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Utilisation de 3Doodler pour améliorer les plateaux de transfert des brackets en orthodontie indirecte

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Les stylos d’impression 3D sont souvent utilisés pour réaliser des œuvres d’art amusantes et magnifiques, ainsi qu’à des fins éducatives, mais ils se sont également révélés utiles pour des applications médicales. Un trio de chercheurs du KM Shah Dental College and Hospital a publié un article intitulé « 3D Printing Pen : A Novel Adjunct for Indirect Bonding », sur leurs travaux utilisant un stylo d’impression 3D pour créer des plateaux de transfert partiels et complets pour le collage indirect de brackets orthodontiques, qui prend beaucoup moins de temps au fauteuil que le collage direct.

« Le principal inconvénient du collage indirect est la pénétration incomplète de la lumière de polymérisation à travers les plateaux de transfert, ce qui entraîne l’échec de la liaison des brackets », expliquent les chercheurs. « L’objectif principal dans un contexte clinique est de minimiser le temps passé au fauteuil. Cette technique de collage indirect réduit le temps passé au fauteuil, est économique, utilise un armement minimal et permet une pénétration de la lumière et une précision adéquates. »

Le collage orthodontique indirect est apparu dans les années 1970 et, curieusement, le bonbon au caramel, qui est soluble dans l’eau, était utilisé comme adhésif pour les brackets à l’époque. Nous avons évidemment parcouru un long chemin, passant aux composites thermodurcissables, à la cire collante et à la colle à papier peint soluble, jusqu’à la mise au point du système de transfert par plateau dans les années 1990.

« Read et O’Brien (15) et Read et Pearson (16) ont suggéré l’utilisation d’une feuille thermoplastique transparente pour le transfert de plateau afin de rendre la technique de collage indirect compatible avec le composite photopolymérisable », ont écrit les chercheurs.

Bien qu’il soit plus rapide pour le patient et plus précis, le collage indirect présente ses propres problèmes, notamment un temps de laboratoire plus long, la nécessité d’une série d’empreintes supplémentaires et des liaisons de brackets plus faibles, en raison du durcissement incomplet du composite dû à une pénétration partielle de la lumière. C’est pourquoi les chercheurs ont voulu voir s’ils pouvaient utiliser un stylo d’impression 3D pour améliorer le processus, ainsi que le populaire polymère biodégradable PLA, qui est bon pour fabriquer le plateau de transfert en raison de sa transparence et de sa rigidité.

Procédures de laboratoire. (A) Marques pour le positionnement des brackets et couche d’agent de liaison appliquée sur le modèle d’étude maxillaire ; (B) Marques pour le positionnement des brackets et couche d’agent de liaison appliquée sur le modèle d’étude mandibulaire ; (C) Brackets fixés sur le modèle d’étude maxillaire ; (D) Brackets fixés sur le modèle d’étude maxillaire ; (E) Fabrication du plateau de transfert ; (F) Plateau de transfert fabriqué ; (G) Plateau de transfert complet ; (H) Plateau de transfert partiel.

L’équipe a sélectionné cinq patients orthodontiques consentants et a réalisé des empreintes en alginate de leurs arcades supérieures et inférieures, puis a coulé des moulages de ces dernières, qui ont ensuite été marquées pour un positionnement idéal des brackets selon la prescription du MBT, avant d’être recouvertes d’une couche d’agent de liaison et d’être photopolymérisées. Les brackets ont été ajoutés et photopolymérisés à nouveau, après qu’une autre couche d’agent de liaison ait été ajoutée pour la stabilité. Un 3Doodler PRO, réglé à 210°C et au débit maximal, a été utilisé pour fabriquer les plateaux de transfert en PLA MatterHackers PRO.

« La pointe du stylo d’impression 3D a été maintenue à proximité des brackets ; le PLA fondu a été projeté de telle sorte que trois marges du bracket, c’est-à-dire mésiale, distale et gingivale, restent exemptes de PLA ; cependant, il s’est engagé dans la fente du bracket et s’est étendu sur les surfaces occlusale et palatine de la dent. Une fois le plateau de transfert fabriqué, les brackets ont été délogés du modèle d’étude à l’aide d’une pince à désosser, tout en conservant le plateau en PLA intact », explique l’équipe.

