Development of an original removable reinforced retainer, manufactured using CAD/CAM-technologies and photopolymer 3D-printing
- Authors: Grigorenko M.P.1, Grigorenko P.A.1, Vakushina E.A.2, Sharipov R.E.1
-
Affiliations:
- Nevinnomyssk medical institute
- Stavropol state medical university
- Issue: Vol 14 (2025): Материалы XXI Международного Бурденковского научного конгресса 24-26 апреля 2025
- Pages: 757-760
- Section: Стоматология
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/10207
Cite item
Full Text
Abstract
The introduction of digital technologies into dental practice, such as CAD/CAM -echnologies and 3D-printing, contributes to a significant increase in the accuracy, speed and quality of superstructures that vary in purpose, material of manufacture and method of fixation. These innovations reduce the involvement of dental technicians, improve the functional characteristics of products and ensure a personalized approach to each patient. The article presents the developed technique for the manufacture of removable reinforced retainers using 3D-scanning of analog impressions, virtual design of devices in the EXOCAD system and their subsequent manufacture by photopolymer 3D-printing. The structure was reinforced with multi-rope steel wire, and the outer part of the device was created by thermal vacuum stamping. The developed technique demonstrated high accuracy and reliability, ensuring a tight fit of the devices to the teeth, minimal thickness of the structure and improved comfort for patients. Reinforcement significantly increased the strength and durability of the products. Thus, the use of modern CAD/CAM-technologies and 3D-printing methods allows us to standardize the process of manufacturing retainers, minimize errors and optimize their functionality. The results of the study confirm the promise of digital technologies for improving the quality of treatment and the level of patient comfort.
Full Text
Введение. Современная стоматология активно внедряет технологии, которые оказывают значительное влияние на развитие отрасли, повышая точность, скорость и качество изготовления ортопедических конструкций. Эти инновации позволяют не только оптимизировать рабочие процессы, но и обеспечить персонализированный подход к каждому пациенту. Одним из наиболее перспективных направлений является использование CAD/CAM-технологий, которые в сочетании с технологиями фотополимерной 3D-печати открывают новые возможности в проектировании и изготовлении ортопедических конструкций. Такой подход минимизирует человеческий фактор, снижает риск ошибок и позволяет получать изделия, максимально соответствующие анатомическим особенностям пациентов [1, 3].
Особое внимание заслуживает изготовление ретейнеров, так как их функциональность и комфорт напрямую зависят от точности конструкции. Несмотря на стремительное развитие технологий, в научной литературе все еще недостаточно полно освещены цифровые клинические и лабораторные этапы создания подобных конструкций, что оставляет открытыми вопросы их стандартизации и оптимизации. Эти пробелы подчеркивают актуальность настоящего исследования, направленного на систематизацию процессов, оценку эффективности новых методов изготовления и разработку рекомендаций по их применению в стоматологической практике [2, 4].
Цель работы – повысить эффективность процесса изготовления съемных армированных ретейнеров за счет использования прецизионных цифровых CAD/CAM-технологий и фотополимерной 3D-печати, обеспечивающих индивидуализацию конструкции и оптимизацию ее функциональных характеристик.
Материалы и методы исследования. Перед началом изготовления ретейнера с обеих челюстей получали одноэтапные двухслойные рабочие оттиски А-силиконовой слепочной массой, а также силиконовый регистратор окклюзии. Используя лицевую дугу аналоговой артикуляционной системы Artex (Amann Girrbach), регистрировали пространственное положение верхней челюсти относительно черепа пациента. В лабораторном 3D-сканере Identica T500 (Medit) проводили сканирование полученных аналоговых данных для изготовления рабочих моделей методом 3D-печати и переноса в цифровое пространство виртуального артикулятора Artex CR (рисунок 1).
Рисунок 1 - Изготовление съемного армированного ретейнера в реализации CAD/CAM-технологий: а - регистрация пространственного положения верхней челюсти пациента лицевой дугой артикуляционной системы Artex (Amann Girrbach); б - сканирование рабочих оттисков в 3D-сканере Identica T500 (Medit); в - цифровые модели в виртуальном артиуляторе Artex CR
Цифровое проектирование съемного армированного ретейнера проводили в CAD-системе EXOCAD для ПК, учитывая все зоны поднутрений для обеспечения надежной фиксации и стабилизации конструкции в полости рта. Печать рабочих моделей и самого аппарата проводили на фотополимерном 3D-принтере Sonic 4K (Phrozen), используя полиметилметакрилатоподобные смолы HARZ Labs (рисунок 2).
Рисунок 2 - Изготовление съемного армированного ретейнера в реализации CAD/CAM-технологий: а - цифровое планирование внутренней части ретейнера в программе EXOCAD; б - изготовленные методом 3D-печати рабочие модели; в - внутренняя часть ретейнера после 3D-печати
После завершения печати вдоль клинического экватора коронковых частей на вестибулярной поверхности 12 зубов фиксировалась армирующая мультиканатная проволока из нержавеющей стали путем термовакуумного штампования модели с установленным на ней съемным армированным ретейнером в вакуумформере Plastvac P7 (Bio-Art) и стандартной поливинилхлоридной пластины толщиной 1 мм (рисунок 3).
