Confronto tra traslucenza, spessore e larghezza dello spazio tra materiali termoformati e 3D

Jun 04, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 10921 (2023) Citare questo articolo

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Il presente studio ha confrontato lo spessore e la larghezza dello spazio degli allineatori trasparenti (CA) termoformati e stampati in 3D utilizzando la tomografia microcomputerizzata (micro-CT) e ha valutato la loro traslucenza utilizzando lo spettrofotometro. Sono stati testati quattro gruppi di CA: termoformati con polietilene tereftalato glicole (TS) o combinazione copoliestere-elastomero (TM) e TC-85 stampato in 3D pulito con alcool (PA) o con centrifuga (PC). Sono state misurate le coordinate CIELab (n = 10) per valutare la traslucenza. I CA (n = 10) sono stati adattati ai rispettivi modelli ed è stata eseguita la micro-CT per valutare lo spessore e l'ampiezza dello spazio. Lo spessore e l'ampiezza dello spazio sono stati misurati per diversi tipi di denti e posizioni nelle sezioni sagittali su tutti i lati. Il gruppo PC ha mostrato una traslucenza significativamente più elevata rispetto al gruppo PA, che era simile ai gruppi TS e TM (p < 0,01). Dopo il processo di produzione, è stata osservata una riduzione dello spessore nei gruppi termoformati, mentre è stato osservato un aumento dello spessore nei gruppi stampati in 3D. Il gruppo TM ha mostrato il gap minimo tra i gruppi (p < 0,01). Le CA termoformate e stampate in 3D presentavano spessori e regioni significativamente diversi a seconda del tipo e della posizione del dente. Sono state osservate differenze nella traslucenza e nello spessore delle CA stampate in 3D a seconda dei metodi di pulizia.

Gli allineatori trasparenti (CA) devono esercitare una forza continua e controllata sui denti per ottenere il movimento dentale desiderato1. Sono prodotti da una varietà di materiali termoplastici, tra cui polietilene tereftalato glicole (PETG), poliuretano termoplastico (TPU), polipropilene e policarbonato1,2. Il PETG è un materiale comunemente preferito per gli AC per la sua maggiore traslucenza, resistenza alla fatica e stabilità dimensionale2. Il TPU è un elastomero duttile con elevata elasticità e formabilità, che garantisce buona vestibilità e assorbimento degli urti3,4. Inoltre, sono stati introdotti materiali ibridi multistrato per superare gli inconvenienti dei materiali a strato singolo. I materiali con una combinazione di gusci esterni rigidi e un guscio interno morbido mostrano una migliore resistenza meccanica al carico massimo nel test di trazione e nel tasso di assorbimento dell'acqua5.

Le prestazioni cliniche degli AC sono state migliorate grazie allo sviluppo di nuovi materiali con buone proprietà meccaniche. Tuttavia, il processo di fabbricazione convenzionale, che prevede la termoformatura sotto vuoto di materiali termoplastici, richiede molto tempo e manodopera per la produzione di modelli seriali e il taglio degli allineatori lungo il margine gengivale in ogni fase6,7. Questo processo ha anche effetti ambientali negativi, come i rifiuti di plastica e il consumo di energia8. Inoltre, il processo di termoformatura può comportare cambiamenti imprevedibili nelle proprietà fisiche degli AC, rendendo difficile prevederne i risultati del trattamento6,7. Dopo il processo di termoformatura9 si osservano diversi gradi di contrazione ed espansione nei materiali termoplastici, che possono influire sullo spessore e sull'adattamento degli allineatori. Uno studio precedente che valutava lo spessore e l’ampiezza dello spazio tra i CA dopo il processo di produzione ha riscontrato variazioni in questi parametri per tutti i materiali termoplastici a seconda del tipo e della posizione del dente, come gli incisivi, i canini e i molari o i lati vestibolari e palatali10.

Lo spessore e l'ampiezza del gap degli AC sono fattori clinicamente importanti per aumentare la prevedibilità delle loro prestazioni11. Lo spessore delle CA può influenzare le forze e i momenti necessari per il movimento dei denti11,12,13. La stretta aderenza tra le superfici dei denti e le CA è un fattore cruciale nel consentire il trasferimento della forza effettiva ai denti e svolge un ruolo efficace nell'ancoraggio10,14. Poiché i pazienti che richiedono un trattamento ortodontico spesso danno priorità alle caratteristiche estetiche, tra cui la stabilità del colore e la traslucenza, anche la traslucenza è considerata un fattore clinico significativo15,16.