Impression 3D de prothèses dentaires complètes avec les imprimantes 3D de Formlabs
Aujourd'hui, 50 millions de prothèses dentaires sont fabriquées annuellement dans le monde, mais 1 % seulement le sont numériquement. La fabrication traditionnelle de prothèses dentaires est complexe et la courbe d'apprentissage est intensive. Les laboratoires dentaires ont de plus en plus de mal à trouver des techniciens avec les compétences et l'expertise requises pour leur production.
Les résines pour prothèses adjointes complètes de Formlabs permettent aux laboratoires dentaires de développer leur production grâce à un moyen efficace et rentable d'imprimer des prothèses dentaires en 3D. Les matériaux biocompatibles longue durée de classe IIa, Denture Base Resin et Denture Teeth Resin, permettent aux professionnels du secteur dentaire de produire de manière pérenne des prothèses adjointes complètes par impression 3D, avec précision et fiabilité.
Bien que le procédé de fabrication pour créer des prothèses dentaires numériques diffère du processus de travail traditionnel, le processus pour le patient est très similaire. Ce guide d'application détaille les aspects les plus importants et les étapes pour passer de modèles numérisés pour chaque patient à des prothèses adjointes complètes imprimées en 3D sur des imprimantes 3D stéréolithographique de bureau Formlabs.
Impression 3D de prothèses dentaires complètes avec les imprimantes 3D de Formlabs
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De la part du dentiste :
- Une empreinte finale, coulée et articulée
- Bourrelet d'occlusion avec toutes les informations nécessaires, comme la ligne labiale, la ligne médiane, et le plan occlusal
- Instructions avec la forme et la teinte voulues pour la dent et autres considérations cliniques
Équipement et logiciel nécessaires
Fabriqués par Formlabs :
- Imprimante 3D Form 2 ou Form 3B (SLA)
- Logiciel PreForm plus récent (gratuit)
- Firmware plus récent
- Bac à résine (Form 2 Resin Tank LT ou Form 3 Resin Tank 2.0 ou plus récent)
- Plateforme de fabrication (utilisée uniquement avec des matériaux biocompatibles)
- Denture Base Resin
- Denture Teeth Resin
- Form Wash ou Finish Kit
- Form Cure
Fabriqués par des tiers :
- Scanner d'atelier
- Logiciel de conception de prothèse dentaire
- Récipient rond en Pyrex d'un litre
- Glycérine
- Pince en silicone
- Pièce à main dentaire à faible vitesse avec embouts de coupe et de finition
- Unité portable de polymérisation UV
- Tour avec disque de polissage
- Nettoyeur à vapeur
1. Scan et conception
1.1 Scan
Les logiciels de conception de prothèse dentaire numérique ont besoin d'un modèle numérisé ou d'une empreinte de l'anatomie buccale du patient pour concevoir une prothèse amovible.
La meilleure méthode disponible pour créer un fichier numérique pour des patients édentés est de numériser un modèle entièrement articulé et coulé en cire avec un scanner de laboratoire de bureau.
Pour optimiser la précision de l'occlusion, utilisez un scanner de bureau qui peut scanner l'occlusion du modèle entièrement articulé sans le démonter. Par exemple, les scanners 3Shape’s E Series peuvent scanner l'occlusion avec le modèle dans l'articulateur.
1.2 Conception
1.2a Logiciel de conception de prothèse dentaire
Importez le fichier numérique de l'anatomie de votre patient dans votre logiciel de conception de prothèse dentaire pour démarrer la création de la prothèse.
Chez Formlabs et dans ce guide, nous utilisons 3Shape Full Denture Design 2018 (2.18.1.0). Les versions plus anciennes peuvent avoir moins de fonctionnalités. Ajustez votre procédure de travail selon le logiciel que vous utilisez. Contactez votre distributeur de logiciels de CAO si vous avez des questions spécifiques et besoin de conseils.
1.2b Paramétrage des commandes
Pour commencer, créez une commande sur 3Shape Dental Manager. Un paramétrage correct des commandes assure une fabrication correcte.
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Sélectionnez toutes les dents pour la prothèse dentaire numérique.
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Sous « Anatomy » (Anatomie), sélectionnez « Artificial Tooth Type » (Type de dent artificielle). Sous le signe plus, sélectionnez « Formlabs Dentures » (Prothèses dentaires Formlabs) comme type de matériau.
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Sous « Gingiva » (Gencives), sélectionnez le réglage par défaut, « Dentures Gingiva » (Gencives de prothèse dentaire). Sous le signe plus, sélectionnez « Formlabs Dentures » (Prothèses dentaires Formlabs) comme type de matériau.
