1 Introdução e números-chave

Há muitos anos, o setor odontológico está em plena transformação, graças ao movimento da odontologia digital. A fabricação aditiva, a "impressão 3D" em particular, permitiu à indústria odontológica desenvolver o uso de tecnologias digitais.
De facto, o setor odontológico é um mercado promissor para a tecnologia de impressão 3D, pois atende à demanda por soluções sob medida.

O mercado da impressão 3D odontológica em números

2 As tecnologias de impressão 3D na odontologia

Na indústria, a fabricação aditiva é um processo de conformação de uma peça por adição de material, empilhando camadas sucessivas. A impressão 3D é apenas a denominação popular que agrupa todos os processos aditivos.
Na indústria odontológica, várias tecnologias e materiais são empregados na fabricação aditiva.
O processo de conformação pode ser físico (fusão seguida de solidificação, sinterização) ou químico (fotopolimerização).
A escolha da técnica depende da aplicação desejada.
A seguir, os principais processos utilizados na odontologia.

O FDM (Fused Deposition Modeling) na impressão 3D odontológica

A técnica consiste no depósito de um filamento termoplástico aquecido à temperatura de plasticidade do polímero fundido. A conformação, nesse caso, é física e utiliza materiais termoplásticos (ABS ou PLA).
O FDM tem a vantagem de produzir peças com baixo custo, sem exigir pós-tratamento. Contudo, é criticado por sua falta de rapidez, precisão e biocompatibilidade. Por isso, só é adequado para criar modelos-mestre odontológicos usados para termoformar alinhadores ortodônticos, placas de contenção ou de clareamento.
Entretanto, com o surgimento do novo material termoplástico PEEK (PolyEtherEtherKetone), esse processo permitiria produzir soluções odontológicas biocompatíveis, particularmente próteses parciais removíveis. Esse material, aprovado pela FDA, apresenta excelente resistência química e mecânica, além de ser leve, melhorando o conforto do paciente. A prótese sem metal tem a vantagem de ser gustativamente neutra.

A fotopolimerização SLA e DLP na odontologia

É o principal processo de fabricação aditiva utilizado no setor odontológico. Trata-se de um processo químico empregado nas técnicas SLA (Estereolitografia) e DLP (Digital Light Processing).
A SLA consiste na formação de um modelo 3D por camadas sucessivas graças a um laser que varre cada camada em um banho de líquido fotossensível e o polimeriza. Os materiais utilizados são elastômeros e plásticos termofixos.
Essa tecnologia oferece resolução e precisão claramente superiores às do FDM, com materiais biocompatíveis, nomeadamente resinas líquidas aprovadas pela CE/FDA. O acabamento é muito menos complexo, o que reduz o tempo de fabricação.
Graças a essa tecnologia, é possível trocar de material para uma aplicação diferente. Ela encontra então aplicação na confecção de guias cirúrgicos, próteses provisórias, elementos calcináveis como corpos de estruturas metálicas…

A fabricação aditiva de metal para implantes e próteses

Representada principalmente pelo SLM (Selective Laser Melting ou Fusão a Laser) e pelo SLS (Selective Laser Sintering ou Sinterização a Laser), encontra sua indicação na produção de implantes, estruturas metálicas ou copings em Níquel-Cromo.
Essa tecnologia exige produção intensiva para amortizar investimentos consideráveis.
Além disso, as máquinas de metal às vezes demandam um trabalho de pós-tratamento mais importante, reduzindo então a produtividade, mas em termos de custo por unidade ela continua consideravelmente mais interessante.

Processo Materiais
Selective Laser Melting (SLM)
Ou Fusão a Laser Metais +++
Plásticos
Cerâmicas
Selective Laser Sintering (SLS)
Ou Sinterização a Laser Metais +++
Termoplásticos (policarbonato, poliamidas, cloreto de polivinila)
Cerâmicas
FDM Fused Deposition Modeling Termoplásticos (ABS ou PLA)
Estereolitografia (SLA) Elastômeros e plásticos termofixos

3 As aplicações da impressão 3D na odontologia

A impressão 3D foi principalmente adotada pelos profissionais do mundo odontológico para confeccionar guias cirúrgicos, alinhadores dentais personalizados, peças em resina calcinável ou moldagens para fundição e coroas dentárias temporárias.
As aplicações da impressão 3D na odontologia podem ser classificadas em três categorias:

