Dossier publié initialement dans 3D ADEPT MAG en janvier–février 2021. Les fonctions, produits, perspectives et entretiens reflètent cette période. Les applications décrites doivent être distinguées selon leur usage : modèle de travail, outil de procédure ou dispositif destiné au patient.
L’impression 3D complète les outils de fabrication numérique des laboratoires dentaires. Quels progrès apporte-t-elle et quelles difficultés de coût, de formation ou de validation restent à résoudre ? Ce dossier de 2021 croise les regards de Stijn Hanssen, responsable des ventes, du marketing et des applications chez 3D Systems, et de Mayra Vasques, fondatrice d’Innov3D.
L’adoption ne dépend pas seulement de la machine. Elle suppose des compétences dans l’acquisition des données, la conception, la fabrication et le contrôle, ainsi qu’une organisation adaptée au laboratoire.
Une étude de SmarTech publiée en 2018 projetait un marché de l’impression 3D dentaire de 9,5 milliards de dollars en 2027. Il s’agit d’une prévision établie à cette date, pas d’un chiffre réalisé ni d’une garantie de rentabilité pour un cabinet.
Principaux outils de fabrication utilisés dans un laboratoire dentaire
Le flux numérique commence par l’acquisition de données, puis la conception et la préparation de la fabrication. La numérisation optique intra-orale ou de laboratoire décrit des surfaces ; la tomographie, dont la CBCT, fournit des données volumétriques. Ces données ne sont pas interchangeables, et le logiciel ne remplace pas l’acquisition.
La CBCT utilise des rayonnements ionisants : son recours dépend de l’indication clinique et ne doit pas être systématique pour chaque impression. Les outils de CAO aident ensuite à préparer le modèle, sans se substituer aux données acquises. Selon Hanssen :
« La dentisterie subit des changements fondamentaux, en abandonnant l’analogique au profit de workflows numériques. La numérisation, la conception, les matériaux d’impression 3D et l’impression 3D deviennent des éléments essentiels des soins bucco-dentaires. Les limites traditionnelles s’estompent. La plupart des prestataires de soins dentaires trouveront dans le scanner intra-oral une alternative plus précise et plus pratique aux matériaux d’empreinte analogiques. Le processus de numérisation dépend du cas présenté par le patient : numérisation d’une empreinte ou numérisation intra-orale. L’important est ce que l’on fait ensuite avec les données numérisées. La précision de la conception et de l’impression est très importante pour offrir le meilleur résultat possible au patient.»
En tant qu’utilisatrice, Vasques estime qu’un scanner 3D dentaire continue à jouer un rôle unique dans le flux de travail numérique :
« Le flux de travail numérique en dentisterie se compose de 3 étapes : l’acquisition des données, la conception et la fabrication. J’ai l’habitude d’expliquer cela car, tout d’abord, vous devez transformer le réel en numérique par l’acquisition de données, ensuite vous pourrez créer votre projet à l’aide du logiciel de conception et ensuite vous transformerez ce projet virtuel en réalité grâce à la fabrication numérique. Des imprimantes 3D dentaires abordables permettent de diffuser cette technologie en dentisterie et d’améliorer la modalité d’impression 3D en cabinet, mais elles ne remplacent pas le scanner 3D, chacune d’elles appartenant à une partie différente du processus. ».
La stéréolithographie (SLA) et le traitement numérique de la lumière (DLP) appartiennent à la photopolymérisation en cuve. Le choix doit prendre en compte l’usage, la résine compatible, les performances, la traçabilité et le post-traitement validé, plutôt qu’une simple préférence pour une technologie. Notre dossier sur l’impression 3D résine présente leurs principes.
D’autres procédés, dont la projection de photopolymères et l’impression métal, répondent à des usages distincts. Il est inexact de présenter les imprimantes métal comme insuffisamment précises pour la dentisterie : la gamme dentaire de 3D Systems comprenait déjà une DMP Dental 100 en 2019. Un modèle de travail et une structure destinée au patient n’exigent ni le même matériau ni la même validation ; chaque chaîne de fabrication doit être évaluée pour son usage.
En parlant des principaux outils qu’un clinicien peut utiliser avant et après le processus d’impression d’un modèle, Vasques explique :
« Le processus idéal nécessite un scanner intra-oral pour obtenir le moulage numérique du patient et une imprimante 3D résine (technologies SLA ou DLP) en raison de la précision et des différentes options de résines biocompatibles. Pour mener à bien le processus, il est nécessaire de procéder avec soin à la méthode de post-traitement en lavant correctement les parties imprimées et en post-durcissant pour obtenir les meilleures caractéristiques des matériaux ».
