Impresión 3d dental

Dic 19, 2020 | Hardware

La impresión 3D dental se ha vuelto muy popular en los últimos años, no solo por su versatilidad, sino por su gran precisión. En este primer post quiero explicar cuales son las opciones en cuanto a la tecnología que nos ofrece la impresión 3D.

Evolución de la impresión 3D

La manufactura aditiva o impresión 3D nace de la mano de Chuck Hull (Cofundador y vicepresidente de 3D Systems) en marzo de 1986 con una técnica conocida como estereolitografía (SLA).

Esta tecnología fue conocida como prototipado rápido, ya que su objetivo principal era crear prototipos para moldes de inyección, sin embargo Hull se dio cuenta rápidamente el potencial que tenía la impresión 3D e inscribió una serie de patentes que cubrían numerosas posibilidades usando este principio. El formato de los archivos STL proviene de esta tecnología original y también fue patentada por Chuck Hull.

La estereolitografía despertó gran interés en el área médica y rápidamente se utilizó para la creación de biomodelos a partir de tomografías y modelos dentales 1,2

Impresora 3D Rep Rap

En el 2005 con el vencimiento de algunas patentes, nace un nuevo proyecto que buscaba permitir el acceso de esta tecnología (que hasta ese entonces era sumamente costosa) a las masas. Era la impresora Rep Rap, una propuesta de código abierto creada por el Prof Adrian Bowyer de la universidad de Bath.

Esta impresora usaba la tecnología de modelado por deposición fundida (FDM/FFF) y sus partes fueron una combinación de piezas impresas y componentes que se podían comprar en cualquier ferretería. El objetivo final fue diseñar una impresora que se pueda replicar a sí mismo.

Está iniciativa, abrió el mercado para una serie de impresoras con esta tecnología que además de ser muy económicas, usaban materiales de bajo costo, como el filamento PLA derivado del ácido poliláctico. Todas estas características volvieron al FDM un candidato ideal para la impresión 3D en odontología.

Incluso se llegó a sugerir que esta tecnología podría remplazar a los modelos dentales convencionales,3 pero la falta de precisión en sus bordes incisales e irregularidad de su superficie se convirtieron en un limitante.4

La impresión 3D tomo fuerza a finales de los 2000 y el abanico de posibilidades se amplio con nuevas tecnologías. Entre ellas destacan el sinterizado laser, capaz de imprimir en distintas aleaciones metálicas y el polyjet o multijet que puede imprimir varios materiales simultáneamente y a full color.5

La estereolitografía tomo fuerza nuevamente para la impresión 3D dental en el año 2011 con la empresa formlabs quien lanzó una impresora de escritorio, fácil de usar y bastante económica. A partir de aquí otras tecnologías similares han demostrado una alta precisión y versatilidad de las impresoras de resina en odontología.6

Tecnología de impresión 3D dental

Cuando analizamos las opciones disponibles en el mercado de impresoras 3D, podemos notar que la gran mayoría utilizan una resina fotopolimerizable para la confección de los modelos. Este tipo de impresoras pueden ser específicas para odontología o de uso general (impresoras de escritorio).

A excepción del ployjet que inyecta la resina que se va a curar en cada capa. Todas las otras tecnologías son similares en cuanto a su funcionamiento. En esencia, el proceso consiste en depositar la resina en un tanque de fondo transparente en el cual se sumerge una plataforma hasta dejar un pequeño espacio equivalente a la capa de resina, posteriormente, una fuente de luz cura esta capa y esta se adhiere a la plataforma. La plataforma sube hasta dejar el espacio para una nueva capa y el proceso se repite.

Dentro de esta categoría encontramos tecnologías como SLA, DLP y LCD , siendo todas ellas apropiadas para la impresión 3d dental ya que logran un acabado formidable y gozan de una excepcional impresión. Es verdad que el SLA puede obtener una superficie un poco más lisa, pero es un poco más lento a comparación de las otras 2.

Finalmente, encontramos varias opciones de impresoras FDM, estas siempre son impresoras de escritorio y funcionan mediante la deposición de un material termoplástico sobre una plataforma para formar una capa. Luego, el extrusor que es la punta que deposita el material, asciende ligeramente y deposita una nueva capa sobre la anterior y el proceso se repite.

Uso de la impresión 3d en odontología

La impresión 3D nos ha abierto un mundo de posibilidades, desde la creación de temporales para restauraciones, hasta el diseño de aparatología protésica u ortodóntica.

Dentaduras impresas en 3D

Si bien el fresado, es la técnica de elección para las restauraciones diseñadas por computadora. La impresión tridimensional tiene gran utilidad en el laboratorio dental.

Los modelos dentales, dados de trabajo o modelos parciales se pueden obtener con este método fácilmente. Además, la versatilidad de materiales disponibles hacen posible la confección de guías quirúrgicas, férulas, aparatos de ortodoncia, provisionales y dentaduras.

Poco a poco, surgen nuevas propuestas tanto en materiales como en tecnologías, de modo que es una excelente inversión una impresora 3d parar el laboratorio dental.

Precio de las impresoras 3D dentales.

Como expliqué en un párrafo anterior, existen impresoras específicas parar odontología e impresoras de escritorio. Las primeras siempre tendrán un costo mayor y todas serán impresoras de resina. Las tecnologías más populares en esta categoría son SLA, DLP y polyjet. Su ventaja más grande es la facilidad de uso y el excelente soporte técnico.

Por otro lado, las impresoras de escritorio, pueden ser un poco más complejas, pero su precio suele ser 4 o 5 veces menor, además con la calibración suficiente es posible imprimir en cualquier resina dental con una impresora de escritorio.

En cuanto a las impresoras FDM, estas son las más económicas tanto en el equipo como el material de impresión, sin embargo, suelen ser las más difíciles de perfeccionar por lo que no son la mejor opción para iniciarse en la impresión 3d dental.

Impresoras 3d de escritorio para odontología

Si estas empezando, la tecnología LCD es una gran alternativa para adquirir una impresora 3D barata y fácil de usar. A continuación te dejo algunas recomendaciones:

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Referencias

  1. Morris CL, Barber RF, Day R. Orofacial prosthesis design and fabrication using stereolithography. Aust Dent J. 2000 Dec;45(4):250-3. doi: 10.1111/j.1834-7819.2000.tb00259.x. PMID: 11225526.
  2. Keating AP, Knox J, Bibb R, Zhurov AI. A comparison of plaster, digital and reconstructed study model accuracy. J Orthod. 2008 Sep;35(3):191-201; discussion 175. doi: 10.1179/146531207225022626. PMID: 18809782.
  3. Kasparova M, Grafova L, Dvorak P, Dostalova T, Prochazka A, Eliasova H, Prusa J, Kakawand S. Possibility of reconstruction of dental plaster cast from 3D digital study models. Biomed Eng Online. 2013 May 31;12:49. doi: 10.1186/1475-925X-12-49. PMID: 23721330; PMCID: PMC3686614.
  4. González Guzmán JF, Teramoto Ohara A. Evaluation of three-dimensional printed virtual setups. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2019 Feb;155(2):288-295. doi: 10.1016/j.ajodo.2018.08.017. PMID: 30712700.
  5. Gonzalez, Juan & Alberto, Teramoto & Manuel, Vargas. (2019). El mundo de la 3D en Ortodoncia.
  6. Kim SY, Shin YS, Jung HD, Hwang CJ, Baik HS, Cha JY. Precision and trueness of dental models manufactured with different 3-dimensional printing techniques. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2018 Jan;153(1):144-153. doi: 10.1016/j.ajodo.2017.05.025. PMID: 29287640.

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