UNIVERZA V LJUBLJANI ZDRAVSTVENA FAKULTETA
LABORATORIJSKA ZOBNA PROTETIKA, 1. STOPNJA
Maruša Križanič
IZDELAVA ZOBNIH LUSK S TEHNOLOGIJO CAD/CAM, PODPRTA Z VIDEOPREDSTAVITVIJO
diplomsko delo
PRODUCTION OF VEENERS WITH CAD/CAM TECHNOLOGY, SUPPORTED WITH VIDEO
PRESENTATION
diploma work
Mentorica: pred. Mirjana Zagoričnik
Somentorica: pred. dr. Jelena Ficzko Recenzent: viš. pred. Franc Rojko
Ljubljana, 2021
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorici Mirjani Zagoričnik, dipl. lab. zob. prot., mag. inov. menedž. v izobr., za vsa navodila in strokovno pomoč pri pripravi diplomskega dela. Prav tako se zahvaljujem somentorici, pred. dr. Jeleni Ficzko, za vso pomoč pri tehničnem delu izdelave videa, predstavitvi potrebnih programov za realizacijo ideje o videu in nasvete pri izvedbi.
Iskrena hvala g. Draganu Stolici za usmerjanje pri nastajanju izdelka, zagotavljanje vse programske opreme, materiale, pomoč in predajanje znanja ter omogočenje izdelave diplomskega izdelka v zobnem laboratoriju Popdent dentalni center, d.o.o. Zahvaljujem se tudi celotni ekipi zobnega laboratorija Popdent dentalni center, d.o.o., za pomoč in podporo med študijem in tudi za vso pomoč pri izdelavi zaključnega dela. Hvala tudi Alešu Sečkarju, dipl. lab. zob. prot., za razlago in pomoč pri izdelavi izdelka. Hvala očetu in mami za spodbudo ter podporo med študijem in pri nastajanju diplomskega dela. Hvala vsem prijateljem in sošolcem, ki so me bodrili v času študija, mi vedno priskočili na pomoč in mi stali ob strani.
IZVLEČEK
Uvod: Zobne luske se uporabljajo predvsem v sprednjem delu zobnega loka za rešitev estetskih težav. Materiali in tehnologija CAD/CAM so se v zadnjem desetletju zelo razvili.
Tehnologija CAD/CAM omogoča izdelavo tankih lusk iz industrijskih blokov, narejenih iz najnovejših materialov, kot je litijeva disilikatna keramika. Preparacija je minimalna in proces izdelave od intraoralnega optičnega branja do končnega izdelka je hiter. Z vidika biokompatibilnosti, mehanskih in bioloških zahtev se luske odlično odrežejo in so dolgo obstojne. Proces izdelave, prikazan z videopredstavitvijo, je lažje razumeti kot snov, opisano samo z besedami, saj proces izdelave, opremljen s sliko, govorom in kretnjami, učeči lažje dojemajo. Videopredstavitev se je izkazala za odlično učno sredstvo pri podajanju snovi študentom in dijakom. Pri izdelavi videa je treba zajeti bistvene podatke ter proces prikazati nazorno in po korakih. Z današnjo tehnologijo je video mogoče posneti in zmontirati kar na domačem računalniku s programi, ki omogočajo profesionalno montažo. Namen: Namen diplomskega dela je z videoposnetkom prestaviti proces izdelave litijevih disilikatnih zobnih lusk s tehnologijo CAD/CAM. Metode dela:
Teoretični del temelji na iskanju in pregledu strokovne literature, kot so članki v znanstvenih in strokovnih knjigah v tujem in slovenskem jeziku. Praktični del oz. izdelek smo izdelali v zobnem laboratoriju s tehnologijo CAD/CAM. Postopek smo posneli in videopredstavitev zmontirali s programom za videomontažo. Rezultati: Podatke, zajete z intraoralnim bralnikom, smo v obliki datotek STL prenesli na računalnik in želeno obliko lusk oblikovali v programu za modeliranje. Luske smo v obliki datoteke prenesli v rezkalno napravo, s katero smo luske rezkali. Modele smo tridimenzionalno natisnili.
Luske smo na modelih preverili, obdelali, spolirali in na koncu še glazirali. Celoten proces smo posneli s fotoaparatom in videe prenesli na računalnik, v program za videomontažo, kjer smo videe razvrstili, jih zmontirali v želeni posnetek in jim dodali zvočno datoteko z opisom postopkov po korakih. Končni rezultat tega dela je videpredstavitev, dolga 11 minut in 26 sekund. Razprava in sklep: Pri tehnologiji CAD/CAM je med samo izdelavo manj napak, zato je to odlična metoda za odpravljanje estetskih težav. Izdelava lusk je natančna in hitra. Z estetskega vidika se luske, izdelane iz steklokeramike, lahko primerjajo z videzom naravnega zoba. Steklokeramika zagotavlja visoko estetskost, translucentnost in dobre mehanske lastnosti. Videopredstavitev lahko kakovostno dopolnjuje poučevanje. S pravilno predstavljenimi informacijami lahko učečim pomagamo tako do boljšega razumevanja postopkov izdelave kakor do predstavitve izdelka. Video ne more nadomestiti poučevanja, zagotavlja pa dodano vrednost pri predstavitvi tematike.
Ključne besede: tehnologija CAD/CAM, zobne luske, litijeva disilikatna steklokeramika, IPS Empress CAD, videoprestavitev
ABSTRACT
Introduction: Veneers are often used in the frontal region for esthetic purposes. Materials and CAD/CAM technology are developing at a very fast pace in the last 10 years. Very thin veneers can be produced for esthetic purposes made from industrial blocks out of new materials like lithium disilicate ceramics. Preparation is minimal and the process from intraoral scanning to the final outcome is fast. If we look at the biocompatibility, mechanic and biological needs the veneers show great success. A videopresentation in which we show how something is being made is easier to understand than when it's shown words only. With the help of image, speech and movements the process of learning can be better and it has been proven to increase learning and understanding of a lecture. When making a videopresentation, we must include all the important information and show the tutorial as informative and organized in step by step process for better learning experience. With todays technology we can film a video and edit it in different programs at home. Purpose:
The purpose is to make a videopresentation to show how lithium disilicate veneers are made with CAD/CAM technology. Methods: Theoretical part is based on research and review of professional literature like scientific articles and books in foreign and Slovenian languages. The practical part is the product that was made in the laboratory using CAD/CAM technology. The procedure was recorded and a video presentation was edited with the help of an editing program. Results: Using an intraoral scanner, we formatted an STL file and made veneers in the shape that is desired. Veneers were transferred as a file to a milling machine where the veneers were cut. We printed the models with a threedimensionsional printer. We checked the veneers on the models and proceed with polishing and glazing. We recorded the whole process with a camera and transferred the videos on a computer to a video editing program, where we sorted the videos, edited them into the desired clips and added an audio file, where we described the procedures step by step. Discussion and conclusion: Only minor errors are made with CAD/CAM technology and it is a great method for solving aesthetic problems. Veneers made with glass-ceramics can compare to esthetic of natural teeth. Glass-ceramics provide high aesthetic, translucence and good mechanical properties. Video presentation can make better quality lectures and learning, With properly presented information students can learn to improve the understanding of procedures of making a product through video presentation. Video presentation can’t replace lectures, but it can add value to representing learning material.
