GUIDE D'APPLICATION FORMLABS

Impression 3D de guides chirurgicaux

Surgical Guide Resin de Formlabs est un matériau biocompatible formulé pour fabriquer des guides chirurgicaux, des pilotes de perçage et des gabarits de perçage. Ce guide d'application présente chaque étape de la création de guides chirurgicaux imprimés en 3D sur les imprimantes 3D SLA Form 2, Form 3B et Form 3BL. Suivez la procédure de travail suivante pour garantir des résultats précis.


livre blanc Impression 3D de guides chirurgicaux
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Impression de guides chirurgicaux avec les imprimantes Formlabs

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Essentiels

Fabriqué par Formlabs

 

Fabriqué par des tiers
  • Planification du traitement et logiciel de conception (CAO) du guide chirurgical
  • Scanner 3D intraoral ou de bureau
  • Scanner CBCT
  • Manchons de guides chirurgicaux

 

1. Scan

 

Afin de planifier le traitement et concevoir le guide chirurgical, il faut recueillir des données anatomiques sur la dentition du patient à l’aide d’un scanner. Vous pouvez utiliser directement un scanner intraoral ou un scanner optique de bureau pour obtenir une empreinte en PVS (Polyvinyle siloxane) ou en plâtre dentaire.

Pour faire un guide chirurgical complètement limité, il faut capturer l'anatomie de l'ostéotomie du patient à l'aide d'un scanner CBCT.

 

2. Conception

Pour commencer, concevez le guide chirurgical dans un logiciel CAO dentaire, comme 3Shape Implant Studio. Le logiciel choisi devra accepter l'export de fichiers ouverts STL pour assurer la compatibilité avec PreForm.

Ajustez les paramètres de conception avec soin pour assurer la sécurité, la précision et le confort. Concevez des guides chirurgicaux à imprimer sur les imprimantes SLA Form 2, Form 3B ou Form 3BL en suivant les instructions ci-dessous pour obtenir des résultats durables et solides. Modifiez les valeurs des paramètrs de conception recommandées en fonction de la marque et des dimensions des manchons de guidage utilisés.

 

Paramètre de conceptionMinimum ValeurMaximum Valeur
Épaisseur des paroisAssure la stabilité structurelle, elle doit être assez épaisse pour une résistance et une durabilité suffisantes.2,0 mmn/a
Décalage par rapport aux dentsCeci a une incidence sur l'ajustement du guide sur les dents du patient. Des valeurs élevées donneront un guide plus lâche alors que des valeurs plus faibles donneront un guide plus serré.0,050 mm0,070 mm
Décalage du manchonL'ajustement pour emmanchement à la presse doit être serré quand vous insérez le manchon de guidage métallique.0,000 mm0,040 mm

 

 

Le guide pas à pas exact de la planification du traitement et de la conception du guide chirurgical varie d’un logiciel à l’autre, mais correspond en général au même processus de haut niveau. Pour obtenir des conseils détaillés sur la conception des guides chirurgicaux, contactez l'éditeur de votre logiciel. 

Voici quelques meilleures pratiques et points à prendre en compte pour l'impression 3D de guides chirurgicaux :

2.1 Import des scans

Importez le scan optique 3D réalisé avec un scanner intraoral ou de bureau de la dentition du patient et le scan CBCT de l'ostéotomie du patient dans votre logiciel de CAO dentaire. 

Le format de fichier standard pour les scans optiques 3D est STL, et le standard pour CBCT est DICOM. La plupart des scanners permettent l'export ouvert et la plupart des logiciels permettent l'import ouvert de ces types de fichiers. Assurez-vous que le logiciel est compatible avec les scanners lors de l’achat de nouvelles solutions.

2.2 Examen des scans

Examiner les scans CBCT et identifier les nerfs mandibulaires le cas échéant.

2.3 Alignement des scans

Alignez le scan intraoral et le scan CBCT en utilisant à la fois des outils manuels d'identification des points d'intérêt et des outils automatiques permettant un alignement détaillé. Ceci permet aux données de surface détaillées et aux données osseuses CBCT d'être utilisées dans la conception des traitements.