Le matériau, la machine et le protocole de nettoyage et de post-polymérisation doivent former une chaîne validée pour l’usage prévu, conformément aux instructions applicables. La seule mention « biocompatible » d’une résine ne suffit pas à établir la conformité du dispositif fini. Les recommandations FDA de 2017 abordent notamment les contrôles et le post-traitement des dispositifs fabriqués par FA.
Applications et production
Les usages comprennent les modèles, les guides, les restaurations provisoires, certaines prothèses et gouttières, selon les matériaux et procédés validés. En 2021, les aligneurs transparents étaient notamment thermoformés sur des modèles imprimés : cela ne signifie pas que l’aligneur lui-même était directement imprimé. Vasques propose deux grandes catégories :
« La première catégorie comprend les produits qui seront utilisés sur une longue période à l’intérieur de la bouche. Ils comprennent par exemple les prothèses dentaires, les gouttières et les protections de nuit. La deuxième catégorie comprend les produits destinés aux procédures. Ils comprennent des guides chirurgicaux et un large éventail d’autres guides tels que des modèles biologiques et des instruments personnalisés. Il y a beaucoup de place pour innover afin de créer de nouvelles techniques et de nouvelles solutions ».
Hanssen décrit les applications observées par 3D Systems pour sa gamme dentaire :
« Nous constatons une grande utilisation de l’impression 3D pour les prothèses temporaires ou définitives. Les prothèses dentaires constituent également un marché en pleine croissance depuis l’année dernière et les gouttières nocturnes gagnent en popularité ». De plus, selon le fabricant, les modèles d’outils orthodontiques pour le thermoformage sont les applications qui nécessitent le plus de production en volume.
La modélisation anatomique est un autre usage. Des données de CBCT peuvent y contribuer lorsqu’un examen est cliniquement justifié ; cette technique n’est pas une étape obligatoire de toute fabrication dentaire.
Pour fabriquer une réplique anatomique, les données volumétriques doivent être traitées et segmentées, puis transformées en un modèle adapté à l’impression et vérifié. Ce n’est pas l’envoi direct d’une image à une imprimante. La pertinence de l’examen doit être évaluée pour le patient, comme le rappellent les principes de radioprotection de l’AIEA.
La personnalisation doit s’accompagner de contrôles de précision, de répétabilité et de traçabilité. Un volume élevé peut réunir de nombreuses pièces uniques, chacune liée à un patient ; la gestion et la protection des données font donc partie du flux.
Défis et perspectives d’avenir
L’augmentation des volumes demande une organisation adaptée, pas nécessairement une ferme d’imprimantes dans chaque cabinet. Les besoins dépendent de la demande, des compétences, de la maintenance et de la possibilité de sous-traiter. Vasques souligne l’intérêt d’une meilleure logistique et d’équipements qui réduisent le temps consacré par le clinicien à la production.
En attendant, elle déclare que le point important d’amélioration devrait être le type et la qualité des matériaux pour une utilisation intrabuccale à long terme. « Les professionnels du dentaire sont de plus en plus ouverts aux nouvelles technologies, mais la plupart d’entre eux rapportent qu’ils ne sont pas sûrs de la longévité et de la sécurité des pièces imprimées en 3D », ajoute-t-elle.
Ce constat reflète le retour de l’intervenante lors de l’entretien ; il ne provient pas d’une enquête représentative de toute la profession.
D’autre part, alors que 3D Systems travaille sur de nouveaux matériaux et le développement d’imprimantes 3D, Hanssen souligne le besoin d’éducation et de formation pour faire progresser l’utilisation de l’impression 3D chez les cliniciens et les spécialistes dentaires.
« L’impression 3D dentaire jouera un rôle important dans l’avenir numérique de la dentisterie, car les matériaux d’impression 3D deviendront plus avancés et le nombre d’applications augmentera. Grâce au Covid-19, nous avons tous pour objectif d’aider les cabinets dentaires à réduire les contacts avec les patients. Travailler avec les données numériques des patients permet de réduire le temps passé au fauteuil du patient et d’améliorer la sécurité tant pour le patient que pour le cabinet », complète-t-il.
Cette perspective formulée pendant la pandémie n’établit pas une réduction du risque infectieux pour chaque procédure. La numérisation ne remplace pas les mesures de prévention applicables aux soins.
Il serait inexact de conclure à une absence de cadre réglementaire. La FDA avait publié ses recommandations techniques pour les dispositifs fabriqués par FA en décembre 2017. Dans l’Union européenne, le règlement 2017/745, déjà adopté lors de cet entretien, est devenu applicable le 26 mai 2021. Les obligations dépendent du dispositif et de son usage ; l’impression 3D ne les supprime pas.
Ce dossier a initialement été publié dans le numéro de Janvier/Février de 3D ADEPT Mag.
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