Sistema CAD CAM nel campo dentale

Tesina esame maturità

Davide Ambrosi Classe V-B odontotecnici 2008-2009

Indice

Sistema CAD/CAM pag 3

• CAD/CAM pag 3
• Soluzioni proposte dal mercato pag 4
• Le fasi di lavorazione pag 4
• Sistema CEREC pag 6
• Sistema inLab pag 9

inLab CAD/CAM System (in English) pag 15

La Zirconia pag 17

• Zirconio - Origine e evoluzione pag 17
• Caratteristiche della Zirconia pag 18
• Effetti locali pag 19
• Effetti generali pag 19
• Tipi di Zirconia pag 19
• Zirconia pre-sinterizzata pag 20

Sistema CAD/CAM

I primi studi sull’applicazione di questo tipo di lavorazione, nel campo dentale, furono realizzati già a partire dagli anni Settanta. Il primo vero ricercatore che fece questa scoperta fu François Duret, seguito dagli svizzeri Mörmann e Brandestini e dagli svedesi Mats Andersson e Agneta Odén. Dal lavoro dei due svizzeri è nato il sistema CEREC (della Sirona), mentre più tardi i due svedesi realizzarono, in collaborazione con la Nobel Biocare e la Sandvik Hard Metals, il sistema Procera.

Nella seconda metà degli anni Ottanta il sistema CEREC e il sistema Procera iniziarono ad essere commercializzati.

Con lo sviluppo dei computer nel corso degli anni Novanta questi sistemi si sono evoluti passando dalla realizzazione di corone singole a lavori sempre più complessi. Ai giorni nostri con il sistema Etkon si riesce a lavorare su un’arcata di 14 elementi, mentre CEREC e altri ci propongono un sistema con telecamera endorale per l’acquisizione dei dati direttamente dal cavo orale del paziente.

Fig.1: Nel 1980 il Prof. W. Mörmann e il Dott. M. Brandestini presso l’Università di Zurigo svilupparono il primo sistema CEREC.

CAD/CAM

CAD (Computer-Aided Design) significa “progettazione grafica assistita da computer”.

Tale definizione indica il settore dell’informatica che studia come sfruttare la computer grafica in modo tridimensionale per agevolare la progettazione di manufatti. Nel caso del settore dentale si riferisce alla fase in cui attraverso appositi software si realizza la modellazione della struttura o del manufatto finale che verrà poi posizionato nel cavo orale del paziente.

Il CAM (Computer-Aided Manufacturing) significa “fabbricazione assistita da computer”.

Serve a tradurre da un profilo, cioè da un insieme di linee disegnate con il CAD, delle istruzioni per la macchina esterna (fresatore). Da un disegno fatto estrae tutti i comandi che servono alla macchina per potere eseguire una figura esattamente come quella disegnata con il CAD; cioè permette di passare dalla rappresentazione sul monitor al solido. Nel caso dell’ambito dentale è la fase in cui il fresatore lavora e realizza il manufatto che poi l’odontotecnico andrà a rifinire o meno a seconda del lavoro che sta realizzando e del risultato ottenuto dopo la fresatura.

Soluzioni proposte dai diversi sistemi CAD/CAM che si trovano nel mercato

Le varie aziende produttrici delle apposite apparecchiature di un sistema CAD/CAM offrono varie proposte sul metodo di utilizzo di queste giocando sulle differenti fasi di questo metodo di lavorazione (acquisizione dei dati, modellazione digitale, fresatura, in alcuni casi sinterizzazione).

Ad esempio la “Sirona” propone la completa gestione “in home”, cioè prevede di dotare il laboratorio odontotecnico di tutti gli apparecchi e la tecnologia necessaria a produrre in completa autonomia.

Nel caso del “Lava Sistem” invece si propone di affidare al laboratorio solamente la fase di CAD (scanner e software), facendo in modo che la fresatura venga affidata all’azienda.

Infine c’è chi propone, come nel caso della 3M Espe, di centralizzare tutto – fase CAD e fase CAM – presso i Centri di Fresaggio esterni.

Le fasi di lavorazione

Le fasi di lavorazione con il sistema CAD/CAM sono generalmente tre, mentre quando si utilizza la zirconia abbiamo le solite tre fasi più la fase di sinterizzazione.

Le tre fasi generali sono:

1. Scansione;
2. CAD;
3. CAM.

1 - Fase di scansione

Durante questo step uno scanner ci permette di riportare la forma tridimensionale del cavo orale o del modello in gesso su un computer.

Esistono vari tipi di scanner che funzionano in maniera diversa l’uno rispetto all’altro; tra questi scanner parliamo dei seguenti:

a - Scanner a contatto: questi utilizzano un sensore che andando a toccare vari punti del modello riporta la stessa forma sul computer.

Uno di questi scanner è l’unità di scansione utilizzata col sistema PROCERA della Nobel Biocare.

Fig.2: Scanner a contatto Procera Forte.

b - Scanner con laser: questi sono quelli più precisi, e naturalmente più costosi.

c - Scanner ottici: questi sono quelli più utilizzati. A differenza di quelli sopra elencati questi ricavano la forma tridimensionale grazie ad una o più fotocamere che scattando un certo numero di foto per ogni vista riproducono poi il modello 3D sul computer. Tra questi scanner sono incluse anche le telecamere endorali utilizzate dagli odontoiatri oltre ai normali e più utilizzati scanner per odontotecnici.

