[0001 ] La presente invención es útil en el campo de la salud dental, la asistencia sanitaria y las prótesis dentales.

[0002] En el mercado actual, existe una gran cantidad de información disponible y diferentes productos del tipo de pilar dental, de diferentes tamaños, formas, materiales, configuraciones y adaptaciones para ser utilizados en implantes, e incluso moldes prediseñados para ser convertidos, mediante fresado, o esculpir, en piezas finales de pilares dentales, entre las que se pueden encontrar tecnologías recientes conocidas como Plataforma Anatómica Extendida (EAP) en la que el implante reduciría las infecciones y complicaciones típicamente relacionadas con el uso de implantes dentales.

[0003] Por ejemplo a nivel nacional encontramos la solicitud CL 201402147 que comprende un pilar para implantes dentales y su fabricación. El documento citado corresponde a la solicitud chilena, proveniente de una solicitud internacional con prioridad española (ES2383415B9) en donde se describe la realización de un pilar dental para el soporte de prótesis dentales y métodos de fabricación del mismo, que comprende: toma de impresión de la boca del paciente, diseño personalizado del pilar a partir de los datos del paciente (CAD), transferencia del fichero con la información del paciente desde el diseño a la fabricación (CAD/CAM), y la fabricación en sí, en donde además reivindica métodos de fabricación tales como: prototipado rápido, mecanizado de alta precisión, sinteñzado en horno o electroerosion o combinaciones, de manera de permitir un nivel de ajuste máximo entre todos los elementos.

[0004 Así también, en CL 201600859 se describe un sistema protésico multifuncional y en CL 201403410 un pilar protésico definitivo adaptable, utilizando tecnologías y métodos de fabricación tradicionales o conocidos.

{0005] A nivel internacional, el documento KR102015639B1 reivindica un sistema de manufactura de un pilar para implante dental utilizando impresión 3D de metal. El sistema reivindicado, revela una pluralidad de etapas y pasos para su realización, donde además se reivindica la realización de múltiples pilares mediante impresión 3D personalizada, con lo cual se obtiene una pieza terminada y de alta precisión. Adicionalmente, dentro de la descripción y el pliego de reivindicaciones, se hace mención a la fabricación de la pieza mediante plantillas o estructuras de tipo rejilla (lattice), para la posterior elaboración de la pieza o pilar dental por métodos tradicionales de fresado. Sin embargo, la tecnología aquí descrita mantiene las mismas limitaciones inherentes propia de la técnica, como la limitación del ángulo de fijación (ángulo recto).

[0006] Sin embargo, el equipamiento y maquinaria necesarios para la elaboración de este tipo de implantes, suponen una barrera de entrada importante respecto del alto costo de éste tipo de pilares manufacturados por dichas metodologías, especialmente dificultando el acceso para el usuario final o profesionales del área dental cuyo flujo de pacientes no suponga un volumen mínimo necesario para considerar la adquisición de prótesis personalizadas viable, respecto de otras alternativas estandarizadas en el mercado.

[0007] Además, existe una extensa literatura sobre los usos y aplicaciones de la impresión 3D, incluso para la fabricación de prótesis y órtesis. Este concepto se conoce como Fabricación Aditiva (AM), que corresponde directamente a la creación de objetos 3D a partir de un archivo digital. Este concepto se utiliza habitualmente en el campo médico, ya que a través de la AM es posible construir o fabricar piezas que no se podrían obtener por otros procesos, gracias a la capacidad de este sistema de crear objetos "capa a capa" a partir de materiales vahados (por ejemplo, resina, polvo metálico), con una gran variedad de posibilidades y estructuras (por ejemplo, sólida, reticular o alveolar, etc.).