Fabricação direta de dispositivos odontológicos sob medida por impressão 3D

Principalmente guias cirúrgicos implantares que permitem orientar o cirurgião durante a perfuração e, assim, respeitar o planeamento pré-implantar digital, nomeadamente a localização, angulação e profundidade dos implantes.
Também é possível imprimir em 3D, com resinas biocompatíveis de classe III, alinhadores perfeitamente adaptados à boca do paciente e confortáveis, entre outros alinhadores de clareamento, de bruxismo ou de aplicação de gel fluorado.
A impressão 3D também permite confeccionar dispositivos utilizados em ortodontia como alinhadores de alinhamento, de transferência, guias de osteotomia e guias de reposicionamento, além de todo tipo de órtese e aparelhos de interceptação.
É possível ainda imprimir em 3D aparelhos para cirurgia bucomaxilofacial (genioplastia, rinoplastia, epíteses).
Impressão 3D de moldagens para fundições odontológicas utilizando a técnica da cera perdida.
Uma versão em 3D da prótese dentária (coroa, ponte...) impressa em resina calcinável é usada para fabricar um molde personalizado pela técnica da cera perdida. A prótese final é obtida pelo vazamento do material desejado (cerâmica, metal...) nesse molde.

Figura 1 — Uma coroa dentária impressa em 3D (técnica da cera perdida)

Fabricação direta de restaurações e próteses dentárias em 3D

Graças à impressão 3D, é possível confeccionar facetas dentárias, coroas e pontes provisórias com resinas biocompatíveis. Essas restaurações são perfeitamente ajustadas à boca do paciente graças à alta precisão do scan 3D e das impressoras 3D de resina SLA ou DLP.
Entretanto, é importante ressaltar que ainda não é possível imprimir diretamente em 3D coroas ou próteses dentárias permanentes em resina ou cerâmica.
A fabricação aditiva de metal permite produzir diretamente coroas, pontes e implantes dentários, bem como a parte metálica de estruturas de próteses parciais removíveis e a base de próteses totais removíveis.

Qual técnica de impressão 3D para qual aplicação odontológica

Aplicação Técnica
Guias cirúrgicos SLA

Próteses provisórias SLA
Órteses ortodônticas, aparelhos de interceptação, alinhadores dentais, modelos SLA

Cirurgia bucomaxilofacial (genioplastia, rinoplastia, epíteses) e ortodontia: guia de osteotomia e guia de reposicionamento, ex.: orto-cirurgias Lefort, reconstrução mandibular… SLA

Bases de próteses totais removíveis

FDM
Estrutura metálica de próteses parciais removíveis: fabricação aditiva de metal

4 Vantagens, desvantagens e perspectivas

Hoje, no laboratório de prótese, é frequente ver coexistirem soluções subtrativas e aditivas numa estratégia de fluxo de trabalho digital.
O recurso à impressão 3D, em complemento aos métodos clássicos de usinagem, apresenta muitas vantagens.

Um processo de fabricação odontológica desmaterializado e simplificado

Tradicionalmente, as próteses eram fruto da colaboração entre o cirurgião-dentista e o protético. O advento das tecnologias digitais abala essa organização clássica, desmaterializando totalmente os processos de trabalho.
Esses dois actores do mundo odontológico inscrevem-se, assim, numa lógica de modernização de suas ferramentas de ponta, preservando ao mesmo tempo seu know-how, que continua fundamental.
Utilizando a fabricação aditiva, é possível simplificar a cadeia de produção graças ao fluxo digital, otimizar as condições e reduzir os ciclos de fabricação das próteses e moldes odontológicos e, portanto, as etapas delicadas de trabalho manual.

Rapidez na fabricação de próteses por impressão 3D

Da moldagem digital à fabricação por impressão 3D, o processo totalmente digital exige apenas algumas horas de trabalho em vez de alguns dias tradicionalmente. Os prazos de fabricação, assim reduzidos, permitem, em certos casos, trazer o paciente uma única vez.
Ao reduzir o tempo humano, o uso da fabricação aditiva permite recentrar o profissional em um trabalho de alto valor agregado e aumentar consideravelmente a produtividade.

Rentabilidade da impressão 3D para o consultório odontológico

O ROI da impressão 3D é significativo, o que explica sua adoção por um grande número de cirurgiões-dentistas e protéticos em todo o mundo.
Hoje, mais de 50% dos laboratórios de prótese na França estão equipados com scanners 3D e fresadoras, e 20% com impressoras 3D, o que lhes permite aumentar seu faturamento em 70%.
A fabricação por adição de material é, de facto, muito rentável porque várias próteses podem ser impressas simultaneamente, permitindo economias de escala em termos de tempo e custo.

