Comment imprimer un guide chirurgical au cabinet dentaire avec la Form2 de Formlabs ?

Le marché des imprimantes 3D a explosé récemment, offrant aux consommateurs un plus grand nombre de choix, y compris des choix plus abordables. En 2016, Formlabs Inc. a présenté son imprimante 3-D la plus récente et la plus avancée, la Form 2. Peu de temps après, Formlabs est entrée dans l’industrie dentaire avec l’introduction d’une résine biocompatible conçue pour la fabrication de guides chirurgicaux implantaires. La Form 2 est une imprimante 3D stéréolithographique qui utilise un laser piloté par ordinateur pour durcir une résine photosensible, couche par couche, afin de créer des objets tridimensionnels complexes (figure 1).

  Figure 1: Un schéma de la forme 2 montre le contenu interne de la machine.

La fabrication additive ou l’impression 3D n’est pas une nouveauté en dentisterie. Mais bien qu’il ait pris pied dans l’industrie dentaire au cours des dernières décennies, les imprimantes 3D industrielles de sociétés telles que Stratasys, 3D Systems et EnvisionTec ont historiquement coûté des dizaines de milliers de dollars. Pour cette raison, la technologie a été limitée aux grands laboratoires dentaires commerciaux jusqu’à maintenant.

La Form 2 est une version de bureau de cette technologie avec un prix accessible aux cabinets dentaires. En dentisterie, les applications courantes de cette technologie comprennent la création de modèles d’étude à partir de balayages intra-buccaux, la création de guides chirurgicaux utilisant un logiciel de planification d’implant et l’impression de modèles osseux à partir d’images CBCT (figure 2).

  Figure 2: Un rendu CAO d’un scan CBCT (à gauche) est comparé à un modèle imprimé avec la Form 2 (à droite). Notez comment le modèle a été imprimé à des dimensions correctes à l’échelle réelle, mais des zones non concernées ont été éliminées avant l’impression.

Une chose qui différencie Formlabs Inc. des autres sociétés d’impression 3D de bureau est sa concentration sur l’industrie dentaire avec l’introduction de la résine Dental SG (figure 3). La résine SG dentaire est une résine biocompatible de classe I conforme aux normes USP Class VI et ISO 10993-1 et conçue spécifiquement pour la fabrication de guides chirurgicaux. La résine est également unique en ce sens qu’elle peut être stérilisée à l’autoclave avant la chirurgie. (1)

Figure 3: Une photo de la formlab 2 à côté des cartouches de résine SG grise et dentaire

L’utilisation de cette imprimante en combinaison avec un logiciel de planification d’implant permet aux dentistes de planifier et de fabriquer des guides chirurgicaux très précis au bureau pour une fraction du prix du système commercial. En plus de certaines des applications susmentionnées, les futures applications pourraient inclure une thérapie par aligneur clair et éventuellement des prothèses partielles et complètes.

Comment ça marche?

Pour concevoir vos propres guides chirurgicaux, vous aurez besoin d’un scanner CBCT et d’un scanner intra-oral du patient, ou des scans de moulages dentaires ou de modèles. Les analyses CBCT doivent être au format de fichier DICOM, tandis que les analyses intraorales doivent être au format de fichier STL. Des logiciels ouverts, tels que Blue Sky Plan (Blue Sky Bio), 360imaging ou CoDiagnostix (Dental Wings), peuvent être utilisés pour fusionner le scanner CBCT et le scanner intraoral, planifier la position de l’implant et concevoir le guide chirurgical.

De nombreux facteurs dans le processus de conception peuvent affecter la précision finale du guide. Pour accomplir ce processus avec une précision constante, vous devez avoir une compréhension approfondie du logiciel de planification des implants et des facteurs qui affectent la chirurgie guidée et une compréhension de base des technologies de CAO (figure 4).

  Figure 4: Un plan de traitement dans Blue Sky Plan montre un implant s’arrêtant juste à côté du sinus pour un lifting sinusal guidé (à gauche) et une fusion précise de tous les enregistrements préopératoires en 3-D (à droite). (2)

Une autre option consiste à utiliser un laboratoire qui offre des services de planification de guide tels que 360iPrint (360imaging) ou le service SICAT DigiGuide (Dentsply Sirona) (figure 5). Grâce à ces services, les laboratoires offriront des conseils en matière de planification de traitement et de conception et vérifieront l’exactitude du fichier guide. Ensuite, le laboratoire vous enverra le fichier guide à imprimer localement. Ces services offrent un juste milieu pour des prix abordables et un contrôle de la qualité.

