DLACZEGO TLENEK CYRKONII?

Początki
W latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku, zapoczątkowane zostało stosowanie na powszechna skalę systemów projektowania wirtualnego opartego na pomocy komputerów. Początkowo systemy takie znalazły zastosowanie w przemysłach lotniczych i kosmicznych a z biegiem czasu wprowadzone zostały do takich popularnych gałęzi jak motoryzacja czy architektura. Zastosowanie komputerów i ich ogromnej mocy obliczeniowej eliminowało drogie badania prototypowe, testy wytrzymałości i upraszczało projektowanie, co zdecydowanie wpływało na obniżenie kosztów produkcji. W tamtych latach największą przeszkoda do popularyzacji takich rozwiązań był koszt sprzętu komputerowego oraz oprogramowania, które było skomplikowane i trudne w obsłudze. Lata osiemdziesiąte to eksplozja popularności komputerów domowych i stopniowe wprowadzanie standardu PC jako komputera popularnego i wszechstronnego. Wraz z ich popularyzacja następowało obniżenie kosztów sprzętu i oprogramowania, co spowodowało, że na początku XXI w. komputer osobisty znajdował się prawie w każdym gabinecie i pracowni, choć jego zastosowanie ograniczało się do pracy biurowej i administracji. Było tylko kwestią czasu, kiedy złożone i skomplikowane technologie informatyczne znajdą swoje zastosowanie w stomatologii tak jak znajdowały w innych działach życia codziennego już w formie taniej i wygodnej do zastosowania.

Pod koniec lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku szwajcarska firma DCS zaprojektowała system, wykorzystujący projektowanie CAD do wykonywania konstrukcji dentystycznych w oparciu o przemysłowe maszyny frezujące CAM. Wykonywane tą technologia mosty i korony imponowały swoją dokładnością spasowania i jakością powierzchni. Jednak koszt zakupu i jednostkowy koszt wykonania takich uzupełnień stawiała ten system w dalekiej przyszłości do wprowadzenia na skalę masową. Inna firma, Nobel Biocare ze Szwecji, kilka lat potem zaproponowała rozwiązanie alternatywne. W jej systemie klient nie musiał kupować drogich i niepraktycznych urządzeń do wykonywania (frezarek), jego zadaniem było tylko przygotowanie cyfrowego modelu ( skanowanie słupka roboczego) i wykonanie projektu danej pracy w formie elektronicznej. Przesyłane drogą elektroniczną dane zostawały przetworzone i wykonywane w siedzibie firmy a następnie w postaci gotowej pracy (czapeczki) odesłane do klienta. System ten znany był i popularny również w Polsce pod nazwa Procera.

Dzień dzisiejszy
W chwili obecnej, dentystyczne systemy CAD/CAM oferują nam kilka różnych form zastosowania w protetyce. Najpopularniejszą formą są komputerowo projektowane i wykonywane podbudowy pod mosty i korony licowane ceramiką. Materiały, z których można wykonywać te konstrukcje to przede wszystkim tlenek cyrkonu, stopy chromowo - kobaltowe oraz stopy tytanu. Zasięg tych konstrukcji obejmuje pojedyncze korony w dowolnej części łuku dolnego i górnego. Mosty możemy wykonywać w tzw. dowolnej długości anatomicznej, co oznacza, że wytrzymałość filarów stanowi dla nas granicę konstrukcyjną a nie możliwości materiału. W praktyce oznacza to mosty dowolnej długości aż do pełnego łuku włącznie. Poza koronami i mostami istnieje wiele innych zastosowań prac protetycznych, które możemy wykonywać przy pomocy systemów CAD /CAM. Implantologia wykorzystuje łączniki indywidualne do dowolnych systemów implantów, niezależnie od ich konstrukcji, które wykonywane laboratoryjnie są tańsze i tak samo dokładne jak te kupowane od producentów. Podbudowy oparte na implantach to kolejne, popularne zastosowanie systemów wspomaganych komputerowo. Wkłady oraz nakłady koronowe to uzupełnienia, których wykonywanie w największym stopniu uprościło zastosowanie tych technologii, ponieważ pewne etapy pracy wykonywane są już tylko w gabinecie stomatologicznym. Przy zastosowaniu niektórych systemów skanowania możliwe jest wykonywanie licówek estetycznych. Listę zastosowań zamykają mosty na wkładach, mosty adhezyjne, techniki Press-over, oraz elementy konstrukcyjne w rodzaju zasuwy i belki.



