Новое поколение ортодонтических ретейнеров

Т. Долдо
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

Л. Ди Вече
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

Э. Феррари Каджидьяко
кафедра периодонтологии, Университет Комплутенсе, Мадрид (Испания)

Н. Нути
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

С. Паррини
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

Ф. Карбончини
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

М. Феррари
кафедра медицинских биотехнологий, Университет Сиены (Италия)

Ретенция является важным этапом ортодонтического лечения, так как есть тенденция к возвращению зубов в исходное положение [1]. Чтобы избежать рецидива после ортодонтического лечения, в 1973 году Knierim впервые использовал ретейнер прямой фиксации [2, 3], который до сих пор часто используется для предотвращения рецидива скученности во фронтальном отделе нижней челюсти [2, 3, 4]. В 1977 году Zachrisson представил витой проволочный лингвальный ретейнер, который, несмотря на обилие форм, является золотым стандартом [5, 6].

Ортодонтические ретейнеры также оказывают влияние на состояние тканей пародонта. Описано множество типов ретейнеров, использующих проволоки разных материалов и диаметров [7], а также различные типы композитов для фиксации [8], в том числе в сочетании со стекловолокном [9]. В двух последних статьях сообщалось об изготовлении индивидуального лингвального ретейнера, вырезанного из никелево-титанового блока по технологии CAD/CAM, фиксированного на нижней челюсти с помощью циркониевой балки [10, 11].

В последние годы появилась новая возможность для клиницистов: технология CAD-CAM и 3D-печать [12, 13], которые уже нашли свое применение во всех аспектах протезирования [14, 15, 16, 17, 18]. Эти новые виды технологий полезны для многих направлений стоматологии: от имплантологии [19, 20] до протезирования [21]. В частности, показания к использованию CAD-CAM и 3D-принтеров можно найти и в ортодонтии [22-24].

Ортодонты уже знакомы с некоторыми продуктами, которые используют технологию 3D-печати (например, элайнеры), также известную как аддитивное производство, при котором слои материала последовательно накладываются друг на друга, чтобы сформировать объект [25]. Американское общество испытаний и материалов определило аддитивное производство как «процесс соединения материалов с целью создания объектов исходя из данных 3D-модели, слой за слоем, в отличие от методов, которые подразумевают субстрактивную технологию» [12].

С 1986 года, когда Hull основал компанию 3D Systems для продажи первой машины для быстрого макетирования, которую он назвал стереолитографией (SLA), десятки 3D-принтеров, использующих вариации SLA, моделирование плавленого осаждения (FDM) и фотополимер PolyJet (PPP), стали более доступными [26].

Кроме того, для 3D-печати теперь доступны другие материалы: металл, керамика и полимеры. В категории полимеров можно найти светоотверждаемые полимеры [27]. Машины стереолитографии (SLA) обычно используют этот тип полимера как строительный материал, засвечивая каждый слой с помощью ультрафиолета или лазера. Эти полимеры имеют больше гибкости и вариантов цвета, жесткости и модификации компонентов [15]. Точность изготовления зависит от геометрии, метода печати и используемых материалов. SLA может изготовить структуры с толщиной слоя 25 мкм [16]. Точность изготовления и прилегания также важна с точки зрения комфорта пациента и здоровья десен.

Сегодня при изготовлении индивидуального лингвального ретейнера качество цифрового оттиска и STL-файла играет важную роль. STL-файл создается с помощью внутриротового сканера (iOS) или после сканирования гипсовой модели. В обоих случаях STL-файл будет создан с помощью программного обеспечения 3D-принтера.

Основные преимущества использования iOS для цифровых оттисков — это высокий уровень комфорта для пациента, сокращение рабочего времени, относительно низкая стоимость [14]. Кроме того, следует рассмотреть возможность обойтись без изготовления реальных моделей, следуя полному цифровому протоколу [14], или изготовить модель с помощью того же 3D-принтера [22]. Оба метода могут быть успешно реализованы. По этим причинам в данной статье впервые, насколько нам известно, сообщается об использовании технологии 3D-печати для изготовления индивидуальных лингвальных ретейнеров.