Keywords: CAD/CAM technology, veneers, lithium disilicate glass ceramics, IPS Empress CAD, video presentation
KAZALO VSEBINE
1 UVOD ... 1
1.1 Keramični materiali v laboratorijski zobni protetiki ... 3
1.2 Litijeva disilikatna keramika ... 4
1.3 Levcitno ojačani steklokeramični bloki ... 5
1.4 Načini preparacije ... 6
1.5 Debelina zobne luske in fasete ... 9
1.6 Intraoralno optično branje ... 10
1.7 Doba preživetja lusk ... 11
1.8 Tehnologija CAD/CAM ... 12
1.9 Tridimenzionalno tiskanje ... 13
1.9.1 3D-tiskanje po tehnologiji DLP ... 14
1.10 Določitev protetične ravnine ... 14
1.11 Program Adobe Premiere ProCC 2014 ... 15
1.12 Predstavitev delovnega okolja programa Adobe Premiere Pro CC 2014 ... 16
1.13 Videopredstavitev v učnem procesu ... 17
2 NAMEN ... 20
3 METODE DELA ... 21
4 REZULTATI ... 22
4.1 Digitalni odtis ... 22
4.2 Računalniško podprto modeliranje ... 23
4.2.1 Virtualno modeliranje lusk ... 24
4.2.2 3D-tiskanje modela ... 26
4.3 Računalniško podprta izdelava ... 28
4.3.1 Računalniško podprta izdelava lusk iz PMMA ... 28
4.3.2 Računalniško podprta izdelava lusk iz bloka IPS Empress CAD ... 29
4.4 Obdelava rezkanih keramičnih lusk ... 30
4.5 Glaziranje keramičnih lusk ... 31
4.6 Snemanje izdelave ... 32
4.7 Pregled posnetkov ... 33
4.8 Montaža videoposnetka ... 33
4.9 Izdelava zvočnega posnetka ... 35
5 RAZPRAVA ... 36
6 ZAKLJUČEK ... 40
7 LITERATURA IN DOKUMENTACIJSKI VIRI ... 41
8 PRILOGE
8.1 Videopredstavitev izdelave zobnih lusk IPS Empress CAD s tehnologijo CAD/CAM na nosilcu DVD
8.2 Zobne luske IPS Empress CAD na tridimenzionalno tiskanih modelih
KAZALO SLIK
Slika 1: Mikrostruktura levcitno ojačanega steklokeramičnega bloka ... 6
Slika 2: Minimalna preparacija zoba za izdelavo luske brez incizalnega predela glede na zahteve materiala ... 8
Slika 3: Minimalna preparacija zoba za izdelavo luske z incizalnim predelom glede na zahteve materiala ... 9
Slika 4: Minimalna mogoča debelina luske in fasete ... 10
Slika 5: Delovno okolje programa Premiere Pro CCC* ... 16
Slika 6: Zaslonska slika optično prebranih modelov v obliki STL ... 22
Slika 7: Zaslonska slika delovnega naloga ... 23
Slika 8: Zaslonska slika določanja protetične ravnine... 23
Slika 9: Zaslonska slika segmentacije ... 23
Slika 10: Zaslonska slika smeri vstavitve in meje preparacije ... 24
Slika 11: Zaslonska slika knjižnice nasmehov ... 25
Slika 12: Zaslonska slika ikon za modeliranje ... 25
Slika 13: Virtualni artikulator ... 25
Slika 14: Končna modelacija ... 26
Slika 15: Zaslonska slika pozicioniranja modelov za 3D-tiskanje ... 26
Slika 16: 3D-tiskanje modelov ... 27
Slika 17: 3D-tiskana modela ... 27
Slika 18: Čiščenje v denaturiranem alkoholu ... 27
Slika 19: Ultrazvočno čiščenje modelov ... 27
Slika 20: Končani modeli ... 27
Slika 21: Držalo za disk, vstavljeni disk in koda RFID... 28
Slika 22: Zaslonska slika določanja smeri vstavitve ... 28
Slika 23: Zaslonska slika kalkulacije poteka rezkanja ... 29
Slika 24: Rezkane luske iz PMMA ... 29
Slika 25: Spolirane začasne luske iz PMMA... 29
Slika 26: Blok IPS Empress CAD ... 30
Slika 27: Zaslonska slika programa za določitev lusk pred vstavitvijo v rezkalno napravo 30 Slika 28: Držalo za bloke IPS Empress CAD... 30
Slika 29: Rezkanje v rezkalni napravi ... 30
Slika 30: Separirana luska ... 31
Slika 31: Nanos glazurne mase ... 32
Slika 32: Poliranje lusk ... 32
Slika 33: Končni izdelek ... 32
Slika 34: Zaslonska slika pregleda datotek ... 33
Slika 35: Zaslonska slika programa za videomontažo... 34
Slika 36: Zaslonska slika dodajanja naslova videoposnetka v programu ... 34
Slika 37: Zaslonska slika dodajanja avdioposnetka v videopredstavitev ... 35
KAZALO TABEL
Tabela 1: Lastnosti levcitno ojačanega bloka ... 6
SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC IN OKRAJŠAV
3D tridimenzionalno (ang. three-dimensional)
CAD računalniško podprto modeliranje (ang. Computer Aided Design) CAM računalniško podprta izdelava (ang. Computer Aided Manufacturing) DLP tehnologija digitalnega svetlobnega procesa (ang. Digital Light Processing) PMMA polimetilmetakrilat (ang. polymethylmethacrylate)
RFID radiofrekvenčna identifikacija (ang. Radio Frequency Identification) STL datotečni format STL (ang. Standard Tessellation Language) UV ultravijolično valovanje (ang. ultraviolet)
USB univerzalno serijsko vodilo (ang. Universal Serial Bus)
1
1 UVOD
Zobne luske se uporabljajo kot estetska rešitev v sprednjem delu zobnega loka. Z razvojem materialov se kakovost in videz lusk izboljšujeta in napredujeta – tako z vidika materialov kot postopkov izdelave. Po popravi vidnega polja sprednjih zob in odpravi napak se pacienti počutijo veliko bolje, saj se lahko samozavestno nasmehnejo. Sodobna tehnologija omogoča uporabo manj invazivnega postopka in ohranitev več zobne sklenine, obenem pa izpolnitev pacientovih želja in pričakovanj. Pri izdelavi restavracije je treba izbrati material in tehniko, ki omogoči izvedbo postopka, izpolnjuje estetske, funkcionalne in biološke zahteve ter zagotavlja dolgo življenjsko dobo. Glede na moč, trajnost, biokompatibilnost in estetskost veljajo luske za enega najučinkovitejših načinov oskrbe že od leta 1983, ko so jih prvič predstavili. Estetske luske, narejene iz keramičnih materialov, so se v kliničnih raziskavah odlično izkazale ter danes predstavljajo najbolj estetsko in najmanj invazivno rešitev. Materiali in različne tehnike izdelave omogočajo minimalno preparacijo in tudi možnost izdelave lusk brez potrebne preparacije zob. Primarno so luske uporabljali zaradi zabarvanosti zob, kar pa so nadomestile metode beljenja zob in druge metode, ki so rahlo zmanjšale uporabo lusk za vse primere estetskih težav. Še vedno pa – že dve desetletji od začetka uporabe – veljajo za najboljšo rešitev. Klinični uspeh zagotavlja tehnika, pri kateri se veliko pozornosti posveča podrobnostim, med drugim tudi načrtovanju postopka oskrbe pacienta, preparaciji, pravilni izbiri materiala, metodi cementiranja lusk ter pravilnemu vzdrževanju in redni kontroli pri zobozdravniku (Pini et al., 2012; Schmitter, Seydler, 2012).
V zadnjem desetletju se uporabljajo nove tehnologije za izdelavo zobnih lusk, ki predstavljajo revolucijo v laboratorijski zobni protetiki. Uporaba novih tehnologij, kot so tehnologija CAD/CAM, lasersko sintranje in lasersko taljenje ter tridimenzionalno tiskanje, je premaknila meje mogočega prav zaradi razvoja novih materialov ter njihovih mehaničnih in proizvodnih lastnosti, kot so visoka trdnost keramičnih materialov, novi hibridni kompoziti, visoko natančne zlitine. Med materiali trenutno prevladuje keramika, ki ponuja veliko prednosti, kot so estetskost, možnost individualizacije videza posameznega zoba, dobre mehanične lastnosti, kakovost in natančnost pri izdelavi zaradi možnosti uporabe novih tehnologij. Litijeva disilikatna keramika trenutno prevladuje kot najboljši material za izdelavo restavracij v vidnem polju (Zarone et al., 2016).
2
S tehnologijo CAD/CAM je izdelava lusk preprostejša, luske pa so videti naravneje zaradi keramičnih blokov, ki omogočajo translucentnost in barvo dentina že v samem bloku ter izbiro različnih barv. Kakovost materiala, ki bi omogočala izdelavo večine zobnih nadomestkov ter hitrejšo in cenejšo izdelavo, je prioriteta raziskovalcev na tem področju že od leta 1980. Keramični bloki so tovarniško izdelani in zagotavljajo manj napak. Tudi programski sistem zagotavlja manj napak od tradicionalnega načina dela v zobnem laboratoriju (Pini et al., 2012).
Računalniško podprto modeliranje in računalniško podprta izdelava sta tehnologiji, ki se v zadnjih letih v sodobnem zobozdravstvu hitro razvijata. Tehnologija CAD/CAM se je začela razvijati v letu 1985. Kot prva sta jo predstavila Mörmann in Brandestini. Danes je na voljo veliko več sistemov in intraoralnih optičnih bralnikov, ki so zdaj veliko hitrejši in natančnejši pri zajemu vseh podatkov. Vse to omogoča virtualno okolje, v katerem lahko oblikujemo na računalniškem zaslonu in restavracije izdelujemo z rezkalnimi napravami ter tridimenzionalnim tiskanjem brez fizičnega modela. Največje prednosti tehnologije CAD/CAM so manj napak in por v materialu, dobra obrobna zapora, podajnost ter manj napak pri izdelavi restavracije (Spitznagel et al., 2018).
Levcitno ojačana steklokeramika je material, ki se izdeluje s tehnologijo stiskanja keramike za izdelavo blokov. To je keramika, ki se je uporabljala že pri prejšnjih generacijah blokov CAD/CAM, ki so vsebovali tudi do 40 odstotkov levcita v feldšpatski keramiki. Je naslednik monolitskih blokov CAD/CAM in ima kemično strukturo steklokeramike z levcitnimi kristali. V materialu se povzroči nukleacija kristalov levcita v kontroliranih razmerah, kar zagotavlja večjo trdnost in upogibno trdnost materiala. S temi lastnostmi je ta material eden najboljših za izdelavo restavracij s tehnologijo CAD/CAM (Spitznagel et al., 2018).
Preparacija površine zoba za namestitev luske se je skozi leta spreminjala. Začetni koncepti priporočajo minimalno preparacijo ali nepreparirano površino zoba. Kljub temu pa poznejše raziskave poročajo o nekoliko večjem obsegu brušenja površine zoba.
