CAD/CAM (odontotecnica): differenze tra le versioni

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In odontotecnica, il '''CAD/CAM''' è una tecnologia digitale utilizzata per progettare, pianificare e realizzare protesi dentarie. La realizzazione avviene utilizzando un software apposito collegato ad un dispositivo per la fresaturaproduzione odella protesi (per la stampa 3D. La fresatrice stessa eseguirà l'incaricoesempio attraverso il processo dila fresatura dio blocchi[[La inStampa|la ceramicastampa]] o3D). resina preimpostati.

Con il [[CAD/CAM]] gli odontoiatri e gli odontotecnici possono creare in modo efficiente [[Corona (odontoiatria)|corone]], ponti, [[Faccette estetiche|faccette]], onlay, inlay, protesi supportate da impianti dentali ma anche elementi in ambito ortodontico.

QuestaLa tecnologia CAD/CAM è entrata in uso nel 1957 presso le industrie manifatturiere ma è stata adottata nell’ambito odontoiatrico e odontotecnico solamente nel 1980 attraverso i primi sistemi commercializzati dida Cerec e Procera.

== Componenti ==

La tecnologia CAD/CAM è composta da tre elementi principali:<ref>{{Cita web|url=https://www.dentaly.org/us/restorative-dentistry/cad-cam-dentistry/|titolo=CAD/CAM Dentistry For Restorative Dentistry and Orthodontics|sito=Dentaly.org|lingua=en-US|accesso=2023-01-03}}</ref>

* lo '''scanner''' o strumento di digitalizzazione che scansiona il modello o in alcuni casi il cavo orale, e catturacatturando immagini della morfologia di esso

* il '''software CAD''' che elabora le immagini catturate dallo scanner e mostra in anteprima i risultati del trattamento previsto

* la '''macchina CAM''' che trasforma leun scansionimodello nel restauro finale.

== Vantaggi e svantaggi del CAD/CAM ==

L'uso della tecnologia CAD/CAM offre sia vantaggi che svantaggi non solo per i professionisti del settore dentale ma anchee per i pazienti.

I vantaggi dell'uso del CAD/CAM includono:<ref>{{Cita web|url=https://www.colgate.com/en-us/oral-health/dental-visits/cad-cam-dentistry-what-is-it|titolo=CAD/CAM Dentistry: What Is It? {{!}} Colgate®|sito=www.colgate.com|lingua=en-US|accesso=2023-01-03}}</ref>

* una confortevolezza per il paziente nel momento in cui vengono prese le impronte poiché, almeno in alcuni casi, le impressioni digitali avvengono con l'utilizzo dello scanner e non con l'alginato nel portaimpronta

* un trattamento molto più rapido poiché l'odontoiatra riesce a recuperare tutte le informazioni necessarie in un unico appuntamento

* una confortevolezza per il paziente nel momento in cui vengono prese le impronte poiché le impressioni digitali avvengono con l'utilizzo dello scanner e non con l'alginato nel portaimpronta

* un'efficacia dei costi poiché elimina diversi passaggi produttivi per l'odontoiatra e questi risparmi possono essere trasferiti sul paziente

* una precisione migliore rispetto all'utilizzo del metodo tradizionale.

* una garanzia di un'estetica migliore.

Invece, gli svantaggi dell'uso del CAD/CAM includono:

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* un elevato costo da sostenere per effettuare il trattamento

* un utilizzo di macchinari che richiedono una formazione aggiuntiva

* un elevato costo inzialeiniziale del software e delle apparecchiature.

== Acquisizione delle immagini e tecniche di scansione ==

Inizialmente, l’odontoiatra esegue controlli al cavo orale eed elimina eventuali carie attraverso il processo di otturazione. In questa fase il dentista conferma o meno l’utilizzo della tecnica CAD/CAM dal momento che non tutti i casi clinici possono essere svoltigestiti mediantein ilquesto softwaremodo. Successivamente, il dentista procede all’acquisizione delle immagini attraverso lo scanner che scansiona impronte e modelli oppure la TAC (Tomografia Assiale Computerizzata) la quale invece, effettua immagini delle arcate del paziente. Le immagini catturate dallo scanner vengono inserite nel software CAD per realizzare la modellazione 3D dei dispositivi da fresarerealizzare, al contrario dimentre quelle della TAC, che vengono utilizzate per avere informazioni più precise dellesulle ossa, deisui [[tessuti molli]] e deisui vasi sanguigni. Il prodotto è spesso un file [[STL (formato di file)|STL]].