Клинический случай № 1 изготовления индивидуального лингвального ретейнера

Пациент, 19 лет, прошел ортодонтическую терапию для исправления прикуса. В конце ортодонтического лечения были удалены брекеты на верхней челюсти. В связи с изменением индекса Болтона пациенту было проведено консервативное лечение верхних боковых резцов (рис. 1). Были сделаны цифровые оттиски (Aadva iOS) обеих челюстей.

Верхняя модель, напечатанная с помощью 3D-принтера, использовалась для изготовления прозрачного термопластичного ретейнера, который был готов через 5 дней с момента снятия брекетов. Для обработки STL-файла и подготовки его к печати использовалось программное обеспечение CAD/CAM (рис. 2). Далее файл был отправлен на 3D-принтер (ASIGA) (рис. 3). Ретейнер был изготовлен с использованием экспериментального полимера (Genial Printing Resin, GC). На случай проблем при фиксации ретейнера была сделана его копия.

Рис. 1 а. Пациент нуждается в стабилизации нижних передних зубов.

Рис. 1 б. Пациент нуждается в стабилизации нижних передних зубов.

Рис. 1 в. Пациент нуждается в стабилизации нижних передних зубов.

Рис. 1 г. Пациент нуждается в стабилизации нижних передних зубов.

Рис. 2. После получения цифрового оттиска конструкция была создана с помощью программного обеспечения.

Рис. 3 а. Проект ретейнера был перенесен в ПО 3D-принтера и доработан.

Рис. 3 б. Проект ретейнера был перенесен в ПО 3D-принтера и доработан.

Рис. 3 в. Проект ретейнера был перенесен в ПО 3D-принтера и доработан.

Рис. 3 г. Проект ретейнера был перенесен в ПО 3D-принтера и доработан.

Рис. 3 д. Проект ретейнера был перенесен в ПО 3D-принтера и доработан.

После изготовления ретейнера пациент, которому ранее была проведена профессиональная гигиена полости рта, был подготовлен для фиксации ортодонтической конструкции. Операционное поле изолировали с помощью раббердама. Язычная поверхность нижних передних зубов (от клыка до клыка) была протравлена 32%-ной ортофосфорной кислотой в течение 45 секунд, затем промыта водой и высушена.

После зубы обрабатывали адгезивом (Premio Bond Universal Adhesive System, GC) и светили 40 секунд. Между тем ретейнер был обработан в течение 1 минуты с помощью MultiPrimer (GC). Для фиксации использовали MutliLink (GC) (рис. 4). Внутренняя поверхность ретейнера была обработана пескоструем с помощью устройства CoJet (3M-ESPE).

После того как поверхности были подготовлены, на ретейнер был нанесен очень тонкий слой цемента, после чего конструкцию фиксировали к зубам. На ретейнер оказывалось постоянное давление, чтобы перед полимеризацией удалить излишки цемента. После завершения полимеризации раббердам был снят, брекеты с нижней челюсти были сняты и пациент был отправлен домой после инструктажа по гигиене полости рта (рис. 5).

Пациент приходил на контрольный осмотр через семь дней, один и шесть месяцев. Расцементировки или переломов ретейнера выявлено не было (рис. 6). Кроме того, не выявлено скопления налета на шинированных зубах. Спустя 6 месяцев не было ни кровотечения при зондировании, ни каких-либо других признаков гингивита (рис. 6).

Рис. 4 а. Фиксация ретейнера с помощью LinkForce, ГХ.

Рис. 4 б. Фиксация ретейнера с помощью LinkForce, ГХ.

Рис. 4 в. Фиксация ретейнера с помощью LinkForce, ГХ.

Рис. 4 г. Фиксация ретейнера с помощью LinkForce, ГХ.

Рис. 5 а. Ретейнер сразу до и после снятия раббердама.

Рис. 5 б. Ретейнер сразу до и после снятия раббердама.

Рис. 6 а. Осмотр через 6 месяцев.

Рис. 6 б. Осмотр через 6 месяцев.

Клинический случай № 2 изготовления индивидуального лингвального ретейнера

Взрослой пациентке потребовалось ортодонтическое лечение, чтобы выровнять нижние резцы. Было решено сделать быстрое перемещение резцов с помощью эластичной тяги (рис. 7). Через две недели зубы оказались в одной линии, был сделан внутриротовой цифровой оттиск и сгенерирован STL-файл (рис. 8).

