Después de unas merecidas vacaciones iniciamos la nueva temporada en la misma línea y filosofía con la que emprendimos nuestra reciente andadura, tratando de aproximar las nuevas tecnologías CAD-CAM al campo profesional dental. Los tiempos están cambiando y tenemos que ser conscientes de dicho cambio, siendo aconsejable adaptarnos a la nueva era tecnológica que estamos viviendo lo antes posible, porque, como ya hemos comentado en alguna ocasión, las nuevas tecnologías ya están aquí y han venido para quedarse. Insistimos en que quizás dentro de unos años, la empresa que no se incorpore a la nueva sociedad digital lo tendrá difícil para sobrevivir, por lo que es aconsejable empezar a mirar alrededor y ver ahora qué pasa con las nuevas tecnologías, ante todo para no quedarse obsoleto y fuera de juego.
Habrá que reconocer cuál es la situación actual de la empresa (clínica-laboratorio) y, una vez hecho el diagnóstico, introducir las nuevas tecnologías con un plan estratégico, buscando la diferenciación e investigando nuestra propia competencia. Y una de las tecnologías que está destinada a provocar una verdadera revolución en nuestras profesiones es la fabricación aditiva, conocida comúnmente como Impresión 3D.
Sin embargo, no nos pongamos demasiado serios, y dada todavía la cercanía del periodo estival incluimos en esta entrega pautas, claves y pistas para lo que se puede convertir en un proyecto perfecto para el próximo periodo vacacional (Figura 1).
Impresión 3D
¿La fabricación tradicional está obsoleta? ¿Es posible que en un futuro próximo se pueda imprimir cualquier objeto imaginable desde el más simple juguete hasta prótesis ortopédica pasando por comida?
La impresión 3D abre las puertas al futuro y convierte la ciencia ficción en algo real y presente. Como ya hemos comentado en alguna publicación anterior, la imagen de la clínica dental y del laboratorio dental tal como la conocemos está sufriendo una revolución y aún será mayor a medida que se vayan introduciendo las nuevas tecnologías CAD-CAM en el proceso productivo.
Este tipo de tecnología consigue una popularización de tal forma que se consigue optar a la misma capacidad de diseño y fabricación que antes era exclusivo de unos pocos diseñadores y grandes empresas productoras.
La principal diferencia entre una impresora de inyección de tinta y una impresora 3D es el volumen, mientras que una impresora normal imprime con tinta en dos dimensiones, la impresora 3D imprime objetos tridimensionales con un material fotopolimerizable (por ejemplo).
A lo largo de la historia de la humanidad, los objetos se han construido eliminando las partes sobrantes del material o empleando moldes, sin embargo, las impresoras 3D crean objetos a partir de un diseño y planificación 3D y añadiendo material por capas.
El software de diseño 3D es fundamental en el proceso de la impresión 3D, si la impresora no recibe el archivo correspondiente no puede imprimir nada, solo cuando hay un diseño correcto en 3D se depositará el material por capas correctamente.
De manera general el proceso de impresión en 3D es el siguiente: la impresora, siguiendo las instrucciones a partir del archivo de diseño deposita y solidifica el material; una vez solidificada la primera capa, continúa con una segunda capa y repitiendo el mismo proceso de tal manera que, capa a capa, se va conformando el objeto tridimensional diseñado previamente.
Una de las ventajas que tiene este sistema es que la tecnología de impresión en 3D acerca el espacio entre el mundo virtual y físico, generando objetos tridimensionales con formas muy complejas que hasta ahora solo hemos encontrado en la naturaleza e imposibles de realizar de otra manera, que además son más precisas y versátiles que cualquier otro sistema de producción, tanto humano como tecnológico y que, a medida que crezcan los materiales a imprimir, más posibilidades se crearán.
La evolución de esta tecnología de impresión 3D permitirá imprimir objetos de materiales diversos (inexistentes hoy en día) y de colores variados.
Principios básicos
Los principios fundamentales de la impresión 3D son:
1. La complejidad de fabricación no eleva el coste. En la fabricación tradicional, cuanto más complicada es la forma de un objeto, más cuesta crearlo. En una impresora 3D no supone un coste añadido, en principio no hace falta más tiempo.