Come ultimo passaggio, avviene la prototipazionerealizzazione del modello che si esegue con il CAM attraverso un fresatore che applica una tecnica di sottrazione e; si avrà come risultato il dispositivo realizzato in forma tridimensionale esattamente come progettato in anteprima dal CAD.<ref>{{Cita libro|autore= Silvia Recchia|autore2= Andrea De Benedetto|capitolo=Tecnologia CAD/CAM|titolo= Scienze dei materiali dentali e Laboratorio - Capitoli aggiuntivi su web|editore=Franco Lucisano Editore|anno=2013|url=https://online.scuola.zanichelli.it/smd/files/2013/02/Cad-Cam.pdf|titolopp=Zanichelli editore S.p.A. 02/20134-5}}</ref>

=== Acquisizione delle immagini tramite lo scanner ===

Per la ricostruzione del file STL, ilIl software si serve di riproduzioni digitali dell’anatomia del paziente attraverso la scansione deldi un modello o del cavo orale mediante fasci luminosi e microtelecamere. GliIl scannerrisultato siottenuto differenzianoè inuna basefigura allatridimensionale loroche morfologiaprende oppureil allanome lorodi scansione.“shade” Pere quantoviene riguardaregistrata lanel lorofile morfologia, attualmente sono disponibili due tipologie di scanner ovvero:STL.

Gli scanner si differenziano in base alla loro morfologia oppure alla loro scansione.

* '''laser 3D''' che riceve segnali riflessi i quali creano una “nuvola di punti” che successivamente vengono collegati tra di loro realizzando un poligono interpretato come una forma virtuale dal CAD

* '''a''' '''luce strutturata''' la quale proietta un pattern luminoso sull’elemento da scansionare e interpreta attraverso le telecamere la deformazione che l’oggetto determina sul pattern. Esso permette la digitalizzazione di tantissimi punti alla volta.

Per quanto riguarda la loro morfologia, sono disponibili due tipologie di scanner:

In entrambi i casi il risultato ottenuto è una figura tridimensionale che prende il nome di “shade” e viene registrata attraverso il file STL (standard triangulation language).

* '''laser 3D,''' che riceve segnali riflessi i quali creano una “nuvola di punti” che successivamente vengono collegati tra di loro realizzando un poligono interpretato come una forma virtuale dal CAD

Per poter acquisire i dati, gli scanner si differenziano il base alla scansione che può essere:

* '''a''' '''luce strutturata,''' la qualeche proietta un pattern luminoso sull’elemento da scansionare e interpreta attraverso le telecamere la deformazione che l’oggetto determina sul pattern. Esso permette la digitalizzazione di tantissimi punti alla volta.

Per poter acquisire i dati, gliGli scanner si differenziano ilanche in base alla scansione, che può essere:

* del '''cavo orale''' ovvero una scansione intraorale in grado di catturare dettaglidiretta della morfologia del cavo oralebocca. Purtroppo questaQuesta tecnica non è molto utilizzata poichèpoiché non ha ancora raggiunto la massima precisione considerato che la qualità è danneggiata dalla presenza di sangue e saliva, che rendono faticosa la lettura della morfologia sottogengivale, delle preparazioni e del superamento delle alterazioni morfologiche.

* dell’dell{{'}}'''impronta''' (calco che riproduce fedelmente i denti e le gengive del paziente) la quale legge l'impronta ede effettuaproduce un modello tridimensionale riproducendo in positivo quello che l’impronta ha letto in negativo nel cavo orale. Questo procedimento crea vantaggio siccome essa viene scansionata dal clinico e spedita come file in un centro di fresatura per essere realizzata accorciando così i tempi di consegna e saltando alcuni passaggi produttivi.

* del '''cavo orale''' ovvero una scansione intraorale in grado di catturare dettagli della morfologia del cavo orale. Purtroppo questa tecnica non è molto utilizzata poichè non ha ancora raggiunto la massima precisione considerato che la qualità è danneggiata dalla presenza di sangue e saliva, che rendono faticosa la lettura della morfologia sottogengivale, delle preparazioni e del superamento delle alterazioni morfologiche.

* del '''modello''' cioè sieffettuata inseriscesu ilun modello in gesso o in un altro materiale ottenuto dall’impronta tradizionale.

* dell’'''impronta''' (calco che riproduce fedelmente i denti e le gengive del paziente) la quale legge l'impronta ed effettua un modello tridimensionale riproducendo in positivo quello che l’impronta ha letto in negativo nel cavo orale. Questo procedimento crea vantaggio siccome essa viene scansionata dal clinico e spedita come file in un centro di fresatura per essere realizzata accorciando così i tempi di consegna e saltando alcuni passaggi produttivi.

