CAD-CAM TEKNOLOJİSİNİN ORTODONTİDEKİ YERİ VE ÖNEMİ

Transkript

1 T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ DİŞ HEKİMLİĞİ FAKULTESİ ORTODONTİ ANABİLİM DALI CAD-CAM TEKNOLOJİSİNİN ORTODONTİDEKİ YERİ VE ÖNEMİ BİTİRME TEZİ Stj. Diş Hekimi Bekir İlyasov Danışman Öğretim Üyesi: Doç. Dr. Banu Dinçer İZMİR-2013

2 ÖNSÖZ CAD-CAM teknolojisinin ortodontideki yeri ve önemi adlı bitirme tezimin hazırlanmasında benden yardım ve desteğini esirgemeyen değerli hocam Doç. Dr Banu Dinçer e çok teşekkür ederim. Eğitim ve öğretim hayatım boyunca beni daima destekleyen ve yanımda olan sevgili aileme de teşekkürü bir borç bilirim. İZMİR-2013 Stj. Diş Hekimi Bekir İlyasov

3 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ 1. GİRİŞ 2. GENEL BİLGİLER CAD-CAM İN TANIMI TARİHÇE CAD-CAM İN AVANTAJLARI CAD-CAM AŞAMALARI CAD-CAM İN ORTODONTİDEKİ YERİ LİNGUAL ORTODONTİ VE CAD-CAM MİNİVİDA UYGULAMASINDA CAD-CAM CAD-CAM VE ŞEFFAF PLAKLAR İLE ORTODONTİK TEDAVİ HARAKETLİ APAREYLERDE CAD-CAM SONUÇ KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ.. 29

4 1.GİRİŞ Ortodonti hızlı gelişen bir bilim dalıdır. Ortodontik tedavi uygulamaları özel eğitim ve beceri ister. Ayrıca, maloklüzyonların tedavisi ve önlem alınması için sürekli yenilenen teknoloji ve daha estetik tedavi yöntemlerine ihtiyaç vardır. CAD-CAM teknolojisinin son 20 senede diş hekimliği uygulamalarında kullanımı hızla büyümektedir. Kişiye özel, orjinale tam uyumlu, sabit ve haraketli apareylerin büyük miktarda üretimi CAD-CAM teknolojisinin öne çıkmasıyla gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, CAD-CAM in ortodontiye özel kullanım alanları ve önemi değerlendirilecektir.

5 2. GENEL BİLGİLER 2.1 TANIM CAD-CAM (computer-aided design/computer-aided manufacturing) bilgisayar destekli tasarım, bilgisayar destekli imalat anlamına gelmektedir. Dizayn ve üretimde bir takım fonksiyonları yerine getirmek için dijital bilgisayarların kullanılmasıyla ilgili bir teknolojidir. Bilgisayar destekli dizayn (CAD), mühendislik dizaynının ortaya çıkarılması, geliştirilmesi, analizi ve modifikasyonu desteklemek için bilgisayar sistemlerinin kullanılması olarak tanımlanabilir. CAD sistemi, kullanılan bir donanım (hardware), yazılım (software) ve kullanıcı üçlüsünden oluşur. CAD donanımı, tipik olarak bir bilgisayarı, bir veya daha fazla grafik gösterimli terminali, klavyeyi, yazıcıyı, çiziciyi ve diğer çevresel donanımı içerir. Bilgisayar destekli imalat ( CAM ), bir imalat tesisinin üretim kaynakları arasında oluşturulan bir bilgisayar etkileşim alanı vasıtasıyla tesisin faaliyetlerini ister direkt ister endirekt olarak planlaması, yönetimi ve kontrolü için bilgisayar sistemlerinin kullanımı olarak tanımlanabilir. 2.2 TARİHÇE Hem CAD hem de CAM 1950'lerin başlarında doğmuştur. CAD' in evrimi geniş olarak bilgisayar grafiklerinin gelişmesiyle ilgilidir. Dental CAD- CAM sistemlerinin büyük ölçüde gelişimi 1980 li yıllarda meydana gelmiştir. Dr. Duret ilk dental CAD-CAM sistemini geliştiren insandır yılında Dr. Duret bu teknolojiyi ile optik ölçü alarak, sanal ortamda tasarım ederek ve 2

6 freze işlemlerinin makine ile yaparak protetik sabit tedavi uygulamıştır. Böylece ilk olarak diş hekimliğinde CAD-CAM kullanılması başlatılmıştır. Dental CAD-CAM sistemleri hızla gelişti ve diş hekimliği pratiğine giderek daha fazla entegre oldu. Son 20 yılda, bilgisayar teknolojilerinde ve dental materyallerde yeni gelişmeler CAD-CAM in diş hekimliğine girişini hızlandırdı. 2.3 CAD-CAM SİSTEMLERİNİN AVANTAJLARI CAD-CAM ile sanal ortamda kusursuz ölçümler yapılabilir. Tekniğin büyük avantajı intraoral tarama yapılabilmesine olanak sağlaması; bu işlem ölçü ve model alma aşamalarını elemine ederek hata yapılma oranını azaltmakta ve klinikte zaman kazandırmakta. Yüksek karmaşık klinik ve laboratuar işlemlerini elemine etmekte, yüksek doğrulukta, ana modele tam uyumlu, çok fazla ayrıntı içeren şekilde ve kalınlıkta ürünler üretebilmekte. CAD-CAM sistemleri kısa zaman diliminde yüksek kalite standartlarında üretim prosedürlerinin otomasyonunu sunuyor. Bu teknoloji üretimde teknik hataları minimuma indirgemekte ve çapraz kontaminasyon riskini azaltmakta. CAD-CAM de kullanılan materyaller şu özellikleri taşır: yüksek dayanıklık, biyouyumluluk, çok iyi mekanik özellikler, mükemmel estetik özellikler, orijinal model ile yüksek derecede uyum. 2.4 CAD-CAM AŞAMALARI CAD-CAM sisteminin ana aşamaları: 1. Tarama işlemi 2. Bilgisayar programları aracılığı ile tasarım 3

