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Résine Formlabs
Le marché de l’impression 3D est en plein essor depuis une vingtaine d’années. Cette révolution touche tous les domaines et particulièrement le médical avec un fort impact sur le secteur dentaire. La mise au point de nouveaux types de résine ouvre à une utilisation sans limite de l’impression 3D en cabinet dentaire ou pour les laboratoires dentaires. Nous pouvons citer entre autres la résine grise et la résine Dental SG pour les guides chirurgicaux, la résine Dental LT Clear, la résine Dental Model, la résine Denture Base et la résine Denture Teeth.
Nous allons nous intéresser dans cet article à la résine des guides chirurgicaux implantaires, ses propriétés, sa procédure d’utilisation, les différents traitements qu’elle subit au cours de sa transformation.
La Dental SG lancée par la marque américaine Formlabs spécialement pour les professionnels de santé dentaire, est une résine méthacrylique photo-polymérisable à application médicale.
Imprimante Formlabs
Elle est certifiée biocompatible de Classe I (EN-ISO 10993-1: 2009 / AC: 2010, USP classe VI).
Un dispositif médical de classe I est un dispositif à risque faible, non invasif ou invasif utilisé pour une durée de moins de 24h. La résine Dental SG a donc un usage unique de maximum 24h dans la bouche.
Elle a été conçue pour la fabrication de guides chirurgicaux implantaires par impression 3D au cabinet dentaire ou au laboratoire de prothèse et pour des applications similaires. Elle ne peut être utilisée qu’avec une imprimante 3D stéréolithographique du même fabricant à savoir une Formlabs.
Logiciel Preform
La préparation de l’impression passe par l’installation du logiciel lié à la Formlabs, PreForm.
Pendant le chargement de l’impression du modèle et avant de lancer l’impression, il est recommandé d’agiter la cartouche de résine pendant 5 minutes pour homogénéiser sa formule chimique.
Une fois la cartouche de résine dédiée insérée, le bac à résine et la plateforme de fabrication en place dans l’imprimante, l’impression peut être lancée.
Le procédé utilisé ici est la stéréolithographie (SLA). C’est un procédé de mise en forme chimique dans lequel un faisceau laser vient balayer le bac à résine et la polymériser pour solidifier couche par couche la résine liquide afin d’obtenir l’objet 3D désiré.
La résine Dental SG, comparée à d’autres types de résines Formlabs, entraine une usure accélérée du bac à résine en en brouillant le fond. Cela peut compromettre la précision des impressions. Il est donc préconisé de changer de bac à résine avec chaque nouvelle cartouche de résine Dental SG et beaucoup plus souvent pour les impressions demandant une très haute précision.
Une fois l’impression achevée, on procède au retrait de la plate-forme de l’imprimante et la séparation du guide.
L’impression de guides chirurgicaux nécessite du temps et des matériaux supplémentaires pour le flux de travail de post-traitement.
Une fois le guide imprimé et retiré de la plateforme de fabrication, il doit être nettoyé avec de l’alcool isopropylique, séché et rapidement traité aux UVs. Ensuite, les structures de support peuvent être retirées, le guide peut être poli et les tubes de guidage peuvent être insérés.
1 Lavage des pièces imprimées
Le nettoyage est effectué grâce à deux rinçages successifs dans deux bains d’alcool isopropylique IPA 96% pendant 5 à 10 minutes chacun. Cette opération est à renouveler une fois afin d’enlever le résidu de résine liquide et le dissoudre avant de passer au post-durcissement. En revanche, il est déconseillé de dépasser les 20 minutes, car cela pourrait entraîner la formation de micro-fissures et d’abrasions sur la pièce imprimée et donc la fragiliser compromettre sa précision.Il est également possible d’automatiser le processus de nettoyage grâce à la Form Wash qui permet d’agiter le bain d’alcool et d’enlever les pièces du bain après un temps déterminé.
2 Séchage et inspection
Le séchage peut s’effectuer à l’air ou par un tuyau d’air comprimé pour éliminer l’alcool IPA de la surface du guide. L’inspection a pour but de s’assurer que le guide est complètement sec et propre et donc exempt de tout résidu collant de résine non polymérisée à la surface.
3 Post-polymérisation ( Post-curing )
Cette polymérisation est effectuée dans un four spécifique (Form Cure) grâce à l’action de la chaleur et des rayons UV. Le temps de traitement aux UVs est fonction de la longueur d’onde et de l’intensité de la lumière utilisée ainsi que de la température interne du dispositif de polymérisation.Les réglages de post-durcissement sont préalablement définis dans Form Cure spécifiquement pour les guides chirurgicaux dentaires.
Cette polymérisation finale a pour but de finaliser la polymérisation de tous les monomères résiduels pour garantir la biocompatibilité du guide et l’optimisation des propriétés mécaniques.A cette étape (post-polymérisation), la couleur du guide vire du jaune translucide à l’orange translucide.Cette séquence de post-traitement doit être correctement réalisée en suivant fidèlement les instructions du fabricant pour garantir la biocompatibilité du dispositif imprimé. En outre, il est recommandé d’utiliser des accessoires distincts (un bac, une plateforme de fabrication et un kit de finition dédié) pour la résine Dental SG qui ne devront en aucun cas être utilisés avec d’autres types de résines, toujours dans un souci de conformité et de biocompatibilité.
4 Elimination de la structure de support
Le guide imprimé est séparé soigneusement de sa structure de support en utilisant la pince coupante incluse dans le kit de finition fourni par Formlabs et cela après la phase de post-polymérisation pour éviter que les pièces ne se déforment lors de la post-polymérisation.
5 Polissage des guides imprimés
Le polissage a pour but d’éliminer les marques de contact entre points support et guide à l’aide de papier de verre pour garantir un fini le plus lisse possible.Afin d’obtenir un degré de translucidité optimal, il est possible de polir les guides à l’aide d’une pierre-ponce et d’un disque en tissu ou autre instrument de polissage.
6 Assemblage
Cette étape consiste à insérer manuellement les douilles ou canaux ou guides métalliques de forage dans les orifices prévus à cet effet avant nettoyage ou stérilisation.
Une fois le guide chirurgical finalisé avec ses canons de guidage en place, le tout est alors prêt à être stérilisé.
La désinfection du guide chirurgical doit s’effectuer avec des produits agréés pour cette application
Avant de passer les guides à l’autoclave, il faut les inspecter soigneusement pour s’assurer de l’absence de microfissures et micro-abrasions.La stérilisation du guide imprimé dans son emballage dédié peut s’effectuer à l’autoclave à la vapeur avec un cycle de 15 minutes à 121 °C, à 134 °C pendant 6 minutes ou encore 3 minutes à 138° C.Les guides imprimés en Dental SG sont également stérilisables par rayonement gamma.A la fin de cette étape, la résine de couleur orangé suivant le post-curing aura une couleur miel claire qui varie en fonction de l’épaisseur du matériau.
La mise en place de la résine dental SG biocompatible Classe I a permis l’impression des guides chirurgicaux en implantologie dentaire et le développement du concept de la chirurgie guidée. Son utilisation est relativement simple mais elle nécessite du temps et des matériaux supplémentaires pour le flux de travail de post-traitement. Cette étape de post-traitement a pour finalité de garantir une biocompatibilité optimale. Par ailleurs, la Dental SG est une résine stérilisable ce qui permet de prévenir l’infection tellement redoutée par les praticiens. Les caractéristiques de la résine finale du produit imprimé dépendent du respect ou non des instructions d’utilisation préconisées par le fabricant.
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