راهنمای جامع متریال‌های دندانپزشکی دیجیتال: از دیسک‌های زیرکونیا تا جادوی رزین‌ پرینتر سه بعدی

تصور کنید در مرکز یک لابراتوار دندانپزشکی مدرن ایستاده‌اید؛ جایی که سمفونی تکنولوژی در جریان است. در یک سو، صدای موزون و قدرتمند فرزهای یک دستگاه میلینگ مانند Deprag شنیده می‌شود که با دقتی میکرونی در حال تراشیدن سخت‌ترین فلز‌هاست. در سوی دیگر، سکوتی معنادار حکم‌فرماست؛ جایی که نورهای فرابنفش در دل یک پرینتر سه بعدی، لایه به لایه در حال خلق یک اثر هنری هستند.

این تصویر، ویترین دندانپزشکی دیجیتال است. اما واقعیت این است که حتی پیشرفته‌ترین ماشین‌آلات دنیا بدون “سوخت” مناسب، بی‌استفاده خواهند بود. این سوخت، همان متریال مصرفی است. در این مقاله، ما سفری دقیق به دنیای مواد مصرفی خواهیم داشت؛ از نحوه عملکرد پرینترها و رزین پرینتر سه بعدی گرفته تا ارتباط حیاتی میان نوع دستگاه میلینگ و بلوک‌های مصرفی.

بخش اول: پرینترهای دندانپزشکی و رزین‌ها

قبل از اینکه به سراغ رزین پرینتر سه بعدی برویم، باید بدانیم این مایع جادویی دقیقاً در چه دستگاهی و با چه مکانیسمی تبدیل به دندان می‌شود. شناخت سخت‌افزار، کلید درک رفتار متریال است.

تکنولوژی‌های چاپ سه بعدی در دندانپزشکی

برخلاف پرینترهایی که از ذوب پلاستیک (فیلامنت) استفاده می‌کنند، دندانپزشکی دیجیتال نیازمند دقت میکرونی است. به همین دلیل، ما از خانواده پرینترهای “نوری” یا Resin-based استفاده می‌کنیم. این پرینترها به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• تکنولوژی SLA (لیزری): قدیمی‌ترین و دقیق‌ترین روش که در آن یک پرتو لیزر متمرکز، رزین را نقطه به نقطه خشک می‌کند. این روش بسیار دقیق ولی کند که مناسب دندانپزشکی نیست.
• تکنولوژی DLP (پروژکتوری): در این روش، تصویر کل یک لایه توسط یک پروژکتور به مخزن رزین تابیده می‌شود. سرعت آن بسیار بالاست اما قیمت دستگاه‌های آن معمولاً گران‌تر است.
• تکنولوژی LCD یا MSLA : این همان تکنولوژی است که در اکثر پرینترهای مدرن دنتال می‌بینید. یک صفحه نمایش LCD با وضوح بالا نور UV را از خود عبور داده و کل لایه را همزمان شکل می‌دهد.

ارتباط حیاتی میان پرینتر و رزین دندانسازی

شاید بپرسید چرا نمی‌توان هر رزینی را در هر پرینتری استفاده مکرد؟ پاسخ در “طول موج” نهفته است. منبع نور اکثر پرینترهای دندانپزشکی (مانند مدل‌های موجود در مبتکران آرک) نوری با طول موج ۴۰۵ نانومتر تولید می‌کنند.

رزین پرینتر سه بعدی حاوی ذراتی به نام “فوتو-اینیشیاتور” (آغازگر نوری) است که دقیقاً برای واکنش به این طول موج خاص طراحی شده‌اند. اگر رزین شما با دستگاه کالیبره نباشد، لایه‌ها یا به هم نمی‌چسبند (Under-curing) و یا ابعاد کار بزرگتر از حد معمول می‌شود.

انواع رزین‌های دندانپزشکی و کاربرد آن‌ها

حال که بستر سخت‌افزاری را شناختیم، بیایید نگاهی به انواع متریال مصرفی پرینتر بیندازیم. هر بطری رزین، برای یک ماموریت خاص فرموله شده است:

• رزین مدل: پرمصرف‌ترین رزین. ویژگی اصلی آن “ثبات ابعادی” و رنگ مات (معمولاً بژ یا طوسی) است تا تکنسین بتواند جزئیات آناتومیک را به راحتی ببیند. این رزین جایگزین گچ دندانپزشکی شده است.
• رزین گاید جراحی: این رزین باید سه ویژگی حیاتی داشته باشد: اول “شفافیت” بالا تا جراح بتواند زیر آن را ببیند، و دوم “مقاومت حرارتی” تا بتوان آن را در دستگاه اتوکلاو استریل کرد بدون اینکه تغییر شکل دهد و سوم زیست سازگاری آن.

