Diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM)
Introducción :
La prótesis unitaria fijada sola o sobre implante es el área en la que la toma de impresión y el mecanizado siguen siendo los más utilizados, dos cosas que hoy en día la llegada de la tecnología digital ha modificado considerablemente sus etapas y los procesos del desarrollo de las prótesis dentales.
Mucho ha cambiado desde las investigaciones de François Duret sobre la impresión óptica y, de hecho; La invención del CAD/CAM en Odontología.
Para comprender completamente los avances en CAD/CAM dental, es necesario saber cómo funciona.
I: Recordatorio de la prótesis unitaria fija (coronas):
La prótesis fija unitaria puede tener dos tipos de pilar de soporte: un pilar dental natural o un pilar implantosoportado artificial. Esto depende de si se utiliza una raíz natural o artificial (implante) como soporte básico.
Las coronas son prótesis de tipo fijo, a diferencia de las removibles. Son piezas protésicas que cubrirán la parte coronal del diente para restaurar la morfología estética y funcional.
Pueden ser unitarias o múltiples (en el caso de prótesis puente) y pueden realizarse sobre el tejido dentario remanente después de la preparación o sobre un falso muñón protésico metálico o cerámico.
Hablamos de prótesis fija porque la corona se fijará al diente o al falso muñón mediante sellado o cementado (o atornillado en el caso de una prótesis sobre implante).
Para realizar una corona se pueden utilizar diferentes materiales, dependiendo del material utilizado se propondrá al paciente un gradiente estético y por asociación un gradiente económico:
Coronas fundidas (CC) : las menos estéticas y por tanto las más económicas, se realizan mediante la fundición de una aleación semipreciosa fundida. Anteriormente se utilizaba oro para este tipo de coronas, hoy en día dado el coste del oro se preferirá una aleación como el Níquel Cromo o el Cobalto Cromo (en caso de alergia al Níquel)
Coronas mixtas : combinan dos materiales, un material de soporte (aleación o metal) y un material cosmético estético (cerámica), distinguimos:
Coronas de Incrustación Vestibular (CIV) , se cubre únicamente la cara vestibular con una cubierta de resina (antigua) o cerámica. Son un compromiso estético/costo, pero aún así los evitaremos en la mandíbula donde solo será visible la parte metálica.
Coronas Cerámica-Metal (CCM) , una cofia colada cubre completamente la superficie dentaria o el muñón falso, sobre esta cofia se agrega la cerámica cosmética. La corona es más estética que un VSD porque solo se puede ver una banda metálica lingual/palatina, el resto es cosmético. Por lo tanto, es más caro que un CIV.
Coronas Cerámica-Cerámica (CCC) : están hechas enteramente de cerámica, la cofia en cerámica muy resistente (generalmente Zirconia) y la parte superior cosmética más estética. Estos son los más estéticos pero los más caros.
Cualquiera que sea el tipo de corona colocada, solo es probable que varíe el gradiente estético, como cualquier reconstrucción colocada en la boca, la corona debe restaurar la función y cumplir con los requisitos biofuncionales de la cavidad oral.
II: CONCEPTO SOBRE CAD/CAM
Definición :
El acrónimo CFAO es la abreviatura de Diseño y Fabricación Asistidos por Computadora,
En inglés CAD/CAM (Diseño y fabricación asistidos por ordenador)
Este acrónimo se utiliza para designar la combinación
CAD (Diseño asistido por computadora )
y FAO (Computer Aided Manufacturing), que consiste en el uso de herramientas digitales al servicio de la cadena digital que va desde el modelado hasta la fabricación de prótesis.
Esta tecnología utilizada tanto en el laboratorio como en el consultorio odontológico se puede aplicar a incrustaciones, onlays, carillas, inlay-cores, prótesis fijas (unilares y múltiples), prótesis fijas sobre implantes (pegadas o atornilladas).
Para cada familia, los procesos de fabricación difieren, pero los procesos digitales siguen siendo esencialmente los mismos.
Diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM)
Figura 2: Parte del museo CAD/CAM (el primer sistema Hennson conocido)
Materiales utilizados en CAD/CAM dental:
Figura 3: Materiales mecanizables mediante CAD/CAM dental
Los materiales disponibles son más numerosos que los que ofrece el método tradicional, y los más utilizados en prótesis convencional son accesibles al CAD/CAM, sin embargo, no todos los sistemas CAM actuales en el mercado proporcionan acceso a todos los materiales.
1-metales:
Los metales se mecanizan a partir de bloques o discos o se les da forma mediante
Las técnicas láser, en CAD/CAM, de titanio y de Cobalto-Cromo son las más utilizadas.