2.4 Traitement de la conception

Sélectionnez l'implant désiré et placez-le sur l'anatomie du patient. Choisissez la position, l’angle, la profondeur, les résultats cliniques souhaités et la conception de l'ouvrage de restauration. La plupart des logiciels de CAO dentaire offrent une bibliothèque d'implants, ce qui vous permet de concevoir virtuellement avec le système d'implant utilisé pour un cas spécifique.

2.5 Conception du guide chirurgical

Concevez le guide chirurgical en dessinant la zone souhaitée de l’arcade à couvrir. Pour un meilleur maintien et une meilleure précision, utilisez un guide d'arcade complète. Le logiciel de CAO dentaire devrait générer un modèle intégrant le système d'implant à la conception du guide.
 

2.6 Export

Une fois la conception réalisée, exportez le modèle numérique de la pièce sous forme de fichier au format STL ou OBJ.

 

3. Impression

 

3.1 Choix du matériau

Ouvrez PreForm. Sélectionnez « guide chirurgical » dans le menu Matériaux. 
 

3.2 Import des fichiers de modèles dans PreForm

Importez le fichier STL ou OBJ dans PreForm.

Remarque :

Si vous utilisez 3Shape Implant Studio ou un autre logiciel CAO dentaire qui s'intègre à PreForm, les étapes 3.2-3.4 sont automatisées. Le logiciel oriente automatiquement les pièces et génèrent les supports. Votre fichier prêt à imprimer s'ouvre directement dans PreForm. Une fois chargé, il suffit de cliquer sur Imprimer.

 

3.3 Orienter les modèles

Orientez les pièces horizontalement avec la surface interne à l'opposé de la plateforme de fabrication pour s'assurer que des supports ne soient pas générés sur ces surfaces. Si vous imprimez plus d'un guide chirurgical en une seule impression, positionnez chaque modèle sur la plateforme de fabrication pour optimiser le positionnement.

3.3.1 Orientation sur la Form 3BL

Le chevauchement des lasers de la Form 3BL crée une ligne de jonction qui divise le volume d’impression en deux parties égales.

Les pièces doivent être positionnées dans la moitié arrière ou avant de la zone de fabrication de manière à ne pas dépasser la ligne de jonction.

Dans cet exemple, deux pièces mal positionnées dépassent la ligne de jonction de la zone d’impression.

Remarque : Faire dépasser des guides chirurgicaux de la ligne de jonction peut altérer l’ajustement de ces pièces. 

Enfin, cet exemple illustre un positionnement correct des deux pièces situées chacune entièrement dans la moitié arrière et avant de la zone d’impression. 

Remarque : La base ou la structure de support peuvent se trouver à cheval sur la ligne de jonction sans affecter la pièce qu’elles soutiennent.

3.4 Génération des supports

Générez des supports à l'aide de l'option Auto-generation (Génération automatique des supports) de PreForm.

Pour permettre un assemblage simple et précis, veilez à ce qu'il n'y ai pas de supports vers les trous des manchons de guidage ou sur la surface intrados. Utilisez la fonction manual support editing (modification manuelle des supports) pour inspecter l'emplacement des supports et ajouter ou retirer des supports, si nécessaire.

 

 

3.5 Télécharger l'impression

Envoyez l'impression vers l'imprimante Form 2, Form 3B ou Form 3BL.

3.6 Préparer l'imprimante et la résine

Mélangez bien la résine avant d’insérer la cartouche en agitant et en retournant celle-ci plusieurs fois. Placez le bac à résine adapté à votre imprimante 3D Formlabs, la cartouche de Surgical Guide Resin et la plateforme de fabrication dans l'imprimante. 

Surgical Guide Resin est compatible avec Form 2 Resin Tank LT, Form 2 Standard Resin Tank, Form 3 Resin Tank et Form 3L Resin Tank.

