Estructura dental sobre implantesEstructura dental sobre implantes

En este artículo vamos a intentar mostrar las posibilidades de un sistema de CAD 3D para el diseño de una estructura dental, en este caso utilizando un CAD industrial, Rhinoceros 3D.

Para este ejemplo partimos de un caso real, una estructura realizada manualmente que luego no ha encajado en el paciente de forma correcta, por eso se ha optado por utilizar una solución digital. Partimos de un modelo, la estructura de fundición y unos transfers para cada tipo de implantes, en este caso el modelo tiene 3 tipos de implantes diferentes.

Escaneado de los elementos

Molde

Molde con referencias

El primer escaneado fue del molde del paciente con unos transfer atornillados para poderlas utilizar más adelante como referencia de posicionamiento de los implantes.

Este modelo se ha escaneado con un escaner optico de luz estructurada en 5 ejes para poder acceder a más rincones. Aun así en la imagen se pueden ver infinidad de huecos en el modelo escaneado que pertenece a las zonas con "sombras" o donde la luz del escaner no ha podido acceder.

Realmente la información que nos interesa es la referente a la posición de cada implante. Normalente para esto se utilizan pilares de escaneado, en este caso no se disponia de estos elementos y se usaron transfers atornillados a cada implante. Este modelo utiliza 3 tipos diferentes de implantes y por lo tanto tuvimos que utilizar 3 modelos diferentes de transfers.

pieza-inicial-2

Pieza de fundición

La pieza, realizada manualmente en cera y luego fundida en cromo cobalto, fué escaneada en varias posiciones y luego los diferentes escanados fueron unidos en uno solo para tener la pieza terminada.

Algunas zonas, como las que tenían las conexiones para los aditamentos, no pudieron ser escaneadas, en este caso por ser partes brillantes ya que un escaner optico no permite capturar datos de zonas reflectantes. En este caso no tiene importancia ya que la zona de contacto con el implante será reconstruida más adelante.

molde-pieza

Conjunto montado

Lo que se va a realizar es reconstruir el molde y la pieza por separado, una vez hecho se usará este último escaneado para unir molde y pieza en la posició correcta y hacer encajar la localización de los implantes en ambos elementos con una precisión casi perfecta.

Reparación del molde de yeso.

Una vez adquirida toda la información el siguiente paso es "limpiar" el modelo de yeso, para eso primero se importan desde formato IGES la geometría de los transfers en 3D que han sido escaneados previamente:

Estos son los 3 transfers:

transfer-1 transfer-2 transfer-3

Una vez importados los 8 transfers se alinean con el escaneado del modelo usando como referencia el escaneado de cada transfer:

modelo-con-transfers-posicionados

Para una mejor visualización vamos a colocar también las réplicas en el molde partiendo de la geometría 3D de estas réplicadas importadas en formato IGES. Estas son las 3 replicas utilizadas:

replica-1 replica-2 replica-3

Estas replicas en 3D una vez importada se ajusta a los datos escaneados. Con los transfers posicionados en la localización correcta podemos ajustar las réplicas a los transfers:

transfers-replicas

Si borramos los transfers del modelo escaneado y sobreponemos las replicas que acabamos de posicionar tenemos el modelo con las replicas perfectas en la posición correcta:

Molde

modelo-transfers-reparado

Tras este paso ya tenemos el modelo listo y lo más importante: los implantes localizados en su posición correcta. Podemos dar por finalizada esta fase y pasar a la siguiente.

Reparación de la pieza

La pieza de fundición que se utiliza como modelo de partida también necesita varias modificiaciones, primero cerrar huecos y suavizar aristas que hayan podido quedar tras escaneado.

pieza-inicial

Las zonas de conexción con los implantes no han sido escaneadas por 2 motivos, primero que al ser una zona brillante el escaner no lo ha podido adquirir y luego por no ser necesario ya que van a ser reconstruidos.

Primero se recorta la zona a reconstruir:

pieza-sin-conexinResultado tras eliminar la parte de las conexiones

El siguiente paso es añadir las nuevas conexiones modeladas en 3D con superficies y sólidos a la pieza escaneada en formato STL o malla de triángulos. Estas conexiones se modelan aprovechando la posición de los implantes que hemos calculado al reparar el molde de yeso.

pieza-terminada-conexiones-implantes

Los taladros interiores no han sido modelados, no es necesario, ya que el propio programa de CAM es capaz de realizar los taladros sin la necesidad de que esten ya creados previamente en el modelo 3D.

Al realizar el modelado de las conexiones con el programa de CAD uno de los detalles importantes que sepueden solucionar son las interferencias en la dirección de inserción. Esta pieza tiene implantes con grandes inclinaciones y otros que no tanto. Queremos poder atornillarla directamente, sin interfaces, lo que obliga a garantizar que encaja a la perfección y sin interferenccias, en la siguiente sección podemos ver una de las conexiones más inclinadas y como se ha creado una conexión a medida para evitar interferencias:

sección-implante-replica

Sección de implante inclinado

 

Con esto ya tenemos la pieza terminada y podemos comprobar el resultado con las réplicas y el modelo.

pieza-con-replicas

pieza-con-modelo-terminado

!!!Ya podemos mecanizar la pieza!!!

Identificación

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