Introdução: Para os jovens ou estudantes que desejam alinhar os dentes, cada vez mais pessoas optam por alinhadores invisíveis (aparelhos transparentes) para estética. As clínicas odontológicas geralmente fazem dezenas de conjuntos de aparelhos e usam um a cada 1-2 semanas. Vice, ajuste gradualmente o ângulo dos dentes e, finalmente, obtenha o tratamento ortodôntico. No entanto, porque você tem que usar dezenas de aparelhos, é um pouco problemático e um desperdício. Então, existe uma solução técnica melhor?
On February 10, 2022, the Antarctic Bear was informed that researchers from Germany, Egypt and the United Arab Emirates have developed a new type of 3D printed transparent dental appliance, which is different from the appliances currently on the market. It is made of shape memory polymer. It has a "4D" shape memory function.
The orthodontic device they developed uses Kline Europe's clear ClearX resin, 3D printed using a DLP process, that softens once placed in the user's mouth, allowing it to accommodate, grasp and reposition misaligned teeth. So far, the aligners are not only biocompatible, but have demonstrated the ability to predictably change properties over time, potentially becoming an ideal replacement for current clear braces.
△Researchers believe that their dental braces can greatly reduce the cost associated with the production of braces, picture from Prodways
Benefícios dos aparelhos dentários 4D
Current appliances are made from different types of polymers, such as polyethylene materials, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester and polyurethane. The appliance works by controlling tooth movement by programming the deviation of the tooth's position from the actual tooth position. In most popular appliance systems on the market, each appliance can only move the teeth by {{0}}.2 to 0.3 mm, or 1 degree to 3 degree of rotation each time, and each appliance is worn for approximately 14 days before being replaced with the next one. Secondary appliance. Therefore, the correction cycle of teeth is long and the cost is high.
Para este aparelho, os pesquisadores estão se concentrando em duas desvantagens principais: as deficiências dos materiais tradicionais e as considerações biológicas do movimento dentário. Muitos métodos foram introduzidos para acelerar biologicamente o movimento dentário. Por outro lado, a introdução de novos materiais de eletrodomésticos também chamou a atenção.
Os polímeros com memória de forma (SMPs) são um dos materiais mais recentes recentemente introduzidos na odontologia, especialmente para aplicações ortodônticas. Eles oferecem grande potencial para a aplicação de materiais médicos.
A tecnologia de impressão em quatro-dimensionais (impressão 4D) é a impressão 3D baseada em materiais com memória de forma. Claramente, as peças impressas em 4D têm a capacidade de mudar de forma ao longo do tempo (a quarta dimensão) sob determinadas condições ambientais. À medida que os materiais poliméricos com memória de forma continuam a evoluir, espera-se que novas aplicações de impressão 4D na indústria de design de produtos cresçam. Pesquisadores trazem tecnologia 4D para a fabricação de aparelhos ortodônticos.
Figura 1: Erro de digitação personalizado (T) 21º dente, alinhador impresso em 4D (A) e tala cinza (S) para alinhar o alinhador
Materiais de Pesquisa, Métodos e Resultados
Primeiro, os pesquisadores criaram um modelo de dente personalizado usando resina e dentes de acrílico. O incisivo central superior esquerdo (dente 21) foi luxado com luxação total de 3 mm e foi móvel por inclusão em cera rosa no modelo, enquanto os demais dentes foram fixados com resina (Fig. 1).
The team then used a standard Asiga Max 3D printer and ClearX resin, which it claims is an ideal material for "modification aligners," to create six pairs of 4D-printed aligners.
Esses aparelhos são aplicados em modelos com dentes desalinhados e embebidos em água quente. Durante esse processo, a cera ao redor do dente desalinhado amolece, permitindo que ele seja moldado pelo aparelho e depois resfriado para capturar os dados. (O processo específico é mais complicado, leia o texto original se estiver interessado.)
Os resultados mostraram que o aparelho de memória de forma alcançou com sucesso o movimento significativo dos dentes 21 e o movimento consistente também foi medido no Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS). Mas a meta de alinhamento móvel de 3.00mm não foi alcançada, apenas 2,06-2,82mm foi alcançado. Ainda assim, os resultados foram satisfatórios, com um único aparelho com memória de forma conseguindo quase tanto movimento do dente quanto 10 aparelhos convencionais.
Atualmente, o aparelho de impressão 4D ainda está em fase de pesquisa e espera-se que seja comercializado o mais rápido possível.
△ Orthodontic Measurement and Simulation System (OMSS) used to evaluate the efficacy of the team's 4D appliance
A impressão 3D dental comercial está explodindo
Apenas nos últimos meses, a crescente popularidade da impressão 3D na indústria odontológica levou uma série de fabricantes a introduzir novos materiais e máquinas, cada um projetado para facilitar a produção de alinhadores de alto-volume à medida que competem neste mercado que se torna rapidamente Um mundo se abriu em um mercado altamente lucrativo.
Earlier this month, Desktop Health, the medical business unit of 3D printer manufacturer Desktop Metal, released a new line of Einstein dental systems. The machines feature "HyperPrint" technology, which is said to be 50 percent faster than EnvisionTEC's Envision One system, launched with FDA-cleared Flexcera Smile Ultra plus resin.
No final do ano passado, a fabricante de impressoras 3D LCD de desktop UNIZ também começou a enviar impressoras 3D de resina NBEE. Projetado especificamente para atender às necessidades de produção de alto volume dos dentistas, este sistema combina velocidade, qualidade e usabilidade para a impressão 3D de modelos de alinhadores, bases de próteses, protetores noturnos, guias cirúrgicos, aplicação de coroas e pontes.
Empresas como a Prodways começaram a imprimir em 3D-produtos finais em volumes extremamente altos para clientes odontológicos. Em dezembro de 2021, a empresa revelou que havia sido contratada para fornecer um grande cliente cujas máquinas seriam usadas para produzir até um milhão de alinhadores por ano.
The researchers' findings are detailed in their paper, titled "Potential Application of 4D Technology in Fabrication of Orthodontic Aligners."