С помощью лабораторного сканера (Aadva) был получен STL-файл и спроектирован несъемный лингвальный ретейнер (рис. 9). Затем полученный файл был перенесен на 3D-принтер (Asiago) для изготовления ретейнера (рис. 10). Были сделаны два одинаковых ретейнера (рис. 11).

Далее нижние зубы были изолированы с помощью раббердама и проведена фиксация ретейнера, как описано в клиническом случае № 1 (рис. 12, 13). Для защиты межзубных промежутков от попадания цемента и улучшения гигиены в дальнейшем использовали микрощеточки. Через 6 месяцев пациентка показала хорошую эстетику и гигиену (рис. 14).

Рис. 7 а. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 7 б. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 7 в. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 7 г. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 7 д. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 7 е. Состояние пародонта в области нижних резцов у взрослой пациентки. Резцы были перемещены.

Рис. 8 а. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 8 б. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 8 в. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 8 г. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 8 д. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 8 е. Полученный цифровой оттиск iOS (Aadva, GC) и два сгенерированных STL-файла.

Рис. 9 а. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 9 б. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 9 в. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 9 г. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 9 д. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 9 е. Проектирование лингвального ретейнера.

Рис. 10 а. ПО готово к печати ретейнера.

Рис. 10 б. ПО готово к печати ретейнера.

Рис. 10 в. ПО готово к печати ретейнера.

Рис. 10 г. ПО готово к печати ретейнера.

Рис. 11 а. Для одного и того же пациента были напечатаны два ретейнера.

Рис. 11 б. Для одного и того же пациента были напечатаны два ретейнера.

Рис. 11 в. Для одного и того же пациента были напечатаны два ретейнера.

Рис. 11 г. Для одного и того же пациента были напечатаны два ретейнера.

Рис. 12 а. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 б. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 в. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 г. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 д. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 е. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 12 ж. Клинические этапы фиксации: раббердам всегда на месте.

Рис. 13 а. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 б. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 в. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 г. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 д. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 е. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 ж. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 13 з. Этапы фиксации ретейнера.

Рис. 14 а. Клиническая и рентгенологическая картины при осмотре через 6 месяцев.

Рис. 14 б. Клиническая и рентгенологическая картины при осмотре через 6 месяцев.

Рис. 14 в. Клиническая и рентгенологическая картины при осмотре через 6 месяцев.

Обсуждение результатов использования ретейнеров, изготовленных с помощью 3D-принтера

Это первый описанный в литературе случай изготовления подобных ортодонтических ретейнеров на 3D-принтере. Поскольку на эту тему нет литературы, нельзя проводить сравнения с другими случаями использования той же техники. Метод, представленный выше, имеет определенные преимущества в сравнении с классическими подходами.

В первую очередь возможность изготовления ретейнера с учетом анатомических особенностей. Можно получить большую контактную поверхность и, следовательно, большую адгезию ретейнера к зубам и лучшую эстетику.

Метод цифровой печати имеет объективные преимущества, уже не раз описанные в литературе (10, 11): сокращение используемого материала, скорость изготовления (29-31), большая гибкость и, следовательно, адаптивность окончательной конструкции, стоимость продукта, а также возможность изготовления его копии в короткие сроки и по разумной цене.

Однако самый важный положительный аспект — простая гигиена в домашних условиях. Тот факт, что не было отмечено накопления зубного налета, является положительным моментом.

Рандомизированное клиническое испытание на пациентах, нуждающихся в применении ретейнера после ортодонтического лечения, уже проводится. О результатах будет сообщено в ближайшее время.

Вывод

Исходя из специфической потребности пациентов были представлены два случая изготовления ретейнеров из полимера. Из кратковременных клинических наблюдений, представленных в данной работе, можно сделать следующие выводы: использование 3D-печатного ретейнера может рассматриваться как возможная альтернатива обычным ретейнерам из нержавеющей стали или армированным композитным ретейнерам для ортодонтического лечения. Кроме того, точность цифровой техники способствовала поддержанию здоровья мягких тканей (32). Однако для уточнения результатов, касающихся долговечности, эффективности и показателей пародонта, необходимы среднесрочные и долгосрочные клинические испытания.

Источник: www.journalofosseointegration.eu