7 3. Özel cihazlar ile üretim Tarama cihazı modeli tarayarak bilgisayar ortamına veri olarak aktarır. Bilgisayar programları aracılığı ile bu veriler üç boyutlu görüntüye dönüştürülür. Teknisyen sanal ortamda ilgili restorasyonun veya apareyin tasarımını tamamlar. Sonra bu tasarım dosya olarak üretim cihazına aktarılır ve özel materyallerden üretilir. 3.CAD-CAM SİSTEMLERİNİN ORTODONTİDEKİ YERİ Ortodontik tanı ve tedavi planlaması Lingual ortodonti tedavi yönteminde kişiye özel braket ve ark tellerinin hazırlanması İnvisalign tedavi yönteminde şeffaf plakların tasarımı ve üretimi Minivida yerleştirme işlemi için rehber plak üretilmesi Hareketli apareylerin tasarımı ve üretilmesi 3.1 LİNGUAL ORTODONTİ VE CAD-CAM 1980 lerde malokluzyon tedavi seçeneklerinde hastaların ilgisi estetik yaklaşımlara daha fazla arttı, buda lingual ortodonti talebinin artması olarak yansıdı. Fakat birçok sebepten dolayı ortodontistlerin çoğu lingual ortodontiyi hastalarına tedavi seçeneği olarak sunmaktan kaçınırlar. Bunun yaygın olan birkaç açıklaması var: labial yönteme göre braket kayıp oranı oldukça daha fazla, yetersiz ve zor braketleme ve braketlerin sökülmesi işlemleri, bitirme aşaması zaman alıcı ve zor, labial sisteme göre sonuç daha az tatmin edici, hastaların braketlere daha zor adapte olmasıdır. 4

8 CAD-CAM teknolojisinin hızla gelişimi, bu sorunların çözülmesine, lingual ortodontiye yeniden talebin artmasına olanak sağladı. Modern teknoloji t sayesinde ark telleri ve braket sistemleri üretiminde yeni yöntemler ortaya çıktı. Prefabrik lingual braket sistemlerin kişiye k özel braketler ile yer değiştirmesi sayesinde lingual ortodonti sistemine ait önemlii sorunlar çözüldü. CAD-CAM teknolojisi aracılığı ile farklı f işlemler birleştirilerek kolaylaştırılmışş oldu: kişiye özel braket sistemlerin ve arkk tellerinin tasarımı, t braketlerin pozisyonlandırılması ve üretimi. Klinik ve laboratuar işlemler Hastadan alt, üst silikon ölçü alınır. Bu ölçülerden eldee edilen modellerden kişiye özel setup hazırlamak hedeflenir h (şekil 1). Yüksek çözünürlüklü 3D tarayıcı ile modeller taranır. Tarayıcı çok net bir şekilde tüm yüzeyleri tarayıp bilgisayar ortamınaa üç boyutluu görüntüleri aktarır (şekil( 2). Sanal ortamda tasarlanır. dişlerin tüm yüzeyleri incelenir ve braketler her diş için i özel Şekil 1. Üç boyutlu setup modeli ve braketlerin taban kısımları 5

9 Şekil 2. Dişlerin üç boyutlu görüntüsü Standart tabanı olann konvansiyonel braketlere göre, kişiye özel braket sistemlerinde her dişin lingual yüzeyine özel taban kısım m tasarlanır 0.4 mm kalınlığında (şekil 1). Braket gövdeleri de aynı programm ile dizayn edilir. Braket gövdesii diğer sistemlere göre çok küçük boyutlardadır (şekil 3). Bu boyutlar diş üzerindeki braket yerleştirme ve ligatürlemee işlemlerine engel olmuyor. Sanal ortamda braketler setup modeli üzerine yerleştirilirr ve slot kısımları ark teli gelecek şekilde sıralanır (şekil 4). 4 Böylecee vertikal yükseklik, angulasyon ve tork t önceden ayarlanmış olur. Şekil 3. Prefabrik ve kişiye özel tasarlanmış braket boyutları 6

10 Şekil 4. Setup ve braketlerin yerleştirilmesi Özel cihaz ile sanall braket sistemi önce mum m analogg şekline, sonra da altın içeren özel sert alaşımdan braketler üretilir (şekil( 5). Şekil 5. Braketlerin yapım aşamaları 7

11 Straight-wire konseptinde oldu gibi, sanal ortamdaa ark telinin şekli slotların konumuna göre tasarlanır. Çok karmaşık şekiller verebilen tel bükme cihazında bükülür (Şekil 6). Şekil 6. Ark teli bükme cihazı Sonuç Kişiye özel tasarlanmış lingual braket sistemleri ve ark telleri ile lingual tekniğin çoğu sorunların üstesinden gelinmiştir. Daha iyi tutuculuk sağlamak için braketlerin taban kısmı genişletilmiştir, böylece braket uyumu arttığı kopma oranı azaltmıştır. Genişletilmiş braket tabanının dişe için direkt yapıştırmaya olanakk sağlıyor.. Tarama işlemleri i yüksek doğrulukta olduğuu için üretilen braketler diş yüzeyine tam adapte oluyor, özellikle mandibular kesici dişlerin morfolojik yüzeyleri dahaa değişik olduğu durumlarda. Braketlerin daha küçük boyutlarda olması sonucu braket sistemi çene hareketlerindenn daha az etkilenmektedir. Fakat sadece bu özellik braket 8

