Dúvidas sobre impressão 3D na Odontologia

O que é e como surgiu a impressão 3D?
A impressão tridimensional (3D) é também conhecida como manufatura aditiva ou prototipagem.1 Ela permite confeccionar objetos dos mais variados tipos e tamanhos, baseado usualmente em um sistema de sobreposição de camadas.2,3

A impressão 3D foi desenvolvida na década de 80 por Charles Hull, e durante muito tempo era considerada cara, futurista e com aplicações limitadas. Em 2009 a patente da tecnologia de impressão por Modelagem por Fusão e Deposição (FDM) expirou, impulsionando o desenvolvimento na área nos últimos anos em diversos setores, inclusivo no setor odontológico.4

As variadas formas de obter uma Impressão 3D
Desde o surgimento, na década de 80, uma série de tecnologias para impressão tridimensional foram surgindo. Algumas foram desenvolvidas para usos específicos e prometem desempenhar um papel importante na área da saúde. Entre elas, estão as técnicas de fotopolimerização por estereolitografia (SLA); processamento de luz direto ou digital (DLP) e por direcionamento contínuo de luz (DLP); através do pó com laser seletivo (SLS); laser sintético para metal (DMLS); laser seletivo por fusão (SLM) e fusão por feixe de elétrons (EBM); por jato de tinta com modelagem multijet (MJM); de extrusão com deposição fundida (FMD), entre outros.2 Algumas imprimem apenas materiais poliméricos, outras também podem ser utilizadas na impressão de metais e cerâmicas, e até mesmo materiais biológicos como scaffolds e células em algumas impressoras mais sofisticadas.2,5,6

A Impressão 3D alcança a odontologia
A primeira aplicação da impressão 3D em odontologia foi a para o desenvolvimento de moldes de cera utilizando a estereolitografia a laser (SLA).2 Com a evolução do processo de escaneamento intraoral e a maior acessibilidade a impressoras tridimensinais, as aplicações da impressão 3D foram se expandindo na odontologia. A maior velocidade para a impressão, a alta resolução e riqueza de detalhes, bem como o melhor acabamento da superfície associado a diminuição do custo das impressoras fez com que a tecnologia de impressão 3D crescesse exponencialmente na área odontológica. Hoje elas podem ser utilizadas para: criação de modelos odontológicos (Figura 1), de modelos cirúrgicos para o planejamento pré-operatório, de modelos calcináveis que poderão ir direto a fundição, de guias cirúrgicos, entre outras aplicações que devem se expandir cada vez mais nos próximos anos.2,5,6

Figura: Exemplo de impressão 3D de modelo odontológico utilizando a resina Cosmos Grey na cor cinza, uma das preferidas pelos dentistas. Imagem: Prof. Dr. Gregori Boeira.

Tecnologia de processamento digital da luz (DLP) e de estereolitografia a laser (SLA)
Duas das tecnologias mais utilizadas para impressão em odontologia são a DLP e SLA.2,6 Ambos os métodos utilizam a luz para solidificar uma resina fotopolimerizável.2,3,6 Para facilitar a compreensão vamos simplificar a explicação de como funciona cada uma!

Na tecnologia de processamento digital da luz (DLP) as impressoras projetam a camada a ser impressa numa única imagem que leva a polimerização da resina armazenada na cuba. As impressoras da Wanhao, KLD e Envisiontec são algumas que utilizam a tecnologia DLP. Enquanto isso, na tecnologia de estereolitografia a laser (SLA), o laser da impressora alcança a resina que fica armazenada na cuba, levando a polimerização do material.2,3,6 As impressoras da FormLabs que alguns dentistas possuem utilizam a tecnologia SLA.

Como explicado anteriormente, nas impressoras 3D com tecnologia DLP um projetor digital envia uma imagem de cada camada através da área de impressão. Como a projeção é feita através de uma tela digital, suas imagens são formadas por pixels quadriculados, o que resulta em uma camada formada por pequenos blocos retangulares comumente chamados de “voxels”. Já as impressoras com tecnologia SLA utilizam dois motores chamados galvanômetros (uma para o eixo X e um para o eixo Y), que varrem rapidamente a área de impressão e solidificam a resina por onde passam. Este processo divide o objeto, camada por camada, e uma séria de pontos e linhas são enviados ao galvanômetro como coordenadas. 2,3 De maneira geral, o processo de ambos os métodos envolve a fotopolimerização da resina camada a camada até formar o modelo desejado, o que muda é o modo como a resina é fotopolimerizada: pela projeção da imagem (na DLP) ou pelo laser (na SLA).

 

Referências

  • Crafts TD, Ellsperman SE, Wannemuehler TJ, Bellicchi TD, Shipchandler TZ, Mantravadi A V. Three-Dimensional Printing and Its Applications in Otorhinolaryngology–Head and Neck Surgery. Otolaryngology – Head and Neck Surgery (United States). 2017.
  • Chung KH, Liao JH, Duh JG, Chan DCN, Al Mansour F, Karpukhina N, et al. Rapid Prototyping and its Application in Dentistry. Dent Mater. 2014;
  • Madhav VN V, Daule R. Rapid Prototyping and its Application in Dentistry. J Dent Allied Sci. 2013;
  • Mulford JS, Babazadeh S, Mackay N. Three-dimensional printing in orthopaedic surgery: review of current and future applications. ANZ journal of surgery. 2016.
  • Obregon F, Vaquette C, Ivanovski S, Hutmacher DW, Bertassoni LE. Three-Dimensional Bioprinting for Regenerative Dentistry and Craniofacial Tissue Engineering. J Dent Res. 2015;
  • Martelli N, Serrano C, Van Den Brink H, Pineau J, Prognon P, Borget I, et al. Advantages and disadvantages of 3-dimensional printing in surgery: A systematic review. Surgery (United States). 2016.

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