La CFAO dentaire : une vision globale

L’avènement de la CFAO (Conception et fabrication assistée par ordinateur) ou CAD/CAM (Computer assisted design et computer assited manufacturing) a bouleverse le monde de la dentisterie depuis plus de 30 ans. Malgré les avancées révélées par les travaux de F. Duret en 1987 et l’essor considérable qu’elle a connu ces 10 dernières années, le nombre de dentistes équipés en France reste très faible comparé à nos voisins européens. Selon le Dr JF. Chouraqui, expert et formateur certifié en CFAO dentaire, seulement 3 % des dentistes Français ont sauté le pas vers une dentisterie 100 % numérique. Les dentistes ne sont donc pas encore prêts à changer leurs pratiques et habitudes pour s’équiper d’une chaine CFAO complète dans leurs cabinets, notamment par crainte d’une refonte de leur manière de travailler . Mais quelles sont les caractéristiques de la chaine CFAO dentaire ? En présentant les maillons de la chaine numérique et ses différentes classifications, nous constatons que la CFAO offre rapidement de nombreux avantages.

Définition


Une chaine de CFAO dentaire est un ensemble de moyens technologiques coordonnés (CAO, FAO) qui permettent l’enregistrement (Acquisition) sous forme numérique des données cliniques analogiques et la modélisation virtuelle (CAO) puis la réalisation matérielle (FAO) d’un dispositif médical sur-mesure.

Processus numérique de la chaine CFAO dentaire


La chaîne CFAO dentaire, qui représente le processus complet de réalisation des prothèses, comporte 4 maillons séparés par des interfaces :

Caméra intra orale (3shape)

Acquisition des données

Elle correspond à une étape de numérisation suivie d’une étape de traitement. L’acquisition se fait  soit par empreinte optique intra-buccale à l’aide d’une caméra intra-orale, soit par scannage des empreintes ou encore des moulages en plâtre (le scanner peut être optique ou par palpage des surfaces).

Conception CAO

Elle comporte une étape préalable importante de post-traitement des données issues de l’empreinteet une étape de conception de prothèses. Le post-traitement consiste à un calcul, filtrage, alignement et recalage des points obtenus lors de l’acquisition .

FAO

C’est l’étape de génération de parcours d’usinage par un logiciel spécial qui permet l’élaboration de gammes de fabrication, le calcul des conditions de fabrication et le calcul des trajectoires (en déterminant les positions outils).

Machine-outil à commande numérique

Il existe deux grandes familles de procédés de fabrication : additive et soustractive.
-Par soustraction (par enlèvement de matière) : Usinage généralement par fraisage

Imprimante 3D Formlabs

 

-Par addition (par ajout de matière) :
Prototypage rapide (PR) : L’impression 3D est l’appellation grand public de tous les procédés de fabrication additive. Les plus connus sont la  Stéréolithographie , la FDM et la MFM.

 

La FDM (Fused Deposition Modeling) : est la technique qui consiste à chauffer un filament de polymère thermoplastique qui sera déposé à travers une buse couche par couche pour former l’objet désiré.

La stéréolithographie par photopolymérisation ou SLA (StéréolithographieApparatus) : Elle consiste à la polymérisation progressive d’une résine spéciale sensible au traitement par rayon laser. À la fin de chaque couche solidifiée, le laser continue à chauffer la résine liquide qui polymérise et durcit jusqu’à former l’objet complet.
La micro-fusion laser ou Fusion Laser  (MFM) : c’est la technique la plus utilisée pour faire des pièces métalliques. Elle offre un bon compromis entre précision et dimensions.

Classification des chaines de CFAO :


En dentisterie il existe 2 classifications de systèmes de chaines CFAO.

1 ère classification CFAO directe/ indirecte

CFAO directe

Toutes les étapes sont réalisées au cabinet ; L’acquisition des données cliniques du patient, la numérisation, la CAO et la FAO.

CFAO semi-directe

Cette chaine passe par au moins une étape de réalisation au laboratoire ; L’acquisition se fait au cabinet, la CAO peut se faire soit au cabinet ou au laboratoire, et la production (de l’infrastructure et du cosmétique ) est faite au laboratoire.