[0008] Existe una amplia bibliografía sobre estructuras de tipo "reticular o alveolar" en la impresión 3D o la fabricación aditiva. De hecho, el concepto de microestructuras de tipo lattice es un concepto existente en la naturaleza, como a partir de la estructura de una hoja de loto o estructura ósea (microestructura interna de huesos humanos), incluyendo construcciones humanas como el diseño de la Torre Eiffel y otras estructuras arquitectónicas, estructuras. El uso de "lattices" en el diseño de estructuras que luego serán elaboradas mediante impresión 3D o manufactura aditiva es muy común y ha cobrado relevancia en los últimos años debido al Diseño para manufactura aditiva (DFAM), que ha sido referido por expertos en el campo como el arte, la ciencia y la habilidad para diseñar para la fabricación con impresoras 3D. DFAM se diferencia del proceso de fabricación tradicional porque este proceso de diseño aditivo permite a los ingenieros crear formas y piezas de producción más complejas al tiempo que reduce el tiempo, el costo, el peso y el consumo de material.

[0009] La creación de objetos utilizando este tipo de estructuras para uso médico o aplicaciones médicas se ha vuelto más común solo recientemente, pero, no obstante, prevalece en la literatura como útil tanto para prótesis como para implantes. El proceso actual de creación de este tipo de estructuras para prótesis e implantes, sin embargo, requiere en la actualidad instalaciones y equipos de fabricación especializados que impidan la posibilidad de implementar esta tecnología a menor escala. Debido a esto, incluso cuando la tecnología proporciona una cantidad considerable de beneficios en cuanto a costo, tiempo y uso eficiente de los recursos de fabricación, sin la disponibilidad de instalaciones adecuadas, es difícil acceder a los beneficios de esta conocida tecnología.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0010] La figura 1 es un esquema del sistema de fabricación de la invención descrita.

[001 1 ] La figura 2 es una vista en alzado de una pieza de pre-tope de lattice.

[0012] La figura 3 es una vista en perspectiva del producto final.

[0013] La figura 4 corresponde al diseño del producto final, previo a la etapa de fresado.

[0014] La figura 5 corresponde a un Bloque Prel OOO Lattice para trabajos angulados y rectos.

[0015] La figura 6 corresponde a las zonas identificables en el bloque lattice.

[0016] La figura 7, corresponde a la zona de torneado en el bloque lattice.

[0017] La figura 8, corresponde a una placa de sujeción para sujetadores de las diferente plataformas que pueden ser utilizadas para el sinteñzado lattice en la fabricación del pre-pilar en base lattice. [0018] La figura 9, corresponde a la superficie lattice del cuerpo sinterizado en el bloque lattice.

[0019] La figura 10, muestra algunas variedades de los soportes de las plataformas de fresado compatibles con la invención, que pueden ser sinterizados mediante el sistema de la invención.

[0020] La figura 11 , corresponde a la zona de soporte del bloque lattice, en contacto con el dispositivo de soporte de cualquiera de las plataformas de soporte disponibles.

[0021 ] La figura 12, corresponde a la vista parcial en corte longitudinal de un bloque lattice, en donde se conecta el cuerpo sinterizado con la zona de torneado, vis ibi I izando el canal interno pre-fresado.

[0022] La figura 13, vista en corte longitudinal de un bloque lattice, indicando el rango de angulación permitido por el sistema de fabricación de la invención, entre 0 y 30 grados.

[0023] La figura 14, vista en corte longitudinal de un bloque lattice con el diseño de un trabajo angulado de 30 grados

[0024] La figura 15, diseño en 3D de la figura 14.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0025] La invención comprende un sistema de fabricación mixto personalizado para un pilar personalizado, que comprende un método para fabricar una estructura de prepilar como sigue: i) un proceso inicial que incluye tornear una pieza como base del prepilar o bloque lattice; ¡i) un proceso secundario que incluye fabricación aditiva y Diseño para fabricación aditiva, para sinteñzar una pieza pre-pilar utilizando la pieza de torneado como base para el proceso de fabricación aditiva para obtener una pieza de pre-pilar en base lattice; y iii) un paso adicional final para fresar y modelar el pilar previo en una pieza final personalizada del pilar.

