A bioimpressão, uma tecnologia que envolve a impressão de tecidos vivos, é um dos desenvolvimentos mais inovadores na odontologia. Apesar do imenso potencial da bioimpressão, muitos dentistas consideram o conceito um tanto abstrato e difícil de entender. Para desmistificar as complexidades deste processo de alta tecnologia, o Dental Tribune International conversou com Forrest Hall , que compartilhou sua abordagem passo a passo para aprender com software livre como funciona a bioimpressão.
bioimpressão em odontologia. A forma como a impressão com tecido vivo é realizada ainda é bastante vaga para muitos dentistas. Você recomenda que os dentistas experimentem seu projeto CAD de um esqueleto humano para aprender os fundamentos da bioimpressão. O que eles precisam para começar?
Existem vários exames de anatomia de código aberto que foram convertidos em arquivos STL para CAD, disponíveis online gratuitamente. Selecionei um que pude verificar se era o mais preciso possível. Você pode usar qualquer software CAD gratuito disponível online e importar o arquivo STL para ele. As próximas etapas envolvem a importação do esqueleto para um software 3D que permite interagir com malhas. O esqueleto possui uma malha pré-existente; no entanto, a malha é contínua e não para cada osso individual.
O processo envolve entrar no modo editor e selecionar a malha para cada osso, o que permite separar os ossos em suas próprias peças digitais individuais nas quais você pode trabalhar. Em seguida, você transforma a malha em uma estrutura de arame, essencialmente transformando-a em uma estrutura oca com linhas semelhantes a uma teia de aranha.
Este wireframe pode ser ajustado para concentração e escala, alterando efetivamente sua bitola. A estrutura de arame pode então ser suavizada, dando-lhe uma aparência orgânica perfeita para criar estruturas ortopédicas ou qualquer tipo desejado de andaime para biomateriais serem impressos e crescerem.
Você pode explicar melhor como isso funcionaria na prática, especificamente com algo como uma mandíbula?
Claro. Por exemplo, com uma mandíbula, o software CAD possui todas essas pequenas ferramentas que permitem transformar a malha em um wireframe. Este wireframe fica oco, permitindo ajustar a concentração da malha. Em seguida, usando a operação de filete, você pode suavizar um canto e fornecer um raio arredondado, dando ao wireframe uma aparência orgânica muito boa, se desejar.
Para o meu projeto, pretendo criar uma estrutura ortopédica, algo como um exoesqueleto para ossos, ao qual você poderia adicionar preenchimento adicional ou um enxerto ósseo. Essa estrutura de arame do lado de fora é útil porque o osso ainda precisa ser capaz de se conectar ao tecido circundante.
Com os avanços na fabricação aditiva, como a sinterização de metal a laser, essas estruturas de arame podem ser criadas de maneira mais fácil e econômica usando materiais bioestáveis, como titânio e cerâmica.
“Ao aplicar as forças específicas que atuam na estrutura, você pode ver como o osso reagirá e como a força será distribuída no osso.”
Que outras medidas os médicos poderiam experimentar?
A próxima etapa envolve uma subseção chamada otimização de topologia. Isto permite executar uma simulação na estrutura sob tensão, torção, compressão ou força de expansão. Ao aplicar as forças específicas que atuam na estrutura, você pode ver como o osso reagirá e como a força será distribuída no osso.
Esse processo, chamado de análise de elementos finitos, é muito utilizado na engenharia. Alguns softwares permitem alterar a concentração das malhas em áreas de maior e menor força, criando uma peça mais otimizada. Esta é uma ciência muito interessante, com muitas possibilidades na medicina e na odontologia, resultando numa peça que é ao mesmo tempo bioidêntica e forte.
Nota editorial:
Este artigo foi publicado originalmente na EAO Berlin 2023 e na 3D Printing – revista internacional de tecnologia de impressão dentária nº 2, 2023.
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