CFAO indirecte

L’acquisition se fait au cabinet, généralement sous forme d’une empreinte classique «chimico-manuelle». Cette empreinte est ensuite envoyée soit au laboratoire de prothèse soit sur la plateforme en ligne du fabricantpuis l’ensemble des étapes successives ultérieures (CAO, FAO) est externalisé.

2 ème classification : Chaine ouverte/ chaine fermée

La notion de chaine ouverte et fermée désigne la faculté d’intervenir dans un maillon ou de changer un maillon dans un flux numérique

Système ou chaine de CFAO « fermée »

Tous les maillons de la chaine sont imposés par le fabricant et, après acquisition, aucune sortie de la chaine en d’autres termes aucun export de fichier n’est possible mis à part la production finale en fonction de la FAO prévue.

Chaine de CFAO « ouverte »

Le praticien a la possibilité de choisir les différents maillons de fabricants différents pour leurs caractéristiques spécifiques . A chaque étape, il est possible de sortir de la chaine et d’exporter des données ou de choisir le maillon suivant (CAO ou FAO). Grâce à un système ouvert, il est donc possible de modifier ou de choisir des paramètres permettant de traiter les données amenées par le fichier d’entrée du maillon, d’accéder aux fichiers obtenus après traitement dans le maillon (export) et de changer un maillon complet pour effectuer un traitement différent des données du fichier d’entrée.

Avantages

La CFAO a changé les pratiques, les habitudes du dentiste et sa façon de travailler au cabinet sur 3 plans : la maitrise de nouvelles techniques qui nécessite une phase d’apprentissage préalable, la manipulation de nouveaux matériaux autres que les alliages métalliques sous forme de blocs et de disques avec leurs propriétés, indications et limites, et de nouveaux outils de travail concernant la chaîne CFAO complète : de la caméra intra-orale ou le scanner d’empreinte (élastomère silicone ou alginate) à la machine-outil à commande numérique (MOCN) en passant par les logiciels de modélisation 3D.
La CFAO a surtout révolutionné les biomatériaux utilisés en odontologie qui permettent aujourd’hui des restaurations plus biocompatibles ou esthétiques et donc biomimétiques, notamment avec un large panel de matériaux céramiques et composites qui s’offrent aux praticiens.
En outre, la productivité au cabinet se trouve optimisée et le gain de temps est considérable. La communication avec le patient est également facilitée grâce au flux de données numériques. Un meilleur confort pour les deux parties est garanti, notamment grâce à l’élimination de l’étape d’empreinte alginate ou silicone qui est souvent jugée trop agressive par les patients.Enfin, la CFAO au cabinet permet de valoriser le travail du praticien et d’améliorer son image de marque.

Choix de la chaine CFAO

Dans le processus de choix d’une chaine de CFAO dentaire, il faut tout d’abord définir les objectifs et ce que l’on souhaite faire avec la CFAO. Il faut également choisir un équipement adapté à nos besoins avec les performances escomptées et surtout vérifier la « compatibilité » entre les différents maillons choisis de la chaine. La compatibilité est la faculté de deux systèmes numériques (logiciel ou équipement) à échanger des données sans altération de l’information et c’est le minimum requis pour l’intégration de deux systèmes numériques consécutifs dans un même flux numérique.

Conclusion

Certes, le passage à la dentisterie numérique peut être considéré comme une transition importante mais les dentistes convertis peuvent difficilement s’en passer pour le grand confort que cela leur apporte. Sauter le pas vers une CFAO directe peut paraitre ambitieux mais il est cependant facile de commencer à s’équiper pour entrer progressivement dans la dentisterie numérique. En suivant les conseils de professionnels, il est à la portée de tous de trouver le matériel qui répond le plus à ses besoins et commencer par un maillon de la chaine.

Et vous, quand est-ce que vous franchissez le pas ?
Dans notre prochain article nous allons nous intéresser au premier maillon de la chaine CFAO à savoir l’acquisition. Soyez au rendez-vous !
Hanine Klouz

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