Redukcija sklenine je potrebna za vezavo luske na površino zoba. Zaradi tega se površina sklenine odstrani, kar omogoča večjo retencijo. Čeprav nove generacije adhezivnih sredstev oziroma cementa omogočajo veliko boljšo vezavo s sklenino zoba v primerjavi z vezavo z dentinom zoba, je še vedno potrebna minimalna preparacija zoba (od 0,5 do 0,7 mm), kar omogoča minimalno debelino porcelana (0,3 mm). Če se s preparacijo obrusi zob
3
do dentina, je zaradi možnosti vdora bakterij potrebna zaščita zoba oziroma provizorij, ki ščiti zob do cementiranja v ordinaciji (Peumans et al., 2000).
Na spletu je mogoče najti izobraževalne vsebine, ki lahko posamezniku pomagajo pri učenju. Zlasti informacije, ki jih lahko pridobimo z videopredstavitvijo, na akademskem področju predstavljajo nekaj novega. Izkazalo se je, da videopredstavitve, prikazane v procesu učenja, povečujejo učinkovitost učnega procesa in sodelovanje učečih.
Videopredstavitev je še posebej koristna, kadar se učeči izobražujejo na daljavo ali pri raznih projektih, ki jih izdelujejo samostojno. Tako pridobivanje informacij postaja vse bolj razširjeno. Videi na spletu dosegajo večje število ogledov kot kdaj prej. Pomembno vprašanje pri uporabi videa je, kako video v učnem procesu učinkovito uporabiti ter kako tematike in informacije z videom predstaviti (Ljubojević et al., 2014).
V izobraževalnih ustanovah je uporaba videopredstavitve namenjena lažjemu razumevanju učne snovi. Videopredstavitev se lahko uporablja kot gradivo pri učnih urah.
Videopredstavitev zajema informacije, ki so prikazane vizualno. Tako kot vizualno tudi dinamično gibanje v videopredstavitvi vzpodbuja pozornost učečih. Empirična raziskovanja kažejo, da videopredstavitev tematiko približa učečim (Zahn et al., 2007).
1.1 Keramični materiali v laboratorijski zobni protetiki
Keramična materiala, ki se trenutno najbolj uporabljata in omogočata največjo estetskost, sta feldšpatska keramika in keramika za izdelavo restavracije, narejena po tehnologiji stiskanja. Keramični material se uporablja predvsem zaradi estetskih lastnosti in možnosti izvedbe tankega sloja materiala. Luske iz teh materialov izdelamo s tehnologijo CAD/CAM, ki omogoča izdelavo tanke keramike (Pini et al., 2012).
Keramike se med seboj razlikujejo po lastnostih. Nekatere so translucentnejše in nekatere opačnejše. Na splošno je to odvisno od mikrostrukture keramike. Keramika z manj kristalno strukturo bo veliko bolj translucentna kot keramika s kristalno strukturo, ki bo opačnejša. Keramični materiali se razlikujejo še po velikosti delcev, gostoti, reflektivnosti, poroznosti in drugih dejavnikih, ki vplivajo na končni izdelek (Pini et al., 2012).
Dentalne keramike lahko glede na njihove lastnosti delimo na tri različne vrste. Delimo jih na steklokeramiko, z delci infiltrirano keramiko in polikristalno keramiko. Za
4
steklokeramiko velja, da ima estetske lastnosti, podobne sklenini naravnega zoba.
Steklokeramični material ima tridimenzionalno amorfno zgradbo atomov. Amorfne snovi nimajo urejene zgradbe, vendar je ta v povprečju enako neurejena v vseh smereh. Njihove lastnosti so zato v vseh smereh enake. Z delci infiltrirana keramika je keramika, ki so ji dodani delci za boljše estetske lastnosti, kot so opalescenca, barva in prosojnost materiala.
Ti delci imajo navadno kristalno zgradbo ali pa so delci stekla z višjim tališčem. Take kompozicije z dvema ali več komponentami imenujemo kompoziti. Polikristalna keramika ima urejeno zgradbo atomov. Sestavljena je iz osnovne celice, ki se periodično ponavlja v vseh smereh. Ker so atomi v zgradbi zelo skupaj, je zaradi tega tudi material, odpornejši proti poku, steklokeramika. Polikristalna keramika pred razvojem tehnologij, kot sta računalniško podprto modeliranje in izdelava, ni bila praktična. S tehnologijo CAD/CAM lahko tridimenzionalne podatke o restavraciji ali o delovnem modelu pošljemo napravi, s katero bomo nato rezkali (Kelly, 2004).
1.2 Litijeva disilikatna keramika
Litijeva disilikatna keramika se je kot steklokeramični material začela uporabljati leta 1998, in sicer kot material, pridobljen s tehnologijo stiskanja keramičnega ingota (IPS Empress CAD), s podobnim postopkom kot pri precizijskem litju, imenovanem tudi litje s postopkom izgorelega voska. Tališče litijeve disilikatne keramike je pri 920°C. S to tehniko se pridobi optimalna porazdelitev podaljšanih majhnih kristalov v obliki iglic v steklasti matrici z majhnim številom in velikostjo por v materialu. V keramiki so levcitni kristali, ki omogočajo opazno translucentnost in večjo upogibno trdnost keramike (do 350 Mpa). Ta material pa je leta 2009 nadomestila nova vrsta litijeve disilikatne keramike (IPS e.max CAD) z boljšimi estetskimi in mehanskimi lastnostmi. Kristali so manjši in tudi enakomerneje razporejeni. To omogoča tudi izdelavo anatomsko oblikovanih monolitskih restavracij, ki se jih lahko pobarva brez dodatnega sloja keramike. To se je začelo vse bolj uporabljati, zagotavlja pa manj tehničnih zapletov pri izvedbi ter manj možnosti krušenja in poka keramike. Keramika za izdelavo restavracije, narejena po tehnologiji stiskanja keramičnega ingota, se v večini primerov uporablja v stranskem delu zobnega loka, kjer je možnost poka keramike večja. Da bi lahko material prilagodili tehnologiji CAD/CAM, se je razvila še ena tehnika z uporabo delno sintranih blokov z vsebnostjo 40 odstotkov litijevih metasilikatnih kristalov in tvorbo novih kristalov (IPS e.max CAD). Taka
5
keramika je v obliki bloka v tako imenovani vmesni kristalni »modri« fazi. Na voljo je v različnih barvah in ima lahko različne možnosti translucentnosti, ki je odvisna od velikosti in gostote kristalov v strukturi. V takem stanju imajo bloki modre barve trdoto in trdnost okoli 130 MPa. Zaradi tega jih naprava lažje rezka in rezkala se ne uničijo tako hitro, zaradi česar je proces hitrejši in tudi ugodnejši. Rezkanju sledi še 10-minutna toplotna obdelava pri 840–850°C, kar omogoča popolno kristalizacijo materiala iz litijevega metasilikata v obliko litijevega disilikata. V procesu se materialu za 2,5 MPa⋅m1/2 poveča lomna žilavost. V primerjavi z IPS e.max CAD ima litijev disilikat po tehnologiji stiskanja keramike boljše mehanske lastnostih, kot je večja upogibna trdnost (do 440 Mpa) in lomna žilavost, večja za 2,75 MPa⋅m1/2. Proces izdelave in naprave, ki se uporabljajo pri izdelavi, močno vplivajo na izdelavo restavracije in kakovost izdelave monolitne litijeve disilikatne steklokeramike (Zarone et al., 2016; Ivoclar Vivadent, Inc., 2009).
1.3 Levcitno ojačani steklokeramični bloki
Bloki IPS Empress CAD so narejeni iz levcitno ojačane steklokeramike, ki je sestavljena iz steklaste in kristalne faze. Levcitni kristali, veliki nekaj mikronov, v večfaznem procesu rastejo enakomerno iz amorfnega stanja. Med izdelavo blokov je material v vmesni fazi v obliki prahu, nato pa s tehnologijo stiskanja keramike v avtomatiziranem procesu pretvorjen v obliko bloka, kar omogoča veliko homogenost materiala. Zaradi velike razlike med koeficientom termalne ekspanzije med steklasto in kristalno fazo levcita je po sintranju nujno hlajenje, kar povzroča tlačno napetost v steklasti fazi. Mehanizem take izdelave zagotavlja veliko trdnost materiala in doseganje upogibne trdnosti 185 Mpa.
Uspešnost takega materiala se dokazuje že desetletja in po rezkanju končne restavracije material zagotavlja visoko kakovost, natančnost in homogeno površino. Rezkano restavracijo lahko barvamo ter jo tako individualiziramo in glaziramo (Ivoclar Vivadent Inc., 2006).
6
Slika 1: Mikrostruktura levcitno ojačanega steklokeramičnega bloka (Ivoclar Vivadent, Inc., 2006)
Levcitno ojačana steklokeramika je večfazni material, ki je sestavljen iz steklaste matrice in kristalov. Porazdelitev in velikost kristalov določata steklasta baza in toplotna obdelava.
Kristali v steklokeramiki niso enaki, kot bi bili kristali v naravnem procesu. Kristali so umetno izdelani v nadzorovanih razmerah, kar omogoča homogenost, visoko trdnost in estetskost materiala. Premer kristalov je 1–5 µm. Volumski delež kristalov v materialu je od 35 do 45 odstotkov (Ivoclar Vivadent, Inc., 2006).
