การขึ้นรูปกลาสเซลามิกทางการทันตกรรมด้วยเครื่องกลควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์

 

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=ilqOtAdcfPM[/youtube]

บทวิทยุรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.”

ออกอากาศวัน เสาร์ ที่ 5 เดือน ตุลาคม  พ.ศ. 2556

เรื่อง การขึ้นรูปกลาสเซลามิกทางการทันตกรรมด้วยเครื่องกลควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์

บทวิทยุโดย วิทวัส ยุทธโกศา

………………………………………………………………………………………………………

-เพลงประจำรายการ-

สวัสดีครับ คุณผู้ฟังทุกท่านครับ พบกันอีกครั้งกับรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ซึ่งออกอากาศเป็นประจำทุกวันเสาร์ ทางสถานีวิทยุ มก. แห่งนี้ครับ รายการนี้ผลิตโดย ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ รายการของเราเป็นรายการที่จะนำเสนอเรื่องราวผลงานวิจัยดีๆ ของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เพื่อให้คุณผู้ฟังได้นำมาปรับใช้ในชีวิตประจำวัน หรือเพื่อสร้างรายได้ให้กับตนเอง โดยมีกระผมวิทวัส ยุทธโกศา เป็นผู้ดำเนินรายการครับ

สวัสดีครับคุณผู้ฟังทุกท่านครับ วันนี้เรามาฟังผลงานวิจัยดีๆ เกี่ยวกับนวัตกรรมของการซ่อมแซมฟันกันนะครับ เป็นผลงานวิจัยของ ผศ.ดวงฤดี ฉายสุวรรณ ภาควิชาวิศวกรรมวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน ครับ ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับอวัยวะส่วนนี้กันก่อนนะครับ

ทุกคนคงต้องยอมรับว่า “ปาก” เป็นอวัยวะที่มีความสำคัญต่อทุกชีวิต ในช่องปากมีอวัยวะที่สำคัญ คือ เหงือก ลิ้น กระพุ้งแก้ม เพดาน และลำคอส่วนต้น ฟัน จัดเป็นอวัยวะที่แข็งแรงที่สุดในร่างกาย โดยมีความแข็งแรงมากกว่ากระดูก เป็นอวัยวะเดียวที่ไม่มีการเติบโต เพิ่มขนาด หรือเปลี่ยนแปลงรูปร่าง หลังจากขึ้นมาในช่องปากแล้ว แต่ฟันยังเป็นอวัยวะที่มีชีวิต รับความรู้สึก และเจ็บปวดได้ ถ้ามีการสึกกร่อน หรือทำลายชองเนื้อฟันลง

คุณผู้ฟังครับ ฟัน … มีความสำคัญต่อชีวิต ตั้งแต่เป็นฟันน้ำนม ที่เริ่มขึ้นในวัยเด็ก จวบจนเป็นฟันแท้ที่จะอยู่กับเราไปจนกระทั่งถึงวัยชรา ถ้าหากเราเอาใจใส่ดูแล รักษาความสะอาด ด้วยการแปรงฟัน และใช้ไหมขัดฟันอย่างสม่ำเสมอ ตลอดจนกินอาหารที่มีประโยชน์ต่อฟัน หลีกเลี่ยงอาหารที่เป็นโทษกับฟัน เช่น ขนมหวานเหนียวติดฟัน น้ำอัดลม เป็นต้น และที่สำคัญคือ ต้องใช้ฟันให้ถูกหน้าที่ คือ ฟันมีหน้าที่บดเคี้ยวอาหาร ช่วยในการออกเสียง และช่วยสร้างรอยยิ้มที่ประทับใจ และควรหาเวลาไปพบทันตแพทย์ เพื่อการบูรณะ และป้องกันความผิดปกติปีละครั้ง เพียงเท่านี้ เราก็จะมีฟันที่แข็งแรงแล้วครับคุณผู้ฟัง ช่วงนี้พักกันสักครู่นะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

 

กลับมาฟังกันต่อนะครับ เรามาดูกันครับว่าฟันมีโครงสร้างอย่างไรกันบ้าง

คุณผู้ฟังครับแม้ว่าฟันจะมีรูปร่างและหน้าที่ต่างกัน แต่ส่วนประกอบในโครงสร้างของฟันแต่ละซี่ จะเหมือนกัน คือลักษณะภายนอกของฟัน แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ตัวฟันและรากฟัน

ตัวฟัน … เป็นส่วนที่ขึ้นอยู่ในช่องปาก ส่วนที่โผล่พ้นเหงือก มองเห็นในช่องปากครับ ส่วนรากฟันเป็นส่วนที่ฝังอยู่ภายใต้เหงือก และกระดูกขากรรไกร มีเหงือกหุ้มทับครับคุณผู้ฟัง