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Sous « Bridge », sélectionnez le réglage par défaut, « Connector Bridge » (Bridge de connexion). Ce réglage est nécessaire pour les prothèses dentaires destinées à être fusionnées. Pour imprimer une dent unique, passez cette sélection.
Retournez au menu « Gingiva » (Gencives). Sélectionnez le signe plus. Sous « Type », choisissez l'une des options suivantes :
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Sélectionnez « Formlabs Final Denture » (Prothèse dentaire finale Formlabs) ou « Glued-in teeth (Arch) » (Dents collées (Arcade)) pour produire la base et les dents avec des fichiers de fabrication séparés. Idéal pour l'impression 3D de prothèses dentaires complètes
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Sélectionnez « Formlabs Try-in Denture » (Modèle d'essayage de prothèse dentaire Formlabs) ou « Injection molding » (Moulage par injection) pour produire la base et les dents en une seule pièce. Idéal pour les modèles d'essayage de prothèses dentaires
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L'épaisseur de la base est supérieure à 2,0 mm. Une base plus épaisse permet une prothèse dentaire imprimée en 3D plus solide.
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Désactivez la compensation d’outil.
1.2c Paramètres de conception
Les murs verticaux non porteurs peuvent être plus fins de 2,0 mm si nécessaire (par exemple pour amincir le facial de la prothèse dentaire pour des raisons esthétiques). Utilisez toujours l'outil de découpe 2D pour confirmer l'épaisseur.
Zones d'épaisseur critiques d'une prothèse dentaire numérique.
Lorsque vous concevez ou dessinez la base de prothèse à l'étape du « Full Denture Initial Setup » (Paramétrage initial de la prothèse dentaire complète), ouvrez les sous-menus « Materials settings » (Paramétrer les matériaux) et « Advanced settings » (Paramètres avancés). Confirmez les éléments suivants :
1.2d Paramètres de couplage
Afin que la marge gingivale ait l'air naturelle, appliquez ces recommandations portant sur le « Coupling mechanism » (Dispositif de couplage). Ces paramètres déterminent comment les dents de prothèses entaillent les cavités de la base de prothèse
De longues racines de dents peuvent ne pas sembler naturelles, car la Denture Base Resin est très translucide. Contrairement aux dents de prothèses traditionnelles, une racine plus longue n'apporte pas une adhérence plus forte. La polymérisation finale réunit les deux résines, base et dents, en une seule pièce solide.
Sous « Coupling Settings » (Paramètres de couplage), confirmez une profondeur à 1,00 mm et un angle entre 15 et 30 degrés pour des résultats optimaux.
Zones d'épaisseur critiques d'une prothèse dentaire numérique.
2. Fichier de sortie STL
Les dents de prothèses ou les bibliothèques de cartes sont une part importante du processus de fabrication de prothèses dentaires numériques. La compatibilité de la bibliothèque varie en fonction des logiciels. Par exemple, certaines bibliothèques « ouvertes » limitent l'output (sortie). Certaines bibliothèques génèrent les dents de prothèses jointes entre elles et non individuellement.
Bibliothèques de prothèses dentaires et leur output supportées par 3Shape.
> Ouvrez le centre de téléchargement depuis le panneau de contrôle de 3Shape Dental Manager pour télécharger les nouvelles bibliothèques. Consultez la documentation de 3Shape pour plus de détails.
Remarque :
La disponibilité des bibliothèques de dents de prothèses et leurs outputs sont susceptibles de changer en fonction de l'évolution du secteur. Suivez les recommandations de votre fournisseur de logiciels de conception de prothèse dentaire numérique pour obtenir les informations les plus à jour.
3. Préparation
3.1 Importation de fichiers dans PreForm
Une fois que vous avez exporté les fichiers STL du logiciel de conception de la prothèse dentaire, importez les fichiers dans PreForm, le logiciel qui héberge les fichiers avant impression sur l'imprimante 3D.
Sélectionnez le matériau d'impression : Denture Teeth Resin ou Denture Base Resin.
Remarque :
Utilisez la version 2.19.2 ou plus récente de PreForm et la version 1.19 ou plus récente du firmware.
Dents de prothèses
Orientation des pièces :
Positionnez toujours le côté occlusal des dents de prothèses vers le bas, avec un angle de 10 à 25 degrés.
Supports :
Pour modifier les points de contact de support, sélectionnez « Edit… » (Modifier…) dans le menu Supports.
