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Avances de la impresión 3D en Odontología

Muchas áreas de la Medicina ya están utilizando la fabricación digital para imprimir modelos de órganos específicos de pacientes. Los motivos son varios. Entre ellos, la posibilidad de planificar y experimentar antes de las operaciones, facilitar el entrenamiento de los especialistas, y poder brindar una mejor explicación al paciente sobre su cuerpo y sobre el procedimiento que se le va a realizar.

 

La principal utilidad de la impresión 3D en la industria dental es la creación de los llamados “tejidos fuertes” (dientes y huesos) para ser empleados en cirugías orales y maxilofaciales.

 

Otra utilidad es la reproducción de lesiones o formas particulares de determinadas partes del cuerpo de los pacientes para comprender mejor cuáles serán los procedimientos a seguir y los posibles resultados. Asimismo, los modelos impresos que replican partes del cuerpo del paciente permiten entender cómo estarán ubicadas las prótesis y qué función cumplirán.

 

Sin embargo, existe un obstáculo para la expansión de esta tecnología en Odontología: el costo. La fabricación digital es más costosa que la manera tradicional de confeccionar las piezas.

 

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¿Es posible bajar el costo de la impresión 3d?

 

Un grupo de investigadores del Tokyo Dental College creó un laboratorio “One-stop” -que es algo así como un laboratorio “todo en uno” de impresión 3D-, con el propósito de diseñar de forma rápida y económica piezas impresas digitalmente para cirugías dentales y maxilofaciales.

 

Dentro de este entorno, y tras fabricar más de 300 piezas impresas tridimensionalmente, pudieron determinar cuál sería el mejor grosor de capa para reducir el costo. También evaluaron formas de economizar en el modelado y en el tiempo de impresión.

 

Más allá del inconveniente del costo, muchas instituciones odontológicas derivan los trabajos de modelado e impresión 3D a compañías externas debido al trabajo y el tiempo que conlleva la creación de las piezas. Además, se requieren ciertos conocimientos técnicos que por el momento no forman parte del bagaje de experiencia de los profesionales de la medicina dental.

 

Se espera que en un futuro cercano sea factible el uso de impresión 3D en Odontología por parte de los propios profesionales dentales con equipos y softwares especialmente diseñados para tal fin.

 

¿Qué investigaciones se están haciendo?

 

Los costos de la impresora 3D y de los materiales necesarios en este campo son más bajos que los utilizados en la impresión 3D de uso industrial. Para promover la propagación del uso de las impresoras 3D en el campo de la Odontología, y en las cirugías orales y maxilofaciales en particular, es esencial acumular conocimiento sobre las características del modelado en este rubro específico.

 

Es imprescindible, entonces, investigar los problemas actuales y tener perspectivas a futuro.
Los investigadores del Tokyo Dental College pudieron determinar, gracias a la impresión diaria de modelos dentales, que los costos se reducen al incrementar el grosor de capa.

 

Grosor de capa vs. precisión

 

El grosor de las capas y la densidad de relleno determina la cantidad de material usado para la impresión. El aumento en el grosor de capa reduce el costo de una pieza. Pero es necesario analizar si esto afecta la precisión y, por ende, la eficacia de esa pieza.

 

Para comparar la precisión de las piezas se utilizó un software de evaluación en el que es posible observar discrepancias tanto positivas como negativas a través de un mapeo de colores que determina las regiones específicas que contienen errores en su forma.

 

Según la investigación del Tokyo Dental College, a medida que aumenta el grosor de capa bajan el peso de la pieza, el tiempo de impresión y el costo del material sin que esto signifique una reducción significativa en la precisión geométrica de la pieza.

 

Ejemplo de evaluación

 

Gracias a una MDCT (Multiple Detector Computed Tomography – tomografía computarizada con detector múltiple) realizada sobre una mandíbula humana se generaron datos CAD en 3D a partir de una imagen DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Los modelos tridimensionales fueron fabricados con una impresora 3D de modelado por deposición fundida (FDM) MF-2000 (MUTOH) en la que se probaron distintos grosores de capa: 0.2 mm, 0.3 mm, 0.4 mm y 0.5 mm. Luego, cada pieza fue sujeta a un escaneo inverso para evaluar las condiciones de modelado y las deformaciones durante el proceso.

 

Modelos 3D con diferentes grosores de capa: de 0.2 mm (a), 0.3 mm (b), 0.4 mm (c) y 0.5 mm (d)

 

 

Aquí podrás ver los detalles del artículo titulado “Utilizing a low-cost desktop 3D printer to develop a “one-stop 3D printing lab” for oral and maxillofacial surgery and dentistry fields” publicado en el periódico 3D Printing in Medicine.

 
 

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