Tandheelkunde Revolutie: Geavanceerde 3D-print Toepassingen

Dankzij vooruitgang in hars 3D-printtechnologieën, wordt additieve productie een standaardtechnologie in de tandheelkunde – zowel in tandartspraktijken via "chair-side" 3D-printen als in externe tandtechnische laboratoria voor meer veeleisende printjobs.

Tandheelkundige praktijken en laboratoria kunnen vandaag 3D-printers gebruiken voor een breed scala aan toepassingen, van het printen van modellen om thermohardende tandlijnen te maken, tot het direct 3D-printen van complete gebitsprothesen. Niet alleen maakt dit het leven makkelijker voor tandheelkundige professionals, maar het resulteert ook in tastbare voordelen voor patiënten: op maat gemaakte tandoplossingen zijn nu effectiever en betaalbaarder dan ooit.

Hoewel hars 3D-printen (Stereolithografie, DLP) de voorloper is in tandheelkundige additieve technologie, zijn er ook toekomstige mogelijkheden in metaal additieve productie en keramisch 3D-printen.

Huidige leiders in tandheelkundige 3D-printtechnologieën zijn Formlabs, 3D Systems, en Stratasys, en er zijn ook veel startups in het segment.

Natuurlijk doen 3D-printers niet alles op zich. De introductie van tandheelkundige 3D-printtechnologieën gaat hand in hand met andere digitale oplossingen, inclusief nieuwe tandheelkundige CAD-oplossingen en tandheelkundige 3D-scanners gebruikt om de tandanatomie van een patiënt vast te leggen. Deze drie systemen worden meestal samen gebruikt om het eindproduct te creëren.

Deze gids kijkt naar enkele van de belangrijkste toepassingen van 3D-printen in de tandheelkunde.

3D-geprinte tandlijnen

De tandheelkundige 3D-printtoepassing met de grootste populaire impact is, met enige afstand, 3D-geprinte modellen voor de creatie van patiënt-specifieke tandlijnen. Tandoplossingen als Invisalign gebruiken hars 3D-printers om nauwkeurige modellen van de tanden van een patiënt te fabriceren, en deze modellen worden vervolgens gebruikt om heldere lijnen te maken.

Deze toepassing is een voorbeeld van indirect 3D-printen: het 3D-geprinte object is niet het eindproduct maar wordt gebruikt om het eindproduct te creëren. (Het 3D-geprinte object wordt uiteindelijk weggegooid.)

Voor het product van tandlijnen, verkrijgen tandheelkundige professionals eerst een scan van de binnenkant van de mond van een patiënt met een desktop of intraorale scanner. De scangegevens worden omgezet in een CAD-model, dat bewerkt wordt om de gewenste tandbeweging te weerspiegelen. Het voltooide ontwerp wordt dan 3D-geprint met technologie als Stereolithografie.

Dit 3D-geprinte model – een kopie van de tanden van de patiënt compleet met de aanbevolen aanpassingen – wordt dan in een tandthermoformmachine geplaatst, waarin een heldere lijn strak om het geprinte model gewikkeld wordt om het patiënt-specifieke eindproduct te creëren.

Lijnen worden gereinigd en gepolijst voordat ze aan de patiënt geleverd worden.

3D-geprinte gebitsprothesen

Tandheelkundige 3D-printers kunnen ook gebruikt worden voor direct 3D-printen, waarin de printers het eindproduct fabriceren zonder verdere productiestappen nodig.

Een voorbeeld van direct printen is het 3D-printen van volledige gebitsprothesen: verwijdbare plastic frames uitgerust met complete sets tanden, gegeven aan patiënten zonder overgebleven eigen tanden. Gebitsprothesen worden meestal in twee stadia geprint: de basis, die de tandvlees van de patiënt aanraakt, moet gemaakt worden van een zachtere hars dan de tanden, die rigied en sterk moeten zijn.

Aangezien 3D-geprinte gebitsprothesen binnen de mond van een patiënt gebruikt zullen worden, moeten ze grondig gepolijst worden om eventuele ruwe of scherpe imperfecties te verwijderen.

3D-geprinte gietpatronen

Een andere indirecte tandheelkundige 3D-printtoepassing is het 3D-printen van patronen voor gieten. Deze patronen kunnen gebruikt worden om items als kronen, bruggen, en kapjes te gieten.

Tandtechnici hebben gieten al lang gebruikt voordat 3D-printen er was, maar 3D-printen kan het proces stroomlijnen en een verbeterd eindproduct produceren. Patronen worden 3D-geprint, dan opgeschoond, en dan gebruikt in een investment casting proces.

Tijdens de uitbrandingsfase van het proces, wordt het 3D-geprinte patroon verbrand, wat een kaviteit achterlaat die dan met gietmateriaal gevuld kan worden.

3D-geprinte chirurgische gidsen

Een van de belangrijkste toepassingen van 3D-printen in de medische industrie is de creatie van 3D-geprinte chirurgische gidsen om chirurgische procedures te assisteren, en hetzelfde concept wordt in de tandheelkunde toegepast.

In tandheelkundige procedures, worden chirurgische gidsen gebruikt om te verzekeren dat, bijvoorbeeld, implantaat precies op de juiste plek geplaatst worden. Ze worden op de mond van de patiënt toegepast vóór de procedure en verwijderd tijdens of na.

Specifieke gidsotypen omvatten boorgidsen en boorsjablonen.

De meeste chirurgische gidsen worden ontworpen met 3D-scangegevens, die dan geconfigureerd worden in een geschikt CAD-ontwerp. Het digitale gidsontwerp wordt geprint, dan gepolijst, en afgewerkt zodat het klaar is voor oraal gebruik.

3D-geprinte tandmodellen

3D-printen kan gebruikt worden voor de directe fabricage van 3D-geprinte volledige boog modellen of kroon en brug modellen met verwijdbare stempels. Zulke modellen stellen tandartsen in staat om prothesenrestauraties en andere procedures te plannen.

Scans worden verkregen uit de mond van een patiënt, dan omgezet in een CAD-bestand. Tandspecifieke CAD-applicaties staan de automatische creatie van verwijdbare stempels binnen de software toe.

Het bestand kan dan geprint worden in een rigide hars voor het wassen, uitharden, en supportverwijdering.

3ERP biedt een scala aan hoogwaardige 3D-printdiensten, inclusief Stereolithografie, FDM (kunststof), SLS (nylon), en SLM (metaal).