มาต่อกันที่ลักษณะภายในฟันกันนะครับ ถ้าผ่าฟันทั้งซี่ออกตามแนวยาว จะพบว่า ฟันไม่ได้เป็นแท่งตันหมด แต่จะแบ่งเป็นชั้นๆ ประกอบด้วย

  1. ชั้นเคลือบฟัน … สีขาวใส เป็นชั้นที่อยู่นอกสุด จะหุ้มตัวฟัน เป็นส่วนที่แข็งที่สุด เพราะต้องทนต่อการสัมผัสกับอาหาร และความเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายในช่องปากตลอดเวลาครับ
  2. ชั้นเคลือบรากฟัน … สีเหลือง แข็งแรงน้อยกว่าชั้นเคลือบฟัน คลุมเนื้อฟันเฉพาะส่วนรากฟัน
  3. เนื้อฟัน … จะอยู่ถัดเข้ามา มีสีครีม ค่อนข้างเหลือง มีช่องทางติดต่อรับความรู้สึก จากปลายประสาทชั้นในสุดได้
  4. โพรงประสาทฟัน … เป็นโพรงตรงกลาง เป็นแกนกลางคล้ายไส้ดินสอ เป็นที่อยู่ของเนื้อเยื่อเส้นประสาท เส้นเลือด ท่อน้ำเหลือง และเซลที่จะสร้างเนื้อฟัน เส้นเลือดและเส้นประสาท จะแยกจากแขนงใหญ่เข้ามาทางรูปเปิดปลายฟัน เป็นจุดสำคัญที่สุดในการรับความรู้สึก และความคงชีวิตของฟัน ดังนั้นธรรมชาติจึงสร้างฟัน ให้มีความแข็งแรง เพื่อป้องกันชั้นนี้ครับคุณผู้ฟัง

คุณผู้ฟังครับมาฟังลักษณะของฟันแต่ล่ะซี่กันนะว่ามีลักษณะอย่างไรกันบ้าง

ฟันตัด หรือฟันกัด : มีจำนวน 8 ซี่ ทางด้านหน้าล่าง 4 ซี่ ด้านบน 4 ซี่ รูปร่างคล้ายลิ่มบาง ทำหน้าที่กัด หรือตัด ช่วยในการออกเสียง และให้ความสวยงามครับคุณผู้ฟัง

ฟันเขี้ยว : ฟันเขี้ยว เป็นฟันที่มีความแข็งแรง เพราะมีรากฟัน 1 ราก ที่ยาวและใหญ่กว่าฟันซี่อื่นๆ ตำแหน่งของฟันเขี้ยว จะอยู่ที่บริเวณมุมปาก มีหน้าที่กัดและฉีกอาหาร รวมไปถึงการรักษารูปร่างของใบหน้า ให้มีมุมบริเวณริมฝีปากด้วย

คนที่มีฟันเรียงตัวไม่เป็นปกติ หรือที่เรียกว่าฟันเกนั้น อาจจะมีฟันซ้อนที่บริเวณฟันเขี้ยวได้ โดยมีลักษณะฟันมากระจุกอยู่หลายซี่ ทำให้ต้องเน้นการรักษาความสะอาดให้ดี เพราะถ้ามีการหมักหมม ของเศษอาหารเป็นประจำ ก็จะทำให้เกิดฟันผุได้ ถ้าฟันเขี้ยวเสียไป อาจทำให้ต้องถอน ก็จะทำให้ความแข็งแรงของฟัน ลดน้อยลงไปได้ด้วย ช่วงนี้พักกันสักครู่นะครับผม

 

-เพลงคั่นรายการ-

 

กลับมาฟังกันต่อนะครับ สุดท้ายคือ ฟันกราม : มีจำนวน 20 ซี่ บน 10 ซี่ ล่าง 10 ซี่ อยู่ถัดฟันเขี้ยวเข้าไปข้างใน แบ่งเป็นฟันกรามน้อย ซึ่งไม่มีในฟันน้ำนม 8 ซี่ และฟันกราม 12 ซี่ มีขนาดใหญ่กว่าฟันกลุ่มอื่นๆครับคุณผู้ฟัง รูปร่างเกือบเป็นสี่เหลี่ยม มีหน้าตัด ซึ่งทำหน้าที่บดเคี้ยวอาหารครับ