Questi procedimenti permettono di spedire le scansioni come file in un centro di lavorazione per essere realizzate, accorciando così i tempi di consegna e saltando alcuni passaggi produttivi.

In ogni caso, la scansione è coordinata dal software che gestisce i movimenti della componente meccanica e della telecamera in modo da analizzare correttamente l’oggetto in considerazione registrando per ogni punto i dati di angolazione e distanza del raggio riflesso dal punto di trasmissione della luce.<ref>{{Cita libro|autore= Silvia Recchia|autore2= Andrea De Benedetto|capitolo=Tecnologia CAD/CAM|titolo= Scienze dei materiali dentali e Laboratorio - Capitoli aggiuntivi su web|editore=Franco Lucisano Editore|anno=2013|url=https://online.scuola.zanichelli.it/smd/files/2013/02/Cad-Cam.pdf|pp=5-6}}</ref>

* del '''modello''' cioè si inserisce il modello in gesso o in un altro materiale ottenuto dall’impronta tradizionale.

In ogni caso, la scansione è coordinata dal software che gestisce i movimenti della componente meccanica e della telecamera in modo da analizzare correttamente l’oggetto in considerazione registrando per ogni punto i dati di angolazione e distanza del raggio riflesso dal punto di trasmissione della luce.

=== Acquisizione delle immagini tramite la tomografia assiale computerizzata ===

Il software mette in relazione i dati [[DICOM]] (standard internazionale utilizzato per salvare le immagini mediche e le scansioni a risonanza magnetica) acquisiti dalla Tomografia Assiale Computerizzata con il modello virtuale dell'arcata del paziente (rilevato mediante la scansione) generando così una riproduzione virtuale anche delle ossa del paziente stesso. La registrazione avviene attraverso delle [[Dima (sagoma)|dime]] radiologiche (strutturale diquali resinavengono trasparenteposizionate chesia fungesul dapaziente guidasia neglisul interventimodello diin implantologiamodo utilizzatache conil l'obiettivosoftware dipossa renderemetterle piùin precisorelazione ilreciproca.<ref>{{Cita posizionamentolibro|autore= dell'impiantoSilvia dentale)Recchia|autore2= leAndrea qualiDe vengonoBenedetto|capitolo=Tecnologia posizionateCAD/CAM|titolo= siaScienze suldei pazientemateriali siadentali sule modelloLaboratorio in- modoCapitoli cheaggiuntivi ilsu softwareweb|editore=Franco possaLucisano metterle in relazione reciprocaEditore|anno=2013|url=https://online.scuola.zanichelli.it/smd/files/2013/02/Cad-Cam.pdf|p=8}}</ref>

== Modellazione ==

Il software CAD permette di pianificare, disegnare e progettare digitalmente un restauro mediante l’utilizzo di parametri personalizzati che agiscono sullo spessore da lasciare per il rivestimento estetico, sul contorno cervicale, sulle dimensioni delle connessioni con gli elementi intermedi e molto altro ancora. Il software contiene anche due librerie: una morfologica, dotata di una collezione di forme predefinite che possono essere utilizzate e modificate, e una degli abutment implantari (fungono da sostegnosostegni della sovrastruttura che replica il dente naturale) attraverso la quale è possibile realizzare pilastri (strutturastrutture degli abutment implantari) personalizzati e perfettamente paralleli tra loro. Inoltre, ogni restauro realizzato sul paziente è facilmente reperibile all’interno di un database chiamato “archivio” il quale permette di salvare una copia delle lavorazioni svolte su un determinato paziente.

== Prototipazione ==

Quando il restauro viene approvato, il passaggio successivo è quello della prototipazione attraverso vari processi tra cui CAM, [[stereolitografia]], [[stampa 3D]], laser [[sinterizzazione]] laser.

=== Fresatura ===

Per quanto riguarda il primo procedimento, il file STL viene spedito ad un software di [[fresatura]] il quale esegue il restauro mediante movimenti impartiti ada un fresatore. La tecnica utilizzata prende il nome di “prototipazione per sottrazione” poiché avviene attraverso l’esportazione di materiale dal blocco prescelto (struttura circolare in ceramica o in resina sulla quale viene effettuata l'operazione di fresatura).

La fresatura avviene su un blocco di materiale in [[ceramica]] oppure in composito in una speciale camera di fresatura. I dispositivi di elaborazione si differenziano in base al tipo di fresatura, che può essere a secco oppure a umido.<ref>{{Cita web|url=https://all3dp.com/2/dental-cad-cam-all-you-need-to-know/|titolo=Dental CAD/CAM – All You Need to Know|sito=All3DP|data=2019-09-03|lingua=en|accesso=2023-01-03}}</ref> La fresatura a secco viene applicata a grezzi in [[ossido di zirconio]] con un basso grado di pre-sinterizzazione mentre la fresatura a umido avviene attraverso uno spruzzo di liquido freddo che protegge la fresa diamantata o in metallo per evitare danni dovuti al calore. Generalmente questo tipo di lavorazione avviene per i metalli e per la vetroceramica.