Évitez les points de contact de support sur les zones où les dents rejoignent la base.
Ajoutez des points de contact de support aux dents ou à l'arcade sur les parties les plus hautes de l'anatomie, face à la plateforme de fabrication.
3.2 Orientation
Une bonne orientation de la pièce est cruciale pour en garantir la précision et réduire le post-traitement après impression.
Base de prothèse
Orientez les pièces de la base de prothèse avec un angle léger et avec la surface intrados tournée vers la plateforme de fabrication. La face antérieure buccale peut être orientée ou non vers la plateforme de fabrication.
Concentrez les points de contact de support le long du périmètre de la prothèse dentaire. L'élimination des supports de ces zones est moins laborieuse et laisse moins de zones critiques sans support.
Sur la surface intrados, ajouter le moins de supports possible à la main. Supprimez les points de contact de support des zones rouges, non soutenues ou minimes.
Supprimez les points de contact de support des cavités des dents de prothèses ou de la marge cervicale.
Conseil :
Lorsque vous ajoutez ou modifiez des supports, cliquez sur le bouton « Printability » (Imprimabilité) et activez « Show Minima » (Afficher les minima). La fonction Imprimabilité vous guide dans l'ajout des seuls supports nécessaires pour réduire la durée de post-traitement.
Modèles d'essayage de prothèse dentaire
Imprimez la prothèse complète, les dents et la base avec le côté occlusal tourné vers le bas, à un angle entre 0 et 30 degrés.
Ajoutez des supports aux dents comme décrit auparavant dans Dents de prothèses : Supports.
4. Impression
Préparez l'imprimante 3D en plaçant un bac à résine, une cartouche de résine et la plateforme de fabrication dans l'imprimante. Agitez minutieusement la cartouche de résine avant utilisation. Envoyez la tâche à l'imprimante depuis PreForm et démarrez l'impression.
Avis :
Pour garantir une conformité et une biocompatibilité optimales, Denture Base Resin et Denture Teeth Resin doivent chacune être utilisées avec un bac à résine, une plateforme de fabrication et un Finish Kit ou Form Wash dédiés à ce type de résine. Utilisez seulement Finish Kit ou Form Wash avec d'autres résines biocompatibles Formlabs, comme Dental LT Clear Resin.
5. Post-traitement
5.1 Premier lavage
Remarque :
Utilisez toujours des gants lorsque vous manipulez des pièces et des résines non polymérisées.
Retirez la base de prothèse ou les dents imprimées de la plateforme de fabrication à l'aide de l'outil pour retirer les pièces de la plateforme fourni par Formlabs, ou lavez directement sur la plateforme de fabrication en utilisant la Form Wash. Rincez la pièce dans l'alcool isopropylique (à 96 % ou plus) pendant dix minutes dans la Form Wash ou cinq minutes dans un bain à ultrasons, pour dissoudre la résine non polymérisée ou en excès.
Après le lavage, laissez sécher les pièces à l'air libre ou utilisez l'air comprimé pour éliminer complètement l'alcool des surfaces des pièces.
5.2 Retrait des supports
Une fois que les pièces ont été entièrement lavées, retirez la base et les supports de la base et des dents. Pour gagner du temps, pensez à utiliser une pièce à main dentaire à faible vitesse, un disque coupant et un disque caoutchouté.
Pour retirer la base et les supports :
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Entaillez les supports sur quelques millimètres à leur jonction avec la pièce.
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Retirez la base.
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Continuez à retirer et à lisser la structure de support restante jusqu'à produire l'effet désiré.
Si les dents ont été imprimées de manière fusionnée, réduisez les embrasures entre les dents à l'aide d'un disque en diamant fin et souple pour un aspect plus naturel.
5.3 Lavage final
Une fois les supports et la base retirés, lavez une dernière fois les pièces dans l'alcool isopropylique pendant cinq minutes dans la Form Wash ou dans un bain à ultrasons pour retirer tous les fragments. Puis laissez sécher les pièces à l'air libre ou utilisez l'air comprimé à nouveau pour éliminer complètement l'alcool des surfaces.
6. Assemblage
Suivez les étapes ci-dessous pour insérer et relier les dents à leur base.
Insérez les dents dans la base de prothèse pour tester l'ajustement. Si quelque chose empêche le placement, rognez les dents et la base autant que nécessaire à l'aide de l'outil à main.
Retirez le clapet d’entrée d’air sur le haut de la cartouche. Versez une petite quantité de Denture Base Resin non polymérisée (la même teinte que celle de l'impression) dans un récipient en verre.