2-cerámicas :
De hecho, es en la cerámica donde el CAD/CAM ha aportado el máximo nivel de investigación, especialmente en el desarrollo de cerámicas de alta resistencia.
Todas las prótesis de cerámica deben cumplir, ante todo, ciertos estándares, como:
Norma ISO 6872.
Cerámicas utilizables para CAD/CAM dependiendo de la naturaleza química de su fase cristalina:
2.1 Cerámica feldespática:
Figura 5: Gráfica cerámica feldespática para mecanizado con visión transparente del futuro
Prótesis.
Este tipo de cerámica está indicada para la fabricación de coronas unitarias en el sector anterior.
2.2 Vitrocerámica: Estos bloques se utilizan para coronas unitarias anteriores sobre dientes pulpados.
Figura 6: Almohadillas vitrocerámicas para mecanizado.
2.3. Cerámica infiltrada:
2.3.1 EN CERAM ESPINELA (MgAL2O4)
Es una cerámica altamente translúcida, con excelentes propiedades ópticas para dientes anteriores muy brillantes.
2.3.2 EN CERAM ALUINA (AL203)
Esta cerámica se utiliza principalmente para la creación de infraestructuras para coronas unitarias.
2.3.3 EN CERAM ZIRCONIA (33% Zr y 66% alúmina)
Se utiliza principalmente para ocultar un soporte coloreado, o por ejemplo un núcleo de incrustación, o en el caso donde se deben reforzar las propiedades mecánicas (infraestructuras de unidades posteriores, pequeños puentes).
2.4 Cerámica policristalina:
Este es el ejemplo perfecto de materiales que no eran accesibles antes de la llegada del CAD/CAM. En esta categoría, distinguimos la alúmina y el zirconio.
2.4.1 ALÚMINA PURA
Son bloques de alúmina pura presinterizada.
Se utiliza para coronas unitarias y puentes pequeños.
2.4.2 CIRCONIA PURA: ZrSiO4
– ZIRCONIA TZ
Ejemplos de piezas protésicas de zirconio obtenidas mediante CAD/CAM a partir de un bloque.
-LA ZIRCONIA DE LA CADERA
Se dice que es puro: su contenido de zirconia es al menos del 93,6%.
3-compuestos:
Los materiales de resina compuesta se han utilizado clásicamente en la restauración directa en el consultorio con la limitación de su uso en posteriores relacionada con su baja resistencia. En los últimos años se han producido importantes avances en la mejora de sus propiedades permitiendo su utilización en sectores molares posteriores.
Con el desarrollo del CAD/CAM, sus indicaciones se han ampliado desde un material restaurador directo a un material mecanizable en forma de bloque composite para la fabricación de piezas protésicas indirectas como carillas, inlays, onlays y coronas.
Cómo funciona el CAD/CAM dental:
1.1 Principios generales del CAD/CAM dental
El CAD/CAM dental consta de tres pasos:
• La impronta:
1◦ impresiones convencionales:
Debes saber que si quieres utilizar CAD/CAM, puedes realizar una impresión convencional pero tendrás que combinar esta técnica con una impresión digital en una etapa posterior (generalmente un escáner de mesa).
2 ◦ huellas digitales :
Huellas digitales ópticas:
• intraoral
• escáner de mesa: el objetivo es escanear un modelo de yeso o una impresión convencional
impresiones digitales mecánicas: sondas
• Diseño Asistido por Ordenador CAD : El software recibe la impresión de la preparación, ya sea en formato de archivo abierto (STL), o en formato de archivo cerrado, específico de la marca utilizada. Su objetivo es modelar la futura prótesis (incrustación, corona, puente, etc.) mediante un software CAD y teniendo en cuenta varios parámetros: oclusión, puntos de contacto con los dientes adyacentes, altura protésica disponible, elección del material, etc.
• Fabricación Asistida por Ordenador (CAM) : El archivo que contiene la pieza protésica modelada se envía a la máquina herramienta que puede fabricarla de diferentes maneras: por sustracción o por adición.
1.2 Diseño Asistido por Computadora, conceptos de sistemas abiertos y cerrados:
– formato libre: este es el formato STL que significa Estereolitografía o Teselación de Superficie
Idioma. Este formato de archivo puede ser utilizado universalmente por diferentes programas CAD. Estamos hablando pues de un sistema abierto.
– formato propietario: el archivo sólo podrá ser utilizado por software de la misma marca que la cámara intraoral. Estamos hablando pues de un sistema cerrado.