Tabela 1: Lastnosti levcitno ojačanega bloka (Ivoclar Vivadent, Inc, 2006)
Lomna žilavost 1,3 MPa⋅m1/2
Trdota 6200 MPa
Dvoosna trdnost (ISO 6872) 160 MPa
CTE (100–400 °C) 16,6 x 10–6 K–1
CTE (100–500 °C) 17,5 x 10–6 K–1
Kemična topnost 25 µg/cm2
Opačnost (razmerje kontrasta) 0,4–0,7
Modul elastičnosti 62 GPa
1.4 Načini preparacije
Pri uporabi lusk so se laboratorijski zobni protetiki ukvarjali predvsem s tem, kako izdelati tanjše luske, kako doseči boljšo vezavo med površino zoba in keramično lusko ter preprečiti lomljenje pod pritiskom. Vse te zahteve luske izpolnjujejo. Z razvojem in tehnologijo se je tradicionalna preparacija zob obdržala. Pri različnih indikacijah so
7
mogoči različni načini preparacije. Zobje so lahko poškodovani zaradi kariesa, prisotna je lahko diastema, diskoloracija, prazni prostori med zobmi in drugi dejavniki, kar zahteva drugačen pristop. Ne glede na različne mogoče indikacije veljajo splošna pravila za preparacijo, pri katerih pa poznamo nekaj osnovnih načinov (Fondriest, Roberts, 2010;
Rouse, 1997).
Poznamo tradicionalno preparacijo, ki je reducirana 0,5 mm bukalno in 1,5 mm incizalno.
V distalni in mezialni smeri na bukalni strani se preparira do medzobnega stika. Celotna površina, ki bo centimentirana, meji na sklenino zoba in ne gre čez mejo preparacije v območje dlesninega žleba, kar omogoča dober oprijem cementa na površino luske in zoba, dobro obrobno zaporo ter skrije medzobni prostor, ne da bi odstranili stike med zobmi.
Tradicionalna preparacija omogoča hitro in preprosto redukcijo zobne sklenine, ker so vse površine, ki se jih preparira, del sklenine in stiki med zobmi ostanejo nedotaknjeni. Ker se preparira samo sklenina in ne dentin, ni potrebe po začasnih luskah oz. provizoriju. Če preparacija doseže dentin, je provizorij zaradi omogočenega vdora bakterij potreben.
Zaradi veliko podobnih primerov, pri katerih je preparacija samo v skleninskem predelu, je tradicionalni način preparacije po svetu postal standard (Rouse, 1997).
Nekateri zobozdravniki preparirajo zob tudi vse do stičnih točk, da bi čim bolj skrili lusko v naraven zob in dosegli tudi večjo retencijo med lusko in površino zoba, vendar se stika stičnih točk nikoli ne odstrani (Rouse, 1997).
Poznamo tudi polno preparacijo, prednost katere je, da se lahko obrobna zapora skrije. S tako preparacijo se poveča tudi retencija. Polna preparacija se od tradicionalne razlikuje po tem, da odstranimo tudi interproksimalne stike in nadaljujemo preparacijo v lingvalni smeri. Polna preparacija je potrebna pri nepravilni postavitvi zob, negativnih prostorih in kadar ni mogoča tradicionalna preparacija (Rouse, 1997).
Luske je mogoče namestiti tudi na neprepariran zob. Ena začetnih idej o indirektnih zobnih luskah, izdelanih v zobnem laboratoriju, je, da bi lahko luske naredili brez anestezije in brez preparacije. Tehnika brez preparacije je manj travmatična za pacienta, vedno omogoča povrnitev v prejšnje stanje zob, vezavo porcelana s sklenino, manj je morebitnih zapletov in omogoča dolgotrajno restavracijo. V nekaterih primerih je lahko to uspešno, vendar je takih primerov zelo malo. Take luske se ne uporabljajo na labialni ali bukalni strani zob, kjer so zobje že v osnovi veliki in imajo veliko posebnosti v videzu. Zaradi
8
velikosti samega zoba bi bil zob z dodano lusko videti nenaravno. Če je le mogoče, so lahko take luske močne, vzdržljive, estetske (Furuse et al., 2013; Javaheri, 2007).
Z levcitno ojačano steklokeramiko (IPS Empress CAD) so mogoči različni načini izdelave.
Restavracije lahko rezkamo ali nanašamo v slojih kot sintran fasetirni porcelan. Za različne načine izdelave pa veljajo splošna pravila, odvisna od debeline materiala (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017).
Na debelino lusk močno vpliva preparacija (Slika 2). Pri preparaciji je pomembno, da se obrusi toliko sklenine, da je mogoča minimalna debelina luske. Cervikalni predel naj se obrusi za vsaj 0,6 mm, labialni predel za vsaj 0,7 mm in incizalni predel za vsaj 0,7 mm (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017).
Slika 2: Minimalna preparacija zoba za izdelavo luske brez incizalnega predela glede na zahteve materiala (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017)
Pri preparaciji se lahko preparira tudi incizalni rob, ki omogoča večje spreminjanje oblike zoba (Slika 3). V primeru preparacije incizalnega predela pa naj bo minimalna preparacija 1 mm. Večja translucentnost se doseže z večjo preparacijo incizalnega predela naravnega zoba (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017).
9
Slika 3: Minimalna preparacija zoba za izdelavo luske z incizalnim predelom glede na zahteve materiala (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017)
1.5 Debelina zobne luske in fasete
Dr. Charles Pincus je bil prvi, ki je že leta 1930 uporabil tanke zobne luske za izboljšanje videza naravnih zob v bližnjih posnetkih igralcev v filmski industriji. Izdelava lusk se je s časom razvijala in na naraven zob vezana keramika je postala zelo priljubljena estetska rešitev (Ashwini, 2015).
Minimalna preparacija mora omogočati prostor za cement in za lusko. Pri preparaciji je pomembno, da preparacija ne preide v predel dentina, kar pomeni, da je za minimalno preparacijo treba za 0,5 mm odstraniti sklenino, kar dopušča minimalno debelino zobnih lusk. Minimalna mogoča debelina zobnih lusk je 0,3 mm. Taka debelina keramičnega materiala se doseže s tehnologijo CAD/CAM in uporabo bloka. Glede na debelino zobne luske pa lahko pričakujemo različne rezultate z vidika rešitve diskoloracije naravnega zoba in tranlucentnosti luske (Omar et al., 2010).
Minimalna debelina luske za doseganje kakovostne in dolgotrajne fasete naj bi bila v labialnem predelu 1,5 mm in v incizalnem predelu od 0,5 do 1 mm. V primeru fasete z incizalnim predelom pa minimalno 2 mm (Slika 4) (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017).
10
Slika 4: Minimalna mogoča debelina luske in fasete (Ivoclar Vivadent, Inc., 2017) Tradicionalne izdelave zobnih lusk narekujejo debelino materiala, večjo od 0,5 mm. S tehnologijo CAD/CAM in tehnologijo stiskanja keramike danes lahko izdelamo luske z debelino tudi do 0,75 mm. Za debelino luske je treba odstraniti sklenino (Friedman, 2005).
Valenzuela in sodelavci (2020) ter Sasse in sodelavci (2015) so v raziskavi ugotovili, da so tanke luske (0,3–0,7 mm) manj odporne proti lomu kot fasete (0,7–1,0 mm). Ugotovili pa so tudi, da so pri fasetah, pri katerih je tudi preparacija zoba večja in je zato faseta vezana na dentin, možnosti loma večje kot pri tanjših luskah, ki so vezane na sklenino. Zaradi tega so tanjše luske po raziskavi odpornosti proti lomu glede na debelino lusk boljša izbira.
1.6 Intraoralno optično branje
Intraoralni optični bralniki so naprave, s katerimi zajamemo direktno optično sliko stanja v ustih. Podobno kot optični 3D-bralniki tudi intraoralni optični bralniki projicirajo svetlobo v obliki laserja na objekt, ki ga optično preberejo. Optično lahko zajemamo zobe, protetične nadgradnje in druga stanja, ki jih pozneje v obliki datoteke prenesemo v zobni laboratorij. Tehnologija digitalnega odtisa je alternativa tradicionalnim odtisom. Zaradi možnosti direktnega zajema podatkov je za pacienta postopek ugodnejši, saj je pri tradicionalnem odvzemu odtisa občutek nelagodnosti večji, še posebej zaradi možnosti refleksa bruhanja pri nekaterih pacientih. Prednost digitalnega odtisa v primerjavi s tradicionalno metodo je hitrejša izvedba, postopek izdelave se nadaljuje na virtualnem modelu, zato ni treba izdelati mavčnega delovnega modela, kar posledično pomeni
11
prihranek časa in manjše stroške. Datoteke STL se lahko prenaša tudi po elektronski pošti (Mangano et al., 2017).