Precisão das peças odontológicas impressas em 3D

As técnicas de fabricação por adição de material oferecem mais precisão.
A qualidade das peças fabricadas nada fica a dever àquelas produzidas pelos métodos convencionais da indústria odontológica.
O principal interesse da impressão 3D consiste em sua capacidade de produzir peças personalizadas e sob medida.

Vantagens da impressão 3D odontológica para o paciente

A utilização combinada das técnicas digitais permite produzir dispositivos e próteses dentárias personalizadas em tempo recorde, o que aumenta o conforto do paciente e também a eficácia de seu tratamento.

Impacto ecológico da impressão 3D na odontologia

As tecnologias aditivas são conhecidas por seu baixo consumo energético. São pouco poluentes e impactam menos o meio ambiente.
Os materiais que utilizam são geralmente biodegradáveis e recicláveis e, portanto, mais sustentáveis.

Desvantagens e limites da impressão 3D odontológica

Certamente, as tecnologias 3D apresentam vantagens relevantes; entretanto, sua adoção pode assustar alguns profissionais acostumados há muito tempo a trabalhar com os métodos tradicionais.
De facto, a passagem ao digital exige certa confiança nesses processos. Cirurgiões-dentistas e protéticos convertidos precisam se equipar com o material necessário, cujo uso requer uma nova organização e lógica de trabalho, bem como formação para dominar software e aparelhos.

Perspectivas e futuro da impressão 3D na odontologia

A SmartTech Publishing explica que as soluções de impressão 3D em resina com preço inferior a 5.000 US$ desempenharão um papel importante no crescimento da impressão 3D no mercado odontológico.
A consultoria estima que, nos últimos dois anos, a empresa Formlabs aumentou sua participação no mercado em mais de 20 vezes com sua impressora 3D Form 2 e suas resinas odontológicas certificadas.
A SmarTech afirma que, nos próximos dez anos, a fabricação aditiva se tornará o principal método de produção para todas as restaurações dentárias, cobrindo a longo prazo toda a gama de próteses dentárias, e que a fabricação aditiva de metal, em particular, deverá desempenhar um papel importante neste setor, nomeadamente para a produção de implantes metálicos diretos.
O relatório estima que, até 2024, a impressão 3D de metal terceirizada para fabricar esses implantes ultrapassará um bilhão de dólares.

5 Conclusão

A impressão 3D, com seu leque de técnicas e materiais, se impôs no setor odontológico graças à sua flexibilidade de produção, eficácia, rapidez e precisão.
As técnicas aditivas permitem otimizar os processos de fabricação de próteses e diferentes aparelhos odontológicos, há muito dominados pela tecnologia de usinagem, sem comprometer a qualidade final dos produtos.
Seu principal interesse reside na fabricação de dispositivos sob medida, questão central na medicina e particularmente na odontologia.
Todos os números mostram que o desenvolvimento do mercado odontológico é promissor e permite tirar o máximo proveito das técnicas digitais.

6 Perguntas frequentes sobre impressão 3D odontológica

Qual o preço de uma impressora 3D para prótese dentária?

O preço de uma impressora 3D odontológica varia conforme a tecnologia. As impressoras de resina SLA/DLP de entrada (Formlabs, SprintRay) começam em torno de 3.000 a 5.000 €. Os modelos profissionais de alta precisão para laboratórios de prótese situam-se entre 10.000 e 30.000 €. Os sistemas de fabricação aditiva de metal para implantes e estruturas metálicas ultrapassam 100.000 €.

É possível fazer um dente em 3D?

Sim, é possível fabricar coroas, pontes e próteses dentárias provisórias por impressão 3D com resinas biocompatíveis. As próteses definitivas em cerâmica ainda não podem ser impressas diretamente em 3D, mas a técnica da cera perdida permite criar um molde impresso para fundir o material final. A fabricação aditiva de metal, por sua vez, permite produzir diretamente coroas e implantes metálicos.

Qual o preço de um scan 3D odontológico?

Um scan intraoral 3D (impressão óptica) custa entre 50 e 150 € para o paciente. O investimento no consultório em um scanner intraoral situa-se entre 15.000 e 40.000 € conforme o modelo. Esse custo é rapidamente amortizado pela eliminação das moldagens físicas, redução de erros e aceleração do fluxo digital.

Qual o preço de uma panorâmica dental 3D?

Uma panorâmica dental 3D (Cone Beam ou CBCT) custa entre 60 e 200 € para o paciente, dependendo da região coberta e do profissional. Para o consultório, o investimento em um Cone Beam como o I-MAX 3D XPRO da Owandy representa um equipamento essencial para o planeamento implantar e a cirurgia guiada, dois domínios onde a impressão 3D agrega valor direto.