12 kayıplarının azalmasını garanti etmiyor. Braketleme için alınan ölçünün ve indirekt bonding işleminin önemi büyüktür. Bitirme aşamasında problemlere yol açan üç faktör var: hatalı braket pozisyonlandırılması, hatalı ark teli bükümü ve braketler ile telin kötü uyumu. Sanal ortamda braketlerin ve ark tellerin tasarımı nerdeyse tamamen elemine etmekte bu hataları. Genişletilmiş yüzey ve screen shot yardımı ile braketlerin pozisyonlandırılması daha kolay gerçekleşir. Tüm ark tellerinin CAD-CAM ile üretildiği için hata yapılma oranı minimalize edilir. Braket boyutlarındaki büyük oranda azalma hasta adaptasyon sorunu, konuşma bozukluğu ve dil iritasyonları gibi faktörleri elemine etmektedir. CAD-CAM teknolojisinin gelişmesi braketlerin konumlandırılmasında olağanüstü doğruluk getiren ideal sanal setup bazlı sistemlerin ortaya çıkmasına olanak sağladı, laboratuar işlemlerini ve bununla birlikte hata yapma ihtimallerini büyük derecede azalttı. Lingual ortodontide CAD-CAM kullanılmasının en önemli avantajı, sistemin sınırsız bir şekilde kişiye özel ayarlanabilmesidir. 3.2 MİNİVİDA UYGULAMASINDA CAD-CAM KULLANIMI Minividalar ortodontide ankraj için uzun zamandan beri kullanılıyor. Ama yüksek başarısızlık oranı ortodontistleri endişelendirmektedir. Geçmiş araştırmalara göre başarısızlık oranı yaklaşık olarak 11%-30% olarak saptanmış. Optimal minivida stabilizasyonu için ideal yerleşim noktası ve yönü çok önemlidir. Yanlış vida yerleştirilmesi neurovaskuler hasarlara sebep olabilir veya optimal biyomekanik stabilizasyon sağlanamamış olur. 9

13 İnterradikülerr bölgede kusursuz ve güvenli minivida yerleşimini eldee etmek için birçok yöntem geliştirilmiştir.. Ortodontistler için minivida uygulaması kontrol edilebilir olması çok önemlidir. 3D programlar ile vidanın pozisyonladırılması ideall olarak gerçekleştirilebilir. Bu yöntemi kullanarak güvenli bölgenin net sınırları saptanabilir. Sınırlı interradiküler derecede doğru ölçümler ister. bölgeye minivida m yerleştirmek yüksek Klinik ve laboratuar işlemler. Çenelerin vestibüler kısımlarını tümüyle içine alan ölçuler alınır. Vakum tekniği ile radyografik şablonn yapılır. Şablon üzerine radyoopak rehber noktalar işaretlenir (Şekil 1). Radyografik şablon hastanın n ağzına yerleştirilir ve tomografi alınır. Sonra sadece şablonun kendisi taranır. Şekil 1. A, radyografik şablon; B, radyoopak rehber noktalar; C, D, şablonun ağza uyumlandırılması 10

14 BT görüntülerinden şablonun ve çenelerin üç boyutlu sanal modelleri elde edilir MİMİCS programı aracılığı ile (Şekil 2). Şekil 2. A-D çenelerin, dişlerin ve şablonunn üç boyutluu görüntüleri Üç boyutlu görüntüler eldee edildikten sonra kemik dokusu dişlerden arındırılır. Kökler tam olarak görüntülendiğinde kökler arası mesafee ölçülür (Şekil 4). Bilindiği gibi PDL kalınlığıı yaklaşık olarak mm. Vida çapı 1.6 mm (Şekil 3). Sapmanın güvenli sınır aralığını bu formüle göre hesaplanır: C=A/2-B-0.4mm (A interradiküler mesafe, B vida çapı, C güvenli sapma miktarı). Sanal olarak minividaların ideal yeri ve açısı ayarlanır ve interradiküler alanda uygunn olarak pozisyonlandırılır. 11

15 Şekil 3. tornavidası A, Minivida (çap 1.6mm, uzunluk 11mm); B, Minivida Şekil 4. Kökler arası mesafe ölçümü Program yardımı ile şablonn üzerinde vidanın v girişş yeri, yönü ve açısı tasarlanır. Şablon üzerindee silindirik yapı dizayn edilir (Şekil 5). Stereolitografi cihazı aracılığı ile rehber plak üretilir. 12

16 Şekil 5. A-B, Sanal minividanın ideal pozisyonlandırılması; C-D, minividanın yerini ve yönünü belirleyen silindir aparey dizaynı; E-F, Stereolitografi ile i hazırlanmış rehber plak Lokal anestezi yapıldıktan sonra rehber plak ağza yerleştirilir. Plağın tam olarak oturmasından emin olunur ve hastanın ısırma kuvveti ile stabilize edilmesi sağlanır. Operasyon yapılacak bölge iyice ekarte edilerek vidalar yerleştirilir (Şekil 6). 13

17 Şekil 6. A-D, Minivida ağız içi uygulaması Sonuç Minividalar ağza uygulandıktan sonra hastadann tekrar tomografi alınır ve bilgisayar ortamına aktarılır (Şekil 8,9). Tüm yönlerde olan sapmalar güvenli sınırlar içerisinde olduğu ve mevcut sapmalar izin verildiği sınırladan daha d az olarak bulunmuştur. Distomezyal ve vertikal yönlerdeki sapmalardaa önemli derecede istatistiksel fark görülmemiştir (Şekil 7). Tüm ölçümler değerlendirilerek CAD-CAM rehber plaklar yöntemi ile minividaların ideal yer ve pozisyondaa yerleştirilmesinde güvenle kullanılabilir. Fakat bilgisayarlı tomografinin yüksek radyasyonu ve işlemlerin 14

