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La tecnologia CAD-CAM in odontoiatria digitale

Le metodiche computer-assistite e la tecnologia CAD-CAM, sono state introdotte in odontoiatria già a metà degli anni ’80, ma il loro impiego è aumentato incredibilmente nell’ultimo decennio; questa tecnologia permette di produrre in tempi minori e con abbattimento dei costi, riabilitazioni affidabili e predicibili. In tale contesto storico le riabilitazioni protesiche chairside sono divenute sempre più adoperate, grazie anche al miglioramento dello scanner intraorale, alla maggior disponibilità di sistematiche flessibili e precise, nonché alla diffusione nel mondo odontotecnico di queste mezzi, che passano attraverso un work-flow completamente digitale.

1. Il work-flow digitale in odontoiatria ricostruttiva

Le moderne tecnologie hanno migliorato le prestazioni delle sistematiche digitali in odontoiatria, e hanno modificato di gran lunga la sequenza di lavoro da seguire per lo svolgimento della prestazione.

Per prima cosa viene eseguita un’impronta ottica mediante uno scanner intraorale, al fine di catturare nel dettaglio tanto gli elementi dentari quanto le strutture di supporto (1).

Le immagini eseguite tramite scansioni ottiche intraorali vengono visualizzate immediatamente sul monitor del computer e possono essere ulteriormente elaborate dal clinico in maniera diretta ed interattiva (CAD) (2). I molteplici software in commercio permettono di evidenziare i margini della preparazione, disegnare diverse ipotesi riabilitative e con queste diversi mock-up. Questo consente una particolare attenzione alla pianificazione estetica (come accade nel Digital Simile Design), alla progettazione delle linee del sorriso, alla regolazione dei contatti occlusali e prossimali. I dati finali vengono inviati all’unità di fresatura controllata tramite computer (CAM), che si occuperà di scolpire un monoblocco privo di metallo. Il restauro subirà dunque delle fasi di rifinitura e sarà immediatamente pronto per la cementazione adesiva definitiva; tutto questo potenzialmente può essere eseguito in una singola seduta. Nel caso non si disponga di un’unità di fresatore in studio, il paziente potrà comunque essere colpito e convinto della bontà del trattamento facendogli indossare un mock-up che si è progettato insieme già in prima seduta e che una semplice piccola stampante 3D potrà preparare in qualche minuto.

2. Impronta digitale con scanner intraorale: pro e contro

Senza dubbio di sicura affidabilità l’impronta analogica eseguita con materiali in continua evoluzione, ha costituito per anni, l’unica predicibile soluzione al problema della precisa riproduzione dei tessuti dentali e di supporto dell’elemento. Oggi però chiunque pratichi l’odontoiatria deve interrogarsi su quando effettuare la transizione alle impronte digitali e se i pro possano superare i contro all’interno del proprio flusso di lavoro.

L’impronta digitale eseguita con scanner intraorale consente, come detto, la visione e l’elaborazione immediata dell’immagine, così che poi questa possa essere invitata al laboratorio.

Al di là del controllo preciso e puntiforme che questa operazione consente, è altrettanto semplice, nel momento in cui si notassero difetti o deficit nell’immagine, riprendere solamente la piccola area in cui si è ravvisato l’errore, senza l’obbligo di effettuare da capo l’impronta, come invece accade utilizzando tecniche analogiche.

Lo scanner intraorale oggi può essere impiegato con successo nella conservativa e nella protesi, per la rilevazione dell’impronta necessaria alla fabbricazione di tutta una serie di restauri CAD-CAM, per la presa delle impronte in ortodonzia e la progettazione e costruzione di tutta una serie di dispositivi ortodontici; trova inoltre applicazione nella preparazione di dime per la chirurgia implantare, quando le informazioni su denti e gengiva residua vengono sovrapposte a quelle dell’anatomia ossea ottenute tramite cone beam computed tomography. Ci sono invece ancora difficoltà nell’utilizzo di questa impronta in protesi totale.

Per ottenere un’acquisizione precisa non devono essere presenti strutture che possano creare problemi come strumenti metallici, cotoncini, diga. Nel caso di scanner che necessitino ancora dell’uso di polvere questa non deve assolutamente interagire con i fluidi come saliva e sangue, in mancanza di polvere il campo deve comunque essere il più asciutto e pulito possibile.

