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Estudo de Caso

Como a 21D desenvolveu um fluxo de trabalho escalável e com precisão na ordem de mícrons para implantes na Stratasys DentaJet


Impressão 3D com vários materiais: a versatilidade que impulsiona seu laboratório odontológico

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A 21D, um laboratório britânico especializado em reabilitação bucal completa, utiliza quatro impressoras Stratasys J5 DentaJet® para produzir guias cirúrgicos com precisão inferior a 100 mícrons, mais fina do que um fio de cabelo humano. Essa precisão permite que o fundador, Rajesh Vijay, coloque quatro implantes de uma só vez, respeitando as tolerâncias exigidas pela implantologia de boca inteira, e a placa de construção da DentaJet permite que sua equipe imprima até 40 guias cirúrgicos em oito horas em uma única bandeja de impressão. Foi assim que eles chegaram lá.

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Resumo dos resultados 

  • Precisão na colocação de implantes inferior a 100 mícrons, mais fina do que um fio de cabelo humano  
  • Quatro máquinas J5 DentaJet operando em escala de produção  
  • Até 40 guias cirúrgicas impressas em oito horas em uma única placa de impressão  
  • Centenas de milhares de combinações de cores para trabalhos personalizados para cada paciente  
  • Resultados consistentes e auditáveis que sempre passam no controle de qualidade interno antes mesmo de saírem do laboratório  

Quem se beneficia do 21D e por que a precisão não é opcional 

O 21D destina-se a pacientes com dentição terminal e doença periodontal irrecuperável nos estágios três ou quatro, àqueles que já perderam mais da metade de sua dentição natural e aos usuários de próteses totais. Para esses grupos, um tratamento que não atinja o objetivo significa recomeçar toda a jornada clínica do zero; portanto, a margem de erro é praticamente nula.  

Rajesh Vijay fundou o laboratório após mais de 30 anos como dentista, dos quais 27 dedicados a fluxos de trabalho de implantes para toda a boca. Sua abordagem parte de um princípio simples: se uma ferramenta não consegue atingir a tolerância exigida pelo plano de tratamento, o plano fracassa na hora da execução. Como ele mesmo diz: “É muito bom ter uma ideia e um plano, mas se você não tiver as ferramentas certas para concretizar esse plano, terá um ótimo plano, mas uma execução péssima, e então você vai desistir.” 

O desafio: atingir as tolerâncias da implantodontia sempre 

Segundo Vijay, a reabilitação bucal total é um problema de engenharia antes de ser um problema de fabricação. Cada caso deve levar em conta a segurança biológica, a posição ideal do implante, a mecânica de carga e a função a longo prazo, e cada paciente é diferente. Não dá para fazer com que todos calcem o mesmo tamanho de sapato; portanto, cada caso deve ser calculado individualmente.  

Vijay trata os dentes da mesma forma que um engenheiro trata qualquer peça de reposição sujeita a carga. Ele faz os cálculos sobre como um dispositivo se comportará ao longo de anos de mastigação, onde estão seus pontos de fadiga e como ele se mantém ao longo do tempo. Essa mentalidade descarta suposições, “porque é assim que se faz na engenharia”, diz ele, traçando a linha divisória entre “sim, isso parece certo” e a garantia de qualidade que é auditável, em vez de uma mera opinião. Nada em seu mundo é do tipo “conserte e esqueça”. É “conserte e mantenha”, e isso significa investir em precisão desde o início para que o dispositivo permaneça no lugar e funcional a longo prazo.  

Stratsys J5 DentaJet Dental Lab Fleet

Por que a 21D escolheu a Stratasys DentaJet

Vijay escolheu a J5 DentaJet® porque sua precisão era comprovada, e não apenas alegada. Ao avaliar as impressoras, ele percebeu que grande parte do marketing se concentrava em um único eixo. “Há muito marketing em torno das impressoras, do tipo: ‘ah, sim, temos precisão de cinco mícrons…’, mas existem três eixos. Vocês mencionaram apenas um.” Em trabalhos de prótese total, todos os três eixos são importantes, e no momento em que um fornecedor se mostrava vago quanto aos dados, ele passava adiante. A Stratasys forneceu os dados.  

Essa decisão remonta a um encontro casual. Vijay havia viajado para o exterior com o objetivo de adquirir uma empresa de implantes e avistou uma J5 DentaJet parada em um canto da sala. A impressora, e não a aquisição, tornou-se o destaque da viagem. Ele encomendou uma assim que chegou em casa. Quatro máquinas J5 depois, o motivo pelo qual ele continua comprando se resume a uma coisa. “Não posso criticar a qualidade dos produtos, simplesmente não consigo. É extremamente consistente.” 

Implant Guide 3D Printed on Stratasys J5 DentaJet

A precisão que faz a diferença: menos de 100 mícrons

Esse é o ponto central da implantologia. As guias anatômicas assimétricas da 21D são, nas palavras de Vijay, “ultra, ultra, ultra personalizadas”. Elas permitem que ele coloque quatro implantes com desvios inferiores a 100 mícrons, menos do que a largura de um fio de cabelo humano. Ele vinha imaginando esse nível de controle desde 1999. Agora ele o alcançou.

Essa precisão é o que permite à 21D fazer algo que Vijay acredita que ninguém mais consegue fazer atualmente: inserir uma barra de titânio pré-fabricada nos implantes no momento da cirurgia. A tecnologia das guias é precisa o suficiente para tornar isso possível. Quando céticos vieram dos Estados Unidos para verificar se a afirmação se sustentava, eles voltaram da sala de cirurgia em menos de uma hora e aceitaram o resultado. Na implantologia, essa precisão é a diferença entre um dispositivo que se encaixa na primeira tentativa e uma nova cirurgia.