1.7 Doba preživetja lusk
Podatke o dobi preživetja lusk je veliko avtorjev raziskalo v retrospektivnih kliničnih študijah. Večina avtorjev kliničnih raziskav je ocenila, da je odstotek neuspešnosti pri luskah zelo majhen in da luske ne vplivajo na obrobno zaporo (od 0 do 7 odstotkov). Višji odstotek neuspešnosti (od 13 do 14 odstotkov) navajajo avtorji v drugih virih zaradi nekaterih predispozicij, kot so nepravilna okluzija, velike izgube sklenine, in drugih dejavnikov, zaradi katerih je pri pacientu izdelava restavracije otežena. Znano je, da so luske dolgo obstojna restavracija. Ob upoštevanju pacientovega stanja v ustih in temu ustreznih postopkih izdelave pri dobi preživetja lusk ne bi smelo priti do zapletov. Pri primerjavi kliničnih rezultatov keramičnih zobnih nadomestkov je dokazano, da se keramični material zelo dobro izkaže in je tudi ustrezen za zobne luske. V petletni retrospektivni študiji je bila neuspešnost manj kot 5-odstotna. Tudi klinični rezultati feldšpatske keramike so odlični, tako kot drugih keramičnih materialov. Rezultati so: 96- odstotna klinična uspešnost lusk v petih letih, 93-odstotna klinična uspešnost lusk v 12 letih in 94-odstotna klinična uspešnost lusk v 12 letih. Veliko neuspehov je bilo posledica mehaničnih in bioloških razlogov, ki so bili povezani z videzom (31 odstotkov), mehaničnimi implikacijami (31 odstotkov), marginalno podporo (12,5 odstotka), izgubo retencije (12,5 odstotka), nastalim kariesom (6 odstotkov) in zlomom zoba (6 odstotkov).
Pri luskah po kliničnih raziskavah za najboljšo izbiro veljata feldšpatska keramika in steklokeramika, pri katerih je doba preživetja zobnih nadomestkov od 96 do 98 odstotkov v obdobju petih letih. (Pini et al., 2012).
Fradeani in sodelavci (2005) so izvedli klinične raziskaveo preživetju lusk, ki so trajale od 6 do 12 let. Luske so bile izdelane iz keramike Empress in feltšpatskega porcelana. V študiji je sodelovalo 49 pacientov, ki so jim izdelali skupaj 182 lusk. Pacienti so redno hodili na kontrole, na katerih so po določenih merilih ocenjevali barvo, površino, marginalno diskoloracijo in marginalno integriteto lusk. Preživetje 182 lusk je bilo v obdobju 12 let 94,4-odstotno, z majhno možnostjo loma okoli 5,6 odstotka. Možnosti loma so preverili s Kaplan-Meierjevo analizo. Avtorji študije izpostavljajo pomembnost adhezivne tehnike za centimentiranje lusk na površino zoba.
12
1.8 Tehnologija CAD/CAM
Računalniško podprto modeliranje (CAD) in računalniško podprta izdelava (CAM) sta v preteklih 25 letih postali tehnologiji, ki se v zobnih laboratorijih in zobozdravstvenih ordinacijah uporabljata vsakodnevno. S tehnologijo CAD/CAM se izdelujejo inleji, onleji, zobne luske, prevleke, parcialne proteze na implantatih, implantati in druge restavracije.
Tehnologija CAD/CAM se uporablja tudi v ortodontiji. Tehnologija CAD/CAM podpira tri pomembne dejavnike izdelave. Omogoča trdnost konstrukcije, še posebej v stranskem delu zobnega loka, omogoča izdelavo restavracij po estetskih merilih naravnih zob ter lažjo, hitrejšo in natančnejšo izdelavo. V nekaterih primerih se restavracija lahko izdela v enem dnevu. Tehnologija zobozdravniku v ordinaciji omogoča, da pacientu digitalno prebere stanje v ustih, to pošlje v zobni laboratorij, kjer restavracijo oblikujejo in rezkajo. Ko v zobnem laboratoriju pridobijo datoteko z digitalnim odtisom, lahko izdelajo delovni model iz mavca. Nato se lahko odločijo za tradicionalno izdelavo restavracije ali pa model optično preberejo in nadaljujejo z rezkanjem restavracije. Ta način omogoča, da v zobnem laboratoriju celoten postopek izvedejo digitalno (Davidowitz, Kotick, 2011).
Tehnologijo CAD/CAM v zobnem laboratoriju sestavljajo optični bralnik, zmogljiv računalnik s programsko opremo in rezkalna enota. Z optičnim bralnikom se preberejo podatki, ki jih nato računalnik spremeni v tridimenzionalne podatke. Rezultati modeliranja so prikazani na zaslonu in podatki se iz končane modelacije pošljejo v napravo za rezkanje.
Restavracije se rezkajo iz keramičnih blokov, izbiramo lahko med feldšpatsko keramiko, litijevo disilikatno steklokeramiko in bloki iz kompozita. Po končanem rezkanju se zobni nadomestek pregleda in obdela (Davidowitz, Kotick, 2011).
Digitalni odtisi so postali alternativa konvencionalnemu načinu odtiskovanja. Izkazali so se za uspešne, omogočajo večjo natančnost optičnega branja meje preparacije in interproksimalnih stikov v primerjavi s konvencionalnim načinom (Zandinejad et al., 2015).
Tehnologija CAD/CAM v svojih začetkih ni kazala obetavne prihodnosti. Čas in denar sta bila pri izdelavi vedno ključna, zato tradicionalnega načina izdelave nova tehnologija ni takoj nadomestila. Pričakovati je bilo, da bo tehnologija s svojo praktičnostjo pri vsakodnevnem delu v zobnih laboratorijih – v primerjavi s konvencionalnim načinom – izboljšala postopke izdelave zobnih nadomestkov. Tudi sama morfologija zob je
13
tehnologiji pri digitalnem zajemu podatkov predstavljala težavo, saj digitalni optični bralniki niso natančno zaznali podrobnosti na meji preparacije v ustih. Razvoj digitalnega odtisa za prepoznavanje zahtevnejših predelov je bil zato ključnega pomena za razvoj tehnologije CAD/CAM. Modeliranje anatomije in morfologije zoba v računalniškem programu, s katerim je prevleko ali večjo konstrukcijo mogoče izdelati veliko natančneje kot s tradicionalnim načinom izdelave, predstavlja velik napredek od industrijsko izdelanih blokov, saj omogoča prileganje in natančnost, kakršna prej nista bila dosegljiva.
Avtomatizirana izdelava in rezkalne naprave niso bile dovolj natančne za prilagajanje meji preparacije, keramični material pa je bil krhek in ni imel mehanskih lastnosti, kakršne ima danes. Zasnova rezkalne naprave in potrebne programske opreme, ki bi bili zmožni obdelati podatke in rezkati najmanjše detajle, je bila prav tako velik dejavnik v razvoju tehnologije CAD/CAM (Miyazaki et al., 2009).
Trije pionirji te tehnologije, kot jo poznamo v zobozdravstvenem svetu danes, so bili dr.
Duret, ki je prvi začel razvijati tehnologijo CAD/CAM. Leta 1971 je začel izdelovati prevleke z optičnim odtisom nadgradenj v ustih. Zob je oblikoval in rezkal v rezkalni napravi. Kasneje je razvil sistem, ki je imel veliko vlogo pri razvoju tehnologije CAD/CAM po svetu. Drugi pionir na tem področju je dr. Mörmann. Novo tehnologijo je poskusil vpeljati v ordinacijo. Preparirani zob je izmeril z intraoralno kamero ter zobni nadomestek oblikoval in rezkal iz keramičnega bloka z rezkalno napravo. Razvoj intraoralnega optičnega bralnika je omogočil izdelavo zobnega nadomestka v enem samem dnevu in tehnologija CAD/CAM se je razširila po zobnih laboratorijih. Tretji pionir je dr.
Andersson, ki je v začetku leta 1980 razvil nov sistem. Razvil je izdelavo titana z elektroerozijo in tako tehnologiji CAD/CAM dodal poseben postopek za izdelavo kompozitnih lusk. Tehnologija se je še naprej razvijala skozi programsko opremo in satelitsko povezavo po vsem svetu (Miyazaki et al., 2009).
1.9 Tridimenzionalno tiskanje
Tridimenzionalno tiskanje je hitro razvijajoča se tehnologija, ki je dobro sprejeta v svetu zobozdravstva. V primerjavi s konvencionalno metodo, kot je litje s postopkom izgorelega voska, 3D-tiskanje omogoča mehanične prednosti. S to tehnologijo je mogoče uporabiti materiale, kot so plastika, kovine in keramika. 3D-tiskanje je bilo predstavljeno že pred tremi desetletji, ampak se je v industriji šele zdaj zelo razvilo. Poznamo več načinov
14
tiskanja. Med najbolj poznanimi so selektivno lasersko taljenje, selektivno lasersko sintranje, stereolitografija, fotopolimerno brizganje. Pri postopku rezkanja gre za odvzemanje materiala, kar povzroča tudi do 90 odstotkov odpadnega materiala. Pri 3D- tiskanju gre za dodajalno tehniko, s katero lahko izdelujemo geometrično kompleksnejše zgradbe kot s tehnologijo odvzemanja. Pri dodajalni tehnologiji gre za zgradbo posameznih plasti materiala. Prvi 3D-tiskalnik je naredil Chuck Hull leta 1986 s stereolitsko tehniko tiskanja. Ta tehnologija je pomembna in primerna za zobozdravstvo. Dodajalna tehnologija oz. 3D-tiskanje ima nekatere prednosti pred tehnologijo odvzemanja (Kessler et al., 2020).
