Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Präzisionsanalyse 3D-gedruckter Zahnreplikate

Kurzfassung

Einleitung und Ziel:
Für autologe Zahntransplantationen und wurzelanaloge Zahnimplantate werden Replikate von Zähnen basierend auf den Daten digitaler Volumentomografien hergestellt. Diese Anwendungen erfordern für den jeweiligen klinischen Erfolg ein besonders hohes Maß an Präzision. Ziel dieser Studie war es, eine Methode zur Herstellung individueller, 3D-gedruckter Zahnreplikate zu etablieren und zu evaluieren. Insbesondere sollten die additiv hergestellten Replikate im Hinblick auf ihre Duplikat-Präzision untersucht werden.
Material und Methode:
Zehn Patientinnen und Patienten, die eine Extraktion eines Weisheitszahnes und gleichzeitig eine präoperative digitale Volumentomographie dieser Zähne (DVT) benötigten, wurden eingeschlossen. Ausgeschlossen wurden Patientinnen und Patienten mit einer intraoperativen Zerteilung oder Fraktur des Zahnes. Für die Zahnsegmentierung und Modellgenerierung auf Basis von DVT-Daten wurde als Software 3D Slicer 4.6.2 verwendet. Die additive Herstellung der Zahnreplikate erfolgte durch Direct Metal Laser Melting (DMLM). Die 3D-gedruckten Replikate und die korrespondierenden extrahierten Zähne wurden optisch gescannt und in CloudCompare 2.8.1 überlagert und auf Abweichungen zwischen den Oberflächen untersucht.
Ergebnisse:
Die mittleren absoluten Oberflächenabweichungen zwischen den 3D-gedruckten Replikaten und den korrespondierenden extrahierten Zähnen lagen im Bereich zwischen 0,13 mm und 0,25 mm mit einem Mittelwert von 0,18 mm und einer Standardabweichung von 0,15 mm. 95% der Messpunkte an den Oberflächen aller Replikate wichen weniger als 0,47 mm ab. Das Volumen hat sich um 3,4% und die Oberfläche um -6,0 % verringert. Der quadratische Mittelwert betrug 0,24 mm und die punktuell maximale Oberflächenabweichung lag im Schnitt bei 0,9 mm. Der DMLM-Prozess selbst zeigte eine hohe Präzision mit einer mittleren absoluten Abweichung von 0,045 mm und einer Standardabweichung von 0,04 mm.
Diskussion und Schlussfolgerung:
Auf Basis von DVT-Daten können 3D-gedruckte Replikate von Zähnen mit einer sehr hohen Präzision hergestellt werden. Das im Rahmen dieser Studie demonstrierte Verfahren eignet sich damit zur additiven Herstellung von Zahnreplikaten mit einer klinisch mehr als ausreichenden Genauigkeit. Die Anwendung der beschriebenen Methode ermöglicht damit die Erzeugung exakter Duplikate für autogenen Zahntransplantationen oder die Anfertigung präziser individueller wurzelanaloger Implantate.

Schlagwörter

3D Druck, Rapid Prototyping, selektives Laserschmelzen, Zahnreplikate, Digitale Volumentomographie, autologe Zahntransplantation, wurzelanaloge Zahnimplantate, Implantologie

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2020

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