Una nuova tecnologia per le migliori protesi del pianeta

Autori Michele Tonizzo

Introduzione
Immaginate di essere un dentista o un odontotecnico con il potere di creare le migliori dentiere del pianeta. Questo lavoro dipenderebbe da una serie di fattori. In generale i fattori importanti sono: estetica, funzionalità, fit su misura, stabilità, prevedibilità, facilità di manutenzione, prezzo/valore, velocità/qualità di produzione, sostenibilità e comfort/soddisfazione del paziente per decidere quali sono le protesi migliori per ripristinare la perdita dei denti naturali.

L'aumento della domanda di odontoiatria digitale e l'avvento di tecnologie come il CAD/CAM, la chirurgia guidata e la stampa 3D generano anche la necessità e la soluzione di un flusso di lavoro odontoiatrico completamente digitale. Queste tecnologie contribuiscono a rendere le protesi migliori rispetto alle soluzioni del passato grazie a una maggiore precisione, alla produzione additiva e al nuovo design, ai materiali avanzati, alla ripetibilità e alle tecniche meno invasive.

Scegliendo la tecnologia Hi-Fiber per i componenti della protesi chiamati framework (o ponti, barre di rinforzo, sottostrutture), le protesi possono ottenere un aspetto e una funzione molto naturali. Queste strutture su misura, rinforzate in fibre di vetro, sono realizzate grazie a una nuova ed esclusiva innovazione di stampa 3D chiamata Continuous Fiber Manufacturing (CFM). Ma cos'è esattamente la CFM e, soprattutto, perché i professionisti del settore dentale dovrebbero utilizzarla per realizzare rinforzi dentali al posto del titanio, delle leghe metalliche di cromo-cobalto o dell'ossido di zirconio fresati tradizionalmente?

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La tecnologia CFM
Il CFM si basa sulla stampa 3D di materiali compositi a fibra continua. Chiamati anche compositi avanzati o ad alte prestazioni, questi compositi non sono gli stessi compositi dentali comunemente utilizzati sul mercato ad oggi, come i dischi di compositi rinforzati in fibre corte. I compositi avanzati sono tra i materiali con le più alte prestazioni meccaniche al mondo grazie alle fibre continue e alla resina termoindurente. Sono ultra resistenti, leggeri, durevoli (resistenza al calore/corrosione) e possono superare i metalli. Per questo motivo sono ampiamente utilizzati in applicazioni complesse nei settori aerospaziale, automobilistico, biomedico, edile, nautico e altri.

I materiali compositi come Hi-Fiber sono caratterizzati da un'elevata resistenza meccanica. L'elevata resistenza si ottiene grazie alla dispersione delle sollecitazioni attraverso il filo continuo unidirezionale, che lavora come un unico pezzo per garantire lo stesso livello di resistenza in tutti i punti. Ciò consente una deformazione più permissiva sotto i carichi imposti e la capacità di assorbire fino a cinque volte l'energia di rottura della lega di titanio, che è più rigida ma anche più fragile.

Il processo di stampa 3D di CFM genera strutture biocompatibili e personalizzate rinforzate da fibre di vetro continue. Queste strutture, chiamate Hi-FIber, hanno un design che si adatta all'anatomia intraorale unica di ogni paziente e alla scansione digitale. La produzione può far risparmiare tempo e risorse ai laboratori odontotecnici.

Durante la produzione CFM di Hi-Fiber, la resina riveste un filo continuo di fibre di vetro traslucide e un'apparecchiatura laser, la quale lo trasforma chimicamente in un solido rigido e infusibile, proprio come le resine dentali estetiche. Il risultato è costituito da strutture leggere di 0,4 mm di spessore della parete, efficienti, ecologiche ed efficaci anche in spazi e volumi ristretti. Questo riduce l'ingombro della protesi e offre ai pazienti un aspetto naturale e un'ottima esperienza alimentare e di guarigione.

Un altro vantaggio del CFM è che produce una struttura con una resistenza alla trazione di 1014,9 MPa e un modulo elastico di 33,4 GPa. Caratteristiche che aggiungono forza alle protesi senza appesantirle come l'ossido di zirconio o il metallo, e che si comportano in modo molto simile all'osso corticale per assorbire l'energia delle forze di masticazione e morso.

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Perché CFM?
Il CFM offre una nuova tecnica per modernizzare le protesi. Questa tecnologia di produzione brevettata è stata sviluppata da esperti di materiali e ingegneria del Politecnico di Milano e da professionisti dentali esperti. Il CFM ottimizza il processo di produzione dei rinforzi dentali. Non viene sprecato alcun materiale di produzione, a differenza della fresatura, che utilizza la produzione sottrattiva che può sprecare fino al 90% di scarti non riutilizzabili. Le fresatrici possono anche essere costose macchine da acquistare e mantenere per la produzione di strutture.

CFM stampa in 3D con robot precisi e in grado di depositare accuratamente il filo di vetro pre-tensionato resinoso. Avvia la polimerizzazione e solidifica il filo nella posizione corretta, seguendo le forme più complesse e la personalizzazione specifica del paziente. La stampa finale viene controllata e misurata per garantire la precisione geometrica e pulita con ultrasuoni in un bagno di alcol prima di essere confezionata. L'intero processo di produzione è monitorato in tempo reale tramite i dispositivi mobili dell'operatore e i progressi possono essere seguiti sulla piattaforma web o tramite email automatiche di aggiornamento per gli utenti. Ogni ordine e record di produzione viene conservato digitalmente.

Una volta che il rinforzo stampato in 3D Hi-Fiber arriva al laboratorio odontotecnico o alla clinica per l'assemblaggio e la finalizzazione, vengono eliminate le fasi di trattamento superficiale tipicamente utilizzate per i metalli o la zirconia, come l'aggiunta di primer, l'opacizzazione o la sabbiatura. In questo modo si ottiene un processo di finalizzazione rapido senza ridurre la qualità e le prestazioni del materiale.

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⁠Altri vantaggi
Il CFM offre molti vantaggi al settore dentale. I professionisti del settore dentale dovrebbero prendere in considerazione l'uso del CFM, disponibile solo nei rinforzi dentali Hi-Fiber, perché può: 

1. Contribuire a creare protesi dall'aspetto naturale
2. Offrire un comportamento biomeccanico naturale
3. Offrono una maggiore adesione alle resine estetiche
4. Ridurre gli scarti di produzione e i tempi di riabilitazione
5. Semplificare il flusso di lavoro per evitare trattamenti superficiali, modifiche e lavoro extra
6. Sono realizzati con tecniche all'avanguardia in odontoiatria digitale, un'evoluzione progettuale e produttiva e un'innovazione high-tech di crescente interesse

I materiali utilizzati in CFM per realizzare Hi-Fiber sono inoltre biocompatibili secondo la norma UNI EN ISO 10993-5 e l'impegno dell'azienda nella gestione e nel controllo della qualità dei propri processi produttivi sono riconosciuti dalla norma UNI CEI EN ISO 13485:2016 e conformi alla Direttiva Europea 93/42/CEE e sm.

Conclusione
Quando si pensa a come creare o ricevere le migliori protesi dentarie del pianeta, non bisogna dimenticare di considerare i componenti e le tecnologie disponibili per l'intero sistema protesico, come i rinforzi dentali Hi-Fiber. L'ampia gamma di materiali e processi produttivi oggi disponibili consente agli odontotecnici e agli odontoiatri di selezionare accuratamente le soluzioni con i migliori risultati per ogni specifico paziente e di consigliare come ottenere i risultati desiderati e fornire una migliore assistenza al paziente.

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