[0026] En el proceso inicial, una pieza se tornea por medio de un aparato de torneado de precisión (por ejemplo: un torno suizo); donde la pieza torneada mediante torno de precisión, corresponde a una estructura con forma geométrica que, por un lado, está orientada directamente al implante y por otro lado, tiene forma de chimenea abierta.

[0027] En una realización de la invención, el proceso de fabricación, preferentemente durante el proceso inicial, comprende el torneado de la base de la conexión al implante, y además una entrada que permite personalizar la ubicación del tornillo de sujeción al implante, de acuerdo a las necesidades del paciente y/o el requerimiento del personal médico que indica los parámetros de elaboración del pre-pilar.

[0028] En el proceso secundario, el elemento fabricado como resultado del proceso inicial (pieza torneada), es ubicada dentro de un accesorio especial (como por ejemplo: placa o receptáculo múltiple para sinterizado o “holder”) llamado plato de fabricación, en donde dicho plato de fabricación o “holder” es hecho a medida (fabricación propia) para cada plataforma de fijación de implantes existente y/o compatible (Figura 8), como por ejemplo, plataformas de diferentes proveedores, incluyendo: “Zimmer”, “Straumman”,“Neobiotech”, Biohorizons, “MIS”, “BIOMET”, “NOBEL”, “ALPHA BIO” y cualquiera otra plataforma apropiada compatible, en donde cada una de las formas propias de cualquiera de las plataformas antes mencionadas, es incorporada en el diseño del holder o plato de fabricación, dependiendo de las necesidades del cliente, y en donde el sistema de fabricación, permite la elaboración de un plato de fabricación o holder “multiconexión” el cual permite a su vez, el sinterizado simultáneo de diferentes pre-pilares con cualquiera de las diferentes plataformas de fijación de implantes disponibles; en donde el plato de fabricación fue configurado y está hecho para manufacturar por encima de la pieza torneada y sin afectar el asiento del tornillo en la base torneada, junto a una estructura lattice (o "celosia") disminuyendo tiempos de producción y transformando el pre-pilar en un diseño orgánico para cada tipo de conexión de implante. Cada una de las ranuras u orificios de inserción de la primera parte del bloque o zona de torneado (1 ), está diseñada para que dicho zona de torneado ajuste de manera exacta en el orificio de inserción. Adicionalmente, la fabricación mediante sinterizado lattice, además de reducir el uso de material, tiempo y costo de producción, reduce considerablemente el riesgo de “warping” en la pieza sinterizada, en donde el calor generado alcanza niveles suficientes para producir deformaciones o daño en la forma, o estructura de la pieza a niveles de precisión, afectando posteriormente la calidad y la utilidad de la pieza fabricada o pre-pilar. La combinación de una estructura interior sólida y una estructura exterior o superficial en base lattice elaboradas a partir de sinterizado, reduce el efecto “warping” y provee un producto terminado de alta calidad, comparativamente respecto de otros productos similares existentes en el mercado.

[0029] Dicho plato, se ubica dentro de una unidad de impresión 3D (por ejemplo: unidad de impresión 3D de metal), y en el que el elemento fabricado, luego se cubre con un material en polvo (que incluye: CoCr (Cobalto- Cromo), Ti (Titanio), polvo metálico y cualquier otro material en polvo adecuado) y mediante el uso de una estrategia láser (dispositivos de emisión óptica), se dirige un láser al elemento fabricado ubicado en la unidad metálica, de modo que construye una especie de cuerpo sobre el elemento fabricado, vía microfusion, donde el cuerpo de la estructura es una 'estructura de tipo lattice o enrejado", y donde la microfusion entre el elemento fabricado (elemento torneado) y el nuevo cuerpo sobre el elemento fabricado tiene unas características determinadas y especiales, incluyendo una morfología especial con una estructura que contiene espacio libre (estructura de lattice o lattice) y que permite estar conectado con una tercera estructura llamada estructura de soporte (3), que irá dentro de una fresadora y permitirá fresarla en una fresadora de baja escala, de acuerdo con un archivo de formato de gráficos digitales 3D (por ejemplo, un archivo CAD) que puede contener un diseño 2D o 3D.