La presa di impronta in maniera digitale non esenta comunque l’odontoiatra dall’utilizzo dei fili di retrazione, l’indicazione per questi resta intatta come da letteratura (3). Spetterà al clinico stabilire se opportuno inserire 1 o 2 fili di retrazione, o adoperare sistematiche di retrazione chimica che non inficiano l’affidabilità dello scanner stesso.

Al momento dell’inserzione e rimozione dei fili dovrà prestarsi massima attenzione in modo da evitare il sanguinamento del sito.

Tutti gli scanner intraorali sono dotati di una propria sorgente luminosa e bisogna stare attenti a fonti esterne, poiché potrebbero causare interferenza provocando errori di lettura.

Da non dimenticare il gradimento del paziente per questo tipo di impronta, egli infatti potrebbe aver sentito parlare di questa tecnica a causa del bombardamento pubblicitario di cui l’odontoiatria è fatta oggetto, e per questo percepire tale metodica come di maggiore qualità e all’avanguardia. Inoltre è innegabile che il discomfort del paziente in questo modo viene pressoché azzerato e che egli viene reso sempre più partecipe, facendolo interfacciare con la realizzazione del nuovo sorriso da progettare insieme, attraverso il software di progettazione protesica chairside.

Rimane di certo la problematica di abbandonare una metodica conosciuta come quella dell’impronta analogica, che dà ottimi risultati e la necessità di cominciare un percorso che prevede una curva di apprendimento e questo potrebbe scoraggiare i meno motivati.

3. Come scegliere uno scanner intraorale?

Esistono davvero molte aziende e molti prodotti da esse realizzati, che rendono l’offerta vasta, e perciò la scelta difficile. È bene che prima di procedere all’acquisto di uno scanner intraorale, l’odontoiatra debba conoscere i diversi parametri da prendere in considerazione,

Riteniamo che i parametri fondamentali siano:

  1. Accuratezza: esprime quanto la media delle nostre misurazioni si avvicina alla realtà; una misura è tanto più accurata quanto più la media delle misure si approssima al valore vero della grandezza. Lo scanner da scegliere è quello in grado di rilevare ogni dettaglio e permettere la creazione di un modello 3D il più simile possibile alla realtà.
  2. Precisione: è la capacità dello scanner di garantire un risultato ripetibile quando impiegato in diverse misurazioni dello stesso oggetto. La costante ripetibilità del risultato è di fondamentale importanza. È facile intuire come accuratezza e precisione rappresentino, insieme, le principali caratteristiche che uno scanner intraorale debba possedere (4). L’accuratezza e la precisione di uno scanner intaorale sono strettamente dipendenti dal software a cui si accompagnano.
  3. Necessità o meno di trattamento con polveri/spray opacizzanti.
  4. Velocità di scansione.
  5. Dimensioni della punta.
  6. Capacità o meno di rilevare impronte a colori.
  7. Sistema aperto/chiuso: uno scanner intraorale ideale dovrebbe permettere di esportare le scansioni acquisite in file STL, ad accesso libero cioè in grado di interfacciarsi con qualunque sistema CAD. Ciò permette la collaborazione con diversi laboratori, che non dovranno necessariamente dotarsi di un software di CAD specifico per quello scanner per poter lavorare; si parla in questo caso di “sistema aperto”. Pur sembrando solamente una limitazione, bisogna comunque ricordare che il flusso di lavoro dei “sistemi chiusi” solitamente scorre in maniera facilitata e può aiutare gli utenti alle prime armi.
  8. Costo di acquisto e gestione: dopo l’investimento iniziale, in genere circa 15000-40000 euro per le attrezzature e la formazione, gli scanner intraorali, correttamente inseriti nel work-flow dello studio, forniscono risparmi consistenti su ciascuna singola presa di impronta, o studio del caso, oltre a migliorare la comunicazione con il paziente ed i collaboratori. Essi riducono drasticamente la necessità dei materiali per impronta tradizionali, dal momento che i file vengono inviati per via elettronica, non ci sono spese di spedizione, vengono di gran lunga ridotti gli appuntamenti, con risparmio di tempo per il clinico ed il paziente.