  Figure 5: Une photo d’un modêle dentaire (à gauche) (résine “grey”) et du DigiGuide SICAT sans tubes-guides (à droite), tous deux imprimés sur la Form2

Une fois le guide conçu, le fichier guide peut être importé dans le logiciel Formlabs Preform pour impression. Le logiciel Preform vous permet de concevoir le fichier (orientation de l’impression, conception du support, etc.) pour l’impression et d’envoyer le fichier au formulaire 2.

Les supports sont le lien structurel entre la surface plate de la plate-forme de construction et le guide chirurgical en forme de complexe (figure 6). Vous ne devez pas placer de supports sur la surface en creux ou dans le (s) tube (s) de guidage car les supports laissent de petites zones de déformation qui peuvent affecter l’ajustement du guide. Bien qu’il existe des méthodes d’impression avec peu ou pas de support, ces méthodes sont sensibles à la technique et devraient être réservées aux utilisateurs avancés. L’orientation et le support du fichier guide se traduiront directement par l’exactitude de l’impression. Une fois que vous êtes satisfait de la conception d’impression, le fichier est envoyé à l’imprimante et le processus d’impression peut commencer. Cela prend habituellement environ trois heures par guide, selon la conception.

  Figure 6: Le fichier guide dans le logiciel Preform est prêt pour l’impression. Notez la flèche rouge pointant vers l’une des structures de support.

Une fois le guide imprimé, il doit être nettoyé avec de l’alcool isopropylique, séché et polymérisé sous UV. Ensuite, les supports peuvent être retirés et le tube de guidage peut être inséré. Enfin, le guide doit être autoclavé en préparation de la procédure chirurgicale. La Figure 7 illustre les changements de couleur qui se produisent pendant le flux de travail de post-traitement.

  Figure 7: Le changement de couleur du jaune à l’orange à une couleur miel claire est normal pour la résine SG dentaire, et la couleur réelle peut varier en fonction de l’épaisseur du matériau.

Devriez-vous adopter cette technologie?

C’est une décision personnelle qui dépend de votre désir d’embrasser et d’apprendre de nouvelles technologies, de vos besoins de gestion du temps et d’autres facteurs. Bien que cette technologie soit éprouvée et fiable, il existe une courbe d’apprentissage similaire à celle des autres technologies en dentisterie. Nous avons tenté d’énumérer certains avantages et inconvénients de ce système et de l’impression 3D dans le cabinet dentaire ci-dessous.

Avantages

• Prix abordable

• Qualité d’impression proche des imprimantes 3D industrielles

• Système ouvert pouvant être intégré avec différentes solutions numériques

• Connectivité sans fil, Ethernet et USB

• Affichage à écran tactile

• Logiciel convivial

• Empreinte compacte idéale pour le cabinet dentaire

• Grande équipe de soutien avec un engagement à l’amélioration des produits

• La perception des patients de la technologie de pointe

Les inconvénients

• Requiert une connaissance de base des technologies CAO et de l’impression 3D

• Nécessite une connaissance technique du logiciel de planification d’implants et des facteurs qui affectent la précision

• Volume de construction plus petit que les machines industrielles

• L’impression 3D est encore un processus relativement lent

• Nécessite du temps et des matériaux supplémentaires pour le flux de travail de post-traitement

références

1. Whitley D, Bencharit S. Digital implantology with desktop 3-D printing. https://formlabs.com/digital-implantology. Formlabs white paper. Published 2015.
2. Whitley D, Eidson RS, Rudek I, Bencharit S. In-office fabrication of dental implant surgical guides using desktop stereolithographic printing and implant treatment planning software: A clinical report. J Prosthet Dent. In press.

Source : 
Has 3-D printing for the dental office arrived?

By Sompop Bencharit, DDS, PhD, MS, FACP, and Daniel Whitley, DDS, FICOI