คุณผู้ฟังครับ อันที่กล่าวมาข้องต้นแล้วว่า ฟัน เป็นอวัยวะส่วนหนึ่งในระบบย่อยอาหาร ทำหน้าที่ในการบดเคี้ยวอาหารให้ละเอียด ดังนั้นฟันจำเป็นต้องมีความแข็งแรงและความแข็งสูง ทนต่อแรงกระทบจากการขบกัดของฟันบนและฟันล่างและจากการขัดถูจากการแปรงฟัน นอกจากนี้ฟันยังเป็นส่วนสำคัญต่อการสร้างเสริมบุคลิกภาพ ดังนั้นการที่บูรณะฟันที่ได้รับความเสียหาย ไม่ว่าจะเกิดจากสาเหตุใดก็แล้วแต่ ล้วนต้องการให้ฟันกลับมาใช้งานได้ตามปกติ โดยมีลักษณะรูปร่างและรูปทรงที่ใกล้เคียงกับฟันเดิมเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้งานสูงสุด ด้วยผลดังกล่าว วัสดุเพื่อการบูรณะฟันจึงต้องมีสมบัติที่ให้ความแข็งแรง ความใส และความสวยงาม ใกล้เคียงกับฟันธรรมชาติมากที่สุดครับคุณผู้ฟัง และมีความสามารถเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์ สามารถทนต่อการเสียดสี ทนต่อการสึกกร่อน เฉื่อยต่อการเกิดปฏิกิริยากับสารเคมี ภายในช่องปาก และเป็นฉนวนไม่นำความร้อนและไฟฟ้า มีสมบัติทางกายภาพและทางเคมีใกล้เคียงกับฟันธรรมชาติ ซึ่งเซรามิกชนิดกลาสเซรามิกเป็นวัสดุเพียงชนิดเดียวที่ตอบสนองต่อการเป็นทันตวัสดุ เพื่อการบูรณะฟัน เพราะสมบัติคล้ายกับฟันธรรมชาติมากที่สุดครับ แต่เนื่องจากกลาสเซรามิกเป็นวัสดุที่มีความแข็งสูง จึงไม่สามารถบูรณะได้โดยตรงภายในปาก จะต้องขึ้นรูปชิ้นงานภายนอกปาก ดังนั้นขบวนการขึ้นรูปที่เหมาะสมจึงเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญในการบูรณะฟัน การขึ้นรูปกลาสเซรามิกนั้นมีหลายวิธีครับ โดยแต่ละวิธีต่างก็มีความซับซ้อนหลายขั้นตอน ซึ่งต้องอาศัยความชำนาญของช่างทันตกรรมที่ปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีความแนบสนิทกับส่วนของฟันเดิมมากที่สุดครับคุณผู้ฟัง ช่วงนี้พักกันสักครู่นะครับ

 

-เพลงคั่นรายการ-

 

 ด้วยความสำเร็จทางการพัฒนาอย่างต่อเนื่องทางวิทยาศาสตร์ด้านคอมพิวเตอร์ ทำให้ระบบคอมพิวเตอร์มีบทบาทในภาคอุตสาหกรรมการผลิตวัสดุต่างๆ ในปัจจุบันทางทันตกรรมจึงได้มีการนำระบบคอมพิวเตอร์ที่ช่วยในการออกแบบและผลิต เข้ามามีบทบาทในการขึ้นรูปฟันเซรามิกเพิ่มมากขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีดังกล่าวนอกจากช่วยลดขั้นตอนในห้องปฏิบัติการลงแล้ว ยังช่วยลดความผิดพลาดที่เกิดขึ้นได้จากการทำงานของมนุษย์ ส่งผลให้ผู้ป่วยสามารถรับการรักษาและบูรณะฟันสำเร็จ ได้ชิ้นงานที่มีประสิทธิภาพภายในการนัดเพียงครั้งเดียว เป็นการลดค่าใช้จ่ายจากการเดินทางและจากการต้องนัดพบ   ทันตแพทย์หลายๆครั้งครับ ดังนั้นการพัฒนากลาสเซรามิกเพื่อการบูรณะฟันและสามารถขึ้นรูปด้วยระบบควบคุมโดยคอมพิวเตอร์จึงมีความเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับสภาพเศรษฐกิจ สภาพสังคมของประเทศไทยในยุคโลกาภิวัตน์ และยังสามารถพัฒนาไปสู่ระดับอุตสาหกรรมเพื่อใช้งานภายในต่างประเทศ ซึ่งช่วยลดการนำเข้าของวัสดุบูรณะฟันชนิดกลาสเซรามิก นอกจากนี้ยังสามารถนำไปจดสิทธิบัตรและส่งออกวัสดุเหล่านี้ต่อไปได้ในอนาคตครับ

