تدقيق لغوي: أ. موانا دبس
قائمة المحتويات
يعدُّ التصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد) أحدث تقنيةٍ في مجال طب الأسنان، وأصبح خياراً تجارياً منطقياً لمختبرات تعويضات طب الأسنان، حيث تجمع الطباعة ثلاثية الأبعاد بين الجودة العالية، والتكاليف المنخفضة، وبساطة العمل. لقد شهد السوق التجاري انتشاراً سريعاً لها، مما جعل هذه التكنولوجيا في متناول المزيد من الشركات.
وفي هذه المقالة، سنلقي نظرةً على تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد المختلفة المستخدمة في مجال تعويضات طب الأسنان، وجميع المواصفات التي يجب تقييمها قبل شراء طابعةٍ ثلاثية الأبعاد للأسنان. هل أنت جديد في طب الأسنان الرقمي؟ راجع مقالة طب الأسنان الرقمي لمعرفة المزيد حول الفرق بين الإنتاج التقليدي والرقمي لتعويضات الأسنان، لكي تعرف ما يتضمنه من فوائد استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد في مجال طب الأسنان. [1]
تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد لطب الأسنان وتعويضات الأسنان اليوم
تعمل أغلب الطابعات ثلاثية الأبعاد المستخدمة في تعويضات الأسنان وطب الأسنان بمبدأ تعريض الريزين الضوئي السائل لمصدر ضوءٍ بشكلٍ انتقائي، لتشكيل طبقاتٍ صلبةٍ رقيقةٍ جدًا من البلاستيك، تتراكم لتكوين جسمٍ صلب. تسمّى هذه التقنية بــ (البلمرة بالإضافة داخل الوعاء)، أو طباعة الريزين ثلاثية الأبعاد (Resin 3D printing) تتشابه الطريقة التي تعمل بها طابعات الريزين ثلاثية الأبعاد (SLA, LFS, DLP)، بينما تتمايز فيما بينها في جودة الطباعة، وخطوات سير العمل، والمواد الممكن طباعتها والتكاليف. بشكلٍ عام تستخدم إحدى هاتين الطريقتين في الطباعة في مجال طب الأسنان: [2]
1- الطباعة الحجرية المُجسّمة ((SLA) Stereo Lithography)
يتمُّ في هذه الطريقة تعريض وعاءٍ من الريزين الضوئي السائل بشكلٍ انتقائي عن طريق شعاع الليزر لمنطقة الطباعة، مما يؤدي إلى تصلب الراتنج في مناطق محددة بحسب النموذج المرسوم في برامج CAD. تعدُّ تقنية الطباعة الحجرية منخفضة القوة (Low Force Stereo lithography) هي التقنية الأحدث من بين تقنيات SLA، وتتميز بأنها تقلّل الضغط الناتج على القطعة عند إزالتها من خزان الريزين الضوئي السائل بعد الانتهاء من الطباعة، مما ينتج قطعاً صلبةً مطبوعة ذات نعومةٍ سطحيةٍ عالية وعالية الوضوح والدقة.
2- التصليب الرقمي بالضوء ((DLP) Digital Light Processing)
تستخدم شاشة (جهاز إسقاط رقمي) كمصدرٍ للضوء لتصليب الريزين الضوئي (السائل الذي يتجمد عند تعريضه للضوء)، وتستخدم آلة DLP مصدر ضوءاً مسقطاً لتصليب طبقةٍ من الريزين السائل بأكملها بنفس اللحظة، ثم يتمُّ تشكيل الطبقة التي بعدها بالتتالي أي (طبقة بعد طبقة) بما أنها تصلّب طبقة بأكملها مرةً واحدة، فهي أسرع بكثير من طريقة SLA.
كيفية مقارنة طابعات الأسنان ثلاثية الأبعاد
1- الدقة (Accuracy) والتكرارية (Precision)
يعدُّ ضمان المنتجات، والجودة العالية، والدقة الكبيرة من أهمّ ما يميز منتجات مختبر طب الأسنان، وإن مقارنة طابعات الأسنان ثلاثية الأبعاد ليست فقط النظر إلى أوراق المواصفات الفنية، فهي في الأساس تعتمد الدقة والتكرارية على العديد من العوامل.
مثل: جودة الطابعة ثلاثية الأبعاد، وتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد المستخدمة، والمواد المطبوعة، وإعدادات برنامج الطباعة، والأعمال اللاحقة، وجودة المعايرة لجميع هذه الأنظمة. لذلك لا يمكن استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد إلا بعد أن يحكم على قطعة الأسنان النهائية الناتجة، ويجب القيام بتقييم دراسات الدقة باستخدام بيانات المسح الحقيقية للقطع المطبوعة، والأفضل من ذلك، يمكن طلب عينةٍ مخصصةٍ من التصميم الخاص بالشخص للتحقق من جودته، ودقته وقياسه، بنفسه ومقارنته مع التصميم الأصلي.
2- سهولة الاستخدام
هناك معيارٌ مهمٌّ، وهو سهولة استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد، يجب تعلم كيفية استخدام معدات الطابعة ثلاثية الأبعاد، وصيانتها بشكلٍ يومي بعد الشراء مباشرة، ويجب معرفة مدى سهولة وضع إعدادات الطباعة، مثل: الكثافة، وسماكة الطبقة. يمكن أن تؤدي القطع المطبوعة من طاولة الطابعة إلى حدوث خدوشٍ، أو انكسار النماذج، أو حدوث عيوبٍ في القطع الناتجة، لذلك يجب معرفة مدى سهولة إزالة القطعة من طاولة الطابعة بعد انتهاء الطباعة.