18 yüksek maliyeti CAD-CAM rehberr plaklarının yaygın kullanımın sınırlı kılıyor. Resim 7. A,B postoperatif sapma derecesi (Hong g Liu,Dong-xu Liu, Guangchun Wang, Chun-ling Wang) (7). Resim 8. A,C, preoperativ vida pozisyonu; B,D, postoperativp v vida pozisyonu 15

19 Resim 9. A-B, postoperativ ilişkisinin değerlendirilmesi görüntü; C-D, minividanın kökler ile 3.3 CAD-CAM VE ŞEFFAF PLAKLAR İLEE ORTODONTİK TEDAVİ Şeffaf plaklar ile ortodontik tedavi yöntemi estetik, oral hijyen, kullanım kolaylığı ve hasta komforu açısından mükkemel sonuçlar gösterir.. Tedavi uygulaması hastaya özel üretilmiş bir dizi, çıkarılabilenç n şeffaf plaklardan ibarettir. Bu plaklar aracılığı ile önceden bilgisayar ortamında tasarlanmış diş hareketleri sağlanır. Bu ortodontik tedavi yöntemi materyal bilimini, 3D bilgisayar görüntülerini, planlar. ortodonti bilgilerini birleştirerekk diş hareketlerini Klinik ve laboratuar işlemler Polivinilsiloksan ölçü maddesi ile alt, üst çene ç ölçüleri ve kapanış ilişkisi alınır. Modeller tarayıcı aracılığı ile bilgisayar ortamına üç boyutlu görüntü olarak aktarılır (şekil 1). Sanal ortamda, kapanış ayarlandıktan sonra, dişler kesilir, yerlerinden çıkarılır ve ark üzerinde istenilen şekildee pozisyonlandırılır. 16

20 Gingival marjinler klinik kron boylarına göre ayarlanır, a buu işlem şeffaf plak sınırlarını belirlemek için önemlidir (şekil 2). Şekil 1. Tarayıcı ve çenelerin üç boyutlu görünümü Şekil 2. Sanal düzenlenmesi ortamda dişlerin pozisyonlandırılması ve gingival sınırların s Clinchek üç boyutlu tedavi planlamasının tüm aşamalarını sunan program olup bu yöntemin bir parçasıdır (şekil 3). Sanal ortamdaa tedavi planlaması tamamlandıktan sonra ortodontiste gönderilir. Clinchek doktor 17

21 tarafından onaylandıktan sonra stereolitografi cihazı kullanılarak, sanal ortamda dizayn edilmiş çenelerin görüntülerinden, modeller elde edilir. Bu modellere sonra basınç tekniği ile seri şeffaf plaklar hazırlanır. Şekil 3. Clinchek program görüntüsü Şekil 4. Stereolitografi cihazı stereolitografi modelleri şeffaf plak 18

22 Sonuç CAD-CAM teknolojisinin gelişimi şeffaf plaklar ile tedaviyi geniş çapta yayılmayı sağladı. Plakların kusursuzluğu ve çok sayıda seri üretimi bu teknolojinin avantajlarındandır, fakat bu tedavi yönteminin pahalı ve endikasyon sınırlarının dar olması yaygın kullanımını engellemekte. 3.4 HAREKETLİ APAREYLERDE CAD-CAM CAD-CAM in ortodontik hareketli apareylerde geniş çaplı kullanımı yoktur. Sassani ve Roberts CAD-CAM tekniği ile hareketli apareylerin gövde kısımlarının yapılabileceğini öne sürmüşler. Fakat gövde ile tellerin birleşiminin imkansız olduğunu açıklamışlar. Bir çalışma yapılmış ve bunun üstesinden gelecek bir yöntem tasarlanmış. Bu çalışmanın amacı CAD-CAM teknolojisine dayanan yeni metodlar ile tel ve menteşe parçalarını içeren hareketli apareyler yapımını değerlendirmek. Klinik ve laboratuar işlemler Andresen ve Sleep-apnea apareyler ile tedaviye uygun ANGLE Sınıf 2 vakanın alt, üst ölçüleri alınır. Bu modeller lazer sensör ile taranır (şekil 1). Bilgisayar ortamına çenelerin 3 boyutlu görüntüleri aktarılır (şekil 2). 19

23 Şekil 1. Lazer tarayıcı Şekil 2. Modelin üç boyutlu görüntüsüü Sanal ortamda çenelerr ilişkisi ANGLE Sınıf S 1 getirilir. Anderkatlar belirlenerek elemine edilir. Andresenn apareyi için alt,üst modeller 2 mm lik tabaka ile kaplanır. CLAY olarak isimlendirilen sanal materyal aynı mum gibi ilave edilebilir ve form verilebilir. Kenarlarr düzleştirilir (şekil 3). Okluzal yüzeylere ilave yapılarak alt üst iki parçanın monoblok hale gelmesi sağlanır (şekil 4). Apareyin her hazırlanır (şekill 5). iki okluzall yüzeyinde tel yerleştirilmesi için tüp 20

24 Şekil 3. Apareyin tasarımı Şekil 4. Apareyin monoblok hali Şekil 5. Tel için tasarlanmış tüpler 21

25 Telin ana modelee yerleştirilebilmesi için önceden yönlendirici kısım yapılması gerekir (şekil 6). Bu uygulama telinn aparey yapımı sırasında tam uyumlu olmasını garantilemek için yapılır. Tüm keskin k köşeler düzleştirilir. Yönlendirici kısım şablonu STL dosya olarak o CAMM cihazına aktarılır. Akril bazlı materyal kullanılır yapımı için. Vestibül ark konvansyönel yöntemle bükülür ve yonlendirici kısım model üzerine uyumlandırı ılır (şekil 7) ). Şekil 6. yönlendirici kısım tasarımı Şekil 7. yönlendirici kısım ve tel uyumu 22

