По всем каналам: 3D-принтер позволит создать гибкий инструмент стоматолога
Российские ученые разработали оригинальную технологию создания сложных стоматологических инструментов, способных принимать любую анатомическую форму зубного канала. До последнего времени такие инструменты производили только за рубежом. Предложенный отечественными специалистами метод позволяет экономить ценный материал, из которого делают гибкую иглу, что удешевляет ее производство по сравнению с аналогами. По словам стоматологов, именно дороговизна инструмента ограничивала его использование. Более того, собственное производство позволит снизить стоимость зубной помощи для пациентов.
На игле
Специалисты Сколтеха совместно с коллегами из МИСИС разработали новую оригинальную технологию производства сложных стоматологических инструментов — так называемых самоадаптирующихся файлов (САФ). Это очень тонкие, хорошо гнущиеся иглы, способные принимать любую форму. До последнего времени такие инновационные приспособления производили только за рубежом. Раньше при их создании значительный объем дорогостоящего сплава, из которого делают инструменты, превращался в отходы. Подход, предложенный российскими учеными, позволяет снизить количество материала, попадающего в утиль, на 70%.
— Применяемая сегодня технология производства самоадаптирующихся файлов крайне неэкономно расходует дорогостоящие материалы, из которых они состоят. Мы попытались решить эту проблему. В случае успеха мы рассчитываем развивать производство САФ в России, — объяснил один из авторов исследования, аспирант Сколковского института науки и технологий Станислав Чернышихин.
Классический стоматологический файл — это инструмент в форме твердой иглы, который используют для различных манипуляций. Одна из самых распространенных — очистка корневого канала зуба от инфекций, которые часто становятся причиной боли. Однако крайне сложно применять такой файл для работы с каналами неправильной формы. Дантист часто бывает вынужден расширять зубной канал пациента за счет удаления дентина — твердой ткани зуба, иногда оставляя внутри больные участки, до которых не сумел добраться.
Для работы с такими сложными случаями были разработаны самоадаптирующиеся файлы. Это небольшие трубки, внутри которых находится сеточка с повышенной гибкостью, благодаря чему инструмент может принимать любую анатомическую форму и проникать туда, где классический файл бессилен.
САФы производят исключительно из сплава никелида титана, так как он обладает самыми выраженными свойствами сверхупругости, что позволяет ему возвращаться в исходную форму после сильной деформации. Это и обеспечивает уникальные свойства инструмента. Необходимый материал сложен в производстве и стоит на порядок дороже отдельных компонентов, из которых состоит.
— Раньше набор из пяти САФ стоил около 2,5 тыс. рублей, а сейчас, из-за проблем с импортом, — около 5 тыс. рублей. На одного пациента нужно два-три файла, — уточнил Станислав Чернышихин.
Для производства САФ в других странах сначала получают полую трубку диаметром 1,5, 2 или 2,5 мм и стенками толщиной около 100 микрон, а затем из нее с помощью лазера вырезают сеточку и придают файлу окончательную форму. Очевидно, что для создания такой конструкции необходимо удалить намного больше материала из заготовки, чем оставить, что объясняет неэффективность классического подхода.
Чудесный порошок
Российские специалисты предложили использовать для производства файлов селективное лазерное плавление (СЛП) — один из распространенных сейчас методов 3D-печати, но с некоторыми ноу-хау. В большинстве случаев объекты для синтеза по технологии СЛП имеют минимальный размер элемента в 300 микрон, гораздо реже — 200, однако разработчикам удалось доработать технологию для печати перемычек диаметром всего в 100 микрон.
— Объект для печати разделяется на отдельные слои толщиной порядка 30 микрон, и для каждого из них выполняется одинаковый цикл: порошок наносится в зону построения, лазер сканирует его, локально сплавляя материал, и платформа построения опускается на ту же толщину, — рассказал научный сотрудник лаборатории «Катализ и переработка углеводородов» Университета МИСИС Иван Пелевин. — Таким образом, мы послойно наращиваем объект заданной формы. Для файлов в среднем получается около 1,5 тыс. циклов. Несплавленный порошок можно многократно использовать при следующих печатях, что минимизирует его потери.
Самоадаптирующийся файл — нужный стоматологам инструмент, пояснила «Известиям» директор Института стоматологии им. Е.В. Боровского, заведующая кафедрой терапевтической стоматологии Сеченовского университета Ирина Макеева. По словам специалиста, сейчас САФ иностранного производства дороги для российских стоматологов.
— Если в стране появится российский аналог, это даст множество преимуществ. Например, можно будет сделать его более дешевым, модифицировать, создать на его основе что-то новое. Хотя сегодня нет перебоев с поставкой САФ, но, возможно, они начнутся в будущем, поэтому можно только приветствовать подобные разработки, — уверена Ирина Макеева.
В конечном счете создание отечественной технологии производства САФ удешевит процесс лечения для пациентов, что всегда актуально, резюмировала эксперт.
Если российские ученые при производстве САФ смогут добиться такого же высокого качество материала, как у иностранных аналогов, это будет заметным успехом. Но пока отечественные материалы и инструменты для стоматологии не отличаются высоким свойствами, заметила врач-стоматолог сети клиник «Зуб.ру» Виктория Григорян.
