L’empreinte numérique : 1er maillon de la chaine CFAO dentaire

La chaîne CFAO dentaire comme nous l’avons vu dans notre dernier article, est constituée de quatre maillons coordonnés.

La numérisation des données représente le tout premier maillon de la chaine numérique.

Dans cet article, nous mettons en lumières les différentes techniques d’acquisitions, le protocole opératoire, le choix des caméras intra orales et les avantages/inconvénients rencontrés à cette étape de la chaine numérique.

Techniques d’acquisition


Ce premier maillon est divisé en une étape d’acquisition des données et une étape de traitement.

L’acquisition des données

L’étape d’acquisition des données peut se faire de deux manières :

– grâce à un scanner extra-oral de bureau (sans ou avec contact par palpage) qui numérise un modèle en plâtre issu d’une empreinte ou directement une empreinte classique chimico-manuelle.

– directement de manière numérique par empreinte optique grâce à une caméra intraorale

 

Acquisition intra-oraleAcquisition extra-orale
Technique directeTechnique indirecte
Opération manuelle, dépendante de l’opérateurOpération automatisée – maitrise du positionnement
Pas de contrôle automatisé sur la distance, la vitesse, l’accessibilité des zones de contre-dépouilleContrôle technique de la distance, la vitesse, l’accessibilité des zones de contre-dépouille

 

Le traitement des données

Après acquisition, nous obtenons une représentation du moulage ou de l’arcade du patient sous forme d’un nuage de points : cela constitue le point d’entrée de la chaine CFAO numérique.

Ce nuage de point brut sera optimisé pendant une étape de traitement grâce à un logiciel dédié.

Le traitement consiste à un recalage, fusion, nettoyage et filtrage des données virtuelles issues de l’acquisition. Ainsi, les nuages de points superposés seront repositionnés et fusionnés en un nuage unique, les points aberrants et les zones trop denses qui ont tendance à alourdir la taille du fichier seront supprimés pour accélérer le traitement des données.

Choix de la caméra intra-orale


Les critères de choix

Il existe actuellement sur le marché français un large panel de caméras pour empreinte optique. Nous pouvons citer :

La Trios® (3Shape), iTero® (Cadent LTD), Cerec 3D, Cerec Omnicam, Bluecam, Apollo (Sirona), Emerald (Planmeca), Carestream CS3600, Lava (3M Espe), Condor (Biotech), 3D Progress (MHT), Dental Wings (DWIO).

 

Le praticien peut se perdre devant une multitude de données techniques parfois difficiles à déchiffrer entre les descriptifs des nombreux fabricants.

Avant de se lancer, il faut regarder les performances de l’appareil notamment :

– son exactitude (à différencier de la précision)

– son coût – c’est un investissement

– ses caractéristiques techniques ainsi que ses caractéristiques d’utilisation

 

 

Caractéristiques techniquesCaractéristiques d’utilisation (ergonomie)
– Technologie d’acquisition et de mesure,
– Vitesse d’acquisition et temps de traitement des données (algorithme)
– Taille du capteur (nb. pixels et surface d’acquisition),
– Distance focale (profondeur de champ…)
– Photos individuelles ou film vidéo,

-Ouverture export .stl ?
-Moulage ou empreinte ou arcade dentaire? modèle positif ou négatif ?
– Poids, dimensions
– Manipulation spécifique lors de l’acquisition,
– Durée d’acquisition
– Avec poudrage ou « Powder Free »

 Quelques exemples de caméras intra-orales sur le marché

Nous soulignons ici quelques caractéristiques importantes des caméras intra-orales.

 

  • Distance et taille

 

CaméraDistance caméra/objet pour l’enregistrementTaille du champ mesuré
Cerec0 à 15/20 mm 21x15 mm
Trios 3Shape 16 à 18 mm20x17 mm
3D Progress Zfx18 mm10x10 mm

 

  • Vitesse d’acquisition

 

Caméra Vitesse d’acquisition
 Lava COS 20 images/sec
 3D Progress Zfx14 scan/sec
  • Poudrage : Il sert à uniformiser la réflexion des surfaces à enregistrer

 

Certaines caméras intra-orales nécessitent un poudrage avec du dioxyde de titane avant la prise d’empreinte. C’est le cas de la Bluecam® et de l’Apollo DI® de Sirona en revanche l’Omnicam® ne nécessite aucun poudrage préalable.

Avec poudrageSans poudragePoudrage recommandé
Cerec Bluecam® Sirona l’Omnicam®IntraScan ZFX
Apollo DI® Sirona iTero
Lava TDS
Cerec3D
Lava Cos

Devant cette grande variété, le choix peut paraître difficile mais d’après le Dr Chouraqui formateur certifié et expert en CFAO dentaire ” le choix dépend simplement de ce que veut faire le praticien : “Par exemple, pour réaliser seulement des empreintes optiques l’Omnicam (Sirona) ou la Trios (3Shape) sont d’excellentes caméras. En effet, elles permettent une acquisition fiable mais surtout rapide d’une image 3D maintenant en couleur pour bien interpréter les limites des préparations. Elles bénéficient d’une suite logiciel complète qui propose un outil de simulation de l’occlusion dynamique (ou articulateur virtuel), des modules pour implantologie et pour la prise en charge esthétique (smile design). Elles sont connues pour leur performance dans les cas les plus complexes et elles sont en tête du palmarès.”.

 

Protocole opératoire


 

Caractéristiques techniques 

Le poudrage est pour certains systèmes indispensable. Il sert à uniformiser la réflexion des surfaces à enregistrer qui peuvent être très différentes et ne réfléchissent pas la lumière de la même manière (émail, matériaux d’obturation, couronnes…). Les dents doivent être isolées de la salive surtout au niveau mandibulaire et exemptes de tout saignement.