26 Sanal ortamda tasarlanmış Andersen apareyin STL dosyası CAM cihazına aktarılır (şekil 8). Aparey yapımı esnasında makine duraksatılır. Vestibül ark uygun yere yerleştirilir ve aparey yapımı devam ettirilir. e Sleep-apnea apareyi aynı şekilde sanal olarak o dizayn edilir. Apareyin STL dosyası cihazına aktarılır (şekil 9). Aparey yapımı y 8 saat sürmekte. Şekil 10. Apareyin bitmiş hali Şekil 8. Andersen apareyi 3D görüntüsü 23

27 Şekil 9. Sleep-apnea apareyin 3D görüntüsü Şekil 11, 12. Apareylerin bitmiş hali 24

28 Sonuç CAD-CAM yöntemiyle yapılan her iki apareyde keskin kenarlar içermiyor, tüm yüzeyleri düzgün, pürüzsüz, model üzerinde dişler, gingival dokularla uyumu üst düzeyde (şekil 11,12). Konvansyonel yöntemde bununla başa çıkılması zor olduğu halde. Bu yöntem, menteşe gibi özel kısımları içeren apareyler, tek parça olarak yapılmasına olanak sağlıyor. CAD-CAM teknolojisinin hareketli apareylerde kullanımı önceden düşünüldüğü gibi imkansız değil. Fakat yüksek maliyet ve uzun laboratuar işlemler içermesinden dolayı bu yöntem ortodontik hareketli apareylerde geniş kullanım alanı bulmamıştır. 25

29 3.1 LİNGUAL ORTODONTİ VE CAD-CAM 1980 lerde malokluzyon tedavi seçeneklerinde hastaların ilgisi estetik yaklaşımlara daha fazla arttı, buda lingual ortodonti talebinin artması olarak yansıdı. Fakat birçok sebepten dolayı ortodontistlerin çoğu lingual ortodontiyi hastalarına tedavi seçeneği olarak sunmaktan kaçınırlar. Bunun yaygın olan birkaç açıklaması var: labial yönteme göre braket kayıp oranı oldukça daha fazla, yetersiz ve zor braketleme ve braketlerin sökülmesi işlemleri, bitirme aşaması zaman alıcı ve zor, labial sisteme göre sonuç daha az tatmin edici, hastaların braketlere daha zor adapte olmasıdır. CAD-CAM teknolojisinin hızla gelişimi, bu sorunların çözülmesine, lingual ortodontiye yeniden talebin artmasına olanak sağladı. Modern teknoloji sayesinde ark telleri ve braket sistemleri üretiminde yeni yöntemler ortaya çıktı. Prefabrik lingual braket sistemlerin kişiye özel braketler ile yer değiştirmesi sayesinde lingual ortodonti sistemine ait önemli sorunlar çözüldü. CAD-CAM teknolojisi aracılığı ile farklı işlemler birleştirilerek kolaylaştırılmış oldu: kişiye özel braket sistemlerin ve ark tellerinin tasarımı, braketlerin pozisyonlandırılması ve üretimi. Klinik ve laboratuar işlemler Hastadan alt, üst silikon ölçü alınır. Bu ölçülerden elde edilen modellerden kişiye özel setup hazırlamak hedeflenir (şekil 1). Yüksek çözünürlüklü 3D tarayıcı ile modeller taranır. Tarayıcı çok net bir şekilde tüm yüzeyleri tarayıp bilgisayar ortamına üç boyutlu görüntüleri aktarır (şekil 2). Sanal ortamda dişlerin tüm yüzeyleri incelenir ve braketler her diş için özel tasarlanır. 7

30 Şekil 1. Üç boyutlu setup modeli ve braketlerin taban kısımları Şekil 2. Dişlerin üç boyutlu görüntüsü Standart tabanı olann konvansiyonel braketlere göre, kişiye özel braket sistemlerinde her dişin lingual yüzeyine özel taban kısım m tasarlanır 0.4 mm kalınlığında (şekil 1). Braket gövdeleri de aynı programm ile dizayn edilir. Braket gövdesii diğer sistemlere göre çok küçük boyutlardadır (şekil 3). Bu boyutlar diş üzerindeki braket yerleştirme ve ligatürlemee işlemlerine engel olmuyor. Sanal ortamda braketler setup modeli üzerine yerleştirilirr ve slot 8

31 kısımları ark teli gelecek şekilde sıralanır (şekil 4). 4 Böylecee vertikal yükseklik, angulasyon ve tork t önceden ayarlanmış olur. Şekil 3. Prefabrik ve kişiye özel tasarlanmış braket boyutları Şekil 4. Setup ve braketlerin yerleştirilmesi 9

32 Özel cihaz ile sanall braket sistemi önce mum m analogg şekline, sonra da altın içeren özel sert alaşımdan braketler üretilir (şekil( 5). Şekil 5. Braketlerin yapım aşamaları 10

33 Straight-wire konseptinde oldu gibi, sanal ortamdaa ark telinin şekli slotların konumuna göre tasarlanır. Çok karmaşık şekiller verebilen tel bükme cihazında bükülür (Şekil 6). Şekil 6. Ark teli bükme cihazı Sonuç Kişiye özel tasarlanmış lingual braket sistemleri ve ark telleri ile lingual tekniğin çoğu sorunların üstesinden gelinmiştir. Daha iyi tutuculuk sağlamak için braketlerin taban kısmı genişletilmiştir, böylece braket uyumu arttığı kopma oranı azaltmıştır. Genişletilmiş braket tabanının dişe için direkt yapıştırmaya olanakk sağlıyor.. Tarama işlemleri i yüksek doğrulukta olduğuu için üretilen braketler diş yüzeyine tam adapte oluyor, özellikle mandibular kesici dişlerin morfolojik yüzeyleri dahaa değişik olduğu durumlarda. Braketlerin daha küçük boyutlarda olması sonucu braket sistemi çene hareketlerindenn daha az etkilenmektedir. Fakat sadece bu özellik braket 11

