Restorasyon üretimi

Restorasyon tasarımı tamamlandığında, CAD yazılımında oluşturulan veriler, freze işlemi için CAM işlemcisine yüklenir ve freze cihazına ulaşır.

Üretim cihazları, frezeleme eksen sayılarına göre sınıflandırılır (Beuer ve ark. 2008a):

o Üç eksenli cihazlar: 3 düzlemde (x,y,z) belli miktarda hareket edebilirler. Bu nedenle restorasyon üzerinde bu düzlemler üzerinde olmayan kompleks geometrili bölgelerin aşındırılması mümkün değildir. Kısa işlem süresi, düşük maliyet ve kullanım kolaylığı gibi nedenlerden ötürü tercih edilmektedirler.

Dental alanda kullanılan bu sistemlerin motor kolları restorasyon iç ve dış yüzeylerini aşındırabilmek için 180° rotasyon yapabilmektedir (Christensen 2008a, Borba ve ark. 2013). Örnek olarak; Cerec inLab (Sirona, Bensheim, Almanya), Lava (3M ESPE, ABD) gösterilebilir (Berner 2009, Begum ve ark.

2012).

o Dört eksenli cihazlar: 3 düzleme ek olarak, materyalin yerleştirildiği kol da eş zamanlı olarak hareket edebilmektedir. Böylece işlem daha hızlı yapılabilmektedir. Örnek olarak; Cerec MC XL (Sirona, Bensheim, Almanya) gösterilebilir (Hamza ve ark. 2013).

o Beş eksenli cihazlar: 3 düzleme ek olarak, materyalin yerleştirildiği kol ve freze kollarının bulunduğu bölge de hareket edebilmektedir. Bu özellik

kompleks geometrili restorasyonların üretilmesine imkan tanır. Örnek olarak;

Everest Engine (Kaltenbach&Voigt GmbH, Almanya), Lava CNC 500 (3M ESPE, ABD) gösterilebilir (Chee ve ark. 1991, Vojdani ve ark. 2013).

Hazır bloklardan frezler, elmaslar veya elmas diskler ile kesme işlemi yapılarak istenilen şeklin elde edilmesine “eksiltmeli imalat” adı verilmektedir. Bu yöntemin dezavantajı materyalin büyük bölümünün ziyan edilmesidir, bir restorasyon üretebilmek için bloğun yaklaşık %90’ı eksiltilmektedir. Alternatif olarak “ilaveli”

CAM yaklaşımı olan hızlı prototiplendirmede kullanılana benzer bir teknoloji dental CAD/CAM sistemlerinde kullanılmaktadır. Selektif lazer sinterleme ile metal ve seramik restorasyonlar üretilebilmektedir (Ersu ve ark. 2008). Sistem materyali seramik ya da metal tozlarının bulunduğu küvetten sinterler ve yapı tamamlanana kadar bunu sürdürür.

2.4.4. Güncel Ağız İçi Tarayıcı Sistemleri

2.4.4.1. Lava C.O.S. sistemi

Lava C.O.S. (Lava Chairside Oral Scanner, 3M ESPE, Seefeld, Almanya), 2006 yılında icat edilen ve 2008'de piyasaya sunulan ağız içi tarayıcı cihazıdır. Aktif dalga boyu örnekleme (AWS) prensibi ile çalışmaktadır (Rohaly 2006) (Şekil 2.1). Bu prensip, tek lens görüntüleme sisteminden üç boyutlu veri elde etmeyi ifade eder. Üç sensör, farklı açılardan eşzamanlı olarak görüntüler yakalayabilir ve patentli görüntü işleme algoritmaları ile odak içi ve odak dışı verilerle yüzey yamaları oluşturabilir (Lava Chairside Oral Scanner C.O.S, 3M ESPE 2009). Saniyede 20 adet üç boyutlu veri kümesi yakalanabilir ve her taramada 10.000'in üzerinde veri noktası bulunmaktadır. Bu özellikler, sistemin 2400’den fazla veri kümesi (veya 24.000.000 veri noktası) ile hassas bir tarama yapmasını sağlar (Syrek ve ark. 2010). Tarayıcı kamerasının 10 x 13,5 mm görüntü alanı bulunur. 5-15 mm derinlik seviyesinde ölçüm ve 20 Hz ile video çekimi yapabilir. Bu optik düzeneğin 22 ayrı lens sistemi ve 192 adet mavi ışık yayan diyot (LED) hücresi vardır (Logozzo ve ark., 2011).