4. Materiali per la riabilitazione protesica chairside

Diversi materiali di nuova produzione sono stati proposti dall’industria al fine di soddisfare la crescente domanda di restauri da eseguire con tecnologia CAD-CAM.

Se di certo il primo compito per questi materiali è stato quello di raggiungere caratteristiche biomeccaniche adeguate, nel tempo è stata migliorata anche la resa estetica, che ad oggi raggiunge alti livelli.

Questi materiali sono fabbricati, in forma di blocchetti, con processi produttivi riproducibili e costanti. Le proprietà meccaniche e fisiche permettono a questi materiali di essere fresati rapidamente, resistere al danno della lavorazione, essere rifiniti facilmente e di essere mantenuti poi nel cavo orale, in modo funzionale e stabile nel tempo. La mancanza di anima metallica offre due vantaggi: aspetto altamente estetico e approccio mini-invasivo. Restauri privi di metallo, infatti, possono mimare il dente naturale in termini di colore e traslucenza luce, poiché non bloccano la trasmissione della luce (5). La preparazione del dente può essere molto conservativa, poiché lo spessore del metallo non è più necessario (6).

5. L’impatto della tecnologia CAD-CAM in odontoiatria

La tecnologia CAD-CAM in odontoiatria si è evoluta dai suoi inizi rudimentali ad una metodica praticabile alla poltrona che permette ai clinici di ridurre il tempo per il trattamento e ottimizzare i costi, mantenendo risultati perdicibili e duraturi.

I sistemi per riabilitazione protesica chairside CAD-CAM si sono diffusi lentamente, ma continua ad aumentare il numero di medici di tutto il mondo che sceglie di introdurli nella propria professione.

Certamente l’approccio ad una nuova tecnologia e la sua curva di apprendimento, i costi, il numero limitato di materiali dedicati e la mancanza di lunghi periodi di follow-up per i trattamenti hanno alimentato lo scetticismo in passato, tuttavia oggi le crescenti esigenze dei pazienti, la richiesta di trattamenti veloci, altamente estetici e minimamente invasivi, hanno spinto sempre più odontoiatri verso questa scelta. Grazie agli sviluppi tecnologici degli ultimi tre decenni, i limiti iniziali delle sistematiche chairside sono stati superati. Ad oggi sono più veloci, intuitive e facili da usare (1). La gamma di soluzioni protesiche è ampliata e copre la maggior parte delle esigenze cliniche. Nuovi materiali sono quotidianamente sviluppati e forniti dai produttori di materiali.

La precisione nei processi di acquisizione d’immagine e di fresatura è costantemente migliorata attraverso aggiornamenti dei software e degli hardware preposti a tali compiti. Inoltre diversi studi con follow-up a lungo termine sono stati riportati in letteratura, per confermare l’affidabilità di tale tecnologia (7).

Per tutte queste ragioni, oggi questo sistema può e deve essere considerato una valida alternativa alle procedure tradizionali.

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Bibliografia e risorse di approfondimento

  1. Mörmann WH. The evolution of the CEREC system. J Am Dent Assoc. 2006;137(Suppl):7S–13S.
  2. Harsono M, Simon JF, Stein JM, Kugel G. Evolution of chairside CAD/CAM dentistry. Tex Dent J. 2013;130(3):238–44.
  3. Chiche Gerard, Pinault Alain. L’estetica nelle protesi fisse anteriori. Resch Editrice srl – Verona 1995
  4. Nedelcu RG, Persson AS. Scanning accuracy and precision in 4 intraoral scanners: an in vitro comparison based on 3-dimensional analysis. J Prosthet Dent 2014 ; 112: 1461-71.
  5. Raptis NV, Michalakis KX, Hirayama H. Optical behavior of current ceramic systems. Int J Periodontics Restorative Dent. 2006;26(1):31–41. [PubMed]
  6. Rammelsberg P, Spiegl K, Eickemeyer G, Schmitter M. Clinical performance of metal-free polymer crowns after 3 years in service. J Dent. 2005 Jul;33(6):517–23. [PubMed]
  7. Land MF, Hopp CD. Survival rates of all-ceramic systems differ by clinical indication and fabrication method. J Evid Based Dent Pract. 2010;10:37–8. [PubMed]


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