• رزین کستبل: مخصوص لابراتوارهای سنتی-دیجیتال. این رزین شبیه موم عمل می‌کند و در کوره ریخته‌گری بدون باقی گذاشتن هیچ خاکستری (Ash-free) ذوب می‌شود تا جای آن با فلز یا سرامیک پر شود.
• رزین لثه جینجیوا: یک متریال نرم و انعطاف‌پذیر با رنگ صورتی که برای شبیه‌سازی بافت لثه در مدل‌های ایمپلنت استفاده می‌شود.
• رزین‌های روکش موقت و دائم: شاهکار مهندسی شیمی. این رزین‌ها حاوی فیلرهای سرامیکی هستند که مقاومت آن‌ها را در برابر سایش بالا می‌برد و در رنگ‌های استاندارد دندان (A1, A2 و…) عرضه می‌شوند.

رزین استاندارد در برابر رزین متفرقه

استفاده از رزین‌های صنعتی ارزان‌قیمت، بزرگترین دشمن لابراتوار شماست. رزین‌های استاندارد (مانند برندهای ارائه شده در مبتکران) دارای تاییدیه Class IIa پزشکی هستند؛ یعنی “زیست‌سازگار” بوده و در دهان بیمار ایجاد مسمومیت نمی‌کنند. اما رزین‌های متفرقه حاوی مونومرهای سمی هستند که علاوه بر خطر سرطان‌زایی، با متصاعد کردن گازهای شیمیایی باعث کدر شدن سریع صفحه LCD پرینتر و خرابی دستگاه شما می‌شوند.

بخش دوم: میلینگ‌های دندانسازی و انواع متریال مصرفی

در سمت دیگر لابراتوار، دستگاه میلینگ دندانسازی پادشاهی می‌کند. اینجا جایی است که مواد سخت تراشیده می‌شوند. اما آیا می‌دانستید نوع دستگاه میلینگ و کاربرد آن، تعیین می‌کند که چه متریالی را می‌توانید استفاده کنید.

دستگاه‌های کدکم (CAD/CAM) بر اساس استراتژی تراش به سه دسته تقسیم می‌شوند و هر کدام متریال مخصوص خود را دارند:

الف) میلینگ خشک (Dry Milling)؛ قلمرو زیرکونیا

این دستگاه‌ها بدون آب و تنها با سیستم مکنده (ساکشن) کار می‌کنند.

• متریال اصلی: دیسک زیرکونیا و کامپوزیت
• چرا خشک؟ زیرکونیا قبل از پخت، حالتی شبیه گچ فشرده دارد و جاذب رطوبت است. اگر خیس شود، در کوره متلاشی می‌شود.
• سایر متریال‌ها: موم (Wax) برای مدل ریحته‌گری، و پلیمرهای PEEK برای پروتزهای سبک و PMMA برای روکش موقت

ب) میلینگ تر (Wet Milling)؛ قلمرو گلس و فلز

این دستگاه‌ها مجهز به مخزن آب و مایع کولانت هستند که حین تراش روی فرز و بلوک پاشیده می‌شود.

• متریال اصلی: گلس‌سرامیک (Lithium Disilicate) ، پری میل و تیتانیوم.
• چرا تر؟ سرامیک‌های شیشه‌ای بسیار سخت و ترد هستند؛ بدون آب، اصطکاک باعث داغ شدن و شکستن فوری آن‌ها می‌شود. تیتانیوم نیز بدون خنک‌کننده، باعث ذوب شدن لبه‌های فرز و آتش‌سوزی احتمالی می‌شود.

ج) میلینگ‌های هیبریدی (ترکیبی)

دستگاه‌های پیشرفته‌ای مانند w5pro دپراگ که قابلیت تغییر هولدر را دارند و می‌توانند (با تمیزکاری دقیق) هر دو نوع متریال را تراش دهند. درواقع؛ همه متریال‌های مصرفی قابل استفاده برای این میلینگ‌ها هستند.

بررسی تخصصی متریال‌های میلینگ

• دیسک زیرکونیا :این ماده محبوب‌ترین متریال حال حاضر است. این دیسک‌ها دارای طیف رنگی از تیره (در ناحیه ریشه) به روشن (در لبه دندان) هستند که نیاز به رنگ‌آمیزی دستی را از بین می‌برند.
• بلوک‌های شیشه-سرامیک: این بلوک‌ها معمولاً کوچک هستند و برای ساخت لمینت (Veneer) و روکش‌های تک‌واحدی استفاده می‌شوند. زیبایی آن‌ها بی‌نظیر است اما استحکامشان کمتر از زیرکونیاست.
• پری‌میل: این قطعات در واقع میله‌های تیتانیومی هستند که “پایه” آن‌ها در کارخانه ساخته شده و دقیقاً با ایمپلنت بیمار جفت می‌شود. دستگاه میلینگ شما فقط “تاج” آن را می‌تراشد.

بخش سوم: استراتژی انتخاب؛ میلینگ یا پرینتر سه بعدی؟

بسیاری می‌پرسند: “آیا پرینتر جایگزین میلینگ است؟” فعلا خیر، آن‌ها مکمل یکدیگرند و پاسخ در “کاربرد” است: