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15 avril 2021
Quels sont les différents types de CFAO ?
Partie 1 : Présentation de la CFAO
Les technologies de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) et de CFAO (Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur) s’appliquent à tous les logiciels, les scanners existants dans le domaine de la dentisterie. Ce sont des moyens technologiques qui sont coordonnés.
Ils permettent l’acquisition sous forme numérique des données analogiques et la modélisation virtuelle (CAO), puis, la réalisation matérielle d’un dispositif médical sur-mesure. La CFAO regroupe les logiciels de conception et de fabrication assistés par ordinateur, les équipements de numérisation 3D comme les scanners intra-oraux et de bureau, et ceux de fabrication à commande numérique comme les imprimantes 3D et les usineuses.
La CFAO est un processus industriel permettant de simplifier et de standardiser les techniques et tâches répétitives. Dans le secteur dentaire, cela concerne les équipements utilisés pour aller de la modélisation à la fabrication des prothèses dentaires assistées par ordinateur.
Il y a deux parties distinctes :
LA CAO
La conception assistée par ordinateur correspond à la construction tridimensionnelle du modèle numérique.
LA FAO
La fabrication assistée par ordinateur est le lien entre la CAO et la machine.
La notion de CAD (Computer-Aided Design) /CAM (Computer-Aided Manufacturing) est souvent utilisée, ce sont les termes anglophones de la CAO et de la CFAO.
Partie 2 : L’histoire de la CFAO
Depuis les années 2000, la CFAO a totalement modifié le monde de la dentisterie par l’apparition du numérique dans la pratique dentaire.
La Conception et la Fabrication Assistées par Ordinateur sont apparues dans les années soixante dans le but de simplifier et d’automatiser la fabrication de pièces dans le secteur automobile et aéronautique. En effet, ce concept permet de faciliter la fabrication de pièces répétitives. Ce qui est très éloigné de la production de prothèse dentaire qui est unique et propre à chaque patient. Aucune dent n’est identique à une autre, chaque prothèse est fabriquée en un seul exemplaire. Tout l’opposé de la conception de pièces répétitives. Deux systèmes importants de CFAO français voient le jour. CATIA – Conception Assistée Tridimensionnelle Inter Active (Dassault) est un logiciel permettant de passer au dessin interactif en 3D. Euclid (Matra Datavision) est un logiciel de modélisation 3D des objets.
Ce n’est que quelques années plus tard, dans les années soixante-dix, qu’apparait la CFAO dans le secteur de la dentisterie pour la production de prothèse dentaire unique. François DURET présente le concept dans sa thèse sur les empreintes optiques.
Mais le concept ne fait pas l’unanimité dès le départ. Il faudra attendre les années quatre-vingt pour que l’efficacité de ce concept soit prouvée avec une multiplication des systèmes et l’apparition des centres d’usinage délocalisés. Elle est mise en place dans les laboratoires et les cabinets dentaires à partir de 2000 car la CFAO est devenue crédible aux yeux des praticiens. C’est l’entrée de l’odontologie dans l’ère du numérique avec l’apparition des systèmes ouverts et l’utilisation du zircone. Désormais, elle s’impose de plus en plus par rapport aux méthodes traditionnelles.
La technologie ne cesse d’évoluer et d’innover pour s’imposer comme outil de travail dans le secteur de l’odontologie. Il existe différents types de logiciels de CFAO : des systèmes propriétaires mais également des logiciels libres.
Concernant les chiffres :
En 2013, 1616 laboratoires étaient équipés en CFAO soit 38%, alors qu’en 2017, 44% des praticiens utilisent le CFAO. En 2018, en France, 3% des dentistes utilisent une dentisterie 100% numérique.
Bien évidemment, ces chiffres ne cessent d’augmenter depuis ces dernières années face aux nombreux avantages du numérique dans la pratique dentaire.
Partie 3 : Les différents types de CFAO
Quatre maillons séparés par des interfaces composent ce concept.
- L’acquisition des données correspond à la numérisation 3D par un scanner intra-oral de l’empreinte optique ou par un scanner de bureau. Ce processus est suivi d’une étape de traitement.
- La conception CAO comporte une étape préalable de post-traitement des données issues de l’empreinte numérique qui donne le modèle virtuel. Puis arrive l’étape de conception avec la création d’objets virtuels grâce à une représentation graphique. En résumé, c’est la transformation des données analogiques en données numériques, la modélisation des restaurations dentaires.
