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卡迪夫大學牙醫院_活動式金屬假牙製作

全數位化的活動式局部假牙(RPD)

Renishaw 和卡迪夫大學牙醫院(Cardiff University Dental Hospital) 攜手組成一個研究CoCr 活動式局部假牙的團隊,目標是能在未來廣泛提供平價的牙骨框架。

在數位化牙醫的時代,假牙似乎已經不再是主流。但豐富的植牙業務及與其密切相關的CAD/CAM配件世界,卻讓平價活動式假牙慢慢變成主流。嚴格來說,這並非全然正確。以圍繞式牙桿和四顆特殊設計的植牙支撐全口假牙仍有其市場,但其軟硬組織支撐配件,似乎沒有獲得相同程度的大幅改造。

植牙業務逐年持續成長-人口老化促使大幅修護齒列的病患人數穩定成長,而如雨後春筍般出現的美容方案,也有助於讓潛在病患意識到市場上有哪些選擇。

即使是健康的飲食習慣,其實也沒有什麼幫助-之前以為具有排毒功效的蘋果汁也一樣。《每日電訊報》宣稱,一杯150ml 的蘋果汁,就有4 茶匙的糖。

先不談其他的健康關聯,此對牙齒已是重大的警訊,讓自認為很健康的人,也需要及早進行口腔保健(包括拔牙)。

因此在治療齒列缺失時,植牙顯然仍是十分受歡迎的治療方式。然而,不是每個人都能支付得起植牙費用(除非有醫療需求,否則NHS 不負擔),而且,只有少數的保單提供這樣的保障。事實上,不是每個人都想接受需要植牙這種侵入性手術。因此假牙仍是一種需要不斷開發、嘗試和測試的治療方式。許多病患皆十分樂意裝上CoCr 假牙,這種假牙在長時間使用而發生結構性變化後也可以更換,因此它現在仍有市場,而且它的客服市場也同樣重要。但正如先前所述,假牙大部分是以CAD/CAM 電路所生產製造。

活動式假牙仍非常受歡迎,在成本有限時,是十分實用的工具。

局部數位化的侷限

在現今RPD 的市場中,生產假牙的選擇極為有限。最常見的選項是:

•堆積法雕蠟並手動鑄模。

•以數位方式設計,根據資料以臘列印, 然後自行鑄模。

•以數位方式設計,根據資料以臘列印, 然後額外付費委外鑄模。

因此數位假牙流程已近乎成真,但仍無從設計階段到生產製造,都不需要手動輸入的垂直整合工作流程。

目前卡迪夫大學牙醫院(CUDH) 每年能生產製造380 到400 組鉻合金,雖然誤鑄情況維持在極低的水準,但仍無法完全避免,而他們也一直努力想要降低此一數字。延宕的工作流程和RPD 的複雜性質等許多變數,都會造成誤鑄的情況。除了誤鑄之外,還有許多其他因素,如設計變更,預約之間的有效性和/或在教育機構的實習牙醫學生經驗不足,所造成的印象不準確等,都可能會影響是否需要重做。業界實務調查顯示,大約有14 至20% 鑄模需要重做,而這對大部分其他製造業而言,是一個難以想像的數字。

在環境和經濟壓力不斷增加的情況下,能夠充分控制此情況,以便進一步提升實驗室效率,並對更廣大的民眾提供高品質牙齒保健非常重要。

學術機構,商業和臨床機構共同合作

為解決上述各項問題,並將RPD 完全帶入數位時代,需要以結構化的方式處理許多問題。數位假牙設計正是Renishaw 的David Cruickshank 的博士專攻科目。David 畢業於卡迪夫都會大學(其前身為威爾斯大學卡迪夫學院)專攻牙科技術。他對研發假牙具有極高的熱忱,並且每天在Renishaw 進行金屬3D 列印工作,而此領域也是最適合他的博士論文主題。

David 與CUDH 的資深牙科實驗室主管Roger Maggs RDT、贗復牙科的顧問Liam Addy 先生及資深牙科技師Paul Clark RDT,共同負責處理此一新的生產製程。研究的確切領域包括如何在數位環境設計假牙,哪些材質能提供最佳的效能,以及如何有效地使用積層製造(AM) 機製造假牙。

CUDH 認為數位假牙勝過傳統假牙的優點

•降低昂貴鍋爐和鑄模設備的維護成本

•減少浪費的合金材料

•不會浪費蠟

•不會浪費包覆材料

•改善健康和安全的功能

•因為減少浪費而可能降低對環境所造成的 影響

•不須重新啟動整個流程,就能重新呼叫、 變更設計及重新製造

•透過網際網路/電子郵件在技師和臨床醫 師之間分享設計,以協助提高生產力

•縮短製程工作流程

設計

雖然現在設計套件的數目已不斷增加,然而其選擇性與牙冠及牙橋和植牙術相比,仍十分有限。

在本研究中,為了擁有最大的彈性,該團隊使用Freeform™ 軟體,搭配Sensable® 觸覺回饋裝置。Sensable® 觸覺回饋裝置是Geomagic® 的產品,以Touch™X之名銷售。

掃描完主模型之後,資料就會直接匯入Freeform軟體中。操作人員可從此處開始辨識插入軸和定出模型凹穴。模型凹穴可稍加變化,以提供較緊或較鬆的黏合度。另外,在此時會微調牙齦的間隙,以適應壓克力的厚度。

遵守此一設計流程,即可真正正式開始。可將全套的間接和直接牙架,主連接體和壓克力黏合功能,皆設計至假牙中。

使用者剛開始使用觸覺臂時,或許會覺得怪異,但其實很快就能適應,並快速地以精密的穩定臂和固位臂設計出咬合面鈎座。

正如傳統RPD 般,也可以使用各種不同的網格選項和表面修改,來自行設計壓克力黏合性。

製造

現今製程中,有許多數位RPD 皆是以蠟列印,再進行包覆和鑄模。但CUDH 和Renishaw 使用Renishaw 的AM250 積層製造(AM) 機,就可跳過此程序,直接製造出牙醫等級,CE 標章認證的CoCr。最簡單的AM 構形是一層20 微米厚的薄金屬粉,並搭配超細雷射光束,逐層建構出牙框架;它極為擅長於製作高細節的複雜表面。幾乎所有在設計過程中的功能皆可複製,而不會錯過任何細節。

對CUDH 而言,最主要的優點是其可以將.stl 資料寄送至Renishaw 進行製造,並繼續進行下一項工作,而不需要自行完成高技巧的包覆鑄造流程。這

可協助實驗室流程變得更有效率且符合成本效益。

評估

在研究的階段中,CUDH 的團隊則會透過LiamAddy 博士的評估,致力調整並讓病患能舒適佩戴假牙。本階段會對超過十個案例進行評估。每個案例都同時具有以相符的設計特性所製造的傳統和數位RPD 框架。接著,框架就完成了,準備由Addy 博士進行評估。

Addy 博士會在每個案例中,同時針對上述兩項變數審核病患。透過他豐富的經驗和病患對舒適度和黏合性的意見反應,即能計算出最佳的方法。根據CUDH 表示,在10 件案例評估中,對數位RPD助益的得分都是10 分(滿分)。

若想瞭解更多關於Renishaw 完整牙科產品的資訊,請造訪www.renishaw.com.tw/dental

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