Préparée et Présentée par Dr M.HAMLAOUI

CONFERENCE

Faculté de médecine AnnabaJanvier 2013

Introduction • Le développement de la technologie CFAO OU

CAD/CAM est le signal du bouleversement de notre profession par la cybernétique,

• Afin de faciliter le travail du praticien, et de

répondre à une demande croissante de la part des patients pour des restaurations esthétiques

sans métal un nouveau concept dit par • « CFAO ou CAD/CAM»

• est développé.

Définition

• La CFAO: Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur

ou • CAD-CAM : Computer-Aided Design/Computer-

Aided Milling or Computer Assisted Manufacturing

• La CFAO est la synthèse de la CAO et de la FAO:

CFAO =CAO + FAO

Définition

• La CFAO dentaire se définit comme l'ensemble des aides informatiques

allant:• de la numérisation d’une préparation

• à la génération des fichiers nécessaires à sa conception,

• jusqu’à sa fabrication assistée par ordinateur

• La CFAO a commencé à mûrir lentement et inconsciemment dans l'esprit de chercheurs de haut niveau qui avaient besoin

de nouvels outils technologiques qui sont l’informatique et l’optique qui étaient naissantes et utilisés dans l'usinage

automatique des usines d'automobile ou d'aviation.

• l’histoire de la CFAO est passé par 3 périodes :

• La période des pionniers.• la période des démonstrations.

• La période industrielle .

HISTORIQUE

PÉRIODE DES PIONNIERS

• chacun, sans se connaître, travailla avec un objectif commun mais avec des moyens terriblement différents.

• La première approche a été faite dans les années 50 par des chercheurs américains et anglais.

• Ils avaient surtout pour objet de mieux comprendre les effets des forces et contraintes sur les dents et sur les prothèses.

• Il faut dire qu'en dentisterie , l'idée d'usiner des couronnes avec un ordinateur n'était pas vraiment dans l'air du temps.

PÉRIODE DES DÉMONSTRATIONS

•la CFAO dentaire a été conçue puis présentée à Lyon en 1973, sous la forme d'une thèse intitulée « empreinte optique ».• En 1983, la « couronne en 20 minutes » comme le publiaient les journaux de l'époque n’a pas été présentée aux Entretiens de la Garancière parce que les éléments constitutifs de la chaîne CFAO n'étaient pas complètement reliés par des liens informatiques •Ce n’est que deux ans plus tard au congrès de l'ADF en novembre 1985 que la première démonstration en public de la CFAO dentaire a eu lieu ( une première prémolaire du bas scellée en direct 1 heure après l'empreinte optique).

PÉRIODE DES DÉMONSTRATIONS

• En 1985 MOERMANN et BRANDESTINI développent le système CEREC capable de faire

des empreintes en bouche et d'usiner des inlays en quelques minutes.

• En 1989 ANDERSEN met au point le système

PROCERA.

• Développement de la CFAO par d’autres équipes aux Etats-Unis ainsi qu’au Japon.

PÉRIODE INDUSTRIELLE

• Elle est devenue crédible aux utilisateurs que sont les prothésistes et les dentistes.

•L'intérêt s'est porté alors sur sa rentabilité et les matériaux qu'elle pouvait mettre en œuvre .

caractérisé par une mise en marché progressive de machines de CFAO, pour cabinets ou pour laboratoires de prothèse ou d’orthodontie , de plus en plus stables et

performantes.

LA CFAO Repose sur trois procédés principaux

• empreinte numérique prise en bouche ou sur modèle.

• CAO plus ou moins sophistiquée,

• Et usinage de la pièce avec une machine-outil

CFAO ET PROTHESE

EMPREINTE NUMÉRIQUE

CAO FAO

.

CFAO

EMPREINTE NUMÉRIQUE

CAO

FAOSTL

STL

CAMÉRA OU

SCANNER

ORDINATEUR

MACHINE-OUTIL OU

IMPRIMANTE 3D

CHAPE INFRASTRUCTURE

DE BRIDGEMAQUETTE

CALCINABLE

CFAOCaméra endo

buccale scanner

Machine-outil

ordinateur

infrastructure de bridge en zircone

Bloc de céramique

Fichier numérique

logiciel

L'EMPREINTE NUMÉRIQUE

Deux sortes d’empreintes numériques EMPREINTE

NUMERIQUE

EMPREINTE PAR PALPATION

SCANNERMPU

EMPREINTE OPTIQUE

caméra à prise de vue sur modèle

Caméra à prise de

vue endo-buccale

L'EMPREINTE NUMÉRIQUE PAR PALPATION

Numérisation du MPU

MPU prêt à être scanné

SCANNER

L'EMPREINTE NUMÉRIQUE OPTIQUE

L’empreinte optique utilise une caméra. Deux types d’empreintes optiques

Caméra laser. Caméra endo buccale.

