Här “gräddas” operationsguiderna i 3D
Aida Brontén tar bort nya guider från 3D-printern.

Här “gräddas” operationsguiderna i 3D

22 maj 2014
Dela artikeln
3D-printning gör sitt intåg på tandvårdskliniker i Sverige. Ett exempel är Willa Tandhälsa i Solna som 3D-printar operationsguider.

Mats Brontén

Mats Brontén är privattandläkare i Solna och leder projektet med 3D-printade kirurgiska guider. Tillsammans med tandteknikerna Aida Brontén och Tomas Makdissi producerar han guider till andra tandläkare. De står också för service och support. Projektet har pågått i knappt ett år.

Varje guideskena är individuellt anpassad. Målet är att implantat ska kunna placeras exakt där de behövs för att ge bästa resultat och minst besvär för patienten.

Avtryck behövs

För att göra en guide behövs ett avtryck av patientens tänder och en skiktröntgenbild. Från avtrycket görs en gipsmodell som skannas in. Skiktröntgen (CBCT, förkortningen för Cone Beam Computed Tomography) behövs för att ge bra diagnostisk information om tandköttet och käkbenet och för att kunna använda ett särskilt kirurgiplaneringsprogram.

– Volymen som behövs är åtta gånger åtta centimeter för helkäkar. Större behövs inte, säger Mats Brontén, med tanke på att stråldosen är större vid CBCT än vanlig röntgen.

Röntgenvolymen tas in i dataprogrammet. Bilden av gipsmodellen läggs in i samma program. Tandläkaren som utför implantatoperationen gör sedan en virtuell planering av protetik och kirurgi med hjälp av programmet.

Programmet säljs inte till kunderna. De får i stället tillgång till den som en del av tjänsten och guideproduktionen. Nya kunder får gå en kurs för att lära sig att använda programvaran.

Implantatkirurgin går mot mindre delkäksfall, samtidigt som många fall blir mer komplicerade. Programmet hjälper till att få en optimal fixturplacering, enligt Mats Brontén. Resultatet hänger på kombinationen av programmet, guiden och utföraren.

– Att planera implantatbehandling på det här sättet förenklar behandlingen och ökar säkerheten i komplicerade fall, säger Mats Brontén.

– Behandlingen blir mycket förutsebar. Vi ser förutsättningarna och resultatet i förväg.

Risken att man krockar med nerverna i underkäken eller borrar i lingual kompakta minskar till exempel avsevärt.

– Och om man upptäcker att det inte går att sätta en skruv på rätt ställe kan man fatta olika beslut i förväg. Det kanske går att göra bentransplantat eller benuppbyggnad, eller också kan man välja en annan terapiform.

Stor som en kopiator

Nästa steg är att designa guideskenan och tillverka den. Det görs i Solna, där Mats Brontén har en 3D-printer.

Apparaten är ungefär lika stor som en kopiator.

Drygt 20 guider kan göras samtidigt. Det tar tre, fyra timmar.

– Vi brukar sätta på 3D-printern när vi går för dagen eftersom den låter litegrann. När vi kommer på morgonen är guiderna klara, berättar Aida Brontén.

Guiderna byggs upp i plast. Materialet är godkänt att använda i munnen upp till ett dygn.

Det finns olika typer av guideskenor. De kan vara:

  • benburna
  • tand-benburna
  • tandburna
  • tand-slemhinneburna
  • slemhinneburna

– Det gäller att välja rätt typ av guide till varje fall. Det är inte alltid lätt att veta vilken, säger Mats Brontén.

– Precisionen på stabila guider, till exempel tandburna och tandbensburna guider, är väldigt hög.

Mats Brontén har testat själv och säger att precisionen i en apikalplacering är 0,2 millimeter. Men han har inte publicerat fallbeskrivningar eller forskning om metoden än.

Helt slemhinneburna guider har inte samma precision.

– Vid stabil gingiva som inte är så tjock är precisionen bra, men man ska undvika att göra kirurgi med guide i tjock och sladdrig gingiva. Slemhinneburna guider i smala kristor i underkäken med lite fast gingiva och rörlig gingiva kan rentav vara farliga.

I sådana fall ska guiden vara benburen eller också kan man göra öppen kirurgi utan guide på traditionellt sätt.

I stort sett alla implantatoperationer som görs med de 3D-producerade guiderna görs med lambå.

– Då får man guidens fördelar men har även fördelen av att kunna se benet.

“Ren och trevlig teknik”

Mats Brontén ser flera fördelar med 3D-printning.

– Det är en framställningsteknik som är ren och trevlig att hålla på med. Dessutom klarar man av att göra vissa former med 3D-printning som inte går att få fram med till exempel frästeknik.

3D-printning är helt överlägsen till benguider och tand-benburna guider, anser han.

Nackdelar med guider tillverkade med 3D-printning? Jo, det finns några.

En är att guiderna inte kan steriliseras i autoklav. Eftersom de är gjorda i plast, smälter de då. I stället rengörs de med alkohol.

En annan nackdel är att stråldosen är större vid CBCT än vid vanlig röntgen.

Det kan också vara ett problem att alla inte har tillgång till CBCT, som behövs för att kunna använda dataprogrammet.