Les chercheurs ont ensuite transféré le plateau imprimé en 3D, avec les brackets à l’intérieur, dans la bouche, et l’ont photopolymérisé après avoir déterminé que l’ajustement était bon. Une sonde droite a été utilisée pour retirer le plateau des brackets, tout PLA qui s’est brisé dans la fente du bracket a été retiré à l’aide d’une sonde chauffée, et une fraise en carbure de tungstène a terminé le processus, utilisée pour retirer toute résine résiduelle sur « la marge incisive du bracket ». Sur les cinq participants à l’étude, seuls trois échecs totaux des brackets ont été observés.

Procédures cliniques pour le collage indirect. (A) Mise en place du plateau sur la dentition maxillaire ; (B) Mise en place du plateau sur la dentition mandibulaire ; (C et D) Durcissement du composite ; (E) Retrait du plateau maxillaire de la bouche ; (F) Retrait du plateau mandibulaire de la bouche.

L’équipe n’a trouvé aucune autre étude dans laquelle les brackets ont été fixés sur les modèles d’étude en utilisant un agent de liaison comme adhésif. Il s’agit d’un matériau hautement biocompatible, qui n’a pas non plus été affecté par la chaleur du PLA fondu.

« Nous avons utilisé un agent de liaison comme adhésif pour fixer les brackets aux modèles d’étude dans ce cas, car il peut être appliqué sur la base du bracket et une couche sur le modèle sans effort. Il forme également une interface très fine entre la base du bracket et le modèle d’étude, ce qui augmente la précision dans l’expression de la prescription du bracket », ont-ils expliqué.

Bien que le plateau en PLA imprimé en 3D ait été plus long à fabriquer qu’un plateau en thermoplastique formé sous vide, il s’adaptait mieux et offrait une bonne rigidité, tout en étant plus facile à fabriquer et à manipuler, plus convivial pour le clinicien, entraînant moins de corrections au fauteuil, plus facile à retirer de la bouche et offrant trois surfaces pour le durcissement et une « force de liaison optimale ». De plus, lorsque les chercheurs ont comparé leur plateau imprimé en 3D à d’autres méthodes de collage indirect, ils ont constaté que le leur permettait d’éliminer les éclats – un élément majeur de l’accumulation de plaque – des bases des brackets.

Une étude précédente a révélé que le temps moyen requis pour les étapes de laboratoire et les étapes cliniques pour le collage indirect des brackets était de presque 39 minutes, alors qu’il fallait un peu moins de 30 minutes pour le collage direct des brackets. Dans cette étude, il a fallu 18,44 minutes pour les procédures de laboratoire relatives à l’agent de liaison et au stylo d’impression 3D, et 11,86 minutes pour les procédures cliniques, soit un total de 30,3 minutes, ce qui se situe exactement entre les temps moyens de collage direct et indirect des brackets par des méthodes conventionnelles.

Procédure de collage achevée

Les chercheurs ont évalué l’échec des brackets pour les cinq patients toutes les quatre semaines pendant un an et ont conclu que l’utilisation d’un stylo d’impression 3D, de PLA et d’un agent de liaison pour fabriquer des plateaux de collage indirect complets ou partiels est « une méthode précise, facile à utiliser, économique et fiable qui réduit le temps passé au fauteuil ».

« Un stylo d’impression 3D et du PLA ont été utilisés pour fabriquer des plateaux de transfert pour le collage indirect, ce qui nous a apporté des avantages tels que la facilité de manipulation, un immense contrôle sur le flux des matériaux et les parties du support et du plâtre à recouvrir de PLA, la rentabilité et la transparence. Cette méthode ne nécessite aucun équipement coûteux et les matériaux utilisés sont facilement transportables », conclut l’équipe.

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