В Пермском национальном исследовательском политехническом университете (ПНИПУ) разрабатывают первую в России универсальную технологическую платформу для производства элайнеров. Это прозрачные съемные капы для выравнивания зубов — современная альтернатива традиционным брекетам. Они практически незаметны во рту, не вызывают дискомфорта и легко снимаются для еды или гигиенических процедур. Разработка ученых ПНИПУ позволит делать капы в два-три раза быстрее и примерно в пять раз дешевле по сравнению с аналогами. По оценке экспертов, полный курс лечения составит около 49 тыс. рублей.
Сегодня многие отказываются от традиционных брекетов из-за их заметности и неудобства. Элайнеры стали идеальной им альтернативой — мировой рынок таких решений растет на 20–25% в год. В России лишь 15% пациентов пользуются капами для коррекции прикуса. Причина в слишком дорогом лечении (от 250 тыс. рублей) и недостаточном импортозамещении.
Эта проблема усугубляется технологическим неравенством. В то время как ведущие медицинские центры используют внутриротовые сканеры — устройства, создающие 3D-модель челюсти за несколько минут, большинство региональных медучреждений продолжают работать со слепками.
Такая разница в подходах существенно влияет на качество лечения. Соответствие цифровых сканеров составляет 20–50 микрон — это означает, что капа будет идеально подходить к зубам, расстояние между элайнером и десной будет составлять около половины толщины человеческого волоса. У аналогов она составляет 70–200 микрон (толщина двух листов бумаги).
В то же время традиционные формы дают погрешность в 100–300 микрон. Из-за этого 70% пациентов вынуждены обращаться за дополнительной подгонкой корректирующих пластин, что увеличивает срок лечения на два-три месяца. Кроме того, почти половина клиентов постоянно испытывают дискомфорт из-за изделий, выполненных по слепкам.
В Пермском Политехе создают универсальную технологическую платформу (полный цикл производства) для выпуска элайнеров. В отличие от зарубежных систем, она сможет работать как с современными 3D-сканами, так и просто со слепками. Комплекс будет включать профильное программное обеспечение для проектирования кап, формирование самих конструкций и систему управления всем производственным процессом.
Ключевое отличие от отечественных аналогов — полная автоматизация всего цикла, от получения данных до отгрузки готовых изделий. Например, врач через сайт загружает цифровой скан челюсти пациента, где система автоматически создает трехмерный макет, инженер-технолог проверяет его в специализированной программе, после чего разработка попадает на печать в 3D-принтер. При работе с оттисками физический слепок отправляется из клиники в партнерский центр для оцифровки, после чего цифровая модель направляется в ту же автоматизированную систему.
Это единая производственная линия, где сначала создается идентичная модель челюсти, затем подготавливается ровная и гладкая поверхность для комфортного ношения, и завершается процесс созданием готовых кап при помощи вакуума.
«Мы предусмотрели два равнозначных пути создания кап, — объясняет Роман Бульбович, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ, доктор технических наук. — Для клиник с современным оборудованием это 3D-сканирование. А для других мы предлагаем усовершенствованную работу с традиционными слепками и их преобразованием в цифровой формат. Ключевое достижение в том, что оба метода гарантируют одинаково высокий результат и корректность изготовления — 20–50 микрон».
В то время как за рубежом изготавливают капы за две-три недели, а конкуренты на российском рынке — от одной до двух с половиной недель, новая технология ПНИПУ позволит сократить сроки производства до пяти — семи дней. По словам разработчиков, стоимость лечения станет ниже на 25–30%, а качество будет высоким.
«На данный момент подготовлена опытная площадка с двумя типами 3D-принтеров: FDM-принтер создает прочные пластиковые модели челюстей, детально воспроизводя все анатомические особенности зубного ряда. Фотополимерный принтер производит уже финальные макеты с идеально гладкой поверхностью, используя для этого жидкую смолу, которая затвердевает под ультрафиолетовым светом. Завершает процесс аппарат для вакуумного формования — он разогревает специальный прозрачный пластик и под давлением обтягивает им готовые прототипы, создавая конечный продукт — комфортные и точные элайнеры», — прокомментировал Роман Бульбович.
Ученые надеются, что внедрение их разработки значительно повысит доступность ортодонтической помощи в России. По предварительным оценкам, она закроет острую потребность в качественном эстетичном лечении 40–50 миллионам россиян, подтверждая, что передовая медицина может быть доступна каждому.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