Attention :

Pour que la biocompatibilité et la conformité soient complètement respectées, il faut réserver un bac à résine, une plateforme de fabrication et un Finish Kit ou Form Wash à l’usage de la Surgical Guide Resin, qui ne pourront être partagés qu’avec d’autres résines biocompatibles Formlabs.

3.7 Impression

Commencez l'impression en sélectionnant la tâche d'impression dans le menu d'impression de l'imprimante. Suivez toutes les instructions ou boîtes de dialogue affichées sur l'écran de l'imprimante. L'imprimante va automatiquement terminer l'impression.

 

4. Post-traitement :

 

Le post-traitement des guides chirurgicaux imprimés en 3D comprend six étapes : le retrait des pièces, le rinçage, le séchage, la post-polymérisation, le retrait des supports et le polissage.

 

 

4.1 Retrait des pièces

Les pièces imprimées peuvent être retirées de la plateforme de fabrication avant ou après le lavage. Pour retirer les pièces de la plateforme de fabrication, retirez la plateforme de fabrication de l'imprimante, faites glisser l'outil de retrait sous la base de vos impressions et faites tourner l'outil pour retirer le guide chirurgical.

4.2a Laver les pièces avec Form Wash

If you do not own a Form Wash, skip to 4.2b.

Placez les guides chirurgicaux, libres ou encore attachés à la plateforme de fabrication dans Form Wash, rempli d'alcool isopropylique à 99 %. Programmez le lavage pendant 20 minutes pour laver les pièces et retirer la résine liquide avant la post-polymérisation. 

4.2b Laver les pièces avec Finish Kit

Si vous n'avez pas de Form Wash, passez l'étape 4.2b.

Enlevez les pièces de la plateforme de fabrication à l’aide de l’outil de retrait comme décrit à la section 4.1 Retrait des pièces. 

Rincez les pièces dans deux paniers d'alcool isopropylique à 99 % pendant 10 minutes pour laver les pièces et retirer la résine liquide avant la post-polymérisation.

4.3 Sécher les pièces

Laissez complètement sécher les pièces à l’air libre (au moins 30 minutes) ou séchez-les avec de l’air comprimé qui chassera l’alcool isopropylique de la surface des guides chirurgicaux. Inspectez attentivement les pièces pour vous assurer que tous les guides chirurgicaux sont entièrement lavés et séchés sans particules ni résidus de résine non polymérisée avant de passer aux étapes suivantes. Au besoin, recommencer le lavage avec de l'alcool isopropylique à 99 % propre.

Si les pièces imprimées sont toujours sur la plateforme de fabrication, retirez les à l’aide de l’outil de retrait comme décrit à la section 4.1 Retrait des pièces.

4.4 Post-polymérisation des pièces avec Form Cure

Les guides chirurgicaux imprimés doivent être exposés à la lumière et à la chaleur pour qu'ils deviennent biocompatibles et pour optimiser leurs propriétés mécaniques. La post-polymérisation est également essentielle pour polymériser complètement le guide chirurgical et assurer ainsi le confort et la sécurité du patient. Placez les guides imprimés dans la Form Cure. 

Le processus de post-polymérisation dépend de l'imprimante utilisée pour imprimer les guides chirurgicaux.

ImprimanteTempérature de post-polymérisationDurée de post-polymérisation
Form 260°C30 minutes
Form 3B70 °C30 minutes
Form 3BL70 °C30 minutes

Laissez l'unité de post-polymérisation refroidir à la température ambiante entre les cycles de post-polymérisation.

Pendant la post-polymérisation, la couleur va passer d'un jaune translucide à un orangé translucide. 

Attention :

Une post-polymérisation inappropriée peut altérer les propriétés mécaniques et la biocompatibilité. Respectez toujours les recommandations officielles de Formlabs pour obtenir les meilleurs résultats possibles.