Inoltre, il dispositivo di elaborazione si differenzia anche in base al numero di assi di fresatura presenti che possono essere:

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* tre quando produce un movimento nelle tre direzioni spaziali

* cinque, quando alle tre direzioni si aggiungono due assi di rotazione. Infatti, si abbassa la pressione sulla fresa stessa e viene fornita una finitura superficiale più liscia.

* cinque ovvero 3 assi lineari e 2 rotanti.

I materiali che possono essere utilizzati per la CAM sono i seguenti:

* Metallo: [[titanio]], [[leghe di titanio]] e leghe di [[cromo]]-[[cobalto]]

* Materiali in [[Resina epossidica|resina]]: utilizzati per la fresatura di elementi a [[cera persa]] oppure per provvisori a lungo termine

* Ceramica a base di [[silicio]]: per la realizzazione di faccette, onlay, inlay, corone parziali e complete

* Ossido di ceramica ad alte prestazioni ovvero blocchi di [[ossido di alluminio]] e ossido di zirconio: per produrre corone, protesi fisse parziali e abutment implantari.

La lavorazione si effettua su entrambi i lati del blocchettoblocco (struttura circolare in ceramica o in resina sulla quale viene effettuata l'operazione di fresatura)prescelto e poi viene ulteriormente rifinita. In base alla lavorazione da eseguire per alcuni materiali può essere prevista la sinterizzazione solo per alcuni materiali in un apposito sinterizzatore nel quale il materiale assume tutte le caratteristiche fisiche definitive. Nella sinterizzazione avviene una contrazione fino al 25% del materiale però durante la fresatura il software realizza una struttura sovradimensionata modificando automaticamente i dati STL in modo da compensare lela duecontrazione variazioniavvenuta dimensionaliprima.<ref>{{Cita libro|autore= Silvia Recchia|autore2= Andrea De Benedetto|capitolo=Tecnologia CAD/CAM|titolo= Scienze dei materiali dentali e Laboratorio - Capitoli aggiuntivi su web|editore=Franco Lucisano Editore|anno=2013|url=https://online.scuola.zanichelli.it/smd/files/2013/02/Cad-Cam.pdf|pp=12-13}}</ref>

=== Stereolitografia ===

Il processo di stereolitografia è una tecnica per addizione nella quale il materiale viene polimerizzato a strati. Si inizia da un disegno scomposto in moltissimi strati e ogni strato rappresenta il percorso effettuato dal laser sulla superficie del materiale allo stato liquido. La luce colpendo il materiale in un determinato punto lo indurisce mentre il resto del materiale rimane liquido passando così al passaggio successivo poiché la zona indurita scende di livello e il laser colpisce un altro punto in cui il materiale è liquido. Infine, l’oggetto viene estratto dal bagno del materiale liquido e rifinito.<ref name="scuola.zanichelli.it">{{Cita libro|autore= Silvia Recchia|autore2= Andrea De Benedetto|capitolo=Tecnologia CAD/CAM|titolo= Scienze dei materiali dentali e Laboratorio - Capitoli aggiuntivi su web|editore=Franco Lucisano Editore|anno=2013|url=https://online.scuola.zanichelli.it/smd/files/2013/02/Cad-Cam.pdf|p=14}}</ref>

=== Stampa 3D ===

La tecnica della Stampastampa 3D prevede anch’essa un procedimento in addizione nella quale il software di stampa trasforma l’oggetto 3D in tantissimi strati singoli che poi stampa depositando su un piano sottilissimi strati del materiale che costituirà l’oggetto.<ref name="scuola.zanichelli.it" />

=== Laser-sinterizzazione ===

L’ultima tecnica ovvero la laser-sinterizzazione è anch’essa una tecnica di addizione che può essere eseguita con i metalli. Il laser, infatti, colpisce uno strato di polvere metallica sinterizzandola solo nella zona colpita dalla luce. Successivamente si passa al secondo strato fino ada ottenere un blocco di polvere metallica all’interno della quale sarà presente l’oggetto di metallo sinterizzato. Infine, si eseguono le ultime rifiniture sull’elemento in considerazione.<ref name="scuola.zanichelli.it" />

== Note ==

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*[[Odontoiatria]]

*[[Odontotecnica]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto}}

[[Categoria:Odontoiatria]]