EMPREINTE OPTIQUE

Caméra à prise de vue sur modèle

Caméra à prise de vue

endobuccale

LA C.A.O

La technologie C.A.O permet de visualiser les

clichés sur l'écran et de construire une restauration individualisée à partir de la

situation enregistrée: c’est la maquette virtuelle. 

PRINCIPE DE LA CAO

Deux types d’informations doivent être exploitées

CAO

BASE DE DONNEES

+ LOGICIELS DEMODELISATION

INFORMATIONSRECUEILLIES

SUR LE PATIENT

CONCEPTION ASSISTÉE DE LA FUTURE PROTHESE

INFORMATIONSRECUEILLIES SUR LE

PATIENT

dent taillée + dents

proximales + dents

antagonistes

âge civil vue du visage

du patient

dent taillée + dents proximales + dents antagonistes

dents et arcades théoriques

Pontiques , implantsconjoncteurs

formes de coiffes

des règles et des calculs empêchent les aberrations dans la

conception de la prothèse

LOGICIEL DE MODELISATION

Modélisation de la couronne Arcade théorique

CONCEPTION ASSISTÉE DE LA FUTURE PROTHESE

BASE DE DONNEES

LA CAO• Le logiciel nous propose une restauration, que

nous pouvons modifier à volonté pour l'adapter à la situation clinique.

• Il affiche une prévisualisation de la restauration telle qu'elle sera usinée.

Avec le logiciel: apport de matière est en tout point comparable à l'apport de cire sur une maquette en cire

FABRICATION ASSISTEE DE LA FUTURE PROTHESE

• La FAO est la prise en charge par une machine à commande numérique des informations décrivant la maquette numérique réalisée à l’écran.

La machine-outil peut être intégrée, indépendante, ou déportée vers un centre d’usinage.

• FABRICATION ASSISTEE PAR ORDINATEUR

Fichier informatique de

la prothèse conçue par CAO

Machine outil ou

imprimante 3D

Prothèse finieOu

Infrastructure pour céramique

Ou Maquette en cire ou en

résine calcinable

STL

MATERIAUX UTLISES EN CFAO

• Les machines outils à commandes numériques peuvent produire toutes sortes de pièces prothétiques ou orthodontiques et faire appel à différents matériaux :

• les métaux: titane, l’alliage Cobalt-Chrome,l’or.• la cire calcinable; la résine calcinable. • Les composites.• Les Céramiques.

LES CÉRAMIQUES

• les nouvelles céramiques ont été l’élément principal qui a permis le développement de

la CFAO dentaire :

• L’alumine (Al2O3),

• La zircone (ZrO2)

L’ALUMINE

• L’alumine (Al2O3), du fait de sa translucidité, est proposée pour les éléments

antérieurs unitaires sur dents vivantes.

• Sa relative fragilité ne permet pas de réaliser des armatures de bridge .

LA ZIRCONE• La zircone (ZrO2) est le matériau de choix pour les

armatures CFAO de prothèse fixée avec une longue portée.

• On distingue deux formes de zircone à usage prothétique :

• - La zircone HIP, très dur, très difficile à usiner, Son usinage est peu répandu.

• - La zircone TZP est un matériau relativement

tendre. C’est par un frittage secondaire qu’il acquiert ses qualités mécaniques exceptionnelles.

LA FAO

• Deux principaux procédés numériques sont proposés aux dentistes et aux prothésistes pour la fabrication de chapes et de

bridges et d’appareil d’ODF:

• Par soustraction (usinage).

• Par addition

FAO

• À partir d’un bloc de matériau, par fraisage, on aboutit à la pièce correspondante à la maquette numérique, avec une très grande précision.

Usinage des blocs de matériaux par soustraction

bloc de zircone en fonction de la dimension de l’infrastructure.

FAO PAR SOUSTRACTION

Armature de bridge en

zircone

FAO PAR ADDITION Par stéréolithographie : Le principe consiste à polymériser couche par couche une résine photosensible liquide à l’aide d’un faisceau laser commandé par ordinateur. Ces maquettes peuvent servir de provisoires, projets esthétiques ou peuvent être coulées par des méthodes traditionnelles de laboratoire.

Par fabrication additive de maquettes en cire ou en résine calcinable à l'aide d'imprimante 3D à jets de cire ou de résine. Les différentes couches successives aboutissent à l’élaboration de la restauration finale. .