[0030] Alternativamente, el sistema de fabricación de la invención está adaptada para producir diferentes tipos de soportes de conexión a máquinas de fresado, con lo cual permite elaborar diferentes terminaciones y formas para la estructura de soporte (3) simultáneamente, evitando así el uso de moldes predefinidos utilizados en la producción en masa como en el caso del uso de maquinaria industrial regular, y permitiendo además reducir el costo y el tiempo de fabricación, fabricando directamente la cantidad y el volumen de las piezas de acuerdo a demanda, optimizando el proceso de fabricación, ahorrando materiales, tiempo y recursos.

[0031 ] En el proceso final adicional, la estructura de la pieza fabricada o la estructura del pre-pilar se puede insertar finalmente en una máquina de fresado para obtener la forma final, convirtiendo el pre-pilar en un producto terminado o pilar personalizado final. El sistema de la invención, permite que el proceso final pueda ser realizado directamente por un cliente o usuario que haya solicitado el pre-pilar bajo requerimientos específicos, pudiendo moldear el pre-pilar en su forma final directamente al momento de realizar el implante al paciente, evitando así cualquier problema de fabricación asociado con errores de procesamiento, fallas en la línea de producción o errores en los parámetros solicitados, podiendo adaptar así el producto final personalizado en tiempo real, inclusive probar y corregir directamente al momento de la implantación del mismo.

[0032] En una realización de la invención, el presente método proporciona un producto de alta calidad en el que la calidad de la invención está relacionada con un concepto de geometría directa al implante, en el que los beneficios de sinterizar la estructura de lattice directamente sobre un elemento torneado, son considerables. Reducir la posibilidad de entrada de cualquier bacteria bucal común en el pilar personalizado, proporcionando una estructura más segura y duradera para procedimientos de implantología e implantes dentales.

Adicionalmente, el sistema de fabricación de la presente invención mediante sinterizado en estructura lattice, permite adaptar el soporte para fresado posterior del pre-pilar elaborado, porque puede ser diseñado para cualquier tipo de plataforma de fresado adecuada y disponible, incluyendo plataforma Medentika y cualquier otra plataforma adecuada existente, utilizando el sinterizado lattice para optimizar la calidad de fabricación, tiempo y costos del proceso.

[0033] En otra realización de la invención, en la que el polvo metálico se puede seleccionar entre al menos uno de los siguientes metales: CoCr y Ti, que permite utilizar la porcelana de forma inmediata o directa sobre el pilar, o cementar una corona de porcelana de forma muy sencilla.

[0034] En otra realización de la invención, en la que la estructura de pieza fabricada puede proporcionar una estructura de apoyo previo con un ángulo de al menos 30 grados.

[0035] En una realización adicional y / o alternativa de la invención, la pieza de pilar pre-personalizada o bloque en base lattice elaborado, se puede utilizar para un procedimiento de implante dental personalizado que puede ser realizado directamente por un profesional de la salud dental en un centro de atención dental y / o dentro de una consulta dental, donde el procedimiento de implante dental personalizado puede incluir el proceso de fresado y modelado en el prepilar para obtener una pieza final personalizada del pilar, y donde el proceso de fresado se puede realizar con una fresadora de baja escala compatible con cualquier centro de salud dental. [0036] En otra realización de la invención, donde el uso de la invención puede estar indicado para pacientes con prótesis dentales para implantología.

[0037] La invención comprende además, un pilar personalizado en base lattice construido mediante cualquiera de el(los) método(s) anteriormente descrito, en donde el pilar personalizado corresponde a un bloque en base lattice para trabajos angulados y rectos; en donde el bloque en base lattice se compone de al menos tres segmentos específicos: i) zona torneada (1 ), ¡i) cuerpo sinterizado (2), y la iii) zona de soporte sinterizado (3) (Figura 6), en donde el cuerpo lattice se compone de un centro sinterizado sólido y una superficie sinterizada en lattice, en un rango de entre 0,1 y 0,5 mm de espesor, en donde preferentemente el grosor de la superficie sinterizada lattice es de 0,3 mm.