Pero a veces es posible comprar software adicional que permite convertir estos archivos propietarios al formato STL (como en el caso del sistema CEREC con el software SIRONA Connect que permite abrir los archivos). Hablaremos pues de un sistema “semiabierto”.
Las funcionalidades del software CAD son generalmente similares: es posible modificar la forma de la futura prótesis, ampliar y cambiar la orientación del modelo virtual, trazar los límites de las preparaciones, ajustar los puntos de contacto oclusales y con los dientes adyacentes, estimar el espesor del material protésico.
CAD de una prótesis según Zheng et al. (2011)
1.3 Fabricación asistida por computadora:
Después de haber modelado la futura pieza protésica mediante un software CAD, ahora es necesario fabricarla. Para ello existen diferentes técnicas: ya sean métodos sustractivos o métodos aditivos. Presentaremos cómo funciona cada una de las técnicas.
1.3.1. Método sustractivo: mecanizado
Las técnicas de fabricación por sustracción funcionan según un principio simple: un bloque de material se mecaniza mediante una máquina herramienta. Esta dispone de varios ejes sobre los cuales se fijan unas fresas que permiten dar forma a la pieza deseada. En nuestro campo el número de ejes varía de 3 a 5.
Cuanto más ejes tenga la máquina herramienta, más rápida será porque varios tipos de fresas podrán mecanizar el bloque de material. Es por esto que las máquinas-herramienta de 3 ejes son capaces de mecanizar coronas, barras individuales, puentes y cofias. Las máquinas herramienta de 4 ejes pueden mecanizar pilares de implantes, además de todos los demás elementos mencionados anteriormente. Las máquinas de 5 ejes también pueden mecanizar piezas protésicas complejas y múltiples pilares de implantes al mismo tiempo.
Los materiales que pueden mecanizarse con estas máquinas-herramientas son numerosos: alúmina, zirconio, vitrocerámica, cromo-cobalto, titanio, resinas, ceras, etc.
Esto permite una fabricación rápida de piezas protésicas, con una precisión muy satisfactoria.
1.3.2. Métodos aditivos:
La fabricación aditiva consiste en dar forma a un objeto añadiendo material apilando capas sucesivas (a diferencia del mecanizado, que da forma a un objeto eliminando material). En este caso hablamos de “fabricación directa” porque una pieza se forma directamente a partir de su representación digital 3D, sin pasar por un molde ni mecanizar un bloque.
Existen varios métodos de fabricación aditiva:
tiene. Impresoras 3D:
Permiten el modelado por deposición selectiva en múltiples chorros de una cera endurecida por calentamiento o de una resina fotosensible líquida endurecida por polimerización UV.
-b. Estereolitografía:
Consiste en el modelado por polimerización selectiva UV de una mezcla de cera/resina líquida fotosensible contenida en un tanque.
-do. Microfusión (o sinterización láser):
El proceso implica fundir el polvo de acuerdo con los parámetros geométricos definidos a partir del archivo CAD, luego el polvo fundido se solidifica rápidamente formando perlas de material sólido. Esta técnica es actualmente la más adecuada para la fabricación de bastidores y chasis de metal duro, porque es más rápida y rentable que el proceso de fundición o mecanizado.
Las indicaciones de estos métodos de fabricación son numerosas: pueden utilizarse para fabricar prótesis temporales (de cera o resina) así como para fabricar prótesis permanentes (de metal, composite, cerámica, etc.). La mayor ventaja de estas técnicas es la posibilidad de fabricar multitud de formas, permitiendo que la pieza protésica se adapte perfectamente.
1.4. Los diferentes canales digitales:
1. CAD/CAM “directo”, “semidirecto” o “indirecto”:
En CAD/CAM directo
El profesional realiza la restauración en el consultorio y en una sola sesión. La impresión óptica intraoral es procesada in situ por el profesional que también realiza la restauración in situ mediante una unidad de mecanizado controlada numéricamente. Esta técnica sólo permite el mecanizado en masa de bloques de material cerámico o sintético, la máquina del profesional fabrica inlays, onlays, carillas cerámicas, coronas unitarias o puentes mediante el método directo.
Diseño de la corona:
. El diseño digital requiere disponer de un software dedicado, además de disponer de una máquina de mecanizado. La oferta protésica es un poco más limitada que en el caso del CAD/CAM semidirecto. Pero nada impide al profesional enviar la impresión óptica al laboratorio de prótesis (vía Internet) y delegar así en él toda o parte de la fase de modelado y fabricación. Este trabajo puede realizarse muy fácilmente en poco tiempo y con resultados cualitativos equivalentes y en ocasiones superiores a los obtenidos en el laboratorio utilizando técnicas convencionales.
