Dynamická průhledná rovnátka a 4D tisk

Rozhovor se zakladatelem společnosti K Line Europe Dr. Sherifem Kandilem

Dr. Sherif Kandil o vizích a misích


Všichni jsme slyšeli o 3D tisku, co tedy znamená 4D?

Ano, je pravda, že jsme poslední dobou slyšeli pouze o 3D tisku, 4D dnes představuje rozměr času. 4D se týká výroby aditiv nebo tisku speciálních materiálů, které mají určitou charakteristiku paměti a jsou postaveny v konkrétním systému vrstev na 3D tiskárně, ale byly navrženy nebo použity v CAD na software, který diktuje změnu materiálu a reakci na podněty v čase .

Můžete nám sdělit více o vašich nových aktivitách týkajících se 4D technologií?

Poté, co jsem patentoval myšlenku 4D tisku v ortodoncii, jsem přenesl tuto technologii do našich výzkumných a vývojových laboratoří K Line Europe v Düsseldorfu. 4D tisková technologie přenášela inženýrské náhledy a dokonce i mnohé možnosti a příležitosti v oblasti medicíny, které se po zavedení této technologie nedávno objevily. Zaměřil jsem se k použití této vědy na průhledných rovnátkách a také na ortodontických drátech pomocí vyspělé 3D tiskárny a přepracovaných Meta-materiálů.

Jelikož se považuji za experimentátora, používám v současnosti 4D koncept tisku terapeuticky na vlastních zubech k výrobě průhledných rovnátek, přesně zaznamenávám všechny detaily, protože výsledky budu publikovat do vědecké studie po dokončení léčby.

Jak mění 4D medicínu obecně a ortodoncii zejména?

Domnívám se, že v příštích dvou letech změní 4D tisk mnoho postupů, které v současnosti používáme k léčbě našich pacientů. Pokud vyhledáváte 4D online, dostanete velmi mnoho výsledků a navíc zjistíte, že v první řadě zejména na medicínu bude mít tato technologie největší vliv. Bioinženýři se například pokoušejí použít technologii 4D tisku k nahrazování některých částí tkáně nebo dokonce k výrobě implantátů a dlah umístěných v našem těle. To by mohlo zachránit životy mnoha lidí protože 4D tištěné objekty mohou změnit svůj tvar uvnitř těla tak aby odpovídaly přesně tomu co má být vyměněno bez potřeby několika operací.

V ortodoncii budeme schopni poskytnout pacientům mnohem preciznější léčbu, která přesně odpovídá jejich potřebám, přizpůsobením průhledných rovnátek nebo ortodontických drátů umístěných v ústní dutině tak, aby měnily svůj tvar na požadovaný konečný výsledek. Takto je výsledek mnohem přesnější s menším počtem průhledných rovnátek nebo drátů, takže pro celou léčbu jsou zapotřebí pouze 1-2 fóliová rovnátka nebo 1-2 ortodontické dráty.

S jakými potížemi se současná průhledná a pevná rovnátka na trhu setkávají?

V současnosti v ortodoncii čelíme třem hlavním výzvám, pokud jde o průhledná rovnátka nebo fixní ortodoncii. Prvním je výrobní proces, při výrobě průhledných rovnátek je třeba mnoho kroků, čímž je konečný výsledek méně přesný, dražší, časově náročnější a vyžaduje větší kontrolu. Druhým je komplexnost použití přesně navržených sil na software pro výrobu průhledných rovnátek, potřebujete příslušenství, více příloh na zuby atd. aby se překonala omezení průhledných rovnátek. Třetím je pohodlí pacientů, s průhlednými i konvenčními rovnátky potřebují četné množství Alignerů nebo drátů, které jsou během léčby měněny.

Jak bude 4D technologie řešit tyto problémy?

4D technologie slibuje řešení výše uvedených bodů a víc. Krátké vysvětlení, jak to funguje, je následující. Zuby jsou normálně skenovány ve 3D, poté jsou pomocí 3D CAD softwaru rovnátka nebo ortodontické dráty vytvořeny jako negativní replika modelové fáze reprezentující odpovídající pohyb, který ukazuje, kde a jak je třeba pohybovat zuby. Software vám umožňuje nasadit spoje a vrstvy, které umožňují kontrakci na jedné straně a expanzi na druhé, a tak bychom na 3D software mohli sestavit všechna rovnátka nebo tvary drátu, jejichž materiál se bude sám tvarově proměňovat. Objekt (tj. Aligner nebo drát) je vytištěn ve 3D pomocí speciálního Meta materiálu, který reaguje na vestavěné softwarové spoje a vrstvy. Pro předmět umístěný v ústech jsou naštěstí dva nejúčinnější podněty pro změnu tvaru materiálu, kterým je salivace (tj. tekutiny) a 37 ° tělesná teplota (tj. teplo).

Zjednodušeně, pacient nosí fóliová rovnátka nebo drát na konzolách, které postupně mění svůj tvar, aby dosáhly konečné podoby pomocí lehké nepřetržité síly působící na zuby. Každý aligner nebo ortodontický drát lze nosit více než 5 měsíců v závislosti na pohybech, které byly softwarem naprogramovány v počáteční fázi plánování.

Jak byste popsal výhody, které budou v ortodoncii implementovány při použití 4D konceptu?

Výhody jsou zcela jasné, pacienti se setkají s daleko přívětivější léčbou, kdy nebudou muset navštěvovat svého ortodontistu tak pravidelně jako dosud, protože se to časově shoduje s moderním přístupem vzdálené léčby aplikované v ortodoncii v současnosti. Také mnoho ošetření nebude potřebovat zdokonalování jak tomu bylo dříve, jako třeba léčba průhlednými rovnátky, se kterou mohli mít negativní zkušenosti. Ze všeho nejvíc je přesnost aplikování a rozdělení síly řádově mnohem preciznější se softwarem, kterým bude kontrolována přesná síla, její množství a čas; dále tloušťka rovnátek může být měněna v závislosti na potřebě a řízena po celou dobu léčby tak, aby se rozložení síly a ukotvení udržovalo naprosto stabilní zabránilo variabilitě, která byla zaznamenána u předchozích systémů transparentních rovnátek.

Kdy myslíte že bude tato technologie dostupná na trhu?

Doufáme, že tuto technologii přivedeme na světlo velmi brzy, leč racionální by bylo očekávat, že vstoupí na trh v roce 2019, a změní mnoho v současnosti aplikovaných konceptů léčby v ortodoncii.

Technologie se v těchto dnech opravdu rychle mění, jaký vidíte vývoj v příštích letech v ortodoncii?

4D tisk a rozšířenou realitu vidím jako jeden z faktorů, které změní lékařství v nadcházejících letech.