Lava C.O.S. sistemi CEREC AC Bluecam'a benzer şekilde, taramadan önce diş yüzeyinde bir toz sprey uygulaması gerektirir. Homojen bir tabaka oluşturmak için ağız çalkalandıktan ve hava ile kurutulduktan sonra toz sprey diş yüzeyine püskürtülür.

Taramalar tamamlandıktan sonra bir stereolitografik (.stl) model oluşturulur ve

laboratuvara aktarılır. Bu tür modeller kullanılarak sadece Lava kron ve köprüler değil farklı markalara ait freze bloklarından restorasyonlar da üretilebilir (Birnbaum ve ark.

2009). Farklı yazılımlar ile uyumluluk göstermesi Lava C.O.S. sistemini yarı açık bir sistem yapmaktadır (Galhano ve ark. 2012).

Şekil 2.1. Aktif dalga boyu örnekleme prensibi

2.4.4.2. iTero sistemi

Cadent Inc (Carstadt, NJ) tarafından 2007 yılında piyasaya sürülmüştür. iTero sistemi paralel konfokal görüntüleme prensibine dayanan lazer ve optik tarama ile ağız içi yüzeyleri ve konturları yakalar (Garg 2008) (Şekil 2.2). Bir tarama sırasında diş yapısı 300 odak derinliğinde toplam 100.000 nokta lazer ışığı ile taranabilir. Bu odak derinlik görüntüleri, kameranın diş yüzeylerinin hassas verilerini elde etmesine olanak tanıyarak yaklaşık 50 μm seviyesinde ayrılır (Kachalia ve ark. 2010). iTero sistemi ile ağızdaki tüm yapıları ve materyali toz sprey ile kaplamadan taramak mümkündür (Galhano ve ark. 2012). Bu sistem kırmızı lazeri bir ışık kaynağı olarak kullanır ve ana bilgisayar, fare, klavye, ekran ve tarayıcıdan oluşur (Birnbaum ve Aaronson 2008).

Kırmızı lazer ışık demeti bir seri odaklama merceğinin içerisinden geçerek probun yüzeyinden taraması yapılacak nesneye ulaşır. Gelen ışık demetinin dar bir aralıktan geçirilerek kontrollü yol izlemesi sağlanmaktadır. Odaklayıcı mercekler proba doğru belli bir açı ve pozisyonda duran fokal yüzeylerden oluşmaktadır. Tarayıcı kol içerisindeki dâhili motor bu yüzeylerin pozisyon ve açılarını değiştirebilmektedir.

(Henkel, 2007; Logozzo ve ark., 2011). Sistemin titanyum dioksit ve benzeri toz

uygulamasına ihtiyaç göstermemesi büyük bir avantaj gibi görünse de bu durum tarayıcı kolun içerisine fazladan bir renk düzeneğinin eklenmesini zorunlu kılmıştır.

Bu yapıların bir arada bulunması sistemin tarayıcı kamera ebatlarının diğer sistemlere kıyasla daha büyük olmasına sebep olmaktadır.

iTero kron, köprü, laminate veneer, ortodontik aligner, ortodontik retainer ve implant destekli protez yapımında kullanılan açık sisteme sahip bir tarayıcıdır. Dijital dosyaları .stl formatı ile bir başka CAD/CAM sistemi ile donatılmış diğer laboratuvarlara gönderebilmek üzere dışa aktarır. Açık bir sistem olan iTero, DWOS gibi .stl görüntülerini kabul eden yazılımlarla uyumludur (Garg 2008, Galhano ve ark.

2012).