Рисунок 3 - Изготовление съемного армированного ретейнера в реализации CAD/CAM-технологий: а - фиксация армирующей мультиканатной проволоки; б - рабочая модель в вакуумформере Plastvac P7 (Bio-Art); в - вид ретейнера на модели
Изготовление завершалось окончательным индивидуальным моделированием окклюзионных поверхностей зубов бокового сегмента в межрамочном пространстве аналогового артикулятора Artex CR (Amann Girrbach) и последующим полированием (рисунок 4).
Рисунок 4 - Готовый съемный армированный ретейнер: а - вид свободных окклюзионных поверхностей зубов бокового сегмента; б - вид в полости рта
Результаты исследования. Окончательная конструкция съемного армированного ретейнера состоит из двух частей: внутренней и наружной. Индивидуально спроектированная в виртуальном артикуляторе внутренняя часть аппарата изготавливается методом фотополимерной 3D-печати. Эта часть имеет толщину от 0,2 до 0,3 мм, полностью охватывает коронковые части всех зубов фронтального сегмента с вестибулярной, окклюзионной и оральной поверхностей, бокового сегмента - только с вестибулярной и оральной, и армируется мультиканатной проволоку из нержавеющей стали.
Наружная часть аппарата изготавливается методом термовакуумного штампования в вакуумформере из поливинилхлоридных пластин толщиной 1 мм, после чего проводится коррекция окклюзионных поверхностей зубов бокового сегмента в межрамочном пространстве аналоговой артикуляционной системы.
Применение предложенной методики позволило создать съемный армированный ретейнер с высокой степенью точности прилегания и надежной фиксации. Технология 3D-печати обеспечила минимальную толщину стенки конструкции (≤1,5 мм), что способствовало комфорту пациента и быстрому привыканию. Армирование конструкции значительно повысило ее прочность и стабильность.
Заключение. Цифровые технологии подтвердили свою перспективность в стоматологии, открывая новые возможности для стандартизации и оптимизации процессов. Разработанная методика продемонстрировала высокую клиническую эффективность в создании индивидуальных конструкций с минимальной толщиной, что облегчило привыкание пациентов. Применение CAD/CAM-технологий и 3D-печати значительно повысило точность, надежность и комфорт предлагаемой конструкции съемного армированного ретейнера.
About the authors
Mark Pavlovich Grigorenko
Nevinnomyssk medical institute
Author for correspondence.
Email: mark115@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0005-2073-6562
Ph.D., associate professor of department of dentistry
Russian Federation, 357108, Russia, Nevinnomyssk, Mira blvd, 25Pavel Anatolyevich Grigorenko
Nevinnomyssk medical institute
Email: p.grgorenko68@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-3430-6341
Ph.D., associate professor, associate professor, head of department of dentistry
Russian Federation, 357108, Russia, Nevinnomyssk, Mira blvd, 25Elena Anatolyevna Vakushina
Stavropol state medical university
Email: mark115@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-3118-6559
D.Med.Sc., professor, professor of the department of orthopedic Dentistry
Russian Federation, 355017, Russia, Stavropol, Mira st., 310Robert Evgenievich Sharipov
Nevinnomyssk medical institute
Email: sharipovre@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-4813-4384
resident of the department of dentistry
Russian Federation, 357108, Russia, Nevinnomyssk, Mira blvd, 25References
- D-цифровые методы исследования в ортопедической стоматологии и ортодонтии : Учебное пособие для студентов медицинских вузов / М. П. Григоренко, Е. А. Брагин, Е. А. Вакушина, К. Г. Караков. – Ставрополь : Ставропольский государственный медицинский университет, 2024. – 92 с. – ISBN 978-5-89822-850-7. – EDN QZWUNH.
- Арсенина, О. И. Цифровые технологии для эффективного лечения пациентов с дистальной окклюзией и мышечно-суставной дисфункцией / О. И. Арсенина, А. В. Комарова, Н. В. Попова // Ортодонтия. – 2022. – № 3(99). – С. 28-33. – EDN GQFKPP.
- Чхиквадзе, Т. В. Сравнительный анализ применения виртуальных и механических артикуляторов в функциональной диагностике / Т. В. Чхиквадзе, Е. М. Рощин, В. В. Бекреев // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. – 2020. – Т. 24, № 1. – С. 38-51. – doi: 10.22363/2313-0245-2020-24-1-38-51. – EDN MGNYDF.
- Ряховский, А. Н. 3D-анализ височно-нижнечелюстного сустава и окклюзионных взаимоотношений на основе компьютерного виртуального моделирования / А. Н. Ряховский, Е. А. Бойцова // Стоматология. – 2020. – Т. 99, № 2. – С. 97-104. – doi: 10.17116/stomat20209902197. – EDN SYSPXL.
Supplementary files
There are no supplementary files to display.
