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La protesi cad-cam
  Sarà il futuro?
a cura di Lidia Colombo e Giordano Tasca
Sintesi della relazione tenuta da Maurizio Camandona al 51° Congresso degli Amici di Brugg di Rimini
L’interesse per la tecnologia CAD-CAM, applicata in campo odontoiatrico da circa cinque anni, è legato a motivi di carattere tecnico, quali per es. la possibilità di lavorare materiali altrimenti non utilizzabili come la zirconia (ZR), e di tipo ergonomico/gestionale, come l’opportunità di un lavoro meno faticoso, più veloce, più delegabile e più remunerativo. Il suo fascino nasce anche dalla rapidità, propria dei sistemi digitali, che ne ha caratterizzato il progresso e che lascia immaginare sviluppi sempre più interessanti.

Sono importanti due considerazioni preliminari, di cui la prima riguarda l’obiettivo pratico della relazione, che non intende indirizzare verso l’acquisto di un sistema CAD-CAM, tanto meno guidarne la scelta; l’oratore infatti dopo aver portato in Italia, insieme ad altri odontotecnici, il primo apparecchio nel 2003, attualmente non ne possiede alcuno, perché preferisce affidare l’esecuzione delle strutture a colleghi. La seconda riflessione si riferisce a un mito da sfatare: da parte di molti si pensa che la tecnologia CAD-CAM comporti la sostituzione completa dell’odontotecnico con una sorta di robot capace di funzionare in maniera completamente autonoma, valendosi solo di un esperto di sistemi computerizzati. Su questo erroneo presupposto si fonda il concetto da un lato che non sia indispensabile una professionalità odontotecnica generica (esperienza di modellazione e di fresatura di protesi convenzionali) e specifica (conoscenza teorica e pratica approfondita dei nuovi sistemi), dall’altro che lo sviluppo della tecnologia sottragga lavoro alla categoria. Nulla di più falso, perché la lavorazione è automatizzata nel senso che non è eseguita manualmente, ma è gestita dall’uomo in molti aspetti determinanti, di cui si parlerà più avanti.
Pantografo

Prima della tecnologia CAD-CAM è doveroso descrivere un’altra apparecchiatura che consente di lavorare specificamente la zirconia, il pantografo. Esso consta di due puntatori, uno tattile che contatta e segue la superficie del manufatto, predisposto in congruo materiale come modello della struttura da realizzarsi, l’altro fresatore che, collegato al primo con bracci a pantografo, viene guidato dall’operatore a ricavare da una tavoletta di zirconia la copia del prototipo. Questa risulta esatta nella forma, ma ingrandita mediamente del 25% nelle dimensioni (Fig. 1) per compensare in modo preciso la riduzione di volume cui la struttura fresata andrà incontro durante la successiva sinterizzazione.

Infatti nel blocchetto di partenza la ZR è allo stato “verde” (dotata della consistenza di un gesso da lavagna e quindi facilmente lavorabile) e deve essere portata a elevata temperatura, per completare la sinterizzazione e acquisire la durezza tipica, contraendosi.

L’impiego del pantografo è ancor più operatore-dipendente rispetto al sistema CAD-CAM. Infatti la funzione della macchina è solo di riproduzione della morfologia, mentre spetta all’odontotecnico la modellazione di una struttura con la forma adatta a sostenere adeguatamente la ceramica di rivestimento e a riservarle uno spessore non eccessivo e sufficientemente uniforme: si tratta degli stessi principi applicati per la metallo-ceramica. Solo un tecnico, esperto nella ceratura e nella rifinitura delle sottostrutture per ceramiche e opportunamente addestrato a guidare con mano sicura il pantografo oltre che a utilizzare le frese idonee, potrà ottenere un manufatto dotato delle indispensabili precisione marginale e passività di adattamento ai monconi. (Fig. 2) L’oratore affida abitualmente la realizzazione di lavori complessi (superiori a 6 elementi o comprendenti curve importanti) a un collega con simili caratteristiche professionali, il quale, utilizzando frese molto più piccole e tempi più lunghi di quelli prescritti dal manuale, gli garantisce risultati più precisi dei sistemi CAD-CAM.
Fig 1 - Rappresentazione schematica di apparecchio pantografico: sul piatto di destra il prototipo, su quello di sinistra la tavoletta di zirconia presinterizzata Fig 2 - Abutment implantare in zirconia presinterizzata durante la fresatura con il pantografo
SISTEMI CAD-CAM