- La FAO est l’étape de génération du parcours d’usinage ou d’impression grâce à un logiciel dédié, la matérialisation physique d’un objet virtuel. Il y a deux opérations : la préparation de la fabrication en fonction du procédé de mise en forme et du matériau utilisé, et la création de séquences de mise en forme d’une ou de plusieurs maquettes numériques à fabriquer en même temps.
- La dernière étape est intitulée la machine-outil à commande numérique. Il existe deux procédés de fabrication : la technique additive par ajout de matières, par impression 3D (pour en savoir plus vous pouvez consulter l’article sur notre site) et la technique soustractive par enlèvement de matière, principalement de l’usinage par fraisage.
LA CFAO DIRECTE
Lors de la réalisation d’un processus de CFAO directe, toutes les étapes sont réalisées au cabinet dentaire, en interne c’est-à-dire que la prise d’empreinte, la CAO et la CFAO sont réalisées directement dans le cabinet. Ce principe a été imaginé par François Duret et a été développé avec le CEREC (Computer-assisted CERamic REConstructions) depuis 1985.
Autrement dit l’ensemble de la restauration est réalisé au cabinet en une seule séance lorsque cela est possible, de l’empreinte optique à la confection de la restauration.
Par exemple, pour la réalisation de prothèse, une seule séance d’une heure suffit pour réaliser l’ensemble du processus : de la préparation à la pose. Il n’y a pas besoin de passage par le laboratoire dentaire.
Toutefois, il est nécessaire que le praticien ait une formation spécifique, tout comme pour la CFAO semi-directe.
LA CFAO SEMI-DIRECTE
La CFAO semi-directe est le type de CFAO le plus répandu aujourd’hui. On parle de CFAO semi-directe lorsqu’au moins une étape est réalisée au laboratoire dentaire. Généralement, la prise d’empreinte numérique et l’acquisition sont réalisées au cabinet. La CAO est soit exécutée au cabinet, soit dans le laboratoire dentaire. La CFAO, quant à elle, est effectuée au laboratoire dentaire. Ce dernier reçoit l’empreinte numérique en temps réel par internet, permettant une interaction immédiate. Pour finir, le laboratoire dentaire envoie la pièce terminée au praticien.
Pour résumer, la récupération et la numérisation de l’information est faite directement en bouche par une caméra intra-orale, cette information est traitée pour obtenir des modèles virtuels appelés « empreintes ». Il faut ensuite l’envoyer par internet à un laboratoire pour déléguer la CAO et la réalisation physique.
LA CFAO INDIRECTE
La CFAO indirecte est indiquée dans la réalisation de cas complexes, de cas difficiles ou de trop grande portée, pour être réalisés en CFAO directe. Elle peut également être utilisée quand le praticien ne souhaite pas réaliser les étapes d’usinage.
Dans le cas d’une CFAO indirecte, le laboratoire dentaire utilise le numérique pour sa pratique et non le chirurgien–dentiste. Le praticien ne modifie pas ses habitudes par rapport au déroulement conventionnel.
L’empreinte classique physico-chimique est réalisée chez le praticien. Elle est envoyée au laboratoire qui réalise les étapes de CAO et FAO. Le laboratoire dentaire scanne le modèle en résine à l’aide d’un scanner de bureau pour que la suite des étapes soit réalisable. C’est là que commence la CFAO réalisée dans le laboratoire dentaire.
En termes de CFAO, on peut aussi avoir une deuxième classification comprenant la chaine ouverte et la chaine fermée. Cela correspond à la capacité ou non d’intervenir dans un des maillons de la chaine de restauration ou de modifier ou non un maillon dans un flux numérique.
Une notion est très importante à prendre en compte dans cette classification de chaîne. C’est la comptabilité entre les différents maillons choisis de la chaine. Elle correspond à la faculté de deux systèmes numériques (logiciel ou matériel) à échanger des données sans aucune altération de l’information. Cela correspond au minimum requis pour que l’intégration de deux systèmes numériques dans un même flux soit possible.
LA CHAINE OUVERTE
Lorsque la CFAO est en chaîne ouverte, le praticien peut choisir les différents maillons de fabricants en fonction de ses besoins et des caractéristiques spécifiques de chaque composant ou du laboratoire. A chaque étape, il y a la possibilité de sortir de la chaine et d’exporter des données ou bien de choisir le maillon suivant.
Cela permet de modifier un maillon en entier ou certains paramètres et d’accéder aux données obtenues.
Par exemple, les équipements numériques proposés par eNove Dental utilisent cette technologie, les données peuvent être transmises d’un système à un autre.
LA CHAINE FERMEE
Dans le cas d’un circuit en chaîne fermée, les maillons de la chaine numérique sont imposés par le fabricant.