1.9.1 3D-tiskanje po tehnologiji DLP
DLP je 3D tehnologija tiskanja z ultravijoličnim valovanjem. Naprava tiska datoteke STL iz fotoaktivne smole. Pripravljeno datoteko STL virtualno razreže v posamezne plasti in vnaprej izračuna debelino posamezne tiskane plasti. Te informacije naprava zazna, prebere in ustvari kopijo teh podatkov oziroma originalni model v fizični obliki. Z UV-svetlobo se smola v vsaki plasti posebej polimerizira. Po vsaki polimerizaciji plasti se tiskani objekt potopi v nepolimerizirano fotoaktivno smolo na dnu naprave in tako objekt dobi novo past materiala, ki ga UV-luč ponovno polimerizira. Postopek se tako ponavlja, dokler ne dobimo končnega polimeriziranega izdelka (Varghese et al., 2017).
1.10 Določitev protetične ravnine
Protetična ravnina je eden pomembnejših dejavnikov pri protetični oskrbi pacienta. Je najpomembnejša determinanta postavitve zob in osnova za postavitev zob pri izdelavi snemnih protez in drugih restavracij. Protetična ravnina vzpostavlja funkcijo in videz (Quran, 2010).
Protetično ravnina je linija, ki povezuje najnižjo točko mezioincizalnega roba zgornjih enojk z najnižjo točko meziobukalnih vrškov zgornjih kočnikov (Guldag, 2008).
Načinov, kako določiti protetično ravnino, je več. Lahko jo določimo z obraznim lokom, ki ga izmeri in odvzame zobozdravnik v ordinaciji. Določimo jo lahko z virtualnim zobnim lokom, po fotografiji pacienta. Določimo jo lahko s točkami zob na modelu v primeru, če ima pacient zobe, ki določajo protetično ravnino. Določitev protetične ravnine z zobnih
15
struktur ne daje toliko informacij, kot jih lahko pridobimo z obraznim lokom ali drugimi metodami (Mazurkiewicz, 2019).
1.11 Program Adobe Premiere ProCC 2014
Pred desetletjem so programsko opremo za videomontažo lahko uporabljale samo velike filmske produkcijske hiše in profesionalci z opremo, ki je stala milijone dolarjev. V letu 1993 je Adobe razvil program z imenom Adobe Premiere, ki je uporabnikom omogočil urejanje videov na domačem računalniku. Videomontaža na domačem računalniku je bila revolucionarna ideja, ki je pritegnila veliko ljudi, in kmalu je na trg prišlo še veliko drugih programov za urejanje videov. Program so razvijali naprej in v letu 2003 dodali naslovu končnico Adobe Premiere Pro. Program ima raznolike funkcije in učinke, kar uporabo programa omogoča tako profesionalcem kot tudi začetnikom (Underdahl, 2003).
Program Adobe Premiere Pro CC 2014 zahteva visokozmogljiv računalnik z več jedrnim procesorjem in velikim pomnilnikom. Z dobrim računalnikom je tudi delo s programom hitrejše (Underdahl, 2003).
Premiere Pro CC je nelinearni urejevalni sistem. Omogoča postavitev, zamenjavo in prestavljanje posnetkov. Prav tako omogoča urejanje katerega koli dela posnetka, brez upoštevanja vrstnega reda. Premiere Pro podpira formate, kot so XDCAMEX, XDCAMHD 422, DPX, DVCProHD, AVCHD, DSLR, RED, ARRI (Underdahl, 2003).
Premiere Pro je danes eden od mnogih profesionalnih programov za urejanje videoposnetkov. Premiere Pro 2014 omogoča:
• zajem zvoka in videa z videokamere;
• dodajanje in urejanje zvoka v programu;
• izdelavo naslovov in grafik;
• 73 različnih tranzicij;
• 94 posebnih učinkov za video in 22 posebnih učinkov za zvok;
• popravo in spremembo barv;
• več časovnih trakov (Underdahl, 2003).
16
1.12 Predstavitev delovnega okolja programa Adobe Premiere Pro CC 2014
Po zagonu programa Premiere Pro CC 2014 se pojavi okno, v katerem imamo na voljo vse funkcije za urejanje videa. Časovnica, izvorni zaslon in druga orodja, ki so potrebna za urejanje videa, so deljena na območja in prikazana na različnih delih zaslona. Temu pravimo delovno okolje (Jago, 2014).
Najpomembnejši elementi delovnega okolja programa Adobe Premiere Pro CC 2014 (Slika 5), ki jih moramo poznati, so:
Slika 5: Delovno okolje programa Premiere Pro CCC*
Izvorni zaslon (oznaka 1) – Tukaj imamo na voljo funkcije, ki jih lahko uporabimo v videu. Če želimo video videti v prvotni obliki, to lahko storimo tukaj. Tukaj urejamo učinke, položaj, velikost videa. Dodajamo lahko različne filtre, tranzicije. Urejamo lahko zvok in vidimo učinke, ki smo jih v videu uporabili.
*Slike v nadaljevanju so lasten vir.
17
Programski monitor (oznaka 2) – V programskem monitorju se prikazuje video, ki smo ga uredili z učinki in z vsemi tranzicijami ter dodatki. Ta del delovnega okolja je najpomembnejši, saj nam prikazuje video, ki je na časovnici pod njim.
Projektna plošča (oznaka 3) – Tukaj se prikazujejo uvoženi posnetki iz računalnika, sekvence, ki smo jih ustvarili iz posnetkov, naslovi, ki smo jih dodali. Na projektni plošči so orodja za delo z učinki, tranzicijami, spreminjanjem barv in drugo.
Orodja (oznaka 4) – Tukaj najdemo ikone, ki predstavljajo bližnjice in imajo pomembno vlogo pri urejanju videa. Uporabimo jih v časovnici. Video lahko režemo, določimo in premikamo sekvence, približamo in oddaljimo.
Časovnica (oznaka 5) – Na časovnici se prikazujejo zvočni val in sekvence videov. Po časovnici se lahko z miško poljubno premaknemo v katerikoli trenutek posnetka in ga ustavimo ali predvajamo. Prikazuje se celoten video in zvočni zapis. Videe lahko združimo in jih lepimo skupaj (Jago, 2014).
1.13 Videopredstavitev v učnem procesu
Računalniške, komunikacijske in informacijske naprave so pomemben dejavnik našega vsakodnevnega življenja. Najpomembnejši dejavnik je postal internet, ki močno vpliva na to, kako izvajamo delo in preživljamo prosti čas, komuniciramo z ljudmi in kako pridobivamo informacije. Zaradi tega se je tudi način dela in komunikacije razvijal skozi obdobja in prenesel v področje izobraževanja (Bregar et al., 2010).
Informacije, ki jih najdemo na spletu in so poučne, danes igrajo zelo veliko vlogo in vplivajo na učenje vsakega posameznika. Uporaba vizualnih medijev je postala pomemben dejavnik v izobraževanju. Za uporabo vizualnih komunikacij se je izkazalo, da povečuje sodelovanje učečih in učinkovitost učnega procesa. Učenje na daljavo in delo na projektih od doma študentom že nekaj časa nista več tuja in postajata vse pomembnejša. Videi na spletu dosegajo vse večje število ogledov in družbeni mediji, kot so Facebook, Youtube, različni blogi, veljajo za novo metodo učenja in iskanja informacij. Pri podajanju informacij je pomembna transparentnost. Pomembno je, kako se video pri učnem procesu uporabi in kako se najbolje pripravi video z zvokom in sliko, da bo kar se da učinkovit, primeren in bo pritegnil pozornost (Bates, 2016; Ljubojević et al., 2014).
18
Z videom lahko vizualiziramo in si predstavljamo informacije. Na podlagi videnega si lahko gradimo zgodbo, še posebej če so v videu uporabljene tridimenzionalne podobe in figure. Video lahko opišemo tudi kot animacijo, ki se definira kot gibanje v obliki slike.
Animacija lahko veliko učinkoviteje ohranja pozornost kot statična slika. Veliko več informacij lahko pridobimo zaradi upodobljenih psihomotoričnih značilnosti, ki jih tudi sami imamo in jih razumemo. S tem lahko pridobimo več informacij, kot če bi se učili samo iz besedila ali s slike (Arguel, Jamet, 2009).
Pri videopredstavitvi je pomembno video narediti zanimiv, kar pomeni upoštevati čim več človeških čutil. Več čutil posameznik uporabi, več informacij lahko zajame. Preveč informacij naenkrat pa lahko tudi odvrne pozornost in povzroča kognitivno obremenitev.