คุณผู้ฟังครับ กลาสเซรามิกชนิดนี้มีความสามารถในการขึ้นรูปเป็นวัสดุทางทันตกรรมด้วยเครื่อง CNC ซึ่งควบคุมด้วยระบบ CAD/CAM ภายใต้หน่วยงานของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เบื้องต้นคือ สถาบันค้นคว้าและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตทางอุตสาหกรรม โดยชิ้นงานกลาสเซรามิกที่ได้นั้นมีรูปทรงแม่นยำตามต้นแบบ และไม่พบการแตกร้าวใดๆ แม้ในระดับจุลภาค โดยผลงานวิจัยเป็นการขึ้นรูปชิ้นงานโดยระบบ CAD/CAM และเครื่องกัดซีเอ็นซี 3 แกนที่เป็นเครื่องจักรที่ใช้ในงานโลหะ ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูงและได้ค่าความแม่นยำน้อยเพราะเครื่องจักรมีขนาดใหญ่ แต่ชิ้นงานมีขนาดเล็ก ทำให้ยังต้องมีการศึกษาวิธีการขึ้นรูปในระบบและรูปแบบต่างๆ เพิ่มขึ้น เพื่อนำมาพัฒนาและเป็นพื้นฐานในการขึ้นรูปให้มีความเหมาะสมกับกลาสเซรามิก ชนิดนี้ให้มากขึ้นครับ ช่วงนี้พักกันสักครู่นะครับ

-เพลงคั่นรายการ-

กลับมาฟังกันต่อนะครับ เพื่อต้องการที่จะพัฒนางานวิจัย จึงทำให้ทีมวิจัยพัฒนาเครื่องมือควบคุมด้วยระบบ CAD/CAM ขึ้นภายในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ณ ภาค วิชาวิศวกรรมอุตสาหการ ต่อไปอีก ด้วยการพัฒนาระบบดังกล่าวและเครื่องมือกัดซีเอ็นซี 3 แกน ขนาดเล็กที่มีขนาดเหมาะสมกับการขึ้นรูปชิ้นงานขนาดเล็กซึ่งได้ทำการทดสอบการขึ้นรูปและผลของการขึ้นรูปได้ตามความต้องการครับ

ในการวิจัยขั้นตอนไปในอนาคตอันใกล้จะทำการพัฒนาเครื่องกัดซีเอ็นซี 3 แกนขนาดเล็กนี้ให้เป็นเครื่องกัดซีเอ็นซี 5 แกนขนาดเล็ก โดยทำการออกแบบชุดโต๊ะกัดแบบหมุน 2 แกนและติดตั้งเข้ากับเครื่องกัดซีเอ็นซี 3 แกนขนาดเล็กนี้ ทำให้สามารถขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความสลับซับซ้อนขึ้นครับ มีความแม่นยำสูงขึ้น และสามารถลดเวลาในการผลิตอีกด้วยครับคุณผู้ฟัง

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการขึ้นรูปกลาสเซรามิกด้วยเครื่องกลควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งกลาสเซรามิกได้มาจากแก้วที่ผ่านกระบวนการความร้อนตามกรรมวิธีของผู้วิจัย แล้วนำมาทดสอบคุณสมบัติของกลาสเซรามิกตามมาตรฐานสากล เพื่อเป็นวัสดุทางทันตกรรม ซึ่งพบว่าสามารถนำกลาสเซรามิกชนิดดังกล่าวไปใช้เป็นส่วนของแกนฟันชนิดเซรามิกสำหรับซ่อมแซมทางทันตกรรม โดยสามารถใช้ทดแทนในส่วนของฟันซี่เดี่ยวทั้งบริเวณฟันหน้าและบริเวณฟันหลัง สำหรับการขึ้นรูปสามารถตัดกลาสเซรามิกให้มีขนาดตามที่กำหนดไว้ จากนั้นขัดผิวให้เรียบแล้วนำไปขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ที่ควบคุมด้วยระบบ CAD/CAM จะได้ชิ้นงานที่ดี ไม่มีการแตกร้าวและมีรูปทรงแม่นยำตามต้องการ ครับคุณผู้ฟัง วันนี้ขอจบรายการไว้เพียงเท่านี้ครับ

 

สัปดาห์หน้ากระผม จะนำเรื่องราวผลงานวิจัยอะไรดีๆ มาฝากคุณผู้ฟังอีก อย่าลืมติดตามรับฟังได้ในรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ในวันและเวลาเดียวกันนี้ หากคุณผู้ฟังมีข้อเสนอแนะนำติชมรายการหรือจะสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเขียนจดหมายมายังรายการ “จากแฟ้มงานวิจัย มก.” ตู้ ปณ. 1077 ปทฝ. เกษตรศาสตร์ กรุงเทพฯ 10903 หรือโทรสอบถาม ได้ที่ 0-2561-1474 สำหรับวันนี้รายการจากแฟ้มงานวิจัย มก. ได้หมดเวลาลงแล้วครับ พบกันใหม่ในสัปดาห์หน้า สำหรับวันนี้ลาไปก่อน สวัสดีครับ