Fig.3: Telecamera endorale del sistema Lava della 3M.

2 - Fase di CAD

Consiste nella modellazione virtuale della protesi o della lavorazione.

Durante questa fase nella maggior parte dei software è possibile:

• Osservare il modello e l’antagonista tridimensionale nelle diverse prospettive;
• Osservare il modello, l’antagonista in trasparenza;
• Misurare le distanze;
• Visualizzare gli spessori del modellato;
• Definire la Curva di Spee;
• Ricavare la linea di margine;
• Modellare con l’aggiunta di materiale.

Fig.4: Immagine iniziale del programma inLab della Sirona.

3 - Fase di CAM

Come già descritto in precedenza non consiste in altro che il fresaggio di ciò che l’operatore ha realizzato durante la fase di CAD.

Fig.5: Camera di fresaggio di un fresatore inLab MC-XL della Sirona.

Sistema CEREC

Il sistema CEREC è il sistema CAD/CAM realizzato dalla Sirona appositamente per i dentisti i quali possono scegliere di effettuare la completa lavorazione senza l’aiuto dell’odontotecnico, oppure possono operare insieme. Il nome CEREC significa CEramic REConstrution. Il metodo fu sviluppato nel 1980 dal Prof. W. Mörmann e dal Dott. M. Brandestini presso l’Università di Zurigo. Nel 1985 furono effettuati i primi trattamenti su pazienti con CEREC all’Università di Zurigo. Da quel momento in poi CEREC è stato continuamente sviluppato e migliorato, tanto che oggi è impiegato quotidianamente in tutto il mondo da un elevato numero di dentisti, che aumenta smisuratamente di giorno in giorno.

Il metodo CEREC unisce la tecnica adesiva alla creazione il più veloce possibile di Inlay, Onlay, corone parziali, Veneer e corone nella zona dei denti molari e premolari. Grazie a questo è possibile realizzare una sensazionale combinazione di restauri creati in base al problema, biocompatibili, privi di metalli e del colore del dente, in ceramica di ottima qualità e che dura nel tempo. Inoltre la procedura viene effettuata in un’unica seduta, senza impronte o restauri provvisori.

Cosa significa CEREC

Il nome CEREC significa CEramic REConstrution.

La ripresa CEREC

Il trattamento con CEREC è facile fin dall’inizio: illustrate il problema al paziente, effettuate la preparazione e ed in pochi secondi acquisite l’impronta ottica. In questo, si rivela particolarmente utile l’estrema maneggevolezza della telecamera endorale CEREC 3D. Infatti, indipendentemente dalla distanza dalla preparazione, riprende sempre la stessa inquadratura e fornisce immagini nitidissime con un’eccezionale profondità di campo. Persino le preparazioni degli inlay possono essere rilevate completamente in 3D con una sola ripresa. Per i ponti e per i denti adiacenti, è possibile effettuare diverse riprese in un attimo con un clic, sovrapporle e metterle in sequenza. Persino le aree poco visibili vengono rilevate con precisione. La rappresentazione tridimensionale della preparazione e degli antagonisti è la base sicura per progettare il restauro.

Fig.6: Computer CEREC collegato alla telecamera endorale.

CEREC Bluecam (NEW 2009)

CEREC Bluecam, con il sistema innovativo della sua ottica, ha stabilito un nuovo punto di riferimento in fatto di precisione, arrivando ad un’esattezza delle riprese finora mai raggiunta[1]. Il fattore determinante per questo risultato è l’impiego di un diodo ad alto rendimento con luce blu grazie alla quale è possibile ottenere risultati di precisione estrema. In questo modo, sia nelle riprese a immagine singola sia in quelle con immagini in serie, la grande esattezza ottica dell’impronta rende possibile un lavoro di altissima precisione.

Fig.7: Telecamera endorale CEREC con la nuova Bluecam.

Il software CEREC

Il software CEREC 3D riproduce il modello della preparazione, gli antagonisti e le proposte della progettazione in modo tridimensionale. La guida dell’utente è intuitiva ed è ottimizzata in particolare per l’area dei denti laterali. Non occorrono particolari conoscenze informatiche ed è possibile concentrarsi interamente sugli aspetti medici e clinici. In questo modo, sono sufficienti pochi passaggi per ottenere il restauro finito, con superfici occlusali realizzate in modo naturale. Per le situazioni individuali e complesse nell’area dei denti posteriori e anteriori, CEREC 3D offre anche ulteriori possibilità di progettazione, che aprono nuove prospettive per la progettazione agli utenti più esperti.

Fig.8: Schermate software CEREC.

Le unità di molaggio CEREC

Fissate il blocchetto e via, si comincia: la lavorazione simultanea con due frese diamantate dà ottimi risultati. Sia CEREC MC XL sia l’unità di molaggio CEREC 3 lavorano il restauro con grande delicatezza e con alta precisione. Per questo, prima di ogni processo di molaggio viene automaticamente controllato lo stato di usura degli strumenti che eventualmente è compensato dal software. Entrambe le unità di molaggio CEREC possono essere installate e utilizzate in qualsiasi punto dell’ambulatorio. Per esempio per consentire al paziente di assistere al processo di molaggio.

CEREC 3

L’unità di molaggio CEREC 3: compatta, apprezzata e conveniente!