نرم‌افزارهای طراحی دیجیتال پروتز دندانی

نرم افزارهای طراحی دیجیتال پروتز: مقایسه ویژگی‌ها و کاربرد

مقدمه

نرم افزارهای طراحی دیجیتال پروتز انقلابی در حوزه دندانپزشکی دیجیتال و ارتوپدی فنی ایجاد کرده‌اند. امروزه با کمک این ابزارها می‌توان پروتزهای دندانی، ارتوزها و اندام مصنوعی را با دقت بالا و به صورت سفارشی طراحی کرد. هر نرم افزار ویژگی‌ها و امکانات خاص خود را دارد؛ برخی ویژه طراحی پروتزهای دندانی، برخی برای اندام مصنوعی و ارتوزها و برخی نیز ابزارهای عمومی مدل سازی سه بعدی هستند. در این مقاله همه نرم افزارهای مهم این حوزه را معرفی و از نظر کاربرد، قیمت، سخت افزار مورد نیاز و سطح کاربران مقایسه می‌کنیم. همچنین توضیح داده می‌شود که در راه اندازی لابراتوار دندانسازی یا مرکز طراحی دیجیتال پروتز، هر نرم افزار در چه مرحله‌ای کاربرد دارد.

نرم افزارهای طراحی پروتز دندانی

نرم افزار Exocad

Exocad یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای CAD/CAM در حوزه دندانپزشکی دیجیتال است. این نرم افزار قابلیت طراحی انواع روکش‌ها، پل‌ها، اینله و انله، آباتمنت‌ها، دنچرهای کامل و جزئی را دارد. Exocad ماژولار طراحی شده و کاربر می‌تواند بر اساس نیاز خود ماژول‌های مختلف را فعال کند. محیط کاربری آن ساده اما قدرتمند است و از انواع اسکنرها و دستگاه‌های میلینگ پشتیبانی می‌کند. یادگیری آن برای تکنسین‌های دندانسازی بسیار مفید است و در بیشتر لابراتوارهای حرفه‌ای دنیا استفاده می‌شود.

نرم افزار 3Shape Dental System

3Shape Dental System یکی دیگر از نرم افزارهای پیشرفته طراحی پروتز دندانی است که توسط شرکت 3Shape توسعه یافته. این نرم افزار ماژول‌های متنوعی برای طراحی روکش، پل، دنچر، ابزار ارتودنسی دیجیتال و طراحی گاید جراحی ایمپلنت دارد. 3Shape از فناوری هوش مصنوعی برای پیشنهاد طرح‌های دقیق‌تر استفاده می‌کند و به‌ویژه با اسکنرهای داخل دهانی Trios سازگاری کامل دارد. این نرم افزار برای کاربران نیمه حرفه‌ای تا حرفه‌ای مناسب است و به صورت اشتراکی عرضه می‌شود.

نرم افزار Planmeca Romexis / PlanCAD

Planmeca Romexis یک پلتفرم جامع تصویربرداری و طراحی دیجیتال است که تمام مراحل از اسکن سه بعدی تا طراحی و چاپ را پوشش می‌دهد. این نرم افزار با ابزار PlanCAD خود امکان طراحی کراون و پل و همچنین برنامه‌ریزی ایمپلنت را فراهم می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته Romexis، یکپارچگی کامل با تجهیزات Planmeca مانند اسکنرها و دستگاه‌های پرینت سه بعدی است که باعث افزایش سرعت و دقت در فرایند طراحی و ساخت می‌شود.

نرم افزار Sirona CEREC / inLab

Sirona CEREC یک سیستم CAD/CAM یکپارچه است که به دندانپزشکان و تکنسین‌ها اجازه می‌دهد روکش‌ها و پل‌های دندانی را در مدت کوتاهی در مطب یا لابراتوار تولید کنند. نرم افزار CEREC در کنار اسکنر و دستگاه میلینگ اختصاصی Sirona کار می‌کند و تمام مراحل طراحی تا تولید را به صورت خودکار انجام می‌دهد. محیط کاربری ساده و ابزارهای هوشمند آن سبب شده یکی از محبوب‌ترین نرم افزارها برای طراحی سریع پروتز باشد.