Animacija predstavlja dinamično začasno informacijo, kar lahko pozabimo takoj, saj je predstavljena že druga informacija skozi video. Zaradi hitrega menjavanja informacij pa se lahko zgodi, da si učeči ne more vzeti dovolj časa, ki ga potrebuje za razumevanje določene informacije. Informacija mora ostati aktivna v spominu, preden pride na vrsto nova informacija, da lahko učeči informacijo predela in si jo zapomni. V videu je treba informacije predstaviti postopoma in dati gledalcu potreben čas. Video ne sme biti prenasičen z informacijami, kar je lahko pri učenju in poučevanju glavna napaka. Veliko lažje je, če imajo učeči v učnem procesu video na voljo in si ga lahko ogledajo sami, kadar želijo in kolikokrat želijo, z možnostjo ustavitve in ponovnega predvajanja. Video prav tako ne sme biti predolg. Krajša videopredstavitev omogoča večjo zbranost in pozornost za dojemanje informacij. Uporabniška interaktivnost učečih je prav tako dobrodošla, saj vzpodbuja sodelovanje in vpletenost v proces (Bates, 2015; Arguel, Jamet, 2009).
Vsakdo z digitalno kamero, spletno kamero, računalniško tablico ali pametnim telefonom lahko v današnjem času ustvarja in ureja videe. YouTube je trenutno najpogosteje uporabljena aplikacija, ki temelji na uporabi videa za zabavne, učne in druge namene.
Video je odličen način za prikazovanje konceptov, demonstriranje postopka, razumevanje in učenje. Video se lahko ustvari z različnimi nameni. Lahko je motivacijski, zapomnljiv ali vsebuje ekskluzivno učno izkušnjo (DLF Teaching Development Team, 2014).
V študiji so Guo in sodelavci (2014) raziskali, katera produkcija videa z učno snovjo je najučinkovitejša. Ugotovili so, da so to krajši videi, videi z osebo, ki razlaga snov, in videi s interaktivno tablo, na katero se sproti pojasnjuje in piše. Taki videi so bolj gledani kot videi, pri katerih je posneto celotno poučevanje v učilnici. Prav tako na zanimivost videa
19
vplivajo urejanje in učinki. Videi s specialnimi učinki so veliko zanimivejši. Govorjenje v videu je prav tako pomembno. Govoriti je treba razločno, samozavestno in hitro.
20
2 NAMEN
Namen diplomskega dela je predstaviti izdelavo zobnih lusk, saj predstavlja prihodnost laboratorijskega dela, s katerim se bodo bodoči laboratorijski zobni protetiki vse bolj srečevali. Namen je predstaviti izdelavo na najsodobnejši in najnovejši način s podporo tehnologije CAD/CAM, rezkanjem in končno obdelavo lusk.
Izdelali smo zobne luske iz litijeve disilikatne keramike IPS Empress CAD s tehnologijo CAD/CAM na zobeh 13, 12, 11, 21, 22, 23.
Postopek izdelave zobnih lusk smo dokumentirali v obliki videoprestavitve, ki predstavlja postopke in korake izdelave. Postopke smo snemali sproti ob izdelavi in jih pozneje uredili v video. Posneli smo govorno razlago izdelave, ki smo jo vstavili v videopredstavitev.
21
3 METODE DELA
Na podlagi pregledane literature smo v teoretičnem delu diplomskega dela predstavili keramične materiale, tehnologijo CAD/CAM, 3D-tiskanje, intraoralno optično branje, program Premiere Pro, splošne lastnosti videoprodukcije in izdelavo zobnih lusk.
Metodi dela, ki smo ju uporabili, sta deskriptivna in analitična. Uvodni del diplomskega dela temelji na iskanju in pregledu strokovne literature, kot so članki v znanstvenih in strokovnih knjigah. Literaturo smo iskali v knjižnici Zdravstvene fakultete in drugih knjižnicah, na portalih, kot so COBISS, Google Učenjak in DiKul, ter v spletnih strokovnih bazah MEDLINE in PubMed. Literatura vsebuje tuje in slovenske strokovne vire, ki niso starejši od 10 let, kolikor je to le mogoče.
Praktično delo smo izvedli v zobnem laboratoriju. V zobnem laboratoriju so nam priskrbeli modela z minimalno prepariranimi zobmi 13, 12, 11, 21, 22, 23. Nato smo s tehnologijo CAD/CAM oblikovali zobne luske v programu 3shape in jih po končani modelaciji rezkali v rezkalni napravi. Material, uporabljen za zobne luske, je IPS Empress CAD v obliki bloka iz litijeve disilikatne steklokeramike. Model smo tridimenzionalno natisnili. Luske smo nato obdelali in glazirali. Vse postopke smo dokumentirali s fotoaparatom in jih pozneje uredili v programu Adobe Premiere Pro CC 2014. Poleg tega smo zvočno posneli govorni opis postopka izdelave in ga dodali v video.
22
4 REZULTATI
V nadaljevanju predstavljamo izdelavo zobnih lusk na zobeh od 13 do 23. Zobne luske smo izdelali iz blokov litijeve disilikatne steklokeramike IPS Empress CAD s tehnologijo CAD/CAM. Luske predstavljajo izdelek diplomskega dela. Za izdelavo zobnih lusk je potrebno znanje o uporabi programske opreme, razumevanje naprav, materiala in postopkov.
Z znanjem, ki smo ga pridobili s prebiranjem literature in v postopku izdelave, smo pripravili videopredstavitev izdelave zobnih lusk. Posamezne korake izdelave smo posneli, s programsko opremo posnetke uredili in jih predstavili v videopredstavitvi. V nadaljevanju opisujemo postopke, ki smo jih uporabili in prikazali v videopredstavitvi, ter opremo, ki smo jo pri izdelavi uporabili.
4.1 Digitalni odtis
Zobozdravnik je optično prebral stanje v ustih, ki se je pretvorilo v podatke, berljive s programsko opremo. Digitalni odtis oziroma optično brani model z intraoralnim optičnim bralnikom Sirona Primescan je bil nato poslan v laboratorij v datoteki STL (Slika 6).
Datoteka STL je bila poslana v zobni laboratorij po elektronski pošti. V zobnem laboratoriju smo s programom 3Shape Dental System datoteko pretvorili v tridimenzionalno sliko, na kateri smo modelirali restavracijo.
Slika 6: Zaslonska slika optično prebranih modelov v obliki STL
23
4.2 Računalniško podprto modeliranje
V program 3shape Dental System smo uvozili datoteko STL, prejeto iz ordinacije, ki jo je program prebral in pretvoril v tridimenzionalno sliko. Uvozili smo zgornji in spodnji model posebej, tako kot nam je to narekoval program. Program nas vodi in nam tudi pomaga pri posameznih korakih. Vedno se lahko vrnemo na prejšnji korak, če je to potrebno. Po zagonu programa se nam prvotno odpre delovni nalog (Slika 7), na katerem določimo predpostavke, kot so, kaj bomo izdelovali in iz katerih materialov.
Slika 7: Zaslonska slika delovnega naloga
Pri naslednjem koraku smo določili protetično ravnino (Slika 8), obrezali in uredili modele ter določili segmentacijo oz. virtualno delitev modela (Slika 9).
Slika 8: Zaslonska slika določanja protetične ravnine
Slika 9: Zaslonska slika segmentacije
24
Pri protetični ravnini smo si pomagali s protetično ploščo, pri kateri smo protetično ravnino nastavili s točkami. Točke smo naredili na mezibukalnih vrških zgornjih prvih kočnikov in na stični točki osrednjih zgornjih sekalcev. V naslednjih korakih smo v programu označili in imenovali vsak zob posebej, da tudi program zobe lahko zazna in prepozna. Določili smo smer vstavitve za vsak zob posebej. Po vseh vnesenih podatkih je program že avtomatsko določil mejo preparacije za vsak zob posebej. Meje preparacije smo samo še pregledali in uredili (Slika 10). V dodatnih nastavitvah smo določili prostor za cement in druge parametre.
Slika 10: Zaslonska slika smeri vstavitve in meje preparacije
4.2.1 Virtualno modeliranje lusk
V programu se po nastavljenih predispozicijah lotimo najpomembnejšega koraka, in sicer modeliranja lusk. Prvotno smo si pomagali s knjižnico nasmehov (Slika 11). Iz nabora značilnih in najpogosteje uporabljenih oblik zob smo lahko izbrali poljubno obliko in velikost zob. V knjižnici smo izbrali obliko zob, ki je primerna glede na preostale oblike zob na modelu. V stranski vrstici je na voljo okno za modeliranje (Slika 12), v katerem smo našli vse, kar smo potrebovali za modelacijo. Med modelacijo smo lahko model in restavracijo večali in manjšali, pomikali, ji dodajali karakteristike, mamelone in drugo.
Spreminjamo lahko vsak zob posebej ali celotno čeljust. Lahko tudi zob z leve strani modela podvojimo na desno stran modela. Mogoče je tudi dodajati in odvzemati material v večjem ali manjšem obsegu. Oblikovani zob smo povezali z mejo preparacije in ločili medzobne prostore .
25
Pri modelaciji smo si pomagali z virtualnim artikulatorjem (Slika 13), ki kaže protetično ravnino, ki smo jo prej določili. Dodali smo lahko ravnila, ki so nam pri modelaciji pomagala pri postavitvi zob, kakršno narekuje stroka.
Slika 13: Virtualni artikulator
Zobe v vidnem predelu smo natančno modelirali. Zoba 12 in 22 sta za 1 mm nižja od zob 11 in 21. Zoba 13 in 23 se dotikata protetične ravnine, pri čemer je za modeliranje pri tej restavraciji treba opozoriti, da je protetična ravnina nastavljena po najnižjih točkah meziobukalnih vrškov zgornjih prvih kočnikov in najnižji točki incizalnega roba enojk, saj so bili zobje osrednjih zgornjih sekalcev že obrušeni za namestitev lusk brez danega zobnega loka.
