Resinas e impresoras 3D: el estado de la cuestión

El término «impresora 3D» suele emplearse para describir un enfoque productivo en el que se crean objetos por capas. Este proceso cabe describirlo de manera más precisa como un método de fabricación aditiva y también está indicado para la creación rápida de prototipos^1,2.

En realidad, las tecnologías de impresión 3D no son unas recién llegadas al mercado. Algunas se desarrollaron y se utilizaron por primera vez a finales de los años 80 o principios de los 90 del siglo pasado³. Sin embargo, es ahora cuando están haciendo más ruido sobre la impresión 3D, ya que se las ve como una tecnología revolucionaría que transformará para siempre los sistemas de producción.

Los sistemas de diseño asistido por ordenador («CAD», por sus siglas en inglés) que acompañan a las impresoras 3D son ya una realidad en el ámbito del diseño industrial, la ingeniería y la industria manufacturera y cada vez es más habitual encontrarlos también en los laboratorios dentales. Incluso hay consultas odontológicas que se están dotando de impresoras 3D. En realidad, para la odontología y la cirugía oromaxilofacial⁴, la impresora 3D es un método ya en boga desde hace años para algunas aplicaciones y la resina es el material que más suele utilizarse con ellas.

Gracias a las innovaciones en informática y en las aplicaciones de software, los programas de software CAD permiten acceder inmediatamente a los datos volumétricos DICOM de las tomografías axiales computarizadas (TAC o TCHC) y a los archivos STL de las imágenes escaneadas intraorales o extraorales. A partir de los datos adquiridos sobre el paciente mediante dichas exploraciones, se pueden crear objetos y modelos 3D que son representaciones fiables de la realidad.

De esa manera, antes de una hipotética intervención clínica el operador puede evaluar diferentes aspectos, desde identificar la estructura ósea del paciente hasta simular la propia intervención sobre el modelo 3D del paciente. Todo ello resulta particularmente útil en cirugía oromaxilofacial y, sobre todo en cirugía oncológica, un campo en el que se necesitan guías de corte exactas y precisas para eliminar con certeza las masas tumorales, y también en cirugía reconstructiva de los maxilares, que requiere guías de referencias para un correcto posicionamiento de los acoplamientos y los bordes para obtener unos resultados clínicos satisfactorios tanto a efectos funcionales como estéticos. 

El ámbito odontológico

Tradicionalmente, la odontología ha estado muy asociada a las nuevas tecnologías de fabricación sustractiva⁵, más comúnmente descritas como «fresado». La fabricación sustractiva se basa en la retirada de material para dar formar a un objeto. Los sistemas de diseño y fabricación por ordenador (CAD/CAM) con fresadoras multieje para la realización de coronas, puentes u otras estructuras protésicas a partir de bloques preformados de material han revolucionado la odontología moderna⁶ sobre todo si se tiene en cuenta el aumento exponencial de precio de las aleaciones de metales nobles en los últimos años⁷. Gracias a ello, también se ha logrado mejorar la calidad media de las restauraciones y la velocidad de fabricación, así como reducir los errores cometidos por los protésicos dentales en las fases de colado y fusión a la cera perdida⁸. Además, la introducción del circonio como material de restauración más estético y alternativo a las tradiciones aleaciones metálicas ha contribuido claramente a la adopción y utilización de las tecnologías de CAD/CAM en odontología. Gracias a ello, el protésico dental ha podido concentrarse sus habilidades manuales en aspectos más creativos del proceso de fabricación, como la estratificación estética de la porcelana.
En cualquier caso, las fresadoras asociadas a los métodos CAD/CAM tienen también sus limitaciones. Al ser un proceso sustractivo, resulta más lento y costoso que los procesos aditivos, además de que la fresadora es susceptible al desgaste. Además, el sistema tiene una precisión limitada por la complejidad del objeto, las dimensiones del equipo y las propiedades del material².

Aquí entra en juego la impresión 3D, que permite fabricar estructuras complejas con exactitud, con una amplia variedad de materiales de propiedades altamente deseables para la odontología y con un sistema de fabricación menos costoso.

Uso de resinas con impresoras 3D en odontología

Como ya se ha indicado, una de las primeras y principales aplicaciones de las resinas para impresión 3D en el campo odontológico es la producción de un «modelo de estudio» anatómico. La posibilidad de crear réplicas detalladas de los maxilares del paciente permite examinar con mayor atención la anatomía (sobre todo en regiones complejas, insólita o no bien conocidas, como por ejemplo en los casos de resorción ósea importante), así como planificar o adoptar un enfoque quirúrgico determinado antes de la intervención^9,10.

También en el ámbito de la cirugía oral, las resinas para impresión 3D pueden resultar útiles en implantología, y no solo para crear modelos de estudio anatómicos de los pacientes, sino también para fabricar guías quirúrgicas que permitan servir de orientación para insertar los implantes (por ejemplo, en cirugía guiada estática¹¹).
Lo mismo cabe decir de la realización de guías quirúrgicas parodontales en pacientes con parodontopatías.

En las prótesis maxilofaciales, la impresión 3D permite restaurar las partes que falten en el cuerpo del paciente ya sea por motivos congénitos o adquiridos (por ejemplo, la oreja o la nariz¹²). Con las tecnologías modernas de escaneado, si los defectos son unilaterales, se puede tomar una imagen escaneada del lado contralateral y restaurar el lado afectado mediante duplicación especular del lado escaneado.

Las impresoras 3D también resultan muy útiles en el campo de las prótesis dentales, en el que se pueden usar resinas 3D para crear cubetas individuales a partir de una impresión digital, o bien con materiales tradicionales. Otro posible uso es en las restauraciones provisionales. También a partir de una impresión intraoral, el profesional clínico puede obtener un modelo provisional a medida para un determinado paciente en cuestión de minutos. Este procedimiento resulta muy cómodo especialmente si la consulta dental cuenta ya con una impresora 3D.
También se pueden utilizar las impresoras 3D para fabricar prótesis provisionales o prototipos radiopacos de prótesis, así como, en el laboratorio, para imprimir la parte blanda de las encías para posicionarlas en los modelos.

Estos son solo algunos de los posibles usos de las impresoras 3D en odontología. Queda, sin embargo, mucho por hacer y experimentar en dicho campo, y no solo en lo relativo a otros posibles usos, sino también a los parámetros de configuración de las resinas durante la fabricación y a la posibilidad de usar materiales esterilizables (tanto en caliente como en frío).

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Bibliografía

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