تتطلب الأجزاء المطبوعة باستخدام تقنيات (SLA, LFS, DLP) عملياتٍ لاحقة بعد الطباعة، أولاً، يجب غسل الأجزاء المطبوعة في مذيبٍ لإزالة الريزين الزائد، وتتطلّب قطع الأسنان الحيوية أيضاً عمليات لاحقة، وبعض الطابعات تؤمن حلولاً لأتمتة هذه الخطوات، مما يوفر الوقت والجهد، ويحدث فرقاً كبيراً في الحفاظ على بيئة إنتاجٍ نظيفةٍ ومنخفضة الصيانة. وأخيراً تحتاج بعض القطع إلى إزالة الهياكل الداعمة حسب شكل التصميم لتبسيط هذه الخطوة، كلما كانت الدعامات خفيفة وسهلة الإزالة كان ذلك أفضل.
3- التكلفة وعائدات الاستثمار
انخفضت أسعار طابعات الأسنان ثلاثية الأبعاد بشكلٍ كبيرٍ عما كانت عليه في بدايات طرحها في الأسواق، وتوفر الأنظمة الموجودة في السوق اليوم أقل التكاليف للعديد من التطبيقات. يجب معرفة التكاليف الأولية، مثل: التدريب، والتركيب، وربما البرامج، كما يجب معرفة تكاليف التشغيل التي تقدر من سعر المواد واستهلاك المواد، وأيضاً يجب معرفة تكاليف الخدمة والصيانة.
4- المواد والتطبيقات
تعدُّ الطابعات ثلاثية الأبعاد الاحترافية من أكثر الأدوات تنوعاً الموجودة اليوم في مختبرات طب الأسنان وتقويم الأسنان، والمفتاح لتعدد استخداماتها هو المواد المخصصة. يختلف اختيار المواد حسب طراز الطابعة، ويمكن لبعض الطابعات ثلاثية الأبعاد الأساسية إنتاج نماذج تشخيصية فقط، بينما يمكن للطابعات الأكثر تقدماً تصنيع نماذج دقيقة للغاية للتيجان والجسور، وتصنيع الدلائل الجراحية (Ssurgical guides)، وتصنيع الترميمات القابلة للصب أو الضغط.
وتصنيع منتجات طب الأسنان طويلة الأمد والمتوافقة حيوياً، مثل: المثبتات، أو أطقم الأسنان، بالإضافة إلى تصنيع أجهزة تقويم الأسنان، مثل: المصففات الشفافة (Cclear aligners)، ومثبتات هاولي (Hawley retainers) عن طريق التشكيل الحراري ابتداءً من النماذج ثلاثية الأبعاد المطبوعة.
تعمل بعض الطابعات ثلاثية الأبعاد فقط مع المواد الخاصة التي تقدمها شركتها، مما يعني أن خيارات مواد الطباعة تقتصر على عروض الشركة المصنعة للطابعة. لدى البعض الآخر نظام مفتوح، مما يعني أنه يمكن استخدام المواد التي تصنعها جهات تصنيعٍ خارجية. ومع ذلك، عند استخدام مواد خارجية، من المهمّ التأكد من أن النتائج حققت جودةً ودقةً مقبولة، ويقوم المصنعون بإصدار مواد جديدة بشكلٍ منتظم.
5- السرعة والإنتاجية
عند التفكير في السرعة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، من المهمّ أخذ الإنتاجية بعين الاعتبار إضافةً إلى سرعة الطباعة الأولية لطابعات (SLA, LFS, DLP) العالية بشكلٍ عام، حيث تكون سرعة الطباعة في الطباعة (DLP) ثلاثية الأبعاد موحدةً، وتعتمد فقط على ارتفاع الأجزاء، لأنها تعتمد على طباعة طبقةٍ تلو الأخرى.
بينما طابعات (SLA, LFS) ترسم كل جزءٍ بالليزر، ويؤدي ذلك إلى أن تكون الطابعات أسرع عند طباعة أجزاءٍ صغيرة، وعند طباعة قطعةٍ واحدة، بينما تكون طابعات (DLP) أسرع في طباعة عدة قطع في نفس الوقت تأخذ جزءاً كبيراً من النظام الأساسي.
قد تتمكن آلة (DLP) ما من طباعة عددٍ أكبر من القطع مقارنةً بآلةٍ أخرى (SLA, LFS) لكن بدقةٍ أقل، مما يعني أنها قد لا تكون دقيقةً بما يكفي لطباعة النماذج الترميمية أو الأدلة الجراحية التي تتطلب دقةً أعلى. يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد (SLA, LFS) إنتاج كل هذه المتطلبات، فاختيار تحسين الدقة، أو السرعة، أو الإنتاجية، يكون اعتماداً على هدف التصنيع. [3]
المراجع البحثية
1- Dental 3D Printing | HSD Equipment. (n.d.). HSD Equipment. Retrieved February 21, 2024
2- Choosing the Right 3D Printing Technology for Dental Work: DLP vs. SLA. (n.d.) 2023-09-07. Retrieved February 21, 2024
3- How to choose a dental 3D printer for your practice or lab. (n.d.). Formlabs. Retrieved February 21, 2024