Şekil 2.2. Paralel konfokal görüntüleme

2.4.4.3. TRIOS sistemi

2011 yılında, 3Shape (Kopenhag, Danimarka) tarafından yeni bir ağız içi dijital tarayıcı olan TRIOS sistemi piyasaya sürülmüştür. Sistemin ilk modeli siyah-beyazdır.

2013 yılında aynı sistemin renkli modeli üretilmeye başlanmıştır. Bu sistem çok hızlı optik kesit alma ve konfokal mikroskopi prensibi altında çalışmaktadır (Şekil 2.2.).

Sistem, tarayıcı ile taranan nesne arasında sabit bir uzaysal ilişkiyi sürdürürken bir dizi

Odak filtresi

Odak dışı ışık (kötü veri)

Odaklanmış veri Lens

Diş Nokta ve dikiş

rekonstrüksiyonu ile bağlı tomografik dilimler

odak düzlemi konumu boyunca desenin odağı düzlemindeki değişimleri tanır. Ayrıca saniyede 3000 görüntü kadar hızlı bir tarama hızı tarayıcı prob ve dişler arasındaki göreceli hareketin etkisini azaltır. Elde edilen çok sayıda görüntüyü analiz ederek, sistem dişlerin ve dişeti renginin gerçek konfigürasyonunu yansıtacak şekilde anında bir nihai dijital üç boyutlu model oluşturabilir. Toz sprey uygulaması gerektirmeden çalışır (Logozzo ve ark. 2011). Yapısındaki telesentrik lens sayesinde kayan odak düzlemi ile görüntü oluşturulurken düşük seviyede bozulma görülmektedir (Logozzo ve ark. 2011). Cihazın kamerası içerisinde otomatik buğu önleyici mekanizma mevcuttur (Hansen ve Clausen 2013). Enfeksiyon kontrolünün sağlanabilmesi için tarayıcı uç otoklavda steril edilebilmektedir.

TRIOS sistemlerinde görüntü ile tarama eş zamanlı olmaktadır. Hekim tarama yaptığı bölgeyi eş zamanlı olarak ekranda takip edebilmektedir. Tarama görüntüleri büyütülebilir, döndürülebilir veya fazlalıkları kesilebilir (Kostiukova ve ark. 2014).

Sistem neredeyse tüm restorasyon materyallerini desteklemektedir. Diş rengi veya çekilen vaka fotoğrafları gibi kayıtlar laboratuvar ile paylaşılabilmektedir (3Shape A/S, 2014b).

Piyasadaki en yeni sürüm olan TRIOS 3 sistemi ile kron, köprü, laminate veneer, inley, onley, hareketli bölümlü protez, geçici restorasyon, diagnostik mumlama, post-core, implant dayanağı ve ortodontik alignerlar gibi geniş yelpazede tedaviler gerçekleştirilebilir. TRIOS 3 sistemi önceki versiyonlarında olduğu gibi verileri özel .dcm uzantılı dosyalar halinde saklar. Özel şifrelenmiş dosyalar nedeniyle tasarım yalnızca 3Shape’in spesifik CAD yazılımı ve 3Shape Dental System tarafından yapılabilir. Ancak veriler CAD yazılımları aracılığıyla .stl uzantılı verilere dönüştürülebilir (Imburgia ve ark. 2017). TRIOS sisteminde sadece tarayıcı ünite ve CAD yazılımı bulunmaktadır (Logozzo ve ark. 2011).

2.4.4.4. Omnicam ve Bluecam sistemleri

CEREC ,“Chairside Economical Restoration of Esthetic Ceramics” ifadesinin kısaltması olarak tanımlanmaktadır. 1987 yılında CEREC 1 sistemi (Sirona, Bensheim, Almanya) Duret sistemi ile beraber ilk ağız içi dijital ölçü ve CAD/CAM