Remplissez un petit contenant en verre avec de la Denture Base Resin non polymérisée (la même teinte que celle de l'impression). Une seringue à embout large peut être utilisée pour transférer la résine.
Utilisez un instrument, comme une petite brosse, pour humidifier la surface interne de la cavité dentaire avec la résine. Ne remplissez pas toute la cavité avec la résine.
Travaillez sur l'ensemble de la base et étalez la Denture Base Resin dans chaque cavité. Insérez les dents dans leur cavité sur la base et pressez fermement, en appliquant plus de pression vers le dessus de l'arcade.
En utilisant une petite brosse, retirez toute résine en excès des faces buccales et faciales de la prothèse dentaire.
Tout en pressant l'arcade, utilisez une lumière UV de polymérisation portable pour commencer la polymérisation de la zone entre les dents et la base. Commencez par polymériser les molaires arrière des deux côtés de l'arcade. Augmentez la pression de serrage vers l'avant de l'arcade, puis polymérisez les dents antérieures. Vous pouvez retirer ou rajouter de la Denture Base Resin si nécessaire. Enfin, distribuez la lumière UV de polymérisation portable le long de l'arcade pour compléter la polymérisation de l'assemblage.
Vérifiez l'assemblage correct de la prothèse dentaire et notamment que tous les triangles ou zones ouverts entre la base et les dents ont été remplis avec la Denture Base Resin. Si nécessaire, ajoutez de la résine et recommencez la procédure ci-dessus.
Avertissement
Utilisez toujours un équipement de protection des yeux lorsque vous travaillez avec la lumière UV de polymérisation.
7. Post-polymérisation finale
La prothèse dentaire est maintenant prête pour la post-polymérisation finale. Form Cure est recommandée et permet une post-polymérisation optimale.
Remplissez un récipient en verre de glycérine. Préchauffez la glycérine à 80 °C dans la Form Cure. Utilisez des pinces en silicone résistantes à la chaleur pour immerger complètement la prothèse dentaire assemblée dans la glycérine, en laissant le récipient à l'intérieur de la Form Cure. Polymérisez pendant 30 minutes à 80 °C.
Remarque
Pour préserver la biocompatibilité, post-polymérisez la prothèse dentaire assemblée lorsqu'elle est immergée dans la glycérine. Pour utiliser la Form Cure, nous recommandons un récipient rond en Pyrex d'un litre et de la glycérine végétale.
Avertissement
La glycérine et la prothèse dentaire sont chaudes, à 80 °C. Utilisez une pince en silicone résistante à la chaleur pour insérer et retirer la prothèse dentaire de la chambre de polymérisation. Afin de prévenir les brulures, ne touchez pas le plateau tournant en métal ou le récipient.
Après les premières 30 minutes de post-polymérisation, retournez la prothèse dentaire à l'aide de la pince. Post-polymérisez à nouveau la prothèse dentaire pendant 30 minutes à 80 °C.
8. Finition
Une fois la post-polymérisation terminée, retirez la prothèse dentaire de la glycérine avec la pince en silicone. Lavez la pièce dans l'évier sous l'eau à température ambiante jusqu'à ce qu'elle ne soit plus lisse ou glissante au toucher. Laissez sécher à l'air. Comme avec une prothèse dentaire traditionnelle, polissez la prothèse avec un disque de polissage en pierre ponce à basse vitesse monté sur un tour. Finissez le polissage à une vitesse élevée avec un composé de polissage.
Rincez la pièce à nouveau avec de l'eau à température ambiante et de la vapeur pour stériliser la prothèse dentaire finie.
9. Livraison
La fabrication numérique de prothèses est l'avenir de la technologie dentaire et a le potentiel d'apporter à la fois des économies et de la qualité aux soins au fil de son évolution. Les techniques numériques ne suppriment pas l'aspect artisanal de la production de prothèses dentaires : elles sont une nouvelle palette d'outils qui permettent aux techniciens de produire des prothèses hautement personnalisées pour chaque patient.
Une promesse de l'impression 3D est de changer la façon dont les objets sont fabriqués. Les prothèses dentaires imprimées en 3D en sont l'un des premiers exemples rentables, permettant à des personnes d'utiliser les pièces qu'ils ont imprimées en 3D, sans avoir recours au secteur industriel de la fabrication. Lorsque vous réaliserez vos prothèses dentaires imprimées en 3D, nous espérons que vous serez fier d'avoir participé à cette révolution.
