Dimensional accuracy of mock-ups fabricated using conventional, additive, and subtractive manufacturing techniques: an in vitro study
Deze in vitro studie vond dat hoewel alle drie de productietechnieken (conventioneel, additief en subtractief) vergelijkbare lineaire dimensies produceerden voor anterieure mock-ups, subtractieve fabricage de hoogste oppervlakte-naar-oppervlakte matchingsnauwkeurigheid vertoonde, terwijl conventionele malvorming significant lagere diepteafwijkingen vertoonde.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In de wereld van de moderne tandheelkunde is het doel verschoven van het simpelweg repareren van gebroken tanden naar het creëren van glimlachen die er volledig natuurlijk uitzien en aanvoelen. Om dit te bereiken, vertrouwen tandartsen vaak op een tijdelijke simulatie die een mock-up wordt genoemd. Beschouw dit als een proefversie: een dunne, plastic-achtige schaal wordt over de tanden van een patiënt geplaatst om precies te laten zien hoe een nieuwe glimlach eruit zal zien voordat er definitief werk begint. Deze stap is cruciaal omdat het de patiënt in staat stelt het toekomstige resultaat te zien en de tandarts helpt bij het precies plannen van hoeveel van de natuurlijke tand moet worden afgeslepen om ruimte te maken voor de uiteindelijke restauratie. Als de mock-up te dik is, kan de tandarts te veel gezonde tandmateriaal verwijderen; als deze te dun is, kan het uiteindelijke resultaat er vlak uitzien of niet goed aanvoelen. Jarenlang werden deze proefschalen met de hand gemaakt met behulp van een siliconen mal en vloeibare hars, een proces dat sterk afhankelijk was van de vaardigheid van de persoon die het maakte. Recentelijk heeft technologie echter twee nieuwe manieren geïntroduceerd om deze schalen te maken: één die ze laag voor laag opbouwt met een 3D-printer, en een andere die ze uit een solide blok snijdt met een computergestuurde machine. De vraag die de sector bezighoudt, is of deze hoogtechnologische methoden een nauwkeuriger hulpmiddel produceren dan de traditionele handmatige aanpak.
Een team onderzoekers aan de Trakya Universiteit zette zich in om deze vraag te beantwoorden door de dimensionale nauwkeurigheid van mock-ups gemaakt met deze drie verschillende methoden te vergelijken. Ze werkten niet rechtstreeks met patiënten, maar gebruikten digitale gegevens van tien individuen die een cosmetische facet (veneer) zouden krijgen. Voor elke persoon maakte het team een mock-up van zes tanden met behulp van drie verschillende technieken: de traditionele handmatige vormmethode, een subtractieve methode waarbij een machine de vorm uit een solide schijf freest, en een additieve methode waarbij een printer de vorm laag voor laag construeert. Om te zien hoe goed elke mock-up overeenkwam met het oorspronkelijke digitale ontwerp, hebben de onderzoekers elk specimen gescand met een hoogwaardige industriële scanner. Vervolgens vergeleken ze het fysieke object met het perfecte digitale ontwerp, waarbij ze maten hoe nauw de oppervlakken overeenkwamen en de dikte op specifieke punten over de tanden controleerden.
De resultaten toonden aan dat de manier waarop een mock-up wordt gemaakt, de vorm er aanzienlijk door verandert. De machines die de mock-ups uit solide blokken sneden, produceerden de meest nauwkeurige resultaten en kwamen op bijna 75 procent van het oppervlak overeen met het digitale ontwerp. De 3D-geprinte mock-ups kwamen op de tweede plaats, waarbij ze op ongeveer 59 procent van het oppervlak overeenkwamen met het ontwerp, terwijl de traditionele handmatig gevormde exemplaren slechts voor ongeveer 43 procent overeenkwamen. Het verschil tussen de machinaal gesneden en de handmatige groepen was statistisch significant, wat betekent dat het gat te groot was om door toeval te worden verklaard. Interessant genoeg waren, hoewel de algemene oppervlaktevormen varieerden, de basisafmetingen van de tanden — zoals de breedte van de voortanden of de afstand tussen de hoektanden — verrassend vergelijkbaar in alle drie de groepen. Dit suggereert dat hoewel alle methoden de algemene grootte goed krijgen, de gladheid en de exacte contouren van het oppervlak sterk verschillen afhankelijk van de gebruikte techniek.
Misschien wel de klinisch meest belangrijke bevinding betrof de dikte van de mock-ups, wat dient als gids voor hoeveel tand er verwijderd moet worden. De onderzoekers maten de diepte op negen verschillende plaatsen op elke tand en ontdekten dat de 3D-geprinte en machinaal gesneden mock-ups zeer dicht bij de beoogde dikte bleven, waarbij hun gemiddelde afwijking rond de nul lag. In tegenstelling hiertoe vertoonden de handmatig gevormde mock-ups een consistente neiging om dunner te zijn dan het ontwerp, vooral naarmate men van de tandvleeslijn naar de snijrand bewoog. Deze naar binnen gerichte afwijking was het meest uitgesproken in de handmatige groep, wat suggereert dat het handmatige proces van het in de mal drukken van de hars en het verwijderen van overtollig materiaal de uiteindelijke vorm doet krimpen. De studie vond ook dat de vorm van de tand ertoe deed: de hoektanden, die spitser en gekromder zijn, vertoonden de grootste afwijkingen in dikte, terwijl de vlakkere centrale snijtanden consistenter waren.
Deze bevindingen suggeren dat voor procedures waarbij de mock-up dient als een precieze gids voor het afslijpen van tanden, de digitale methoden een duidelijk voordeel bieden in consistentie. De machinaal gesneden aanpak bood de hoogste oppervlaktenauwkeurigheid, terwijl de 3D-geprinte methode een middenweg bood met een dikte die nauw aansloot bij het plan. De traditionele handmatige vormtechniek, hoewel nog steeds nuttig voor eenvoudige previews, introduceert meer variabiliteit die kan leiden tot een ongelijkmatige voorbereiding van de tanden als deze als strikte gids wordt gebruikt. De onderzoekers merkten op dat hun studie in een gecontroleerde laboratoriumsetting werd uitgevoerd, waardoor factoren zoals speeksel of lichaamstemperatuur niet aanwezig waren, maar de gegevens geven duidelijk aan dat het fabricageproces zelf een belangrijke factor is in de uiteindelijke nauwkeurigheid. Voor tandartsen die streven naar het behoud van zoveel mogelijk natuurlijke tandstructuur mogelijk, zou het kiezen van een fabricagemethode die deze diktefouten minimaliseert, de sleutel kunnen zijn tot een voorspelbaarder en succesvoller resultaat.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.