cihazı olarak piyasaya çıkmıştır (Rekov 2006). Bluecam sistemi 2009 yılında tanıtılmıştır. Kendisine ait freze ünitesi ile birlikte tek seansta inley, onley, kron, köprü, laminate veneer yapımına izin vermektedir. Cihaz; kamera, buğu önleyici, işlemci, entegre klavye ve “TrackBall” mouse, ayak kontrol pedalı ve monitörden oluşmaktadır. CEREC sistemleri konfokal mikroskop veya aktif triangulasyon tekniğinin prensipleri ile çalışmaktadırlar (Schwotzer 2007, Thiel ve ark. 2011) (Şekil 2.2 ve 2.3). Bu sistem üç doğrusal ışık ışınının kesişiminin üç boyutlu uzayda belirli bir noktaya odaklandığı üçgensel ışık kavramıyla tasarlanmıştır (Mörmann 2006). Işık demetinin dalga boyu 470 nm civarındadır. Düzensiz ışık dağılımına sahip yüzeyler taramaların doğruluğunu etkilemektedir. Üniform ışık dağılımı üretmek ve tarama hassasiyetini artırmak için, opak titanyum dioksit toz ile yüzeylerin kaplanması gereklidir (CEREC 3 2004). CEREC Bluecam cihazı görünür mavi LED diyod ışığı kullanarak görüntüyü kaydeder. CEREC Bluecam, 1 dakika içinde bir yarım çeneyi ve birkaç saniye içinde de antagonist yarım çeneyi görüntüler (Birnbaum ve ark. 2009).

Cihaz içerisindeki titreşim algılayıcı mekanizma sayesinde alınan net olmayan görüntüler kabul edilmemektedir. Güncel versiyonlarında görüntü sabitleme sistemi bu mekanizmanın yerini almıştır (Logozzo ve ark. 2011).

Yeni CEREC sistemi olan CEREC Omnicam, 2012 yılında piyasaya sürülmüştür.

Omnicam sistemi, ardışık veri toplanarak üç boyutlu modelin oluşturulduğu kesintisiz bir görüntüleme tekniğine sahipken, Bluecam sisteminde tek seferde görüntü elde edilmektedir. Omnicam tek bir diş, bir yarım çene veya tüm çene için kullanılabilirken, Bluecam yalnızca tek bir diş veya bir yarım çene için kullanılabilir. Cihazın tasarımı Bluecam sistemine benzemektedir. Bluecam’ de mavi ışık kullanılırken Omnicam sisteminde polarize edilmemiş görünür dalga boyunda beyaz LED kullanılmaktadır (Kostiukova ve ark., 2014; Sirona Dental Systems GmbH, 2014). Omnicam sisteminin en belirgin özelliği tozsuz tarama ve doğal renkli, hassas üç boyutlu görüntülerdir.

CEREC sistemi, dijital ölçü verilerini Sirona' nın CEREC MC ve CEREC In-Lab gibi CAM cihazlarını destekleyen özel bir dosya formatı olarak dışa aktaran kapalı bir sistemdir (CEREC 3 2004, Birnbaum ve ark. 2009).

Şekil 2.3. Triangulasyon tekniği

2.4.4.5. True Definition sistemi

True Definition, daha hızlı ve pürüzsüz taramayı sağlamak için değiştirilen veri işleme algoritmalarıyla LAVA C.O.S.' ın evrimini temsil eden 3M ESPE tarafından üretilen ikinci ağız içi tarayıcıdır ve 2012 yılından beri piyasada mevcuttur. Titreşen görünür mavi ışık kullanan yapılandırılmış ışık tarayıcısıdır ve üç boyutlu video teknolojisi olan aktif dalga boyu örnekleme prensibi altında çalışır (Şekil 2.1.). Tarama sırasında ince bir tabaka titanyum dioksit sprey uygulamasına ihtiyaç duyar. Ağız içi tarayıcısının önceki versiyonuna kıyasla daha küçük ve daha hafif olması dikkat çekmektedir.

True Definition, bir video dizisi olarak görüntülenen tek renkli görüntüler üretir. Tarama bittikten sonra elde edilen veriler bulut tabanlı bir platforma (3M Connection Center) aktarılır, ancak daha sonra bu dosyaları .stl uzantılı formata dönüştürmek mümkündür. Sonrasında herhangi bir kısıtlama olmadan CAD cihazlarında frezeleme yapılabilmektedir bu nedenle yarı açık bir sistemdir (Kostiukova ve ark. 2014, Imburgia ve ark. 2017). İnley, onley, laminate veneer, kron, köprü gibi sabit protezlerin üretiminde, buna ilave olarak implant cerrahi rehberlerinin ve ortodontik plakların hazırlanmasında kullanılabilir (Baheti ve ark. 2015).