Como funciona o fluxo de trabalho do implante para toda a boca em 21 dias, do início ao fim 

A precisão é garantida porque está integrada em cada etapa, e não é adicionada posteriormente. O fluxo de trabalho de implantes para toda a arcada funciona assim: 

1. Digitalizar o paciente e planejar as posições ideais dos implantes, levando em conta a biologia e a mecânica de carga seguras. 

2. Projetar com dois pares de olhos. Os projetos clínicos são realizados com a IA e o trabalho humano em conjunto, de modo que tudo passa por duas verificações.

21D surgical guide 3D printed with Stratasys J5 DentaJet

3. Fabricação. As guias cirúrgicas são impressas em 3D na DentaJet, enquanto as próteses são usinadas.

21D surgical guide kit assembly

4. Controle de qualidade por sobreposição. Cada dispositivo é escaneado e comparado com seu projeto original. A equipe sabe exatamente qual é a margem de desvio causada pela fabricação e, se um dispositivo estiver fora da tolerância, ele é refeito. Nada sai do departamento de bioengenharia antes de passar pelo controle de qualidade interno.

Implant Surgery Kit 3D printed on Stratsys J5 DentaJet

5. Uma caixa para a equipe cirúrgica. O guia cirúrgico, as próteses, o implante e as instruções são enviados juntos. Vijay compara isso à IKEA para o cirurgião: um ponto de partida, um ponto de chegada e um manual que o leva de um ao outro. Para o paciente, trata-se de um único tratamento cirúrgico.  

O resultado final é uma cirurgia de duas horas que corrige ambas as mandíbulas — cerca de uma hora por mandíbula —, o que Vijay considera hiper-eficiente.

O que a J5 DentaJet produz 

Quase tudo que está na bancada da 21D sai da J5, com exceção do metal. Isso inclui guias cirúrgicos anatômicos assimétricos, guias cirúrgicos empilháveis e modelos de casos, além de facetas impressas usadas para testes, temporização e próteses dentárias.  

A grande placa de impressão é o que transforma peças individuais em produção em massa. “É possível imprimir 40 dessas [guias cirúrgicas] em oito horas”, diz Vijay, o que ele considera incrível. A gama de cores disponível na J5 também é importante. Os cartuchos que oferecem 640.000 combinações de cores proporcionam um nível de personalização que ele nunca tinha visto antes, tudo dentro dos parâmetros clínicos que o caso permite. 

Escala e consistência no ambiente de laboratório 

Operar quatro máquinas em nível industrial colocou a 21D à frente da forma como a maioria dos laboratórios utiliza a tecnologia, a ponto de a Stratasys ter vindo conferir pessoalmente. O que mantém tudo funcionando no dia a dia é o fato de as máquinas não atrapalharem quase nada. Vijay compara a experiência a uma impressora a jato de tinta. Basta trocar os cartuchos, apertar o botão e esperar.  

Seus bioengenheiros valorizam o lado prático tanto quanto a precisão. As máquinas são silenciosas, não há compressor barulhento e a configuração é realmente do tipo “plug and play”. Basta carregar os cartuchos de resina, enviar o projeto, apertar o botão “Iniciar” e observar o processo. Seu conselho para quem está avaliando a opção é direto: “Se você quer uma vida fácil com uma impressora, compre uma Stratasys, e a precisão está garantida.”

21D dental tech running Stratasys J5 DentaJet

O suporte por trás das máquinas 

Quando a impressão deixa de ser uma ferramenta ocasional de laboratório para se tornar parte essencial da produção, o suporte técnico passa a ser parte da equação. A 21D conta com o suporte da SYS Systems no Reino Unido, empresa que instalou e gerencia as máquinas e que, segundo Vijay, é excelente em manter a frota em pleno funcionamento. Para um laboratório com esse volume de produção, o suporte local à instalação e às aplicações é o que mantém as quatro máquinas em uso constante.  

O que vem a seguir: materiais, resiliência e personalização em massa 

As conversas de Vijay com a Stratasys já apontam para além do fluxo de trabalho atual. Seu interesse está na resiliência, e não na rigidez. Os implantes são feitos de titânio, que não oferece flexibilidade, e o osso perde elasticidade com a idade; portanto, o amortecedor precisa estar nos dentes. Se a impressão for feita com a rigidez errada, um paciente sem sensibilidade nervosa pode morder com força suficiente para danificar o implante, o que significa mais cirurgias. Sua abordagem é manter o mesmo polímero e ajustar as proporções do enchimento, testando em que ponto o material absorve o choque sem perder desempenho.  

A visão de longo prazo é a personalização em massa. Vijay imagina pacientes projetando seus próprios sorrisos por meio de um aplicativo em casa e tendo-os fabricados exatamente como projetados, para depois serem ajustados em qualquer dentista. Ele esperou 27 anos para entregar uma barra de titânio no momento da cirurgia. Ele não pretende esperar tanto tempo novamente. Nada disso seria possível sem a precisão e a eficiência que a J5 oferece, e esses pontos fortes valem a pena porque fazem parte de um fluxo de trabalho construído com o mesmo padrão. Como diz Vijay: “É o ecossistema, não é apenas uma tecnologia isolada.” 

O que a 21D comprovou é que precisão e escala podem coexistir no mesmo fluxo de trabalho. Quando a precisão é incorporada desde o projeto inicial e mantida ao longo de toda a produção e controle de qualidade, trabalhos complexos de implantes em toda a arcada dentária podem ser realizados em um volume que antes estava fora de alcance. É isso que a DentaJet torna possível para a 21D, e é para lá que Vijay acredita que o restante do setor esteja se dirigindo.