 

3D-printning ger mindre spill

3D-printning är oundviklig inom framtidens tandvård. Det anser Michael Braian, doktorand i oral protetik vid Tandvårdshögskolan
i Malmö.

3D-printning växer oavsett om tandvården vill ha metoden eller inte. Tillverkningsindustrin driver fram utvecklingen.

– Industrin vill kunna göra ett flygplan utan att ha lika mycket spill som hela flygplanet, förklarar Michael Braian, som är både tandläkare och tandtekniker.

När 3D-printning ändå utvecklas, är det lika bra att tandvården drar nytta av metoden, tycker han.

– Tandläkare har hittills kanske inte insett möjligheterna med 3D-printning, men det kommer nu.

Fräsa eller bygga upp?

Datorstödd framställning inom tandvården kan göras med både subtraktiva och additiva tekniker.

Med subtraktiva tekniker börjar man med ett materialblock och fräser ut exempelvis en tandkrona. Med additiva tekniker bygger man upp kronan i stället.

– Additiva tekniker har få begränsningar jämfört med frästekniker när det gäller produktion, säger Michael Braian.

Förutom att det knappt blir något materialspill, går det att göra komplexa former som inte kan tillverkas med frästeknik.

– Precisionen är nog i övrigt fortfarande bättre med frästeknik, men det är bara en tidsfråga, säger han.

Additiva och subtraktiva tekniker kan användas för både metallegeringar, keramer och polymera material.

Laser eller elektronstråle

I folkmun kallas olika additiva tekniker för 3D-printning, och det gör också Michael Braian. Men meningarna går isär om det är rätt att bunta ihop olika tekniker eller inte.

Det metoderna har gemensamt är att det man framställer byggs upp lager på lager. Laser, elektronstråle, ljus, värme och lim är exempel på vad som kan användas för att sammanfoga lager.

Vad man väljer beror på materialet och hur konstruktionen kommer att användas.

Exempel på additiva tekniker som använder kobolt-krom är lasersintring och elektronstrålesmältning.

Lasersintring innebär att en laserstråle »skriver« selektivt över en pulverbädd. Partiklarna som träffas smälter samman. Ett nytt lager pulver läggs på och proceduren görs om och om igen tills konstruktionen, exempelvis en krona eller bro, är klar. Sedan ska den värmebehandlas för att göra den mer hållbar.

Elektronstrålesmältning fungerarpå samma sätt, men partiklarna smälts samman med hjälp av en elektronstråle istället för laser.

Stereolitografi

För att framställa saker gjorda i polymera material kan man använda stereolitografi, en typ av 3D-printning.

Inom tandvården används stereolitografi främst för att göra arbetsmodeller från digitala avtryck framtagna med hjälp av intraoral skanning. En ljusstråle »skriver« över ytan på ett bad av ljushärdande polymert material. Där ljuset träffar plastmaterialet blir det härdat. Det doppas i badet igen och processen upprepas. När modellen är klar lyfts den ur badet och härdas klart i ett ljusskåp.

En annan metod som alla är överens om kan kallas för 3D-printning liknar stereolitografi, men använder polymerpulver i stället för vätska. En arm skriver över pulverbädden och sprutar lim som fogar samman partiklarna ett lager i taget.

Den här typen av 3D-printning kan också användas för att limma ihop keram- eller metallpartiklar innan de sintras.

Additiva tekniker används nu även inom biologin.

– Njurar har printats ut i biologiskt material, berättar Michael Braian.

Det blir spännande att se hur 3D-printning med biologiska material kommer att tillämpas inom tandvården framöver, tycker han.

Mer forskning behövs

En nackdel med additiva tillverkningsmetoder är att de än så länge är relativt dyra. Men priserna kommer att sjunka med tiden, tror Michael Braian.

Den största nackdelen med 3D-printning som han ser är att det inte finns tillräckligt bra forskning på området.

– Det tänker jag ändra på, säger han.

Utvecklingen går fort. Har forskningen något värde om framställningsapparaterna som du utvärderar inte längre finns när studierna har publicerats?

– Oavsett om min studie publiceras medan en viss produkt finns kvar på marknaden eller inte, har jag kvar kunskapen. Branschen behöver ju kunskap, och den kommer jag att dela med mig till kolleger och studenter, säger Michael Braian.

Läs Per Vult von Steyerns översiktsartikel “Framställning av protetiska konstruktioner med hjälp av moderna digitala teknologier” i Tandläkartidningen nummer 2 2014.
Janet Suslick

Text: Janet Suslick

Foton/Illustrationer: Anna Rut Fridholm

Dela artikeln

Kommentera artikeln:

Endast du som är medlem i Tandläkarförbundet eller prenumerant på Tandläkartidningen kan kommentera artiklarna. För att göra det måste du logga in. Därefter måste du ange ditt namn och din mejladress.

Om du har problem att logga in kontakta webbredaktören.: redaktionen@tandlakartidningen.se. Skicka inte ditt personnummer. Det räcker med ditt namn och din adress.

Senast publicerat

Tandläkartidningens veckonyhetsbrev
Copyright © Tandläkartidningen 2014 | Österlånggatan 43
Box 1217 | 111 82 Stockholm
Telefon 08-666 15 00 | redaktionen@tandlakartidningen.se
Ansvarig utgivare: Hilda Zollitsch