[0038] En otra realización de la invención, el sistema de fabricación de la presente invención tiene la capacidad de angular la entrada del tornillo según sea la exigencia o necesidad del del caso, incluyendo la recomendación del profesional médico correspondiente (por ejemplo, médico implantólogo) y darle un eje hasta 30°, simultáneamente y sin requerir de cualquier otro tipo de herramientas especiales (por ejemplo, herramientas de CNC) debido principalmente a que: a) la pieza torneada tiene una entrada pre-producido mediante el proceso de torneado, permitiendo así que el tornillo se asiente correctamente, y a que b) la estructura por fuera del pre-pilar elaborado mediante el sistema de fabricación de la invención, posee en su superficie exterior una estructura lattice (o también conocida como "estructura de panal" o "de celosía"la) por lo que permite que la realización de la última etapa del proceso final, el fresado final pueda ser realizado con un equipamiento de menor complejidad y de manera directa por el cliente/usuario que requiere el pre-pilar, para darle la forma final antes de ser implantado en el paciente. De este modo, el fresador posterior en combinación con la modificación por software (e.g. CAM) es de menor impacto, mas suave y de menor desgaste para el equipo de fresado (infiere menos costo a las fresas) ya las máquinas necesita fresar menos, con lo cual la invención permite confeccionar un producto personalizado más eficiente, escalable, a un menor costo de producción que cualquier otro pilar convencional estándar y que además, aumenta la vida útil de la maquinaria estándar de fresado utilizada en cualquier instalación local o externa, en que se realice el fresado final del pre-pilar. [0039] Adicionalmente, el sistema de fabricación de la invención permite la creación de una entrada para angulación por fresado, mediante la configuración por software en combinación con el sinterizado, en donde mediante el proceso sinterizado del soporte (3), el sistema de fabricación permite diseñar y elaborar un soporte o los medios de conexión para un soporte adecuado para el posterior fresado mediante las plataformas disponibles de fresado de un bloque para la confección de un implante dental, y en donde además, la angulatura necesaria para el ingreso del tornillo, se puede realizar mediante por una combinación de elementos durante el proceso de fabricación, incluyendo: creación de angulatura por software, etapa de torneo y etapa de sinterizado, incluyendo sinterizado del soporte o medios de conexión para cualquier soporte estándar de fresado, para formar el ángulo de entrada del tornillo. La angulación por fresado antes descrita que permite la invención propuesta, combina la calidad de asentamiento de un tornillo creada por torneado, junto con la flexibilidad de acceso del tornillo al asiento de tornillo torneado, mediante el fresado posterior del prepilar que ha sido sinterizado en estructura cuerpo lattice, con un centro de cuerpo sólido y una superficie de cuerpo lattice, a la cual se agrega mediante sinterizado la zona de soporte (que también comprende una combinación de segmento solido y segmento lattice para optimizar la calidad, fabricación y robustez del soporte) para posterior fresado ya sea para implantes de ángulo recto o angulados, en donde el sistema de fabricación de la invención permite elaborar una pieza pre-pilar personalizada para ser fresada en cualquier maquina de fresado disponible, gracias al sinterizado personalizado del soporte o con los medios de conexión a soportes existentes para fresado, permitiendo el fresado de piezas con ángulo recto o angulado indistintamente, incluso en máquinas de fresado diseñadas originalmente para ángulos rectos. La zona de soporte (3) sinterizado, comprende un segmento solido que asegure una conexión robusta para el soporte del adaptador para fresado, y un segmento lattice para optimizar su elaboración.