نرم افزار Dental Wings (DWOS)

Dental Wings (DWOS) از دیگر نرم افزارهای مطرح در حوزه CAD/CAM دندانپزشکی است. این نرم افزار توسط شرکت Dental Wings توسعه یافته و قابلیت طراحی پروتزهای ثابت و متحرک، پل‌ها و روکش‌ها را دارد. یکی از مزیت‌های DWOS سازگاری گسترده با اسکنرهای مختلف و دستگاه‌های تولید است. محیط طراحی آن دقیق و انعطاف پذیر بوده و گزینه مناسبی برای لابراتوارهای حرفه‌ای محسوب می‌شود.

نرم افزار BlueSkyPlan

BlueSkyPlan یک نرم افزار رایگان برای برنامه‌ریزی جراحی ایمپلنت و طراحی گاید جراحی است. این نرم افزار علاوه بر ابزارهای مخصوص ایمپلنت، امکان طراحی نایت گارد و مدل‌های دندانی را نیز فراهم می‌کند. BlueSkyPlan از فرمت‌های DICOM و STL پشتیبانی کرده و قابلیت تبدیل تصاویر سی‌تی‌اسکن به مدل سه بعدی را دارد. برای تکنسین‌هایی که به دنبال ابزار دقیق و رایگان هستند، این نرم افزار گزینه‌ای ایده‌آل است.

نرم افزار Blender for Dental

Blender for Dental نسخه‌ای سفارشی از نرم افزار متن باز Blender است که برای طراحی مدل‌های دندانی بهینه شده. این نرم افزار کاملاً رایگان است و ابزارهای اختصاصی برای طراحی دنچر، کراون و مدل‌های فک ارائه می‌دهد. استفاده از Blender نیاز به کمی آموزش دارد، اما انعطاف بالا و قابلیت شخصی سازی آن باعث شده در میان لابراتوارهای کوچک محبوب باشد.

نرم افزارهای طراحی اندام مصنوعی و ارتوز

نرم افزار Spentys

Spentys یک پلتفرم ابری است که روند طراحی ارتوزهای سفارشی مانند بریس گردن، بریس ستون فقرات و گچ‌های سبک را ساده می‌کند. این نرم افزار به کاربر اجازه می‌دهد داده‌های اسکن سه بعدی بیمار را بارگذاری کرده و بر اساس آن طراحی ارتوز را انجام دهد. Spentys دارای رابط کاربری بسیار ساده و ابزارهای خودکارسازی طراحی است و بیشتر در کلینیک‌های ارتوپدی و کارگاه‌های حرفه‌ای استفاده می‌شود.

نرم افزار MediACE3D

MediACE3D نرم افزاری تخصصی برای طراحی ارتوز و پروتزهای اندام است. این نرم افزار ماژول‌هایی برای طراحی ارتوز پا (AFO)، مچ دست (WHO)، کفی طبی و حتی کلاهک جمجمه دارد. MediACE3D با استفاده از قالب‌های از پیش طراحی شده، فرایند مدلسازی را بسیار سریع می‌کند و به کاربران تازه‌کار نیز امکان طراحی ارتوزهای پیچیده را می‌دهد.

نرم افزار EXScan O&P

EXScan O&P نرم افزاری از شرکت Shining 3D است که برای اسکن سه بعدی اندام بیماران و آماده‌سازی مدل برای طراحی پروتز یا ارتوز استفاده می‌شود. این نرم افزار همراه با اسکنرهای EinScan عرضه می‌شود و با دقت بالا داده‌های بدن را به مدل سه بعدی تبدیل می‌کند. خروجی EXScan O&P معمولاً در نرم افزارهایی مانند SolidWorks یا MediACE3D برای ادامه طراحی استفاده می‌شود.

نرم افزارهای CAD عمومی در طراحی پروتز

نرم افزار SolidWorks

SolidWorks یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای مهندسی CAD است که در طراحی قطعات مکانیکی پروتز و اتصالات آن کاربرد دارد. SolidWorks قابلیت طراحی پارامتریک، تحلیل تنش و شبیه سازی حرکتی را دارد. هرچند این نرم افزار بیشتر در مهندسی مکانیک استفاده می‌شود، اما در طراحی مفصل‌های مصنوعی، اجزای متحرک و سازه‌های پیچیده پروتزی نیز به کار می‌رود.