En el CAD/CAM semidirecto , la impresión óptica registrada por el profesional se envía a través de Internet a un laboratorio o a un centro de mecanizado asociado.
Diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM)
Digitalización de la situación clínica en el consultorio dental mediante una cámara de impresión óptica intraoral. El médico toma una impresión óptica en el consultorio, la revisa y envía el archivo con su pedido al protésico mediante el envío de un archivo digital. El laboratorio diseñará digitalmente el elemento protésico a partir de la impresión óptica, luego mecanizará la pieza y la terminará. Lo único que tendrá que hacer el médico será colocar el elemento protésico.
En CAD/CAM indirecto :
Los laboratorios pueden estar equipados con un sistema CAD o CAM o ambos CAD/CAM. En el primer caso, el laboratorio escaneará el modelo de yeso y desarrollará la pieza protésica que enviará a un laboratorio de mecanizado FAO que producirá la pieza en una elección no exhaustiva de materiales: cerámica de feldespato, circonio, titanio, cerámica híbrida, cromo-cobalto, etc. …
Cadena CAD/CAM indirecta
Si el laboratorio está equipado con un sistema CAD/CAM: escaneará el modelo de yeso o utilizará una impresión digital realizada en el consultorio dental. Diseñará una pieza protésica mediante un programa informático y de modelado. Luego mecanizará esta pieza, generalmente de zirconio. “Full zirconio”: consiste en realizar una prótesis totalmente de zirconio, especialmente sólida y perfectamente adaptada al sector posterior para elementos unitarios y puentes.
Cerámica de zirconio: el protésico crea una estructura de zirconio, siempre asistido por ordenador. Esta pieza se mecanizará a partir de un disco de zirconio y, tras la sinterización, el protésico terminará la prótesis mediante una técnica cerámica convencional. Esta técnica permite la creación de prótesis muy estéticas y por tanto está especialmente indicada para creaciones anteriores. Para la digitalización de modelos de yeso existen diferentes tipos de escáner: por escaneo luminoso o por toma sucesiva de imágenes.
La contribución de la cadena CFAO en la práctica diaria:
Diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM)
Cuadro. 1.4. Tabla comparativa de los pasos entre los diferentes métodos CAD/CAM respecto al método clásico; En rojo, los escalones del laboratorio.
El CAD/CAM en todo su proceso (impresión óptica, CAD, CAM) tiende a reducir el riesgo de imprecisiones y ofrece numerosas ventajas:
A nivel de la impresión óptica intraoral:
– comodidad del paciente y del médico
– abstenerse de imprimir materiales, de su almacenamiento (imprecisiones indirectas ligadas al medio ambiente), de su desinfección, de sus variaciones dimensionales y de los errores ligados a su manipulación
– análisis (ampliación) y posibilidades de corrección de la preparación durante la impresión gracias al modelo virtual unitario
– inicio de la cadena protésica digital a partir de la impresión en técnica directa y semidirecta
– precisión de la impresión y almacenamiento de datos digitales de forma archivable e inalterable (sin variaciones dimensionales)
– duración corta de 2 a 5 min
– envío de datos posible, rápido y sencillo a través de Internet.
– puede facilitar la toma de color, cuando tiene un espectrocolorímetro integrado
– posible uso en el campo implantológico, directamente sobre el pilar de cicatrización, o en
utilizando un sistema específico en la cabeza del implante (scanbody)
Contribución del escáner:
La digitalización del modelo de yeso es evidente; Sólo es cuestión de pasar de un modelo real a un modelo virtual, gracias al escáner. Esta visión estrecha del modelo de yeso no es nada más ni menos que una especie de almacenamiento de información en forma real y palpable.
Hoy en día, almacenar el modelo en forma digital mediante el escáner en una memoria USB es un acto similar a vaciar el modelo real en yeso, pero el propósito o resultado es muy diferente.
En ambos casos se trata de una memorización de la forma de la boca. En el primer caso se trata de un modelo no reproducible.
Mientras que en el otro caso se trata de una memoria accesible, reproducible hasta el infinito y almacenable en una infinidad de unidades modulares idénticas pero que siempre puede volver a su estado inicial. Dos memorizaciones de superficie, dos disponibilidades diferentes.
Contribución del sistema STL:
Archivos PLY y STL de una impresión óptica inferior
Esto permite una colaboración constante entre el dentista y el protésico:
Cuando la prótesis está modelada, vuelve al consultorio, en orden inverso pero en un archivo interpretable por una máquina herramienta ubicada en el consultorio (no en forma real) y es el protésico quien, a distancia, controla el mecanizado para la producción final, así que en resumen: En el pasado, nuestro trabajo se transmitía a los laboratorios en forma de modelo de yeso y solo se devolvía en forma de prótesis terminada.