34 kayıplarının azalmasını garanti etmiyor. Braketleme için alınan ölçünün ve indirekt bonding işleminin önemi büyüktür. Bitirme aşamasında problemlere yol açan üç faktör var: hatalı braket pozisyonlandırılması, hatalı ark teli bükümü ve braketler ile telin kötü uyumu. Sanal ortamda braketlerin ve ark tellerin tasarımı nerdeyse tamamen elemine etmekte bu hataları. Genişletilmiş yüzey ve screen shot yardımı ile braketlerin pozisyonlandırılması daha kolay gerçekleşir. Tüm ark tellerinin CAD-CAM ile üretildiği için hata yapılma oranı minimalize edilir. Braket boyutlarındaki büyük oranda azalma hasta adaptasyon sorunu, konuşma bozukluğu ve dil iritasyonları gibi faktörleri elemine etmektedir. CAD-CAM teknolojisinin gelişmesi braketlerin konumlandırılmasında olağanüstü doğruluk getiren ideal sanal setup bazlı sistemlerin ortaya çıkmasına olanak sağladı, laboratuar işlemlerini ve bununla birlikte hata yapma ihtimallerini büyük derecede azalttı. Lingual ortodontide CAD-CAM kullanılmasının en önemli avantajı, sistemin sınırsız bir şekilde kişiye özel ayarlanabilmesidir. 12

35 3.2 MİNİVİDA UYGULAMASINDA CAD-CAM KULLANIMI Minividalar ortodontide ankraj için uzun zamandan beri kullanılıyor. Ama yüksek başarısızlık oranı ortodontistleri endişelendirmektedir. Geçmiş araştırmalara göre başarısızlık oranı yaklaşık olarak 11%-30% olarak saptanmış. Optimal minivida stabilizasyonu için ideal yerleşim noktası ve yönü çok önemlidir. Yanlış vida yerleştirilmesi neurovaskuler hasarlara sebep olabilir veya optimal biyomekanik stabilizasyon sağlanamamış olur. İnterradiküler bölgede kusursuz ve güvenli minivida yerleşimini elde etmek için birçok yöntem geliştirilmiştir. Ortodontistler için minivida uygulaması kontrol edilebilir olması çok önemlidir. 3D programlar ile vidanın pozisyonladırılması ideal olarak gerçekleştirilebilir. Bu yöntemi kullanarak güvenli bölgenin net sınırları saptanabilir. Sınırlı interradiküler bölgeye minivida yerleştirmek yüksek derecede doğru ölçümler ister. Klinik ve laboratuar işlemler. Çenelerin vestibüler kısımlarını tümüyle içine alan ölçuler alınır. Vakum tekniği ile radyografik şablon yapılır. Şablon üzerine radyoopak rehber noktalar işaretlenir (Şekil 1). Radyografik şablon hastanın ağzına yerleştirilir ve tomografi alınır. Sonra sadece şablonun kendisi taranır. 13

36 Şekil 1. A, radyografik şablon; B, radyoopak rehber noktalar; C, D, şablonun ağza uyumlandırılması 14

37 BT görüntülerindenn şablonun ve çenelerin üç boyutlu sanal modelleri eldee edilir MİMİCS programı aracılığı ile (Şekil 2). Şekil 2. A-D çenelerin, dişlerin ve şablonunn üç boyutluu görüntüleri Üç boyutlu görüntüler eldee edildikten sonra kemik dokusu dişlerden arındırılır. Kökler tam olarak görüntülendiğinde kökler arası mesafee ölçülür (Şekil 4). Bilindiği gibi PDL kalınlığıı yaklaşık olarak mm. Vida çapı 1.6 mm (Şekil 3). Sapmanın güvenli sınır aralığını bu formüle göre hesaplanır: C=A/2-B-0.4mm (A interradiküler mesafe, B vida çapı, C güvenli sapma miktarı). Sanal olarak minividaların ideal yeri ve açısı ayarlanır ve interradiküler alanda uygunn olarak pozisyonlandırılır. 15

38 Şekil 3. tornavidası A, Minivida (çap 1.6mm, uzunluk 11mm); B, Minivida Şekil 4. Kökler arası mesafe ölçümü Program yardımı ile şablonn üzerinde vidanın v girişş yeri, yönü ve açısı tasarlanır. Şablon üzerindee silindirik yapı dizayn edilir (Şekil 5). Stereolitografi cihazı aracılığı ile rehber plak üretilir. 16

39 Şekil 5. A-B, Sanal minividanın ideal pozisyonlandırılması; C-D, minividanın yerini ve yönünü belirleyen silindir aparey dizaynı; E-F, Stereolitografi ile i hazırlanmış rehber plak Lokal anestezi yapıldıktan sonra rehber plak ağza yerleştirilir. Plağın tam olarak oturmasından emin olunur ve hastanın ısırma kuvveti ile stabilize edilmesi sağlanır. Operasyon yapılacak bölge iyice ekarte edilerek vidalar yerleştirilir (Şekil 6). 17

40 Şekil 6. A-D, Minivida ağız içi uygulaması Sonuç Minividalar ağza uygulandıktan sonra hastadann tekrar tomografi alınır ve bilgisayar ortamına aktarılır (Şekil 8,9). Tüm yönlerde olan sapmalar güvenli sınırlar içerisinde olduğu ve mevcut sapmalar izin verildiği sınırladan daha d az olarak bulunmuştur. Distomezyal ve vertikal yönlerdeki sapmalardaa önemli derecede istatistiksel fark görülmemiştir (Şekil 7). Tüm ölçümler değerlendirilerek CAD-CAM rehber plaklar yöntemi ile minividaların ideal yer ve pozisyondaa yerleştirilmesinde güvenle kullanılabilir. Fakat bilgisayarlı tomografinin yüksek radyasyonu ve işlemlerin 18

