Introducción: Para los jóvenes o estudiantes que desean enderezar sus dientes, cada vez más personas elegirán alineadores invisibles (brackets transparentes) para la estética. Las clínicas dentales generalmente hacen docenas de juegos de aparatos ortopédicos y usan uno cada 1-2 semanas. Vice, ajusta gradualmente el ángulo de los dientes y finalmente logra un tratamiento de ortodoncia. Sin embargo, debido a que tienes que usar docenas de aparatos ortopédicos, es un poco problemático y derrochador. Entonces, ¿hay una mejor solución técnica?
El 10 de febrero de 2022, el oso antártico fue informado de que investigadores de Alemania, Egipto y los Emiratos Árabes Unidos han desarrollado un nuevo tipo de aparato dental transparente impreso en 3D, que es diferente de los aparatos actualmente en el mercado. Está hecho de polímero con memoria de forma. Tiene una función de memoria de forma "4D".
El dispositivo de ortodoncia que desarrollaron utiliza la resina ClearX transparente de Kline Europe, impresa en 3D mediante un proceso DLP, que se ablanda una vez colocada en la boca del usuario, lo que le permite acomodar, agarrar y reposicionar los dientes desalineados. Hasta ahora, los alineadores no solo son biocompatibles, sino que han demostrado la capacidad de cambiar de manera predecible las propiedades con el tiempo, convirtiéndose potencialmente en un reemplazo ideal para los brackets transparentes actuales.
△Los investigadores creen que sus aparatos dentales pueden reducir en gran medida el costo asociado con la producción de aparatos ortopédicos, imagen de Prodways
Beneficios de los brackets dentales 4D
Los aparatos actuales están hechos de diferentes tipos de polímeros, como materiales de polietileno, cloruro de polivinilo, tereftalato de polietileno, polipropileno, poliéster y poliuretano. El aparato funciona controlando el movimiento del diente programando la desviación de la posición del diente de la posición real del diente. En los sistemas de electrodomésticos más populares del mercado, cada aparato solo puede mover los dientes de 0,2 a 0,3 mm, o de 1° a 3° de rotación cada vez, y cada aparato se usa durante aproximadamente 14 días antes de ser reemplazado por el siguiente. Aparato secundario. Por lo tanto, el ciclo de corrección de los dientes es largo y el costo es alto.
Para este aparato, los investigadores se centran en dos inconvenientes principales: las deficiencias de los materiales tradicionales y las consideraciones biológicas del movimiento de los dientes. Se han introducido muchos métodos para acelerar biológicamente el movimiento de los dientes. Por otro lado, la introducción de nuevos materiales para electrodomésticos también ha llamado la atención.
Los polímeros con memoria de forma (SMP) son uno de los materiales más nuevos introducidos recientemente en la odontología, especialmente para aplicaciones de ortodoncia. Ofrecen un gran potencial para la aplicación de materiales médicos.
La tecnología de impresión cuatridimensional (impresión 4D) es la impresión 3D basada en materiales de memoria de formas. Claramente, las piezas impresas en 4D tienen la capacidad de cambiar de forma con el tiempo (la cuarta dimensión) bajo condiciones ambientales dadas. A medida que los materiales poliméricos con memoria de forma continúan evolucionando, se espera que crezcan las nuevas aplicaciones de impresión 4D en la industria del diseño de productos. Los investigadores llevan la tecnología 4D a la fabricación de aparatos de ortodoncia.
Figura 1: Error tipográfico personalizado (T) 21º diente, alineador impreso en 4D (A) y férula gris (S) para alinear el alineador
Materiales, métodos y resultados de investigación
Primero, los investigadores crearon un modelo de diente personalizado utilizando dientes de resina y acrílicos. El incisivo central superior izquierdo (diente 21) se dislocó con una luxación total de 3 mm y se movió incrustando en cera rosa en el modelo, mientras que los otros dientes se fijaron con resina (Fig. 1).
Luego, el equipo utilizó una impresora 3D Asiga Max estándar y resina ClearX, que según afirma es un material ideal para "alineadores de modificación", para crear seis pares de alineadores impresos en 4D.
Estos aparatos se aplican a modelos con dientes desalineados y empapados en agua caliente. Durante este proceso, la cera alrededor del diente desalineado se ablanda, lo que permite que el aparato lo moldee y luego se enfríe para capturar los datos. (El proceso específico es más complicado, por favor lea el texto original si está interesado.)
Los resultados mostraron que el aparato de memoria de forma logró con éxito un movimiento significativo de los dientes 21 y el movimiento constante también se midió en el Sistema de Medición y Simulación de Ortodoncia (OMSS). Pero el objetivo de alineación móvil de 3.00 mm no se alcanzó, solo se lograron 2.06-2.82 mm. Aún así, los resultados fueron satisfactorios, con un solo aparato de memoria de forma que logró casi tanto movimiento del diente como 10 aparatos convencionales.
En la actualidad, el dispositivo de impresión 4D aún se encuentra en la etapa de investigación, y se espera que se comercialice lo antes posible.
△ Sistema de medición y simulación de ortodoncia (OMSS) utilizado para evaluar la eficacia del aparato 4D del equipo
La impresión 3D dental comercial está explotando
Solo en los últimos meses, la creciente popularidad de la impresión 3D en la industria dental ha llevado a una gran cantidad de fabricantes a introducir nuevos materiales y máquinas, cada uno diseñado para facilitar la producción de alineadores de alto volumen a medida que compiten en este mundo que se está convirtiendo rápidamente.
A principios de este mes, Desktop Health, la unidad de negocios médicos del fabricante de impresoras 3D Desktop Metal, lanzó una nueva línea de sistemas dentales Einstein. Las máquinas cuentan con la tecnología "HyperPrint", que se dice que es un 50% más rápida que el sistema Envision One de EnvisionTEC, lanzado con resina Flexcera Smile Ultra + aprobada por la FDA.
A finales del año pasado, el fabricante de impresoras 3D LCD de escritorio UNIZ también comenzó a enviar impresoras 3D de resina NBEE. Diseñado específicamente para abordar las necesidades de producción de alto volumen de los dentistas, este sistema combina velocidad, calidad y usabilidad para la impresión 3D de modelos de alineadores, bases de prótesis dentales, protectores nocturnos, guías quirúrgicas, coronas y puentes de aplicación.
Empresas como Prodways han comenzado a imprimir productos finales en 3D en volúmenes extremadamente altos para clientes dentales. En diciembre de 2021, la compañía reveló que se le había encargado suministrar a un gran cliente cuyas máquinas se utilizarían para producir hasta un millón de alineadores al año.
Los hallazgos de los investigadores se detallan en su artículo, titulado "Aplicación potencial de la tecnología 4D en la fabricación de alineadores de ortodoncia".