A nivel CAD:
– abstenerse de realizar modelos de fundición, riesgos infecciosos, variaciones dimensionales.
– creación y conservación de modelos virtuales
– posibilidad de reproducir todos los gestos tradicionales en el software CAD
– control permanente del diseño de la futura prótesis
– velocidad de ejecución
A nivel de la FAO:
– trazabilidad de los materiales utilizados
– mecanizado rápido y preciso y posibilidad de realizar secuencias en laboratorio
– posibilidad de mecanizar circonio
– protocolo reproducible
– posibilidad de realizar la restauración en una sola sesión mediante técnica directa
– posibilidad de producir un modelo físico de trabajo para abrir posibilidades para casos complejos.
Técnicas indirectas
Ocupar un lugar muy importante en la actividad práctica general del cirujano dentista en el consultorio.
Estas técnicas permiten una mayor longevidad, estética y precisión respecto a los métodos directos pero requieren de un paso intermedio de laboratorio para la elaboración de la pieza protésica (carilla, inlay, onlay o corona) y la colocación de una restauración temporal.
La interposición de la platina de laboratorio y la instalación de una restauración provisional pueden ser fuentes de problemas.
Al multiplicar el número de sesiones y pasar por un paso intermedio, aumentamos los riesgos de error porque enviamos información distinta al protésico a través de distintos materiales con diferentes propiedades y grados de precisión.
Impresión de la(s) preparación(s) y sus límites, dientes adyacentes.
Huella del arco antagonista
Informe inter-arcades.
Éste es el marco en el que se incluye el CFAO. Los sistemas de medición, diseño y fabricación combinados en un único lugar (el consultorio dental) permitirán al profesional crear él mismo la pieza protésica.
En el sistema “todo en uno” o chairside ya no es necesaria la participación del protésico. Esto impone una nueva dinámica en los tiempos de atención y una nueva organización del cuidado en la cátedra.
Como hemos visto, las restauraciones indirectas tradicionales se realizan en al menos 3 etapas, dos en el sillón y una en el laboratorio protésico:
En el sillón 1ª sesión: preparación, toma de impresión, informe interarcadas, elección de color, colocación de prótesis temporal.
En laboratorio: vaciado de modelos de yeso, montaje en articulador/oclusor, producción de la parte protésica y acabado.
En sillón 2da sesión: retiro de la restauración/diente temporal, colocación de la pieza protésica, sellado o cementado.
Con el sistema CAD/CAM directo, el profesional realiza todos estos pasos en una sola sesión.
Instalación del paciente, anestesia y preparación dentaria.
Impresión óptica y diseño de la pieza por ordenador con el paciente en el sillón, elección del tono
Fabricación de la pieza protésica por parte de la unidad de fabricación, el paciente espera en la sala de espera.
Posible maquillaje y glaseado de la pieza, retoques finales.
Probar la pieza y pegarla beneficiándose de los efectos de la anestesia.
Esto aporta muchas ventajas prácticas y de comodidad para el paciente:
Una única sesión sin déficit estético ni molestias ligadas a la temporalidad.
Una sola anestesia
Innovación tecnológica (robótica)
Para el practicante:
Ahorra tiempo
Una sola anestesia
Sin sellado temporal
Sin intermediarios (mensajero, protésico)
Cabe señalar, sin embargo, que los maquillajes y esmaltados requieren cierta experiencia, por lo que el protesista puede participar en el diseño para mejorar la estética final de la pieza protésica.
Conclusión :
La sesión única es una de las mayores ventajas del CAD/CAM, es la implementación de la odontología moderna: dependiendo de las necesidades del paciente, de la comunicación y confianza que se pueda establecer con el equipo asistencial, así como de la velocidad de implementación, ¡esta tecnología constituye una herramienta valiosa! Con sesiones más efectivas y cómodas, los pacientes tienen la sensación de un tratamiento “a medida” y verdaderamente personalizado.
Como cualquier proceso nuevo, su utilización requiere capacitación, especialmente en la elección de materiales. Pero podemos decir que hoy en día, este tipo de restauración desarrollada por CFAO cumple con los criterios de calidad y fiabilidad esperados, de acuerdo con los “conocimientos médicos probados”.
Buena higiene bucal Raspado regular en el dentista Colocación de implantes dentales Radiografías dentales Blanqueamiento dental Una visita al dentista El dentista utiliza anestesia local para minimizar el dolor