نرم افزار Fusion 360

Fusion 360 محصول شرکت Autodesk است و به عنوان یک نرم افزار ابری برای طراحی سه بعدی، شبیه سازی و تولید شناخته می‌شود. این نرم افزار هم در طراحی قطعات مکانیکی پروتز و هم در پروژه‌های دندانسازی دیجیتال کاربرد دارد. رابط کاربری آن ساده‌تر از SolidWorks بوده و برای کاربران مبتدی تا حرفه‌ای مناسب است. Fusion 360 نسخه رایگان برای دانشجویان و استارتاپ‌ها نیز دارد.

نرم افزار Geomagic Freeform

Geomagic Freeform یکی از پیشرفته‌ترین نرم افزارهای طراحی ارگانیک در جهان است. این نرم افزار برای طراحی فرم‌های پیچیده مانند کلاهک جمجمه، قطعات صورت و اندام‌های نرم بسیار مناسب است. Freeform از دستگاه هپتیک برای لمس و ویرایش سه بعدی مدل استفاده می‌کند و در کلینیک‌های تخصصی طراحی پروتز صورت و جمجمه کاربرد دارد.

نرم افزار Meshmixer

Meshmixer نرم افزاری رایگان از شرکت Autodesk است که برای اصلاح، صاف کردن و آماده‌سازی مدل‌های اسکن شده استفاده می‌شود. این ابزار برای بررسی سوراخ‌ها، ضخیم سازی مدل و تنظیم سطح مدل قبل از چاپ سه بعدی کاربرد دارد. Meshmixer به ویژه در مرحله ویرایش نهایی فایل‌های STL در لابراتوارهای دندانسازی دیجیتال بسیار محبوب است.

نرم افزار FreeCAD

FreeCAD یک نرم افزار متن باز پارامتری است که برای طراحی اجزای مکانیکی پروتزها و ارتوزها استفاده می‌شود. این نرم افزار قابل توسعه با افزونه‌های متعدد است و برای کارگاه‌های کوچک و پروژه‌های آموزشی گزینه‌ای عالی به شمار می‌رود. FreeCAD رایگان بوده و روی سیستم عامل‌های ویندوز، مک و لینوکس اجرا می‌شود.

نرم افزار Blender

Blender نرم افزار متن باز معروفی برای طراحی سه بعدی، انیمیشن و مدل سازی است که در طراحی دیجیتال پروتز نیز کاربرد پیدا کرده است. با کمک افزونه‌هایی مانند Blender for Dental یا پلاگین‌های طراحی اندام، می‌توان از Blender برای طراحی دقیق مدل‌های سفارشی استفاده کرد. رایگان بودن و انعطاف بالا از مهم‌ترین مزایای آن است.

مقایسه ویژگی‌ها و کاربرد نرم افزارها

در جدول زیر مقایسه‌ای کلی بین نرم افزارهای مطرح حوزه دندانسازی و ارتوپدی دیجیتال مشاهده می‌شود:

نقش نرم افزارها در راه اندازی لابراتوار دندانسازی دیجیتال

برای راه اندازی یک لابراتوار دندانسازی دیجیتال یا مرکز طراحی پروتز باید مراحل زیر طی شود:

جمع بندی

نرم افزارهای طراحی دیجیتال پروتز دنیای دندانپزشکی و ارتوپدی را متحول کرده‌اند. نرم افزارهایی مانند Exocad، 3Shape و CEREC در لابراتوارهای دندانسازی استاندارد جهانی محسوب می‌شوند، در حالی که Spentys و MediACE3D در طراحی ارتوز و اندام مصنوعی کاربرد دارند. همچنین ابزارهای رایگان مانند Blender، Meshmixer و FreeCAD فرصت یادگیری و طراحی کم‌هزینه را برای کاربران تازه‌کار فراهم کرده‌اند.

در نتیجه انتخاب ترکیب مناسب نرم افزارها، تجهیزات سخت افزاری قوی و آموزش نیروهای متخصص کلید موفقیت در راه اندازی یک لابراتوار مدرن طراحی دیجیتال پروتز است.