRINT-1000, оснащена двумя лазерами;
► пятно лазера автоматически регулируется от 80 до 115 микрон, а минимальная толщина слоя
составляет всего 20 микрон;
► установка лазерного плавления TRUPRINT-1000 обеспечивает возможность создания
крупногабаритных объектов. Размеры колодца камеры построения (500×280×365 мм) позволяют
строить крупные изделия не отдельными узлами и составными элементами, а целиком. Также
возможно построение нескольких «мелких» изделий, в том числе по разным 3D-моделям, за один
цикл;
► для лазерного плавления используются нержавеющая и инструментальные стали, алюминиевые,
титановые сплавы, титан, кобальт-хром и др.;
► установка оснащается модулем для очистки и просеивания неиспользованного порошка.
https://t.me/medicina_free
Создано telegram - @denti_library и инстаграм - @dent.university
Рис. 3.40. Стационарная установка лазерного плавления TRUPRINT-1000 (Швейцария)
После того как извлекается готовая деталь, система автоматически фильтрует остатки порошка и
готовит его для дальнейшего использования. Таким образом, потери материала при очистке
прототипов или смене материала составляют не более 4-5%.
В настоящее время есть все основания полагать, что такие традиционные методы и этапы
изготовления протезов, как внутриротовые оттиски с помощью ложек и отливка моделей гипсом,
моделирование каркасов электрошпателем, литье металлов или изготовление временных
пластмассовых коронок методом полимеризации, будут полностью заменены технологиями 3D-
моделирования и печати. Главная проблема технологии селективного лазерного плавления -
использование металла в качестве основного конструкционного материала - также будет решена
благодаря новым исследованиям процесса лазерного плавления керамики, и прежде всего
диоксида циркония в виде нанопорошка.
Таким образом, технология лазерного селективного спекания/плавления является весьма
перспективной, так как позволяет использовать новые материалы и значительно повышает
точность изготовления протезов, что позитивно отражается на качестве проводимого
ортопедического лечения.
Контрольные вопросы
1. Какое количество кобальта содержится в кобальт-хромовом сплаве?
2. Какой из сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии, считают наиболее
аллергенным?
3. Что такое стеклокерамика?
4. Какие основные недостатки протезов из нейлона вам известны?
5. Какие основные свойства оттискных материалов вам известны?
6. Какова прогнозируемая усадка неспеченного керамического блока из диоксида циркония?
7. Какие виды боров различают по материалу изготовления?
8. Какой модуль упругости у стеклокерамики?
9. На какие плоскости следует делить коронку зуба при определении цвета?
https://t.me/medicina_free
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана