ES2971922T3 - Método y sistema de fabricación de réplicas de diente con el correspondiente sistema de canales - Google Patents
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Abstract
Método para fabricar una réplica (1) de un diente (2), que comprende: imprimir en 3D (5) la réplica (1) a partir de un modelo digital 3D (4) del diente, derivando dicho modelo a partir de datos de imágenes digitales del diente. (2), y procesar los datos digitales para lograr un modelado digital físicamente realista de uno o más conductos radiculares presentes en el diente (2), de manera que la réplica (1) del diente (2) obtenida mediante la impresión 3D incluya uno o más conductos radiculares biomiméticos (CR). El modelado digital físicamente realista incluye modelar una constricción apical y un agujero apical de un canal real en la abertura de un ápice del diente, comprendiendo cada uno de los conductos radiculares biomiméticos así obtenidos una única abertura externa a través de una réplica del agujero apical. (s). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método y sistema de fabricación de réplicas de diente con el correspondiente sistema de canales
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar réplicas de diente con su sistema de canales. También tiene como objetivo un sistema de fabricación de réplicas de diente que pone en práctica este procedimiento.
El campo de la invención es más particularmente el de la formación y de la educación profesional, inicial y continua, para profesiones dentales y endodóncicas.
Estado de la técnica anterior
En la cirugía dental, el tratamiento endodóncico de un diente (desvitalización o tratamiento de canales) es una acción habitual en una clínica.
Esta acción consiste en limpiar, dar forma y obturar uno o varios canales de una raíz en donde pasa el sistema vasculonervioso de dicho diente. Esta red de canales es compleja debido a su forma y varía en función de numerosos criterios como el tipo de dientes (un mismo diente puede presentar una variabilidad importante de su sistema de canales), su historial patológico, la edad del paciente.
Para ejercitar esta acción habitual, los profesionales (estudiantes de cirugía dental o profesionales que desean perfeccionar) trabajan con dientes humanos extraídos. Esto supone diferentes problemas, a saber, el riesgo muy importante de contaminación cruzada y una desigualdad evidente entre cada profesional (procedente del historial del propio diente). Por tanto, resulta imposible la enseñanza de un protocolo normalizado que es regular en esta disciplina.
Cada vez es más difícil por lo demás obtener dientes extraídos y la legislación regula de manera estricta su uso. Existen diferencias importantes en un mismo diente. Por tanto, un estudiante puede comenzar con un diente que presenta una anatomía de canales compleja, a diferencia de otro que, para el mismo diente, tendrá una anatomía de canales sencilla. El primero considerará que el tratamiento endodóncico es muy difícil mientras que el segundo, por el contrario, lo considerará fácil, lo cual no es el caso en ninguna de las dos situaciones. El problema se encuentra en el hecho de que el diente en donde se ejercitan no corresponde a su nivel de aprendizaje.
Ahora existen, desde hace algunos años, ofertas comerciales de réplicas de diente o dientes artificiales. Las más recientes de estas ofertas recurren a procedimientos de impresión en 3D y proponen una elección posible de entre una pluralidad de réplicas de dientes sanos o degradados. Estos procedimientos de impresión en 3D de réplicas de diente ponen en práctica, por ejemplo, estereolitografía, concretamente usando sulfato de bario.
Así, la sociedad Endo Reality Ltd (www.endoreality.co.uk) propone un procedimiento de fabricación de réplicas de dientes mediante impresión en 3D.
El documento EP1912194 (Nissin) describe un procedimiento de fabricación de una réplica de diente de múltiples capas destinado a la educación dental.
El documento WO2012/156287 A1 describe un dispositivo de simulación de tratamiento endodóncico, que comprende al menos un modelo de diente físico que comprende una cámara pulpar y canales radiculares, fabricado por medio de técnicas de fabricación mediante capas o de prototipado rápido y correspondiente a un caso endodóncico real.
El documento US5.294.380 A describe un procedimiento de fabricación de una prótesis dental que comprende una etapa para calentar un balón después de inclusión de una prótesis de cera, seguida por una etapa de eliminación de la cera a una temperatura que permite polimerizar una resina termoendurecible.
No obstante, sucede que las ofertas conocidas en la actualidad, aunque proponen réplicas realistas de dientes en cuanto a su forma exterior, su textura o su color, no proporcionan un nivel de realismo suficiente para simular correctamente la inserción de instrumentos de canales en el interior de canales dentales realmente representativos de canales naturales. En particular, las réplicas realizadas con los procedimientos de realización de réplica de la técnica anterior, concretamente el divulgado en el documento WO2012/156287 A1 anteriormente citado, incluyen, por diseño, un canal que conecta los canales dentales con una abertura no realista habilitada en la parte superior del diente.
Una primera finalidad de la presente invención es crear un diente artificial o réplica de diente con su sistema de canales fisicorrealista que represente situaciones clínicas diferentes. Un mismo diente cuya anatomía exterior parece la misma podrá presentar un sistema de canales diferente.
Una segunda finalidad de la presente invención es proporcionar una biblioteca de dientes con sistemas de canales variados, con el fin de que los profesionales puedan entender durante su curso universitario o en formación continua un máximo de situaciones clínicas, lo cual debería contribuir a reducir el riesgo de accidentes.
El objetivo es que cada estudiante se ejercite en el máximo de situaciones clínicas que podrá encontrar y no ya descubrir la situación por primera vez ante el paciente como sucede en la actualidad.
Descripción de la invención
Este objetivo se alcanza con un procedimiento para fabricar una réplica de un diente, tal como se define en la reivindicación independiente 1 y un sistema para fabricar una réplica de un diente tal como se define en la reivindicación independiente 10.
Dicho procedimiento para fabricar una réplica de un diente, comprendiendo una impresión en 3D de la réplica a partir de un modelo digital en 3D de dicho diente, que procede de datos digitales de obtención de imágenes de dicho diente, un procesamiento de dichos datos digitales de manera que se obtiene una modelización digital fisicorrealista de uno o varios canales radiculares presentes en dicho diente, de manera que la réplica de dicho diente obtenida mediante dicha impresión en 3D consta de uno o varios canales radiculares biomiméticos.
Según la invención, la modelización digital fisicorrealista consta de una modelización de una constricción apical y/o de un foramen apical de un canal real en la abertura de un ápice del diente, incluyendo dicho o dichos canales radiculares biomiméticos así obtenidos, cada uno, una única desembocadura exterior mediante una réplica de dicho o de dichos forámenes apicales.
Así, con la invención, los estudiantes de cirugía dental y de endodoncia, en formación inicial, así como los profesionales en formación continua, tienen a partir de ahora a su disposición réplicas de diente realmente fisicorrealistas y biomiméticas, concretamente ya que los canales radiculares presentes en estas réplicas según la invención no tienen ninguna desembocadura de construcción en la parte superior y solo están accesibles por medio de instrumentos de canales tras el fresado de la parte superior de la réplica de diente.
En el caso en que la impresión en 3D usa una resina y una cera de soporte adaptadas para constituir la réplica de diente, el procedimiento de fabricación según la invención comprende, además, tras la impresión en 3D de la réplica de diente, una fase de eliminación de la cera en dicha réplica de diente.
La fase de eliminación puede comprender ventajosamente una y/u otra de las siguientes etapas:
- una etapa de paso de la réplica de diente por una estufa a una temperatura predeterminada durante una duración predeterminada,
- una etapa de paso de la réplica de diente por un recipiente de ultrasonidos a una temperatura predeterminada durante una duración predeterminada, conteniendo preferiblemente este recipiente de ultrasonidos aceite de maíz,
- una etapa para colocar la réplica de diente en una centrifugadora en condiciones de temperatura, velocidad de rotación y duración predeterminadas, de manera que se extrae la cera fuera del o de los canales radiculares biomiméticos mediante la o las réplicas de los forámenes apicales.
- una etapa para colocar la réplica de diente en un autoclave durante una duración predeterminada,
- una etapa para aplicar sobre la superficie de la réplica de diente un agente desencerador.
El procedimiento de fabricación según la invención también puede comprender ventajosamente, tras la fase de eliminación de la cera, una etapa para inyectar aceite a partir de una abertura de un ápice de la réplica de diente.
Según otro aspecto de la invención, se propone un sistema para fabricar una réplica de un diente, que comprende medios de tomografía para digitalizar un diente real, medios para generar una modelización en 3D de dicho diente digitalizado, y medios de impresión en 3D de dicha réplica que ponen en práctica una resina y una cera de soporte de dicha réplica, medios para tratar dichos datos digitales de manera que se obtiene una modelización digital fisicorrealista de canales dentales presentes en dicho diente, de manera que dicha réplica de diente procedente de la impresión en 3D consta de canales radiculares biomiméticos, poniendo este sistema en práctica el procedimiento según la invención.
Según la invención, los medios de tratamiento digital están dispuestos para modelizar una constricción apical de un canal real y/o un foramen apical de un canal radicular en la abertura de un ápice del diente, incluyendo dicho o dichos canales radiculares biomiméticos, cada uno, una única desembocadura exterior mediante una réplica de dicho o de dichos forámenes apicales.
El sistema de fabricación según la invención puede comprender además ventajosamente medios para eliminar la cera de soporte de la réplica de diente.
Estos medios de eliminación pueden comprender una estufa, un recipiente de ultrasonidos, una centrifugadora, un autoclave dispuesto para tratar réplicas de diente en bolsas.
Descripción de las figuras
Otras ventajas y particularidades de la invención se desprenderán de la lectura de la descripción detallada de puestas en práctica y de modos de realización en absoluto limitativos, y de los siguientes dibujos adjuntos:
- la figura 1 es una vista radiográfica de una réplica de diente obtenida mediante el procedimiento de fabricación según la invención,
- la figura 2 es una vista a escala ampliada de la figura 1, que ilustra plus particularmente el biomimetismo de un canal radicular,
- la figura 3 es un esquema sinóptico de un ejemplo de realización de un procedimiento de fabricación según la invención, y
- la figura 4 es una vista radiográfica completa de una réplica de diente según la invención, que ilustra la estructura de los canales radiculares biomiméticos.
Modos de realización detallados
Dado que estos modos de realización no son en absoluto limitativos, podrán considerarse concretamente variantes de la invención que solo comprenden una selección de características descritas o ilustradas a continuación aisladas de las demás características descritas o ilustradas (aunque esta selección esté aislada dentro de una fase que comprende estas otras características), si esta selección de características es suficiente para conferir una ventaja técnica o para diferenciar la invención con respecto al estado de la técnica anterior. Esta selección comprende al menos una característica preferiblemente funcional, sin detalles estructurales, y/o tan solo con una parte de los detalles estructurales, si esta parte es únicamente suficiente para conferir una ventaja técnica, o para diferenciar la invención con respecto al estado de la técnica anterior.
Haciendo referencia a la figura 1, la réplica 1 de diente de un diente real es objeto de un tratamiento digital que tiene como objetivo obtener una morfología de un canal radicular CR que sea lo más parecida posible a la de un canal radicular del diente real.
Así, este modelo digital que conduce a la realización de la réplica 1 de diente representa un canal radicular CR que incluye una constricción apical CA antes de desembocar en forma de un foramen apical FA a nivel del ápice AR del diente.
Haciendo referencia a la figura 2, la constricción apical CA presenta una anchura de 0,2 mm (menos 0,1 mm y más 0,2 mm), mientras que el foramen apical FA tiene una anchura de 0,6 mm (más o menos 0,2 mm) y una altura de 0,6 mm (más o menos 0,2 mm). La altura HD de la cúpula apical es de 0,5 mm. Estos datos dimensionales, que presentan bajas dispersiones, son sustancialmente invariables en la especie humana.
La morfología del canal de la réplica de diente así diseñada y fabricada que es biomimética es mucho más realista que la observada en las réplicas de dientes actualmente disponibles que incluyen canales de diámetro constante hasta su desembocadura a nivel del ápice y que, por tanto, no simulan la existencia de una constricción apical y de un foramen apical. Por otro lado, como se ilustra en la figura 4, los canales radiculares biomiméticos de las réplicas de diente realizadas con el procedimiento de fabricación según la invención solo tienen, como única desembocadura hacia el exterior, los forámenes apicales.
Ahora van a describirse, con referencia a la figura 3, etapas del procedimiento de fabricación de una réplica de diente según la invención.
Un diente real 2 es inicialmente objeto (etapa 3) de una operación de tomografía CT (por “computerized tomography”) que produce datos digitales de obtención de imágenes en 3D.
A continuación, se tratan estos datos digitales en 3D (etapa 4) mediante una herramienta de tratamiento de imágenes de manera que se genera un modelo digital D1 que consta de una modelización fisicorrealista de uno o varios canales radiculares.
Entonces se almacena este modelo digital en una base de datos que contiene una biblioteca de modelos digitales que representa una variedad de dientes reales, sanos o degradados.
En respuesta a una selección efectuada por un usuario del procedimiento de fabricación según la invención, de una réplica de un diente, una unidad de impresión en 3D (etapa 5) aprovecha este modelo digital para realizar, a partir de una resina de metacrilato y de una cera, una réplica de este diente, que incluye uno o varios canales radiculares que presentan una morfología biomimética.
A continuación, se dispone la réplica de diente así impresa (etapa 6) en una estufa llevada a una temperatura de aproximadamente 65 0C durante una duración de aproximadamente una hora, de manera que se elimina la cera contenida en el o los canales.
A continuación, se dispone la réplica de diente (etapa 7) en un recipiente de ultrasonidos que contiene aceite de maíz, a una temperatura de 80 °C durante una hora. Entonces se coloca, con el ápice hacia el exterior, (etapa 8) en una centrifugadora con una velocidad de rotación de 4.000 rpm, a una temperatura de 65 °C durante 5 minutos. Para obtener una extracción fina de la cera, a continuación, se coloca (etapa 9) la réplica de diente en un autoclave.
Finalmente, con el fin de obtener un estado perfecto de superficie exterior de la réplica de diente, se usa un agente desencerador (etapa 10) que no provoca degradación de la resina de metacrilato. Entonces se obtiene una réplica 1 de diente lista para emplearse.
En el contexto del procedimiento de fabricación según la invención, pueden suministrarse o bien réplicas de diente cuyos canales están vacíos, o bien réplicas de diente en donde la pulpa dental se simula en forma de una mezcla de aceite y de cera.
En este caso, no se realiza la fase de eliminación anteriormente descrita, y se prevé una etapa a lo largo de la cual se inyecta entonces aceite en el canal de la réplica de diente.
Evidentemente, la invención no se limita a los ejemplos que acaban de describirse, y pueden aportarse numerosas modificaciones a estos ejemplos, sin salir del contexto de la invención. Por supuesto, las diferentes características, formas, variantes y modos de realización de la invención pueden asociarse entre sí según diversas combinaciones en la medid en que no sean incompatibles o excluyentes unas con respecto a otras. En particular, todas las variantes y modos de realización anteriormente descritos pueden combinarse entre sí.
Claims (15)
- REIVINDICACIONESi . Procedimiento para fabricar una réplica (1) de un diente (2), que comprende una impresión (5) en 3D de dicha réplica (1) a partir de un modelo (4) digital en 3D de dicho diente procedente de datos digitales de obtención de imágenes de dicho diente (2), un tratamiento de dichos datos digitales de manera que se obtiene una modelización digital fisicorrealista de uno o varios canales radiculares presentes en dicho diente (2), de manera que la réplica (1) de dicho diente (2) obtenida mediante dicha impresión en 3D consta de uno o varios canales (CR) radiculares biomiméticos,caracterizado por que la modelización digital fisicorrealista consta de una modelización de una constricción apical (CA) y de un foramen apical (FA) de un canal real en la abertura de un ápice (AR) del diente,y por que dicho o dichos canales (CR) radiculares biomiméticos así obtenidos mediante impresión en 3D incluyen, cada uno, una única desembocadura exterior mediante una réplica de dicho o de dichos forámenes apicales (FA) de manera que dichos canales radiculares solo están accesibles tras el fresado de la parte superior de la réplica de diente.
