1 Introducción y cifras clave

Desde hace numerosos años, el sector dental se encuentra en plena mutación gracias al movimiento de la odontología digital. La fabricación aditiva —la "impresión 3D" en particular— ha permitido a la industria dental desarrollar su uso de las tecnologías digitales.
En efecto, el sector dental es un mercado clave de la tecnología de impresión 3D, ya que responde a la problemática del producto a medida.

El mercado de la impresión 3D dental en cifras

2 Las tecnologías de impresión 3D en odontología

En la industria, la fabricación aditiva es un proceso de conformado de una pieza mediante la adición de material apilando capas sucesivas. La impresión 3D es solamente la denominación de uso generalizado que agrupa a todos los procesos aditivos.
En la industria dental se emplean varias tecnologías y materiales en fabricación aditiva.
El proceso de conformado puede ser físico (fusión seguida de una solidificación, sinterizado) o químico (fotopolimerización).
La elección de la técnica está condicionada por la aplicación buscada.
A continuación se presentan los principales procesos utilizados en odontología.

El FDM (Fused Deposition Modeling) en impresión 3D dental

La técnica consiste en la deposición de un filamento termoplástico calentado a la temperatura de plasticidad del polímero fundido. El conformado es en este caso físico y utiliza materiales termoplásticos (ABS o PLA).
El FDM tiene la ventaja de producir piezas a bajo coste que no requieren postratamiento. Sin embargo, se le reprocha su falta de rapidez, de precisión y de biocompatibilidad. Por tanto, solo resulta adecuado para crear modelos maestros dentales destinados a termoformar férulas de alineación ortodóntica, férulas de contención o de blanqueamiento.
Ahora bien, con la aparición del nuevo material termoplástico PEEK (PolyEtherEtherKetone), este proceso permitiría producir soluciones dentales biocompatibles y, en particular, prótesis parciales removibles. Este material, aprobado por la FDA, presenta una excelente resistencia química y mecánica siendo a la vez ligero, con el fin de mejorar el confort del paciente. La prótesis, exenta de metal, tiene la ventaja de ser gustativamente neutra.

La fotopolimerización SLA y DLP en odontología

Es el principal proceso de fabricación aditiva utilizado en el sector dental. Se trata de un proceso químico empleado en las técnicas SLA (estereolitografía) y DLP (Digital Light Processing).
La SLA consiste en la formación de un modelo 3D por capas sucesivas gracias a un láser que recorre cada capa en un baño de líquido fotosensible y lo polimeriza. Los materiales utilizados son elastómeros y plásticos termoestables.
Esta tecnología ofrece una resolución y una precisión claramente superiores a las del FDM, con materiales biocompatibles, concretamente resinas líquidas aprobadas por el marcado CE / FDA. El acabado es mucho menos complejo, lo que reduce el tiempo de fabricación.
Gracias a esta tecnología es posible cambiar de material para una aplicación diferente. Encuentra entonces su aplicación en la confección de guías quirúrgicas, de prótesis provisionales, de elementos calcinables como las estructuras metálicas coladas…

La fabricación aditiva en metal para implantes y prótesis

Representada principalmente por el SLM (Selective Laser Melting o fusión por láser) y el SLS (Selective Laser Sintering o sinterizado por láser), encuentra su indicación en la producción de implantes, de estructuras metálicas o de cofias en níquel-cromo.
Esta tecnología requiere una producción sostenida para amortizar inversiones considerables.
Por otra parte, las máquinas para metal requerirán en ocasiones un trabajo de postratamiento más importante, lo que reduce la productividad; no obstante, en términos de coste por unidad, sigue siendo claramente más interesante.

Proceso — Materiales
Selective Laser Melting (SLM)
O fusión por láser: Metales +++
Plásticos
Cerámicas
Selective Laser Sintering (SLS)
O sinterizado por láser: Metales +++
Termoplásticos (policarbonato, poliamidas, cloruro de polivinilo)
Cerámicas
FDM Fused Deposition Modeling: Termoplásticos (ABS o PLA)
Estereolitografía (SLA): Elastómeros y plásticos termoestables

3 Las aplicaciones de la impresión 3D en odontología

La impresión 3D ha sido adoptada principalmente por los profesionales del mundo dental para confeccionar guías quirúrgicas, férulas dentales personalizadas, piezas en resina calcinable o modelos para moldeado, y coronas dentales provisionales.
Las aplicaciones de la impresión 3D en odontología pueden clasificarse en tres categorías:

Fabricación directa de dispositivos dentales a medida mediante impresión 3D

Principalmente guías quirúrgicas implantológicas, que permiten guiar al cirujano durante el fresado y respetar así la planificación preimplantológica digital, en particular la localización, la angulación y la profundidad de los implantes.
También es posible imprimir en 3D, con resinas biocompatibles de clase III, férulas perfectamente adaptadas a la boca del paciente y confortables; entre otras, férulas de blanqueamiento, de bruxismo o de aplicación de gel fluorado.
La impresión 3D permite asimismo confeccionar dispositivos utilizados en ortodoncia como férulas de alineación y de transferencia, guías de osteotomía y guías de reposicionamiento, así como todo tipo de ortesis y aparatos de interceptación.
También pueden imprimirse en 3D aparatos para cirugía maxilofacial (genioplastia, rinoplastia, epítesis).
Impresión 3D de modelos para moldeado dental utilizando la técnica de la cera perdida: una versión en 3D de la prótesis dental (corona, puente…) impresa en resina calcinable se utiliza para fabricar un molde personalizado mediante la técnica de la cera perdida. La prótesis final se obtiene colando el material deseado (cerámica, metal…) en dicho molde.

Figura 1 — Una corona dental impresa en 3D (técnica de la cera perdida)

Fabricación directa de restauraciones y prótesis dentales en 3D

Gracias a la impresión 3D es posible confeccionar carillas dentales, coronas y puentes provisionales con resinas biocompatibles. Estas restauraciones se ajustan perfectamente a la boca del paciente gracias a la alta precisión del escaneado 3D y de las impresoras 3D de resina SLA o DLP.
Sin embargo, cabe señalar que todavía no es posible imprimir en 3D directamente coronas o prótesis dentales definitivas en resina o en cerámica.
La fabricación aditiva en metal permite producir directamente coronas, puentes e implantes dentales, así como la parte metálica de las prótesis esqueléticas y la base de las prótesis completas removibles.

Qué técnica de impresión 3D para qué aplicación dental

Aplicación — Técnica
Guías quirúrgicas: SLA

Prótesis provisionales: SLA
Ortesis de ortodoncia, aparatos de interceptación, férulas dentales, modelos: SLA

Cirugía maxilofacial (genioplastia, rinoplastia, epítesis) y ortodoncia: guías de osteotomía y guías de reposicionamiento, por ej. ortocirugías Lefort, reconstrucción mandibular…: SLA

Bases de prótesis completas removibles

FDM
Chasis metálico de prótesis parciales removibles: fabricación aditiva en metal

4 Ventajas, inconvenientes y perspectivas

Hoy en día, en el laboratorio de prótesis es frecuente ver coexistir soluciones sustractivas y aditivas en una estrategia de flujo de trabajo digital.
El recurso a la impresión 3D, como complemento de los métodos de mecanizado clásicos, presenta numerosas ventajas.

Un proceso de fabricación dental desmaterializado y simplificado

Tradicionalmente, las prótesis eran fruto de la colaboración entre el dentista y el protésico. La llegada de las tecnologías digitales viene a sacudir esta organización clásica, desmaterializando por completo los procesos de trabajo.
Estos dos actores del mundo dental se inscriben así en un proceso de modernización de sus herramientas de vanguardia, conservando al mismo tiempo un saber hacer que sigue siendo primordial.
Utilizando la fabricación aditiva es posible simplificar la cadena de producción gracias al flujo digital, optimizar las condiciones y reducir los ciclos de fabricación de prótesis y moldes dentales y, por tanto, las delicadas etapas de trabajo manual.

Rapidez de fabricación de las prótesis mediante impresión 3D

Desde la impresión dental digital hasta la fabricación por impresión 3D, el proceso totalmente digital no requiere más que algunas horas de trabajo en lugar de varios días tradicionalmente. Los plazos de fabricación, así reducidos, permiten en ciertos casos que el paciente acuda una sola vez.
Al reducir el tiempo humano, el recurso a la fabricación aditiva permitiría reorientarlo hacia un trabajo de alto valor añadido y aumentar considerablemente la productividad.

Rentabilidad de la impresión 3D para la clínica dental

El ROI de la impresión 3D es importante, lo que explica su adopción por un gran número de odontólogos y protésicos en todo el mundo.
Hoy, más del 50 % de los laboratorios de prótesis franceses disponen de escáneres 3D y fresadoras, y un 20 % de impresoras 3D, lo que les permite aumentar su facturación en un 70 %.
La fabricación por adición de material es, en efecto, muy rentable, ya que se pueden imprimir varias prótesis simultáneamente, permitiendo lograr economías de escala en tiempo y coste.

Precisión de las piezas dentales impresas en 3D

Las técnicas de fabricación por adición de material aportarían una mayor precisión.
La calidad de las piezas fabricadas no tiene nada que envidiar a las producidas por los métodos convencionales de la industria dental.
El principal interés de la impresión 3D reside en su capacidad para producir piezas personalizadas y a medida.