41 yüksek maliyeti CAD-CAM rehberr plaklarının yaygın kullanımın sınırlı kılıyor. Resim 7. A,B postoperatif sapma derecesi (Hong g Liu,Dong-xu Liu, Guangchun Wang, Chun-ling Wang) (7). Resim 8. A,C, preoperativ vida pozisyonu; B,D, postoperativp v vida pozisyonu 19

42 Resim 9. A-B, postoperativ görüntü; C-D, minividanın kökler ile ilişkisinin değerlendirilmesi 20

43 3.3 CAD-CAM VE ŞEFFAF PLAKLAR İLEE ORTODONTİK TEDAVİ Şeffaf plaklar ilee ortodontik tedavi yöntemi y estetik, oral hijyen, kullanım kolaylığı ve hasta komforu açısındann mükkemel sonuçlar gösterir. Tedavi uygulaması hastaya özel üretilmiş bir dizi, çıkarılabilen şeffaf plaklardan ibarettir. Bu plaklar aracılığı ile önceden bilgisayar ortamında tasarlanmış diş hareketleri sağlanır. Bu ortodontik tedavi yöntemi materyal bilimini, 3D bilgisayar görüntülerini, ortodonti bilgilerini birleştirerek diş hareketlerini planlar. Klinik ve laboratuar işlemler Polivinilsiloksan ölçü maddesi ile alt, üst çene ölçüleri ve kapanış ilişkisi alınır. Modeller tarayıcı aracılığı ile bilgisayar b ortamına üç boyutlu görüntü olarak aktarılır (şekil 1). Sanal ortamda, kapanış ayarlandıktan sonra, dişler kesilir, yerlerinden çıkarılır ve arkk üzerinde istenilen şekilde pozisyonlandırılır. Gingival marjinler klinik kron boylarına göre ayarlanır, bu işlem şeffaf plak sınırlarını belirlemek için önemlidir (şekill 2). Şekil 1. Tarayıcı ve çenelerin üç boyutlu görünümü 21

44 Şekil 2. Sanal ortamda dişlerin pozisyonlandırılması vee gingival sınırların s düzenlenmesi Clinchek üç boyutlu tedavi planlamasının tüm aşamalarını sunan program olup bu yöntemin bir parçasıdır (şekil 3). Sanal ortamda tedavi planlaması tamamlandıktan sonra ortodontistee gönderilir. Clinchek doktor tarafından onaylandıktann sonra stereolitografi cihazı kullanılarak, sanal ortamda dizayn edilmiş çenelerin görüntülerin nden, modeller elde edilir. Bu modellere sonra basınç tekniği ile seri şeffaf plaklar hazırlanır. 22

45 Şekil 3. Clinchek program görüntüsüü Şekil 4. Stereolitografi şeffaf plak cihazı stereolitografi modelleri 23

46 Sonuç CAD-CAM teknolojisinin gelişimi şeffaf plaklar ile tedaviyi geniş çapta yayılmayı sağladı. Plakların kusursuzluğu ve çok sayıda seri üretimi bu teknolojinin avantajlarındandır, fakat bu tedavi yönteminin pahalı ve endikasyon sınırlarının dar olması yaygın kullanımını engellemekte. 24

47 3.4 HAREKETLİ APAREYLERDE CAD-CAM CAD-CAM in ortodontik hareketli apareylerde geniş çaplı kullanımı yoktur. Sassanii ve Robertss CAD-CAM tekniği ile i hareketlii apareylerin gövde kısımlarının yapılabilece eğini öne sürmüşler.. Fakat gövde ile tellerin birleşiminin imkansız olduğunu açıklamışlar. Bir B çalışma yapılmış ve bunun üstesinden gelecek bir yöntem tasarlanmış. Bu çalışmanın amacı CAD-CAM teknolojisine dayanan yeni metodlar ile tel ve menteşe parçalarını içeren hareketli apareyler yapımını değerlendirmek. Klinik ve laboratuar işlemler Andresen ve Sleep-apnea apareyler ile tedaviye uygun ANGLE Sınıf 2 vakanın alt, üst ölçüleri alınır. Bu modeller lazer sensör ile taranır (şekil( 1). Bilgisayar ortamına çenelerin 3 boyutlu görüntüleri aktarılır (şekil 2). Şekil 1. Lazer tarayıcı 25

48 Şekil 2. Modelin üç boyutlu görüntüsüü Sanal ortamda çenelerr ilişkisi ANGLE Sınıf S 1 getirilir. Anderkatlar belirlenerek elemine edilir. Andresenn apareyi için alt,üst modeller 2 mm lik tabaka ile kaplanır. CLAY olarak isimlendirilen sanal materyal aynı mum gibi ilave edilebilir ve form verilebilir. Kenarlarr düzleştirilir (şekil 3). Okluzal yüzeylere ilave yapılarak alt üst iki parçanın monoblok hale gelmesi sağlanır (şekil 4). Apareyin her hazırlanır (şekill 5). iki okluzall yüzeyinde tel yerleştirilmesi için tüp Şekil 3. Apareyin tasarımı 26

49 Şekil 4. Apareyin monoblok hali Şekil 5. Tel için tasarlanmış tüpler Telin ana modelee yerleştirilebilmesi için önceden yönlendirici kısım yapılması gerekir (şekil 6). Bu uygulama telinn aparey yapımı sırasında tam uyumlu olmasını garantilemek için yapılır. Tüm keskin k köşeler düzleştirilir. Yönlendirici kısım şablonu STL dosya olarak o CAMM cihazına aktarılır. Akril bazlı materyal kullanılır yapımı için. Vestibül ark konvansyönel yöntemle bükülür ve yonlendirici kısım model üzerine uyumlandırı ılır (şekil 7) ). 27