[0040] La presente invención, describe un sistema de fabricación, método de fabricación y un producto personalizado pre-pilar fabricado compatible para la fabricación de implantes dentales independiente de su angulación, y en donde el producto elaborado pre-pilar puede ser fresado en cualquier maquina plataformas de fresado para pilares en ángulo recto existentes para la elaboración de implantes dentales, independiente del canal de angulación para la conexión con el tornillo. [0041 ] El sistema de la presente invención, permite asegurar el más alto estándar de calidad en la elaboración de cada una de las piezas, formas y diseño del pre-pilar, permitiendo el asentamiento de los diferentes componentes y elementos relacionados con el pre-pilar, incluyendo tornillos, acoples y cualquier otra pieza necesaria para el ajuste del implante posteriormente en el paciente.

[0042] En una realización preferente de la invención, comprende las dimensiones son de 22 mm altura * 11 .48 mm (diámetro mayor) *9.5mm (diámetro menor), el grosor de la superficie lattice del cuerpo del pilar es de 0,3 mm, la angulación interior es de 25 grados, la zona torneada (1 ) tiene una altura de 4,5 mm, y la altura total del cuerpo (2) sumada a la zona de soporte (3) es de 17,5 mm.

EJEMPLOS

1 . Ejemplo del proceso de fabricación con plataforma Zimmer 3.5mm

Se usan barras de Cromo Cobalto de 12 mm de uso dental; la primera sección del bloque (1 ) o zona torneada (Figura 6) se fabrica por medio de torno suizo con estrictos controles de alta precisión (Figura 7), compatible con la plataforma Zimmer de 3.5 mm.

Luego de terminada la pieza torneada (Figura 7) se ubican en Holder placa (Figura 8), para posicionar las piezas para sinteñzar (impresión de metal) zonas central o cuerpo y zona de soporte (Figura 6), utilizando polvo Cromo Cobalto para uso dental.

La zona central o cuerpo sinteñzado (Figura 6) está compuesta de dos partes: una interna de cromo cobalto sólido para uso dental y una superficial Lattice de CRCO un grosor de 0,3 mm (Figura 9).

La zona de soporte (Figura 6) puede variar dependiendo de la plataforma que se va a trabajar el bloque (Figura 10).

El sistema de soporte sinteñzado (Figura 6) para Medentika, está compuesto de dos partes: sinteñzada una en Lattice y otra sólida con espesor de 2 mm en área contacto a holder. (Figura 11 ). 2. Ejemplo del proceso de fabricación con otros modelos o plataformas Zimmer

Se usan barras de Cromo Cobalto de 12 mm de uso dental; la primera sección del bloque (1 ) o zona torneada (Figura 6) se fabrica por medio de torno suizo con estrictos controles de alta precisión (Figura 7), compatible con la plataforma Zimmer de 4.5 mm o 7,5 mm.

Luego de terminada la pieza torneada (Figura 7) se ubican en Holder placa (Figura 8), para posicionar las piezas para sinterizar (impresión de metal) zonas central o cuerpo y zona de soporte (Figura 6), utilizando polvo Cromo Cobalto para uso dental.

La zona central o cuerpo sinterizado (Figura 6) está compuesta de dos partes: una interna de cromo cobalto sólido para uso dental y una superficial Lattice de CRCO un grosor de 0,3 mm (Figura 9).

La zona de soporte (Figura 6) puede vahar dependiendo de la plataforma que se va a trabajar el bloque (Figura 10).

El sistema de soporte sinterizado (Figura 6) para Medentika, está compuesto de dos partes: sintehzada una en Lattice y otra sólida con espesor de 2 mm en área contacto a holder. (Figura 11 ).

3. Ejemplo de las características del bloque para trabajos angulados

Al realizar un corte transversal del bloque o pre-pilar, existe un canal interno prefresado (Figura 12), el cual se utiliza como referencia para realizar la angulación en un rango desde 0 a 30 grados, la cual permitirá escoger la angulación necesaria o requerida en el CAD para posterior inserción del tornillo (Figura 13).

Una vez establecido los parámetros correspondientes a la angulación requerida, se procede con el proceso de fresado del canal de tornillo angulado de 0 a 30 grados (Figura 14), para obtener el bloque con el ángulo personalizado deseado (Figura 15).