Ventajas de la impresión 3D dental para el paciente

La utilización combinada de las técnicas digitales permite producir dispositivos y prótesis dentales personalizados en un tiempo récord, lo que aumentaría el confort del paciente y también la eficacia de su tratamiento.

Impacto ecológico de la impresión 3D en odontología

Las tecnologías aditivas son conocidas por su bajo consumo energético. Son poco contaminantes e impactan menos sobre el medio ambiente.
Los materiales que utilizan son generalmente biodegradables y reciclables, y por tanto más sostenibles.

Inconvenientes y límites de la impresión 3D dental

Ciertamente, las tecnologías 3D presentan ventajas notables; sin embargo, su adopción puede atemorizar a algunos profesionales acostumbrados desde hace mucho a trabajar con los métodos tradicionales.
En efecto, el paso a lo digital requiere depositar una cierta confianza en estos procesos. Los dentistas y protésicos convertidos se ven obligados a equiparse con el material necesario, cuyo uso exige una nueva organización y una nueva lógica de trabajo, así como una formación para dominar programas y equipos.

Perspectivas y futuro de la impresión 3D en odontología

SmartTech Publishing explica que las soluciones de impresión 3D en resina cuyo precio sea inferior a 5.000 $ desempeñarán un papel decisivo en el crecimiento de la impresión 3D en el mercado dental.
La consultora estima que, en los últimos dos años, la empresa Formlabs ha multiplicado por más de 20 su cuota de mercado con su impresora 3D Form 2 y sus resinas dentales certificadas.
SmartTech afirma que durante los próximos diez años la fabricación aditiva se convertirá en el principal método de producción para todas las restauraciones dentales, cubriendo a medio plazo toda la gama de prótesis dentales; en particular, la fabricación aditiva en metal debería desempeñar un papel importante en este sector, especialmente para la producción directa de implantes metálicos.
El informe estima que, de aquí a 2024, la impresión 3D en metal externalizada para fabricar estos implantes superará los mil millones de dólares.

5 Conclusión

La impresión 3D, con su amplia variedad de técnicas y materiales, se ha impuesto en el sector dental gracias a su flexibilidad en la producción, su eficacia, su rapidez y su precisión.
Las técnicas aditivas permiten optimizar los procesos de fabricación de prótesis y de los distintos aparatos dentales, ámbitos dominados durante mucho tiempo por la tecnología de mecanizado, sin por ello comprometer la calidad final de los productos.
Su principal interés radica en la fabricación de dispositivos a medida, problemática principal en medicina y particularmente en odontología.
Todas las cifras muestran que el desarrollo del mercado dental es prometedor y permite extraer el máximo beneficio de las técnicas digitales.

6 Preguntas frecuentes sobre la impresión 3D dental

¿Cuál es el precio de una impresora 3D para prótesis dental?

El precio de una impresora 3D dental varía según la tecnología. Las impresoras de resina SLA/DLP de gama de entrada (Formlabs, SprintRay) arrancan en torno a 3.000 – 5.000 €. Los modelos profesionales de alta precisión para laboratorios de prótesis se sitúan entre 10.000 y 30.000 €. Los sistemas de fabricación aditiva en metal para implantes y estructuras metálicas superan los 100.000 €.

¿Es posible fabricar un diente en 3D?

Sí, es posible fabricar coronas, puentes y prótesis dentales provisionales mediante impresión 3D con resinas biocompatibles. Las prótesis definitivas en cerámica aún no pueden imprimirse directamente en 3D, pero la técnica de la cera perdida permite crear un molde impreso para colar el material final. La fabricación aditiva en metal permite, por su parte, producir directamente coronas e implantes metálicos.

¿Cuál es el precio de un escaneado 3D dental?

Un escaneado intraoral 3D (impresión óptica) cuesta entre 50 y 150 € para el paciente. La inversión para la clínica en un escáner intraoral se sitúa entre 15.000 y 40.000 € según los modelos. Este coste se amortiza rápidamente gracias a la supresión de las impresiones físicas, la reducción de errores y la aceleración del flujo digital.

¿Cuál es el precio de una panorámica dental 3D?

Una panorámica dental 3D (cone beam o CBCT) cuesta entre 60 y 200 € para el paciente, según la zona cubierta y el profesional. Para la clínica, la inversión en un cone beam como el I-MAX 3D XPRO de Owandy constituye un equipamiento esencial para la planificación implantológica y la cirugía guiada, dos ámbitos donde la impresión 3D aporta un valor añadido directo.