Na dzień dzisiejszy w Polsce zainstalowanych jest kilkanaście systemów CAD/CAM, które w sumie pokrywają cały zakres możliwości wykonywanych prac. Tak, więc nie istnieje rodzaj uzupełnienia, którego nie dałoby rady wykonać w kraju. Ograniczenie stanowią różnice techniczne poszczególnych systemów oraz możliwości wykonawcze materiałów. Oznacza to w praktyce konieczność wysyłania poszczególnych rodzajów prac do posiadaczy systemów, które wykonają go najlepiej i najtaniej. Ponieważ nie ma fizycznej możliwości by posiadacze systemów CAD/CAM bezpośrednio współpracowali z wszystkimi gabinetami, chcącymi oferować tego typu uzupełnienia, zazwyczaj to pracownie zlecają między sobą wykonanie danego typu podbudowy czy elementu pośredniego, a następnie dokonują wykończenia estetycznego takiej pracy poprzez licowanie ceramiką dentystyczną.

Działanie
Jak działa dentystyczny system CAD/CAM i jakie zalety powoduje jego zastosowanie w praktyce? Wykonanie pracy rozpoczynamy od decyzji, z jakiego materiału nośnego będzie ona korzystać. Jeżeli jest to stop chromowo -kobaltowy to wymagania preparacji i minimalne grubość pozostają takie same jak do prac lanych wykonywanych w laboratorium. Podobnie tlenkiem cyrkonu, gdzie wytrzymałość materiału jest podobna za to efekty kosmetyczne nieporównywalnie lepsze. Wypada tutaj wspomnieć, że to nie wytrzymałość i kosmetyka jest największą zaleta tego typu bez-metalowych prac, ale biokompatybilność tlenku cyrkonu. Jeszcze do niedawna wymagana była preparacja schodkowa do zastosowania w tych systemach. Dzisiaj nie jest ona obowiązkowa. Przyczyna tego stanu jest rozwój systemów skanowania słupków i nowoczesne oprogramowanie rozpoznające granicę preparacji. To niewątpliwie zaleta i ułatwienie dla wielu lekarzy. Należy jednak wyraźnie zaznaczyć,że powoduje to możliwość powstawania błędów w odczycie zasięgu preparacji i wykonywania zbyt długich lub krótkich czapeczek filarowych. Dlatego preparacja schodkowa jest ciągle najlepsza, bo powoduje jednoznacznie określenie granicy zasięgu. Do preparacji należy załączyć kęsek zwarciowy wykonany najlepiej z twardego silikonu o matowym kolorze. Po wykonaniu modelu składanego w laboratorium, następuje jego skanowanie i wytworzenie elektronicznego obrazu łuku i poszczególnych słupków w pamięci komputera.

Po uruchomieniu programu konstrukcyjnego następuje zaprojektowanie pracy ( CAD) wirtualnie. Współczesne programy konstrukcyjne oferują wszystkie możliwości kontroli projektowanego obiektu oraz funkcje, jakie byłyby niedostępne przy ręcznym wykonaniu takich konstrukcji. Oznacza to, że operator systemu oprócz podstawowej grubości czepeczki, kształtu przęsła oraz zasięgu preparacji może w sposób niezmiernie dokładny określić przestrzeń na cement, zasięg łączników czy kształt obrzeża. Oznacza to pełną kontrolę nad projektowanym obiektem. Możliwość obejrzenia przekrojów, jaka byłyby niemożliwa podczas konwencjonalnego wykonywania takich prac jest dodatkową zaletą. Wszystkie te czynności są wykonywane podczas stałej kontroli zębów przeciwstawnych, gdyż skanowany został również kęsek zwarciowy. Wytworzony przez komputer negatyw zębów przeciwstawnych jest nałożony na obraz projektowanej pracy. Daje nam to pełną kontrolę wysokości podbudowy w stosunku do guzków przeciwstawnych i potrzebnego miejsca na licowanie estetyczne ceramiką. Kiedy obiekt zostanie zaprojektowany wirtualnie, jego cyfrowy obraz zostaje przesłany do urządzenia wykonawczego (CAM), które może być formą frezarki cyfrowej. Tutaj z bloku materiału zostanie wycięty za pomocą frezów kształt podbudowy. Jeżeli jest to konstrukcja chromowo - kobaltowa jest ona gotowa natychmiast do dalszej obróbki i napalania ceramiki. Jeżeli jest to most czy korona ceramiczna z tlenku cyrkonu, wymaga ona procesu synteryzacji (spiekania), który nada odpowiedni kształt i parametry wytrzymałościowe. Po otrzymaniu gotowej struktury następuje licowanie estetyczne ceramikami dentystycznymi.