Après acquisition, aucune sortie de chaine n’est possible c’est-à-dire qu’aucun export de fichier n’est possible sauf pour la production finale.
Par exemple, dans certains cas, pour l’achat d’une imprimante, il y a l’obligation d’avoir un logiciel dédié à un système bien particulier et qui ne pourra être utilisé par aucun autre système.
Partie 4 : Les avantages de la CFAO dans le dentaire
La CFAO représente des avantages pour tout le monde : pour le patient, pour le praticien et pour les laboratoires. Elle a également un impact positif sur l’environnement avec la réduction des volumes de matériaux utilisés et des déchets surtout grâce aux empreintes optiques et à la fabrication par ajout de matières.
Cela permet la transition des méthodes traditionnelles de l’orthodontie vers le numérique. En l’adoptant, vous obtiendrez plus de précision, un gain de productivité, une réduction du temps et des coûts de production.
L’arrivée de la CFAO a révolutionné les biomatériaux utilisés en odontologie, permettant des restaurations biocompatibles ou esthétiques. Les solutions thérapeutiques existantes sont donc améliorées et l’ouverture à de nouvelles solutions est possible.
Le confort pour le patient est augmenté par l’élimination de l’empreinte traditionnelle à l’alginate. Les séances sont donc plus efficaces et confortables car les explications peuvent se faire à travers l’écran. Cela permet aux patients d’avoir une impression d’un traitement réellement sur mesure. La communication entre vous et le patient est facilitée grâce au flux de données numériques, la multiplication des interfaces d’échange et d’information.
Le confort du travail est également amélioré : Plus rapide, le protocole est rationnel et les résultats sont fiables. Les tâches sont dématérialisées, ce qui permet d’éviter les erreurs d’imprécisions inhérentes aux techniques conventionnelles. Il y a la possibilité que vous revoyiez votre préparation et l’empreinte, que vous modifiez les données numériques à chaque étape. Petit plus, votre travail au cabinet est plus diversifié.
La CAO/CFAO est une technique très polyvalente qui peut être utilisée en dentisterie restauratrice, prothèse, implantologie, chirurgie orale et orthodontie.
Pour résumé, les avantages pour le patient sont :
- Des traitements de meilleure qualité avec des restaurations plus esthétiques, plus biomimétiques, plus biocompatibles et plus précises.
- Une amélioration du confort par l’élimination de l’empreinte physique, des rendez-vous courts et confortables en nombre réduit. De plus, certains traitements peuvent être réalisés en un seul rendez-vous permettant un gain de temps important.
- Les coûts sont également réduits avec un raccourcissement des délais pour la fabrication.
Concernant ceux pour le praticien, ce sont :
- Une rapidité, un gain de temps et de confort, des protocoles qui sont standardisés,
- La réduction des étapes de la chaine diminue les erreurs permettant d’être plus précis, et d’améliorer la traçabilité. Cela assure également la régularité des travaux.
- L’arsenal thérapeutique est enrichi avec des nouveaux procédés et matériaux à disposition, des nouveaux outils de travail. L’apprentissage est ainsi constant et permet de vous améliorer, d’enrichir vos connaissances régulièrement.
- L’image de votre marque sera améliorée grâce aux grands nombres de matériaux disponibles et aux nouvelles solutions thérapeutiques.
Les laboratoires bénéficient des mêmes avantages que ceux du cabinet. Petit plus, vous recevez en direct une empreinte numérique très précise réduisant les possibilités d’erreurs. Cela augmente votre rapidité d’exécution et votre productivité.
Vos réalisations seront nettement améliorées concernant la précision, la reproductibilité, la diversité des matériaux.
Si vous souhaitez en savoir plus sur ce que la CFAO vous apportera dans votre pratique au quotidien, vous pouvez consulter la dernière partie de notre article sur le process de production des aligneurs :
Partie 5 : Nos packs métiers
Nous proposons également des packs complets suivant votre métier, que vous soyez chirurgiens-dentaires ou laboratoires dentaires. eNove Dental vous propose des technologies CAD/CAM pensées par le dentaire pour le dentaire. Quatre solutions existent avec, pour chacune, la possibilité d’opter pour la formule qui vous convient le plus : traditionnelle ou numérique.
- Le pack Aligneurs vous est présenté dans le dernier article du blog.
- Le pack Châssis vous permet de désigner et de produire vos stellites rapidement en quelques clics.
- Avec le pack PEI – Porte Empreinte Individualisé – modéliser et imprimer n’a jamais été aussi simple.
- Grâce au pack Usineuse vous gagnerez en autonomie et en efficacité par une optimisation globale de vos process.