2. La variedad sale gratis. Una impresora 3D puede fabricar una forma diferente cada vez. Las máquinas de fabricación tradicional son mucho menos versátiles y el espectro de formas que pueden crear es limitado.
3. Elaboración bajo demanda. Una impresora 3D puede imprimir bajo demanda, siempre que un objeto haga falta.
4. Espacio de diseño ilimitado. Nuestra capacidad de crear formas está limitada por las herramientas que disponemos. Una impresora puede fabricar formas de diseño ilimitado (Figuras 3a-b).
5. Fabricación compacta y portátil. Si una impresora está configurada de manera que su equipo impresor se pueda mover libremente, podrá fabricar objetos más grandes que sí mismas y ocupan muy poco espacio.
6. Se generan menos residuos. La impresión 3D aprovecha mejor la materia prima. Las impresoras 3D que trabajan con metal generan menos residuos que las técnicas de producción con metal tradicionales, que se estima que desperdician un 90% del metal original.
7. No hace falta ensamblaje. Las piezas de las impresiones están interconectadas, en las fábricas actuales crean objetos idénticos que más tarde son ensamblados por robots o humanos, cuantas más piezas tenga un producto, más costará ensamblarlo y más caro será de fabricar. Al crear objetos por capas, una impresora 3D puede imprimir, por ejemplo, una puerta y sus bisagras, al mismo tiempo, sin que haga falta ensamblar las partes (Figura 4).
8. Infinitas variedades de material. Conforme la impresión multimaterial en 3D siga avanzando, será más sencillo fusionar y mezclar materias primas diferentes.
9. Reproducción física precisa. La tecnología de digitalización y la impresión 3D extenderá esta precisión digital al mundo de los objetos físicos, se escanearán, editarán y se duplicarán objetos físicos para crear réplicas exactas o para mejorar el original.
¿Sabías que en el año 1983 Charles W. Hull inventó la impresora 3D?
El primer objeto lo produjo el 9 de marzo de 1983. A las once y media de la noche. «Vino y me lo puso en la mano…», dice muy orgullosa su esposa Anntionnette, mostrando el «hijo» de aquella noche, una especie de copa de una pieza, hecha de plástico (Figura 2).
Él es estadounidense y su empresa 3D Systems fue creada en 1986, tres años después de su primera impresión, en Valencia (California). Ahora ve un futuro muy inmediato de utilización masiva para la manufactura instantánea de objetos domésticos y asume con naturalidad su utilidad para generar tejidos orgánicos a partir de bases celulares. «Todo eso es un desarrollo natural para esta tecnología».
Noticias
–Dispositivo impreso en 3D contra la apnea del sueño. Investigadores de la Universidad de Málaga, junto con la empresa Ortoplus-OrthoApnea han diseñado un dispositivo único en el mundo contra la apnea del sueño, un paso más en la lucha contra esta enfermedad que, gracias a esta colaboración de más de dos años entre ambas partes, ha encontrado una solución personalizada y de última tecnología (Figura 5).
–El Hospital Parc Taulí planifica una veintena de intervenciones quirúrgicas con la ayuda de modelos impresos en 3D. El Hospital Parc Taulí de Sabadell (Barcelona) es el primer centro catalán en incorporar una impresora 3D para mejorar la planificación quirúrgica con la reproducción de imágenes de los TAC en piezas 3D.
El nuevo aparato permite reproducir a tamaño real y en 3D las imágenes médicas de tumores, fracturas o defectos óseos de un paciente, lo que permite a los médicos tener en sus manos el problema y poder diseñar con mucha precisión las guías o prótesis a aplicar en cada caso. Esta técnica previa a las operaciones permite reducir el tiempo de cada intervención, minimizando hasta 40 minutos operaciones de dos horas, mientras que también ahorra complicaciones a los pacientes, que pueden llegar a reducir su recuperación (Figura 6).
–Y para terminar lo hacemos con una noticia relacionada con el arte, eso sí arte impreso en 3D «El problema del caballo».
Un conjunto escultórico impreso en 3D por la artista argentina residente en Gran Bretaña, Claudia Fontes, y titulada «El problema del caballo» está causando sensación en la Bienal de Venecia 2017 (13/05-26/11), que muestra las obras de 120 artistas en unos 90 pabellones. La escultura de Claudia Fontes muestra a un gigantesco caballo blanco de cinco metros de altura cuya frente es tocada por una mujer (Figura 7).