La technique d’acquisition et la vitesse d’acquisition nécessitent un apprentissage préalable

Mais dans les deux cas il faut maîtriser la technique de scannage, la durée, la vitesse et suivre les instructions du fabricant pour la trajectoire de scannage à adopter.

Etapes d’acquisition  

L’empreinte est effectuée en trois étapes successives :

-Empreinte des préparations ou modèle de travail

-Empreinte de l’arcade antagoniste ou modèle antagoniste

-Empreinte des arcades en occlusion

 

L’enregistrement des rapports occlusaux se fait par un scannage de la face vestibulaire du secteur intéressé en occlusion. Le logiciel met alors les deux arcades en OIM par recalage automatique ou manuellement.

Un fichier est généré par la suite par le logiciel de prise d’empreinte et une image 3D du modèle s’affiche sur l’écran.

Prise d'empreinte optique

Prise d’empreinte optique

La prise de vue des préparations ou du modèle de travail doit être effectuée dans le plus grand axe de la préparation pour être exploitable et révéler certaines zones de façon lisible. Pour une préparation périphérique conventionnelle ces zones sont :

– la totalité de la limite cervicale et de la ligne de transition

– la préparation cervicale

– la ligne délimitant la surface dentaire préparée

– les papilles et les points de contact des dents adjacentes

La préparation doit être réalisée dans l’axe de la dent en considérant qu’elle est en orthoposition (position normale sur l’arcade).

Si la préparation est « opto-lisible » et l’on distingue bien ces zones, la CAO est optimisée et la FAO sera de qualité. Sinon il y a un fort risque de rencontrer des difficultés lors de l’insertion de la prothèse à cause des points de contact mal gérés, une mauvaise adaptation des limites cervicales ou des problèmes de sur- ou sous-usinage, des infiltrations, des décollements, casse ou encore une sous- ou sur-occlusion.

Conseil à lopérateur : stratégies de scannage et trajectoires d’acquisition

Les trajectoires d’acquisition diffèrent d’une caméra à une autre. La gestuelle à adopter dépend des instructions du fabricant. Il est possible par exemple de scanner de distal en mésial, scanner les surfaces occlusales, puis vestibulaires, puis linguales/palatine des dents, scannage en zig-zag. Le but est d’acquérir au final un geste fluide de balayage pour scanner vite mais bien et surtout de s’affranchir progressivement de ce qui se passe en bouche pour coordonner sa gestuelle avec ce que l’on voit à l’écran.

 

Avantages/inconvénients


 

modele platre

Stock de modèles en plâtre

Avantages 

En passant à l’empreinte numérique, il n’est plus nécessaire d’utiliser une empreinte en plâtre, lourde, encombrante et difficile à stocker. De plus, l’empreinte classique chimico-manuelle est une manipulation longue nécessitant une certaine technicité et expérience. Elle est souvent jugée par son caractère agressif vis-à-vis du patient, imprécis, non reproductible, fragile et non conservable.

D’où l’intérêt de passer à l’empreinte numérique par acquisition intra-orale.

L’empreinte optique est également un moyen fiable et plus rapide pour transférer une empreinte à son laboratoire de prothèse. D’ailleurs, certaines caméras intra-orales (Appolo DI) ne sont pas destinées à se connecter à des usineuses de cabinet mais servent juste à transmettre l’empreinte afin d’externaliser tout le processus CFAO.

Inconvénients : Problème de la précision  

Lors de l’acquisition numérique, il existe principalement deux niveaux de dispersion :

– la  fidélité des nuages de points brut (notamment si le scannage du modèle est issu d’une empreinte physique) par rapport à l’objet scanné

– le traitement des nuages de points par rapport au nuage brut.

Le poudrage est dans certains cas nécessaire mais il peut entraver la précision de l’acquisition s’il est mis en couche très épaisse. En effet, l’épaisseur optimale est située entre 40 µm et 60 µm. D’autres caméras essentiellement sans poudrage recommandent l’utilisation d’ un spray de poudrage pour accélérer l’acquisition.

 

Des études in vitro comparant l’empreinte numérique à l’empreinte conventionnelle ont montré que les deux techniques se valent en terme d’exactitude. En revanche, les empreintes conventionnelles ont l’avantage d’engendrer moins de dispersions et les arcades complètes sont aujourd’hui difficile à établir avec une caméra intra-orale.

Conclusion 

 

Empreinte numériqueL’empreinte optique est le nouveau porte-empreinte numérique des dentistes qui facilite la communication avec les laboratoires de prothèse. C’est un moyen fiable et rapide d’acquisition même si la qualité de numérisation d’une arcade complète reste encore limitée.

Mais les évolutions techniques dans ce domaine ne cessent de croitre, ce qui nous laisse penser que la caméra intra-orale sera demain présente dans la majorité des cabinets !

 

Dans notre prochain article, nous verrons en détail le second maillon de la chaine CFAO dentaire : la CAO, qui comporte une phase de post-traitement et de conception.

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3 commentaires

  1. aboudaram sur 24 octobre 2018 à 11 h 46 min

    tres bon article .Pouvez vous nous indiquer l’eventail de prix et une documentation sur les imprimantes 3D pour fabriquer la prothese
    cordialemeit
    Aboudaram Robert

  2. FATIHA ATIFI sur 16 novembre 2018 à 13 h 17 min

    mais comment se présente cette camera et est ce que une connection wifi est obligatoire?

  3. Dentistes à Ferney Voltaire sur 11 juin 2019 à 6 h 46 min

    Nous pensons prendre Itero pour notre cabinet dentaire situé à Ferney Voltaire. Quelqu’un utilise t il déjà ce matériel et pourrait nous donner un avis?

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