Сравнительное исследование свойств материалов для компьютерной печати временных коронок и традиционных материалов для временных реставраций
Насколько прочными оказываются временные коронки, изготовленные с помощью технологий сканирования CAD/CAM и напечатанные на 3D-принтере, по сравнению с коронками, выполненными традиционным способом?
Сравнительное исследование свойств материалов для компьютерной печати временных коронок и традиционных материалов для временных реставраций
Исследователи из американского города Орегон сравнили свойства материалов для трехмерной печати с обычными композитами. В результате они пришли к выводу, что материалы для трехмерной печати обладают достаточными механическими свойствами и могут быть использованы для временных стоматологических реставраций.
«Мы пришли к выводу, что материалы для печати временных коронок обладают достаточными механическими свойствами для применения в стоматологии, несмотря на то, что 3D-принтеры не отличаются самой высокой точностью», — говорят авторы.
Глава исследовательской группы Энтони Тахаери ведет научную деятельность на кафедре биоматериалов и биомеханики факультета ресторативной стоматологии при Стоматологической школе Орегонского университета Здоровья и наук.
Сравнение по основным показателям
Изобретение CAD/CAM технологий визуализации, компьютерной фрезеровки повлекло за собой создание новых методик в ресторативной стоматологии. При этом мало внимание уделяется изучению свойств материалов, применяемых для изготовления временных конструкций с помощью трехмерной печати.
Авторы работы провели сравнительное исследование двух популярных материалов для трехмерной печати временных коронок (NextDent C&B, NextDent), обрабатываемых с помощью относительно недорогой и популярной модели 3D-принтера с технологией стереолитографии, с двумя материалами для традиционного изготовления коронок. Основная задача состояла в том, чтобы оценить свойства полимеров для трехмерной печати со свойствами традиционных материалов.
В ходе эксперимента с помощью принтера FormLabs 1+ с технологией стереолитографии изготовили несколько образцов, размером 25х2х2 мм, используя разные углы фрезеровки: 0°, 15°, 45°и 90°. Образцы сравнивали с образцами, выполненными из материалов для традиционного изготовления коронок: Integrity Temporary C&B material (Dentsply Sirona) и Jet (Lang Dental).
Как выяснилось, точность напечатанных образцов напрямую зависит от угла фрезеровки. Так, образцы, изготовленные с углом фрезеровки 90°, отличались меньшей погрешностью, по сравнению с образцами, угол фрезеровки которых составил 0°, 15° и 45°. Образцы с углом фрезеровки 90° обладали значительно меньшей средней погрешностью, чем образцы, напечатанные под углом 45° (p < 0,05).
Ученые не выявили взаимосвязи между толщиной печатаемых слоев и модулем упругости (способность материала упруго деформироваться при приложении к нему силы), а также показателем максимального напряжения.
Далее перешли к сравнению свойств образцов, изготовленных на принтере, с образцами, выполненными традиционным способом. Итак, модуль упругости образцов, изготовленных на 3D-принтере, соотносится с данным показателем у образцов, изготовленных из материала Jet. Тем не менее, образцы из материала Integrity обладают существенно более высоким модулем упругости, по сравнению с другими образцами.
Показатели максимального напряжения у образцов, выполненных по технологии трехмерной печати, и образцов из материала Integrity сопоставимы. При этом максимальное напряжение у образцов из материалов для 3D-печати намного выше показателя, отмеченного у образцов из материала Jet.
Образцы из материалов для 3D-печати обладают более высокой степенью конверсии, по сравнению с образцами из Integrity и Jet. Чем выше данный показатель, тем меньше вероятность, что модель будет обладать плохими механическими свойствами, изменять цвет со временем и терять качественные характеристики.
«Таким образом, материалы для трехмерной печати обладают схожими показателями модуля упругости и максимального напряжения с материалами Integrity и Jet, следовательно, обладают достаточными механическими свойствами и могут применяться для изготовления и установки временных коронок», — говорят авторы.
Механические свойства
Исследователи обращают внимание, что недостаток работы в том, что свойства материалов рассматривались только с точки зрения однонаправленного давления. При этом в действительности коронки подвергаются силовому воздействию с разных сторон. Тем не менее, по результатам исследования было заключено, что данные материалы достаточно прочные и могут применяться для изготовления стоматологических реставраций.
«В дальнейшем планируется улучшить точность печати образцов. Для этого необходимо, чтобы 3D-принтер мог оптимизировать параметры печати в зависимости от типа полимерного композитного материала, чтобы улучшить точность итогового образца», — говорят авторы.