Dr. Alfonso Borja cirujano oral y maxilofacial
En esta ocasión para demostrar que el trabajo y el ocio no tienen que estar contrapuestos tenemos el ejemplo del Dr. Alfonso Borja, reputado especialista en Cirugía Oral y Maxilofacial. Cuenta con más de 20 años de experiencia en la profesión que le han convertido en un gran especialista en el tratamiento de distintos trastornos orales y de la articulación temporomandibular. Dictante de cursos sobre cirugía ortognática, Implantología oral avanzada, injertos óseos maxilares y reconstrucción maxilofacial, y coautor de libros y de numerosos artículos de la especialidad en revistas nacionales e internacionales.
Además de su extenso y dilatado currículum profesional, el Dr. Alfonso Borja es piloto de drones, campo en el que también ha cosechado éxitos. Ha colaborado con la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) en el diseño y construcción mediante impresión 3D del primer y novedoso modelo de dron para la alta competición, que resultó campeón del I Open Nacional Multirrotor y FPV (2005) (Figura 8). Si quieres obtener más información lo podéis seguir en Vimeo (Figura 9). Y como adelanto os dejamos el siguiente vídeo para que os hagáis una idea: (Figura 10).
Si además, sientes curiosidad y estás motivado por construir tu propio dron adjuntamos un link con información al respecto (Figura 11).
–¿Crees que te ha aportado algo el mundo de los drones a tu práctica profesional?
–Empecé en el mundo del 3D por hobby, diseñando piezas de aeromodelismo y mis propios aviones de radiocontrol, y, como conocía los programas de diseño 3D, hice un CD con animaciones 3D para la Sociedad Española de Cirugía Oral y Maxilofacial dirigido a pacientes de cirugía ortognática, en el que mostraba las técnicas quirúrgicas que utilizamos. Y esto fue hace 17-18 años.
Los procesos de fabricación que utilizamos ahora en la práctica clínica (CAD-CAM e impresión 3D), y que cada vez se van a poner más de moda, llevan muchos años en la industria. En el mundo de los drones llevamos bastante tiempo diseñando nuestras piezas, en una época en la que no estaba todo tan abierto. Hoy en día con Internet tienes acceso a un biblioteca tremenda en tu propia casa, pero hace diez años éramos autodidactas, y diseñábamos las piezas en su momento con 3D Studio Max, Autocad, o cualquier otro programa de diseño 3D. Luego fresábamos las piezas, y desde hace 5 años comenzamos a imprimirlas en 3D, fundamentalmente en ABS y PLA.
–¿Cómo aplicas las nuevas tecnologías en tu clínica dental?
–Nosotros en Cirugía Maxilofacial y cirugía ortognática utilizamos la planificación digital desde hace varios años. La cirugía del paciente (cirugía de deformidades faciales, cirugía de implantes) la hacemos virtualmente primero.
Actualmente disponemos de dos escáneres intraorales distintos, y te ayudan mucho, pero sigo viendo que los programas son muy farragosos, en comparación con los programas de diseño 3D industriales. Hace falta una mejor integración de estos programas a nuestro campo profesional. Nos falta todavía esa herramienta de diseño ideal.
–¿Cómo crees que será la práctica odontológica y más concretamente la Implantología dentro de 5 años?
–El flujo de trabajo será digital y va a haber un trabajo en equipo que va a integrar a más profesionales. El que siga trabajando de forma individualista no va a ser capaz de responder a las demandas de la sociedad.
Vamos a sustituir nuestro flujo de trabajo actual, con toma de impresiones, modelos de escayola, etc. Todo esto se va a convertir en un flujo de trabajo digital, lo cual va a hacer que sea mucho más rápido para el paciente, que tenga la solución mucho antes, y que nosotros seamos mucho más precisos. En nuestro campo en concreto (Maxilofacial), creo que unificar el diseño digital de sonrisas junto con el diseño de cómo vas a dejar la cara del paciente en caso de deformidades faciales es el futuro, y eso va a implicar una colaboración mucho mejor entre odontólogo, prostodoncista, ortodoncista y cirujano maxilofacial.
¡Nos vemos próximamente y que las nuevas tecnologías te acompañen!