•Par micro fusion laser de poudre métallique.

LES SYSTEMES EN CFAO• BEGO , speed scan, softshape, begomedical.• CYNOVAD,openscan,pro 50,neoprint.• KAVO, Everest, Everest engine.• NOBEL BIOCARE,procera forte,centre de

production.• PRECIDENT de DCS DENTAL , logiciel

DENTORM avec une bibliothèque d’inter, connecteurs, glissières….

• SIRONA , cerec mark3

CYNOVAD

Open Scan

NeoCad™:logiciel

KaVo

• l’Everest® scan• Everest® engine• l’Everest®therm

NOBEL Biocare

• Procera® Forte

logiciel Procera® Forte

BEGO

speed scan

softshape

POURQUOI LA CFAO?• le fraisage rapide fait de la production de couronnes

directement au fauteuil une option attractive dans la pratique dentaire.

• C’ est une technologie permettant d’obtenir des pièces dans des matériaux habituellement très difficiles à travailler, tel que la zircone, l’alumine, l’alliage Cobalt-Chrome…..

• A l'heure où l'on cherche à éliminer les métaux lourds de la bouche, les qualités biologiques et l'absence de toxicité des céramiques constituent des atouts majeurs.

LES OBJECTIFS

• Réaliser des prothèses esthétiques, biocompatibles et solides à la fois.

• Gain considérable de temps et de matériaux.

• Précision dans le travail.

bridge en zircone

COMPARAISON ENTRE UNE INFRASTRUCTURE DE BRIDGE

PAR CFAO ET PAR LA TECHNIQUE CLASSIQUE

empreinte numérique

empreinte Classique et son traitement

CAO Sculpture de l’infrastructure

en cire

COMPARAISON ENTRE UNE INFRASTRUCTURE DE BRIDGE

PAR CFAO ET PAR LA TECHNIQUE CLASSIQUE

FAO grâce au click passage du fichier numérique vers la machine outil et usinage

Mise en revêtement coulée du métal

sablage et dégrossissage

COMPARAISON ENTRE UNE INFRASTRUCTURE DE BRIDGEPAR CFAO ET PAR LA TECHNIQUE CLASSIQUE

CFAO ET INLAY ONLAY (CEREC)

recherche de l’axe d’insertion

Préparation du modèleDuplicata en réfractaire

Pose des préformes

Mise en revêtement et coulée

Démouflage et finition

PAPIM (TECHNIQUE CONVENTIONNELLE)

PAPIM ET CFAO

Scannage du maître modèle détermination de l‘axe d’insertion

Préparation des modèles

Remplissage des contres dépouilles

Pose des grilles , potences, crochets ,connexion principale.

Stellite en résine sur modèle pour contrôle

Imprimante 3D spatule numérique

Avantages de la CFAO pour la PAPIM• création d'un stellite en I5mn.• gain de temps de 50% et de materiau• libre choix des tracés• gestion automatique des contres dépouilles• mesure de la pression des crochets• libre choix du granité et du type de grille• la production peut être doublée sans

augmentation du temps de travail

IMPLANT ET CFAO

Modèle avec analogue d’implant Scannage de l’implant

Image scannée

pose virtuelle du pilier implantaire

pose virtuelle de la couronne

Pilier + couronne en zircone

Pilier en bouche

analyse et planification du traitement

conception CAO et création de tous types d'appareils orthodontiques

Production par impression 3D ou par frittage laser

Quel avenir ?

• L’avenir de la prothèse CFAO est d’abord lié aux avancées en matière d’informatique,

• et des progrès en ce qui concerne les matériaux.

• lorsque les prix deviendront compétitifs,• le système CFAO se présentera sous forme d’un

seul appareil, pouvant s’incorporer dans un cabinet dentaire.

INDICATIONS• La CFAO intervient aujourd'hui dans plusieurs domaines

de l'odontologie. Mise à part la prothèse complète (sans implants), toutes les prothèses dentaires sont concernées par la CFAO.

• Prothèse: prothèse fixe sur dents naturelles (chapes, armatures de

bridges, éléments métalliques pleins) ,• ou mobile: stellite. • implantologie: la prothèse implantaire (piliers, armatures

unitaires ou plurales) • dentisterie restauratrice.• ODF.

CONCLUSION• La CFAO dentaire a mis 40 ans pour devenir

incontournable en odontologie.

• " La dentisterie du 21° siècle" se dirige vers une demande esthétique, une biocompatibilité des

matériaux et des restaurations de moins en moins mutilantes.

• Avec la CFAO, il est possible à l’heure actuelle de faire " beau, biocompatible et de respecter au

maximum les tissus dentaires ».