Odontoiatria e stampa 3D, relazione stretta

La storia della stampa digitale in odontoiatria ha avuto genesi in Svizzera, in un laboratorio universitario, e vede oggi il suo motore propulsore nella volontà di innovare ed eccellere che permea i grandi e i piccoli studi odontoiatrici.
Dal primo tentativo di stampa in 3D, fino all’introduzione degli ultimi scanner intra orali e passando attraverso la fusione con il settore orafo, il digitale ha ridefinito in toto le regole di un mercato. Fu l’università di Zurigo l’incubatrice di quella che sarebbe diventata, a partire dai primi anni 70, la branca dell’odontoiatria digitale. I primi passi mossi in questo nuovo filone riguardarono il tentativo di trasformare una riproduzione di un dente in un modello 3D, capace di dare al software CAD un supporto su cui andare a progettare un nuovo elemento dentale.
Ciò rese possibile la creazione, grazie ad un molatore da tavolo, di un dente artificiale disegnato via software. Questo momento si può definire come la Stonehenge della trasformazione tecnologica del settore dentale.
Oggi, infatti, si assiste a una maggiore richiesta di soluzioni e materiali che possano rendere “reale” quanto progettato al computer. Il dentista moderno e il laboratorio odontotecnico sono impegnati nella realizzazione di manufatti dettagliati utilizzando sistemi CAD di settore, ma derivanti da software applicabili a diverse realtà industriali. La maggiore difficoltà riscontrata fin da subito è stata di riuscire a riprodurre dettagli ad altissima risoluzione in maniera efficace ed efficiente. Questa è anche affiancata alla necessità di rendere accessibile questa tecnologia a piccole realtà produttive di tipo artigianale.

Odontoiatria_1 La cura del dettaglio e i laboratori

Diversi sono i campi di applicazione possibili e spaziano dalla realizzazione di manufatti in materiale fondibile fino alla realizzazione di altri con resine composite biocompatibili. I processi produttivi di questo genere sono mutuati dall’esperienza orafa nel campo della stampa in cera o resine fondibili. Infatti, i laboratori odontotecnici hanno iniziato da qualche anno a sviluppare soluzioni di stampa in 3D capaci di creare strutture dentali (dalla singola corona fino allo scheletrato) sia in cera, sia in materiali compositi. Queste innovazioni sono capaci di integrarsi con i sistemi tradizionali di fusione a cera persa utilizzati nei laboratori. La continua ricerca di nuove tecnologie ha spinto alcune aziende del settore orafo ad avvicinarsi a quello dentale introducendo di recente sistemi produttivi di piccole dimensioni, capaci però di realizzare manufatti a ciclo breve. La struttura del comparto dentale è costituita in maniera preponderante da laboratori di piccole dimensioni che necessitano di impianti produttivi efficaci ed efficienti così da poter realizzare, in tempi idonei e durante un ciclo diurno, pezzi di pochi centimetri cubi. Oltre alla fusione di diversi settori artigianali, si sta assistendo anche alla nascita di stampe 3D di modelli ad altissima risoluzione. A differenza del metodo di fusione a cera, la stampa 3D è ad appannaggio di pochi centri di produzione che hanno la possibilità di sfruttare economie di scala e di efficienza. La volontà di innovare ed essere sempre più avanzati ha spinto i laboratori odontotecnici a creare escamotage in grado di bypassare la problematica della dimensione produttiva. Ecco il motivo per cui alcune aziende hanno iniziato ad affacciarsi al mondo odontoiatrico con sistemi di piccole dimensioni e di uso semplice e intuitivo: stampanti di piccole dimensioni dotate di cartucce monouso sviluppate ad hoc per ogni laboratorio.

DentiLa potenza del software

Le abilità necessarie e l’impiego di personale non esperto in CAM e stampa 3D creano la necessità, nuova per il mondo della prototipazione, di creare una serie di tool software e di sistemi di gestione semplificati, capaci di rendere user friendly le procedure di produzione. Guardando in prospettiva, l’auspicio è di rendere utilizzabile direttamente all’interno dello studio medico questa nuova tecnologia, abbattendo limitazioni strutturali e normative obsolete che riguardano la manutenzione e gestione dei software. Infatti, la richiesta del mercato odontoiatrico si sta facendo sempre più pressante ed è volta a ottenere risultati comparabili alle tecniche manuali grazie all’utilizzo di sistemi digitali di piccole dimensioni, versatili e veloci. A ben vedere il panorama dei laboratori odontotecnici è costituito solo nel 10% dei casi da strutture di medio o grandi dimensioni, che possono sfruttare appieno economie di scala e esperienza, e la vera potenzialità risiede nelle piccole realtà che devono produrre manufatti limitati sia nella quantità che nella dimensione.

Materiali e sottosquadra

La medesima esigenza si riscontra negli studi dentistici, dove l’avvento di nuovi materiali foto polimerizzabili per stampa 3D e classificati 2a (ovvero idonei per l’uso nel cavo orale per medio periodo) ha creato la necessità di stampare un dente singolo o poco più. Un’altra frontiera è quella della stampa di gusci che riproducono l’intero cavo orale chiamati in gergo tecnico sottosquadra, realizzati con materiali biocompatibili e ad elasticità controllata. Grazie alle prerogative del sistema di stampa 3D nella riproduzione dei sottosquadra, è possibile progettare e realizzare sistemi di allineamento dentale invisibili e capaci di superare le potenzialità della tecnica manuale. Alla luce di tutte queste potenzialità, è possibile comprendere come il settore dentale sia alla ricerca di metodologie e di materiali che possano rendere accessibile ed efficiente il processo di digitalizzazione già avviato. Alcune aziende, anche italiane, hanno mosso i primi passi in questa direzione, ma vi è ancora molto da sviluppare o da assorbire da altri settori. Il futuro dell’odontoiatria parla sicuramente una lingua digitale che ha la fortuna di essere globalmente comprensibile nel senso più nobile del termine. I pazienti beneficiano di una più veloce e accurata diagnosi, nonché di una maggiore prevenzione. Questo è lo scopo della digitalizzazione dell’odontoiatria: creare soluzioni ad hoc che migliorino la vita dei pazienti.

*Francesco Mangano, Master in Digital Dentistry, Università di Varese

**Massimo Bosetti, Starwhite 3D Medical Integration

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