Zalety i wady technologii
Patrząc na technologię CAD/CAM widocznym staje się od razu,że wyeliminowane zostało bardzo wiele ręcznych etapów wykonywania podbudowy pod ceramikę. Etapy te były najczęstszymi przyczynami powstawania niedokładności i zniekształceń w projektowanych konstrukcjach. Szczególnie widoczne to było podczas zastosowania wosku jako materiału do wykonywania modeli pośrednich. Wyeliminowanie odlewnictwa w przypadku konstrukcji z metali nieszlachetnych to również wielka zaleta. Problemy z napalaną ceramiką, odkształcenia i odpryski czy wreszcie sama jakość struktury metalu po odlewie to główne kłopoty, jakich przyczyną jest konwencjonalne odlewnictwo metali. Konstrukcje wykonywane przy zastosowaniu cyfrowych systemów mają dokładność rzędu 20 µm, co oznacza, że wykonana czapeczka posiada szczelinę pomiędzy słupkiem a ścianą o grubości 20 tysięcznych milimetra. Realistycznie patrząc, taka dokładność to i tak za dużo niż jesteśmy w stanie wykorzystać w praktyce, ale ilustruje możliwości technologii.

Projektowanie wirtualne oznacza doskonałe przekroje i zachowanie grubości ścian elementów, o jakich trudno mówić przy ręcznym wykonaniu. Ma to bezpośredni wpływ na wytrzymałość konstrukcji w ustach oraz przekazywanie sił żucia na filary. Oprogramowanie powoduje wygładzanie powierzchni oraz kształtów projektowanych konstrukcji eliminując czasochłonne etapy ręczne. Jakość wewnętrznych powierzchni jest podobnie nieporównywalna do żadnych technik ręcznych. Do niewątpliwych wad systemów CAD/CAM należy obecnie cena, oscylująca pomiędzy kilkadziesiąt a kilkaset tysięcy Euro w zależności od złożoności systemu. Powoduje to sytuację, że nie każde laboratorium jest w stanie zakupić a następnie oferować prace tego typu. Wirtualne projektowanie oznacza konieczność posiadania wykwalifikowanej kadry techników dentystycznych mających znaczne doświadczenie w posługiwaniu się komputerowymi programami graficznymi, Zatem sam zakup maszyn nie powoduje,że wykonywane prace będą miały odpowiednią jakość.

Przyszłość
Rozwój systemów CAD /CAM idzie w kierunku uproszczenia i masowości wykonywanych uzupełnień. Już sam fakt powszechnej dostępności komputerów, przy ich umiarkowanej cenie, powoduje, że każdy może powoli wprowadzać prace tego typu do swojej oferty. Nie oznacza to konieczności inwestowania w drogie systemy wykonawcze (CAM). Rozwiązaniem okazują się coraz tańsze i prostsze w obsłudze skanery i oprogramowanie projektujące. Przykładem niech będą skanery wewnątrz ustne służące do wykonywania pojedynczych wkładów, nakładów i licówek bezpośrednio w gabinecie. Ich premiera będzie miała miejsce na tegorocznych targach IDS w Kolonii. Powoduje to sytuację, gdy w większości gabinetów i pracowni zainstalowane będą tylko skanery a drogie maszyny do frezowania będą w posiadaniu wyspecjalizowanych tzw. centrów frezowania, nastawionych na szybka i tanią produkcję elementów pośrednich dla protetyki. Taka sytuacja ma już miejsce w Polsce, gdzie powstały pierwsze profesjonalne centra frezowania umożliwiające zamawianie konstrukcji po bardzo atrakcyjnych cenach z metali nieszlachetnych, stopów szlachetnych, tlenku cyrku i tytanu. Okazuje się, że cena ostateczna tak wykonywanych prac nie musi być wcale wyższa od obecnie oferowanych, co powoduje, że dostępność dla pacjenta przełoży się na masowe zastosowanie tych systemów w niedalekiej przyszłości.

Powrót