Il sistema è composto da due apparecchi:

1. il CAD, la cui parte principale è costituita dallo scanner, che sugli oggetti sottoposti esegue la lettura delle forme per mezzo di un sensore tattile, ottico o laser. Tutti gli acquisitori di immagini operano affiancati a un computer in cui un programma di elaborazione tridimensionale delle stesse consente di modificarle e di crearne delle nuove. Sono efficienti e disponibili sul mercato in gran numero: conviene però dare la preferenza ai pochi che hanno la caratteristica di produrre file aperti, cioè capaci di interfacciarsi con tutti i tipi di CAM. I più invece forniscono file chiusi con chiavi che li rendono disponibili solo per l’apparecchio fresatore specifico. (Fig. 3)

2. il CAM, che riceve le informazioni elaborate dal programma 3D del CAD, sulla base delle quali muove il suo sistema di fresatura seguendo il percorso atto a produrre la struttura progettata. L’intervento dell’odontotecnico è tutt’altro che marginale, non solo nella fase di elaborazione delle immagini, ma anche nella impostazione del CAM.

La scelta del numero, dei diametri e delle granulometrie delle frese, il tempo per cui si usa la macchina su un certo tratto del percorso sono esempi concreti del modo con cui l’operatore influisce sul risultato. Due persone diverse, che lavorino con lo stesso sistema, potranno impiegare ad es. rispettivamente 15 e 25 minuti, producendo due strutture differenti per finezza dei dettagli morfologici e per precisione. (Fig. 4)

I limiti di un sistema CAM sono legati al fatto che le strutture si ottengono per mezzo di strumenti rotanti, la cui forma e dimensione risultano determinanti. La preparazione dei monconi da parte del clinico deve adattarsi a tali limiti, eliminando gli spigoli vivi e prediligendo i chamfer lunghi rispetto a quelli profondi, che risulterebbero più difficili da fresarsi e, in alcune situazioni, da leggersi.

Le considerazioni esposte sopra sull’importanza dell’operatore per la qualità del risultato, unite ad altre di carattere ergonomico/gestionale, hanno indotto l’oratore alla scelta di non eseguire nel suo laboratorio la fase CAM, ma di delegarla a colleghi esterni.

è utile puntualizzare come si richiedano tempo ed energie per stabilire una collaborazione che soddisfi pienamente le esigenze di ognuno; occorre infatti esporre le richieste individuali, confrontare il proprio metro di precisione e la propria esperienza con quelle dell’altro odontotecnico. Ciò è indubbiamente indispensabile per le protesi complesse (che superino i quattro elementi e/o che comprendano tratti curvi dell’arcata), per le quali le caratteristiche desiderate, per es. di passività e di precisione, possono essere raggiunte solo grazie alla collaborazione di tecnici sperimentati e attenti. (Fig. 5)

L’oratore collabora con tre colleghi diversi a cui affida lavori molto estesi (con utilizzo dell’apparecchiatura pantografica) e cappette singole o piccoli ponti (con il sistema CAD-CAM). La produzione di tipo industriale può invece essere soddisfacente oltre che per gli elementi singoli, anche per la produzione di abutment implantari individualizzati.(Fig. 6)
Fig 3 - Sistema CAD composto da apparecchio scanner e computer con programma per elaborazione di immagini; modello da scansire, videata di struttura virtuale
Fig 4 - Sistema CAM. Tavoletta in zirconia (già sinterizzata) fresata, due tipi di apparecchi fresatori, di qualche anno addietro con e senza involucro (in alto a dx e in basso a sin.), di versione recente (in basso a dx)
Fig 5 - Una cappetta in zirconia, su moncone singolo di modello sezionato, mostra l’elevata precisione marginale Fig 6 - Videata di abutment implantare virtuale

La Rivista di Odontoiatria