Pri luskah smo ves čas preverjali, da je debelina posamezne luske na vseh predelih med 0,3 in 0,6 mm (Slika 14).
Slika 12:
Zaslonska slika ikon za
modeliranje
za modeliranje Slika 11: Zaslonska slika knjižnice nasmehov
26
Slika 14: Končna modelacija
4.2.2 3D-tiskanje modela
Intraoralno optično prebrane modele v obliki datotek STL smo uvozili v program 3D Sprint, v katerem smo modele virtualno postavili na ploskev (Slika 15), ki predstavlja širino in višino tiskanja. Ko smo modele postavili, smo jim dodali vezave, ki jih podpirajo.
Slika 15: Zaslonska slika pozicioniranja modelov za 3D-tiskanje
Vezave po tiskanju omogočajo, da modele lažje odstranimo s platforme, na kateri se tiskajo. Modele smo tiskali v napravi NextDent 3100 (Slika 16). Za tiskanje smo uporabili fotoaktivno smolo, namenjeno 3D-tiskanju modelov. Modele smo 3D-tiskali po tehnologiji DLP (Slika 17).
27
Tiskane modele smo potopili v 96-odstotni denaturirani alkohol (Slika 18). Z alkoholom smo z modelov očistili odvečno smolo. Modele v alkoholu smo skupaj s posodo položili v ultrazvočni čistilnik (Slika 19).
Nato smo postopek še enkrat ponovili in modele posušili s papirnato brisačo. Ko so bili modeli suhi, smo jih položili še v LC-3D Print Box, kjer smo jih 10 minut polimerizirali.
Modeli so bili tako pripravljeni za nadaljnje delo (Slika 20).
Slika 16: 3D-tiskanje modelov Slika 17: 3D-tiskana modela
Slika 20: Končani modeli
Slika 19: Ultrazvočno čiščenje modelov Slika 18: Čiščenje v denaturiranem
alkoholu
28
4.3 Računalniško podprta izdelava
Izdelali smo poskusne luske iz materiala PMMA in šele nato rezkali luske iz steklokeramike.
4.3.1 Računalniško podprta izdelava lusk iz PMMA
Digitalno oblikovane luske smo najprej poskusno rezkali iz materiala PMMA. Luske iz tega materiala lahko uporabimo tudi kot provizorij. Luske smo rezkali v napravi PrograMill PM7. V držalo diska smo vstavili disk iz materiala PMMA. Disk v držalo zatesnimo z momentnim ključem na 2,8 Nm. Na držalo smo dodali kodo RFID. Pozneje program z bralnikom kode tako zazna, za kateri disk gre (Slika 21). V program PrograMill CAM za pripravo rezkanih lusk smo vnesli datoteke STL oblikovanih lusk. V programu smo določili, kaj in iz katerega materiala bomo rezkali luske ter nastavili smer rezkanja glede na obrobno zaporo. Pri smeri vstavitve pazimo, da bo lahko rezkalo doseglo vse površine posamezne luske (Slika 22).
Nato smo v programu postavili luske v disk in zagnali kalkulacijo (Slika 23). Po kalkulaciji smo pognali simulacijo, ki nam prikaže, kako bo potekalo rezkanje (Slika 24). Rezkane luske smo nato še obdelali. Vezave smo odstranili s separirko in z gumico obdelali površino lusk.
Slika 22: Zaslonska slika določanja smeri vstavitve koda
Slika 21: Držalo za disk, vstavljeni disk in koda
RFID
29
Nato smo luske še spolirali in jih prilagodili modelu (Slika 25). Pri začasnih luskah lahko preverimo morebitne napake, ki jih lahko v programu 3shape Dental System še odpravimo.
Slika 25: Spolirane začasne luske iz PMMA
4.3.2 Računalniško podprta izdelava lusk iz bloka IPS Empress CAD
Luske, ki smo jih modelirali in že poskusno rezkali iz PMMA, smo nato rezkali iz blokov IPS Empress CAD v napravi Zonoteck Hybrid. Ob rezkanju naprava dodaja vodo, ki poskrbi za manj trenja in nižjo temperaturo na površini rezkanja. Glede na barvo, ki jo želimo, izberemo primeren blok. V našem primeru smo izbrali barvo A3 (Slika 26).
Datoteke STL za vsako lusko posebej pošljemo programu. V programu PrograMill CAD smo za vsako lusko posebej določili mejo vstavitve in postavili vezave (Slika 27).
Slika 23: Zaslonska slika kalkulacije
poteka rezkanja Slika 24: Rezkane luske iz PMMA
30
V programu smo določili, katero restavracijo bomo rezkali in iz katerega materiala.
Naprava za različne materiale uporablja različno močna rezkala. Naredili smo kalkulacijo in simulacijo, da smo preverili, ali bo rezkalo doseglo vse površine rezkanja posamezne luske. V držalo smo vstavili bloke in jih privili z momentnim ključem (Slika 28). V programu tudi določimo, na katerem mestu v držalu smo pritrdili blok, saj je mogoče rezkati šest blokov naenkrat. Rezkali smo dva bloka naenkrat in vsako lusko posebej prilagodili modelu (Slika 29).
4.4 Obdelava rezkanih keramičnih lusk
Po rezkanju smo lusko separirali od preostanka bloka. Sproti smo jo namakali v vodi, da je separiranje potekalo pri čim nižji temperaturi (Slika 30).
Slika 29: Rezkanje v rezkalni napravi Slika 28: Držalo za bloke IPS
Empress CAD
Slika 27: Zaslonska slika programa za določitev lusk pred vstavitvijo v rezkalno napravo
Slika 26: Blok IPS Empress CAD
31
Slika 30: Separirana luska
Z brusnim sredstvom smo obdelali še preostanek vezave, ki je po separiranju ostala na luski. Med obdelovanjem smo lusko namakali v vodo. Z belo gumico smo obdelali stopnico obrobne zapore in površino luske. Ko smo vse luske obdelali in jih prilagodili modelu, je sledilo še poliranje. Polirali smo z gumico, namenjeno poliranju do visokega sijaja keramike.
4.5 Glaziranje keramičnih lusk
Luske smo po obdelavi s parnim čistilnikom razmastili in jih tako pripravili na postopek glaziranja. Pred glaziranjem si pripravimo nosilce, ki se vstavijo v nosilni podstavek za peko. Na nosilce nanesemo pasto, na katero luske pritrdimo. To nam je omogočilo lažje delo, nanos glazure in postavitev v peč. Glazirali smo s tankim čistim čopičem. Za glazuro smo uporabili pasto IPS Ivocolor Glaze paste. Glazurno pasto pomešamo s tekočino za mešanje, da dobimo gostoto, ki jo želimo (Slika 31). Glazurna peka je po navodilih proizvajalca trajala 13 minut pri temperaturi 740°C.
32
Slika 31: Nanos glazurne mase
Po glaziranju luske razmastimo z vodno paro in speskamo morebitne ostanke paste, ki so med peko glazure držale luske na mestu. Med peskanjem pazimo, da ne preidemo na glazirano površino. Nato luske prilagodimo modelu. V primeru slabega nanosa glazurne paste postopek lahko popravimo in ponovimo. Po glaziranju smo luske spolirali s krtačko in polirno pasto (Slika 32). Po končanem poliranju smo luske očistili z vodno paro. Luske so bile tako končane in pripravljene za oddajo v ordinacijo (Slika 33).
4.6 Snemanje izdelave
Celoten postopek izdelave smo posneli s fotoaparatom Sony DSC-RX100. Pri snemanju smo uporabili tudi stojalo, ki je kamero držalo v položaju, iz katerega smo lahko optimalno posneli postopek. Pred snemanjem je bilo treba predvideti, kako naj bi bil posnetek videti, in temu primerno nastaviti kamero, da smo lahko zajeli pravi kader. Pri posameznem koraku izdelave smo med izvedbo položaj fotoaparata spreminjali, da smo lahko dobili več
Slika 32: Poliranje lusk Slika 33: Končni izdelek
33
različnih kotov izdelave in tudi bližnje posnetke izdelka. Posnetke dela smo posneli s snemalnikom zaslona Wondershare Filmora X. Te posnetke smo shranili na USB ključek in jih na domačem računalniku obdelali s programom za videomontažo Adobe Premiere CC 2014.
4.7 Pregled posnetkov
Po končani izdelavi smo vse posnetke s fotoaparata in ključka prenesli na namizni računalnik in jih shranili v mapo, kjer smo posnetke kronološko uredili. Vse posnetke smo pregledali in si za lažjo organizacijo montaže zapisali, kaj je v katerem posnetku (Slika 34).
Slika 34: Zaslonska slika pregleda datotek
4.8 Montaža videoposnetka
Pri montaži videoposnetka smo najprej uvozili posnetke, ki smo jih predhodno označili z namenom in korakom izdelave. Za montiranje smo uporabili Adobe Premiere CC 2014. Ob montaži smo si zapisovali besedilo, ki smo ga pozneje prav tako posneli in uporabili v zvočni obliki (Slika 35).