4.5 Retirer les supports

Coupez soigneusement les supports au niveau de leurs points de contact avec le guide chirurgical imprimé à l'aide de la pince coupante fournie dans le Finish Kit Formlabs ou un autre outil de retrait. Le matériau suite à la post-polymérisation pouvant être friable, les points doivent être coupés avec précaution. Les supports peuvent également être enlevés avec d’autres appareils spécialisés comme des disques de coupe ou des fraises en carbure.

4.6 Polir les pièces

Polissez les pièces à l’aide de méthodes de polissage dentaires typiques telles que le papier de verre de grain élevé pour lisser les marques des supports pour le confort du patient. Pour que la pièce soit encore plus translucide, polissez les guides à l’aide d’une pierre-ponce et d’un disque en tissu ou autre instrument de polissage.

Attention :

Inspectez le guide chirurgical à la recherche de fissures. Jetez-le si des fissures sont détectées.

Remarque :

N'enlevez les supports qu'après la phase de post-polymérisation pour être sûr que les pièces ne se déforment pas au cours du traitement.

4.7 Assemblage du guide chirurgical

Les manchons de guides chirurgicaux sont nécessaires pour que les forets ne coupent pas le guide imprimé en lui-même. Pour garantir une sécurité et une utilisation correctes, assemblez les guides imprimés avec le manchon de guide chirurgical sélectionné lors de la conception. 

Lorsque vous utilisez les paramètres de conception recommandés, vous pouvez insérer des tubes métalliques ou des manchons de guide chirurgical dans le guide. La friction maintient le tube métallique en place. Veillez à utiliser seulement des manchons de guide chirurgical compatibles.

 

5. Utilisation

 

5.1 Stérilisation, nettoyage et désinfection

Les guides imprimés en Surgical Guide Resin peuvent être stérilisés selon les recommandations du CDC (Centre pour le contrôle et la prévention des maladies), dans les autoclaves à vapeur standard, avec ou sans sachets de stérilisation. Stérilisez conformément aux protocoles du fabricant de l'autoclave ou en place chez l'utilisateur, ou à l'un des cycles d'autoclave approuvés par le CDC (Centre pour le contrôle et la prévention des maladies) ci-dessous.

Type d'autoclaveTempératureDurée
Pré-stérilisateur à vapeur sous vide132 °C / 270 °F4 minutes
Déplacement par gravitaire121 °C / 250 °F30 minutes

Remarque :

Ne pas dépasser les cycles d'autoclave de 20 minutes à 134 °C / 273 °F ou de 30 minutes à 121 °C / 250 °F, des cycles d'autoclave plus longs et plus chauds pouvant entraîner une dégradation des propriétés mécaniques et de la précision du guide chirurgical.

Les cycles d'autoclave doivent comprendre un cycle à sec pour maintenir au mieux la précision. Par exemple, selon les directives du CDC (Centre pour le contrôle et la prévention des maladies), les instruments emballés préalablement stérilisés dans un autoclave à vide doivent être séchés pendant 20 à 30 minutes. Après la stérilisation en autoclave, les pièces changent de couleur et passent d'un orange translucide à un jaune clair translucide.

Si des méthodes de nettoyage ou de désinfection sont préférées, suivez les protocoles en place dans votre laboratoire ou cabinet. Les méthodes de désinfection testées incluent tremper le produit fini dans de l'alcool isopropylique propre à 70 % pendant 5 minutes.

Remarque :

Ne laissez pas le guide chirurgical dans une solution d'alcool pendant une période prolongée car cela pourrait dégrader ses propriétés mécaniques et sa précision.

Après la désinfection et la stérilisation, inspectez la pièce imprimée à la recherche de fissures pour vous assurez l'intégrité du guide chirurgical avant de l'utiliser sur le patient.

5.2 Réaliser la procédure

Réaliser la procédure avec précision en utilisant le guide chirurgical.

6. Biocompatibilité

La Surgical Guide Resin est non cytotoxique, non sensibilisante, non irritante et conforme à la norme ISO 10993-1: 2018.

PRNT-0015 Revision 01 11-10-2020