- 2. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 1, en donde la impresión en 3D usa una resina y una cera de soporte, caracterizado por que comprende, además, tras la impresión (5) en 3D de la réplica (40) de diente, una fase (6-10) de eliminación de la cera en dicha réplica de diente mediante el o los forámenes apicales (FA).
- 3. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 2, caracterizado por que la fase de eliminación comprende una etapa (6) de paso de la réplica (1) de diente por una estufa a una temperatura predeterminada durante una duración predeterminada.
- 4. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 3, caracterizado por que la fase de eliminación comprende además una etapa (7) de paso de la réplica (1) de diente por un recipiente de ultrasonidos a una temperatura predeterminada durante una duración predeterminada.
- 5. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 4, caracterizado por que la réplica (1) de diente se sumerge en aceite de maíz contenido en el recipiente de ultrasonidos.
- 6. Procedimiento de fabricación según una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado por que la fase de eliminación comprende además una etapa (8) para colocar la réplica (1) de diente en una centrifugadora en condiciones de temperatura, velocidad de rotación y duración predeterminadas, de manera que se extrae la cera fuera del o de los canales radiculares biomiméticos mediante la o las réplicas de los forámenes apicales.
- 7. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 6, caracterizado por que la fase de eliminación comprende además una etapa (9) para colocar la réplica (1) de diente en un autoclave durante una duración predeterminada.
- 8. Procedimiento de fabricación según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que la fase de eliminación comprende además una etapa (10) para aplicar sobre la superficie de la réplica de diente un agente desencerador.
- 9. Procedimiento de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que comprende, además, tras la etapa de eliminación de la cera, una etapa (35) para inyectar aceite a partir de una abertura de un ápice del diente (40).
- 10. Sistema para fabricar una réplica (1) de un diente (2), que comprende medios de tomografía (CT) para digitalizar un diente real (2), medios (4) para generar una modelización en 3D de dicho diente digitalizado, y medios (5) de impresión en 3D de dicha réplica (1) poniendo en práctica una resina y una cera de soporte de dicha réplica (1), medios para tratar dichos datos digitales de manera que se obtiene una modelización digital fisicorrealista de canales dentales presentes en dicho diente, de manera que dicha réplica (1) de diente procedente de la impresión en 3D consta de canales radiculares biomiméticos, poniendo este sistema en práctica el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que los medios de tratamiento digital (31) están dispuestos para modelizar una constricción apical (CA) de un canal real y un foramen apical (FA) de un canal radicular (CR) en la abertura de un ápice (AR) del diente (2), y por que dicho o dichos canales radiculares biomiméticos obtenidos mediante impresión en 3D incluyen, cada uno, una única desembocadura exterior mediante una réplica de dicho o de dichos forámenes apicales, de manera que dichos canales radiculares solo están accesibles tras el fresado de la parte superior de la réplica de diente.
- 11. Sistema de fabricación según la reivindicación 10, caracterizado por que comprende además medios para eliminar la cera de dicha réplica (1) de diente.
- 12. Sistema de fabricación según la reivindicación 11, caracterizado por que los medios de eliminación comprenden una estufa.
- 13. Sistema de fabricación según una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado por que los medios de eliminación comprenden un recipiente de ultrasonidos.
- 14. Sistema de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que los medios de eliminación comprenden una centrifugadora, de manera que se extrae la cera fuera del o de los canales radiculares biomiméticos mediante la o las réplicas de los forámenes apicales.
- 15. Sistema de fabricación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por que los medios de eliminación comprenden un autoclave dispuesto para tratar instrumentos dentales en bolsas.
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