50 Şekil 6. yönlendirici kısım tasarımı Şekil 7. yönlendirici kısım ve tel uyumu Sanal ortamda tasarlanmış Andersen apareyin STL dosyası CAM cihazına aktarılır (şekil 8). Aparey yapımı esnasında makine duraksatılır. Vestibül ark uygun yere yerleştirilir ve aparey yapımı devam ettirilir. e Sleep-apnea apareyi aynı şekilde sanal olarak o dizayn edilir. Apareyin STL dosyası cihazına aktarılır (şekil 9). Aparey yapımı y 8 saat sürmekte. 28

51 Şekil 10. Apareyin bitmiş hali Şekil 8. Andersen apareyi 3D görüntüsü Şekil 9. Sleep-apnea apareyin 3D görüntüsü 29

52 Şekil 11, 12. Apareylerin bitmiş hali 30

53 Sonuç CAD-CAM yöntemiyle yapılan her iki apareyde keskin kenarlar içermiyor, tüm yüzeyleri düzgün, pürüzsüz, model üzerinde dişler, gingival dokularla uyumu üst düzeyde (şekil 11,12). Konvansyonel yöntemde bununla başa çıkılması zor olduğu halde. Bu yöntem, menteşe gibi özel kısımları içeren apareyler, tek parça olarak yapılmasına olanak sağlıyor. CAD-CAM teknolojisinin hareketli apareylerde kullanımı önceden düşünüldüğü gibi imkansız değil. Fakat yüksek maliyet ve uzun laboratuar işlemler içermesinden dolayı bu yöntem ortodontik hareketli apareylerde geniş kullanım alanı bulmamıştır. 31

54 4. SONUÇ Ortodonti hep gelişmekte olan bilim dalıdır. Teknoloji yenilikleri ve yeni tanı ve tedavi yöntemleri ortodontik tedaviyi daha estetik, daha hızlı ve başarılı sonuçlara ulaştırmakta. CAD-CAM sistemleri sayesinde, günümüzde artmakta olan estetik tedavi yöntemleri talebine cevap verilebilmekte. İnvisalign tedavi yöntemi bu teknoloji sayesinde geliştirildi. Lingual ortodonti braketlerinin kişiye özel üretilmesi sonucu bu tedavi yönteminin yaygın dezavantajlarını elemine etmekte CAD-CAM sistemleri. CAD-CAM sistemleri ortodonti alanında başarıyla kullanılmaktadır. CAD-CAM teknolojilerin maliyeti yüksek olduğundan bazı ortodontik girişimlerine sınırlamakta, ama ilerleyen zaman içinde bu sorun ortadan kalkacaktır, çünkü dental CAD-CAM daha yeni bir teknoloji sayılmakta ve yaygınlaşmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Teknoloji geliştikçe, diş hekimliği ve özellikle ortodonti bu yeniliklerden etkilenecek ve daha etkin, daha yeni tedavi yöntemleri ortaya çıkacaktır. Sonuç olarak, CAD-CAM teknolojisinin ortodontide yakın zaman içinde devrim yaratacağını varsaymak mantıklı olmaktadır. 26

55 5. KAYNAKLAR 1. Sneha S.Mantri, Abhilasha S. Bhasin: CAD/CAM IN DENTAL RESTORATIONS: AN OVERVIEW. Annals and Essences of Dentistry, Vol. - II Issue 3 July Sept P.-G. Jost-Brinkmann, A. Bartels, A. Gunawan, A. Bohme: CAD/CAM in lingual orthodontics 3. Y. AbeT, K. Maki: Possibilities and limitation of CAD/CAM based orthodontic treatment, International Congress Series Carla Maria Melleiro Gimenez: Digital technologies and CAD/CAM systems applied to lingual orthodontics: The future is already a reality, Dental pres J orthod 2011, Dirk Wiechmann, Volker Rummel: Customized brackets and archwires for lingual orthodontic treatment 6. Noor Al Mortadi,Dominic Eggbeer, Jeffrey Lewis,and Robert J. Williams: CAD/CAM/AM applications in the manufacture of dental appliances. AJO-DO 2012,04,02 7. Hong Liu,Dong-xu Liu, Guangchun Wang, Chun-ling Wang,and Zhen Zhao: Accuracy of surgical positioning of orthodontic Miniscrews with a computer-aided design andmanufacturing template. AJO-DO 2009,12, Benson H. Wong: Invisalign A to Z Stuart D. Josell, Sc Steven M. Siegel: An Overview of Invisalign Treatment. 27

56 10. Alexandru S. Ogodescu, Cosmin Sinescu, Emilia A. Ogodescu, Meda Negrutiu: Computer Science in the Orthodontic Treatment of Adult Patients 11. Stevens B, Yang Y, Mohandas A, Stucker B, Nguyen KT. A review of materials, fabrication methods, and strategies used to enhance bone regeneration in engineered bone tissues. J Biomed Mater Res B Appl Biomater Sun Y, Lu P, Wang Y. Study on CAD & RP for removable complete denture. Comput Methods Programs Biomed Williams RJ, Bibb R, Eggbeer D. CAD/CAM-fabricated removable partial-denture alloy frameworks. Pract Proced Aesthet Dent Faber J, Berto PM, Quaresma M. Rapid prototyping as a tool for diagnosis and treatment planning for maxillary canine impaction. Am J Orthod Dentofacial Orthop Lauren M, McIntyre F. A new computer-assisted method for designand fabrication of occlusal splints. Am J Orthod DentofacialOrthop Dr John Buckley: Lingual orthodontics: an illustrated review with the incognito fully customised appliance, journal of the Irish Dental Association

57 6. ÖZGEÇMİŞ tarihinde Özbekistan da doğdum. İlköğretim, ortaokul ve lise yıllarım Rusya Federasyonu nda geçti yılında liseyi bitirdim yılında Ege Üniversitesi Diş Hekimliği Fakultesini kazandım. 29