Dişe yansıtılan

2.4.4.6. E4D sistemi

E4D Dentist System (D4D Technologies LLC, ABD) tarama cihazı 2008 yılının başlarında piyasaya sunulmuştur. Sistem ile kron, köprü, inley, onley, laminate veneer üretimi yapılabilmektedir (E4D Technologies 2013). Bu sistemin kendine ait lazer tarayıcısı, tasarım ve freze ünitesi bulunmaktadır. Ağız içi tarayıcısı, kısa yüksekliği sayesinde ağız açıklığının kısıtlandığı durumlarda bile rahatlıkla kullanılabilmektedir.

Tarama işlemi cihazın alt kısmında yer alan bir pedal ile sağlanmaktadır. Alınan anlık görüntüler birleştirilerek üç boyutlu model oluşturulur (Logozzo ve ark. 2011, Kostiukova ve ark. 2014). Titanyum dioksit gibi yansıtıcı toz uygulamasına ihtiyaç göstermez (Culp ve Swann 2009). Ağız içi tarama kırmızı lazer ışığı kullanılarak gerçekleştirilmektedir (Kachalia ve ark. 2010). E4D firması Nevo isminde yeni bir tarayıcı sistem geliştirmiştir, bu sistem görüntü elde etmek için 450 nm dalga boyunda mavi lazer ışığını kullanır.

2.4.4.7. Planscan sistemi

2013 yılında Planmeca (Planmeca, Finlandiya) firmasının dijital diş hekimliği sektöründe E4D Technologies (E4D Technologies LLC, ABD) firması ile anlaşması sonucu üretilen bu ağız içi tarama cihazı genel olarak E4D firması tarafından tanıtılan

“Nevo™” cihazı ile tasarım, teknoloji ve program ara yüzleri bakımından büyük benzerlikler göstermektedir (Planmeca E4D Technologies 2014a). Cihaz dental ünite bağlanabilir veya portatif olarak kullanılabilir. Sistem farklı büyüklüklerde, dezenfekte edilebilir tarama uçlarına sahiptir. Bu uçlar içerisinde buğu önleyici mekanizma bulunmaktadır (Kostiukova ve ark. 2014). Kamera sistemi triangulasyon metodunu kullanan 450 nm dalga boyunda lazer ışık kaynağı ile görüntüleme yapmaktadır. Tarama mesafesi ortalama 15-20 mm civarındadır ve titanyum dioksit benzeri yansıtıcı toz uygulanmasına ihtiyaç göstermez (Kostiukova ve ark. 2014, Planmeca E4D Technologies 2014b). Tarama görüntüleri üzerinde kesme ve eksik kısımların otomatik doldurulması işlemleri yapılabilmektedir. Açık sisteme sahiptir, veriler .stl uzantılı olarak kaydedilebilir (Planmeca E4D Technologies 2014b).

2.4.4.8. CS 3600 sistemi

CS 3600 (Carestream, ABD) ağız içi tarayıcı triangulasyon prensibi ile çalışan portatif bir cihazdır. Cihaz ortalama 30 µm hassasiyette çalışır ve ışık kaynağı olarak yeşil, mavi, amber ve UV LED kullanmaktadır (Carestream Health Inc. 2013).

Titanyum dioksit benzeri yansıtıcı toz kullanımı gerektirmez. Cihaz kamerası iki veya üç boyutlu renkli görüntü alabilmektedir (Carestream Health Inc. 2014). Tarayıcı uçlar steril edilebilen ve tek kullanımlık olarak iki çeşitte ve iki farklı boyutta üretilmektedir.

Normal uç ile 16x12 mm’ lik alanın görüntüsü elde edilirken, daraltılmış uç kullanıldığında bu alan 12x9 mm boyutuna inmektedir (Carestream Health Inc. 2013).