Compte rendu de la journée ACIO du Jeudi 27 Février 2014

Empreintes optiques

Avec

François Duret et Fabienne Jordan-Combarieu

Introduction :

41 % des laboratoires de prothèse sont équipés

7 % de croissance

Notre métier n’évolue pas. Nos technologies ont 10 siècles d’age. La technique à cire perdue

limite considérablement le nombre de matériaux disponibles (2%). Nous nous privons de 98

% des matériaux en choisissant cette technologie. Rien que pour ça il nous faut changer.

La zircone par exemple n’existerait pas sans la CFAO.

La thèse de François Duret remonte aux année 70 à 1973. Le sujet était l’empreinte optique.

En ce temps là Internet n’existait pas, les machines-outils non plus.

La dentisterie a inventé la CFAO totale grace à Pierre Bézier.

1980-1985 :

Mise au point du premier prototype de camera et première modélisation

Le premier sytème de CFAO est français.

1985 présentation de la caméra numérique et de la couronne en 1 heure au JTV

1985 Cerec

1989 le premier bridge

1990 le système français disparait

Cerec 2 et Cerec 3 puis Apollo

Cerec a permit une évolution continue et a porté la CFAO pendant 30 ans

La CFAO d’aujourd’hui :

Il y a 2 possibilités :

La CFAO directe : la pièce prothétique est fabriquée au cabinet dentaire.

La CFAO indirecte ou semi-directe : le travail est partagé avec le laboratoire

de prothèse.

Première analyse :

Il y a une seule méthode d’empreinte quelle que soit la CFAO retenue.

On peut scanner un modèle en plâtre issu d’une empreinte classique, sans

changer nos habitudes.

On peut et les patients réclament l’empreinte optique en bouche.

Il faut choisir une caméra :

3M LAVA COS : filme en 3D

Sur kart

Elle a un petit champ de vision

Elle est précise et légère

Elle nécessite le poudrage

ITERO de CADENT (ancien Straumann) :

Ne fonctionne que pour l’ODF

N’a pas besoin de poudrage

Pas de film

Monté sur kart

TRIOS de 3SHAPE (Danoise) :

Sortie en 2009 en bouche

Montée sur kart

Pas de poudrage

Filme en Full Motion

Prix cher (30 à 40 000 Euros pour empreinte seule

90 000 Euros avec usinage)

Version connectée sur un ordinateur portable

CEREC AC/Blue CAM ou Omnica Sirona

Permet la CFAO directe

Le nouvel APPOLO Di Sirona

Système le plus simple et le moins cher

Petit modèle

Nécessite le poudrage

Pas de connexion avec un système complexe.

ETC …

Comment choisir ?

Et bien c’est une question d’amour ! C’est comme pour une voiture. Il faut voir les systèmes

différents. Les caméras se valent à peu près toutes (50 microns)

Un globule rouge fait 10 microns, et on n’a jamais pu faire l’empreinte d’un globule rouge

avec un porte-empreinte !

Le protocole d’empreinte :

Il est identique quel que soit la marque.

1) La fiche patient

2) La préparation

a. Il n’y a pas de type de préparation préconisé pour l’empreinte

optique. C’est le matériau utilisé et l’outil de la machine-outil à

commande numérique qui imposent certains types de

préparation.

3) Eviction gingivale et isolation salivaire.

4) Poudrage ou non poudrage :

a. On dit trop de mal du poudrage, il donne 15 à 2 microns

d’imprécision

b. On est toujours plus précis en faisant du poudrage car le signal

est meilleur. Simplement les caméras récentes ont de meilleures

résolutions, et l’on peut maintenant se passer du poudrage.

5) Empreinte proprement dite :

a. De la préparation et des dents voisines

b. De l’antagoniste

c. De l’occlusion clinique.

Sur l’écran on voit une vidéo et la progression de l’empreinte optique

6) Transfert au laboratoire.

Deuxième analyse :

François Duret est très pro-laboratoire.

La relation avec le laboratoire c’est l’empreinte.

On enregistre la déformation de la lumière à la surface de l’objet. Un peu comme Victor

Vasarely l’a fait en peinture et donne une sensation de volume par des moyens optiques.

La première génération 1979 :

Par projection d’un point puis d’une ligne de lumière par balayage.

Les nouvelles empreintes ne font plus appel à la projection de lumière. Elles mesurent

directement l’objet.

Elles enregistrent un point tous les 20 à 30 microns et définissent ainsi une surface. Toutes les

surfaces sont des points plus ou moins rapprochés.

Les caméras évoluent et enregistrent de plus en plus de points. On est passé de 250 à 300 000

points à des millions de points. A 15 à 20 images par seconde, on a des empreintes de plus en

plus précises. On a besoin de moins en moins de poudrage.

Une surface est définie par des points. En dentisterie traditionnelle, on transporte ces points

d’un objet à un autre : la dent, l’empreinte, le modèle en plâtre, la cire …

En CFAO, on mesure ces points dans l’espace, on obtient des coordonnées chiffrées qui

peuvent entrer dans l’ordinateur et permettre la modélisation de l’objet.

L’empreinte optique est une mesure. Le chiffre c’est le support de la précision.

En métrologie, il est d’usage d’abimer le moins possible l’objet. C’est l’objet qui fournit

l’énergie, il l’a renvoie.

Comment mesurer ?

Comme dans la nature : avec 2 yeux. En stéréoscopie.

C’est la différence de l’image entre l’œil D et l’œil G qui permet une mesure qui donne la 3D.

C’est la notion de couple stéréoscopique par photogrammétrie.

La 4ème

valeur, c’est le temps. Le déplacement de l’objet dans l’espace. Cela donne la 4D

On entre en pluridimensionnel, c’est la nouvelle dentisterie.

La 5ème

dimension, c’est la couleur.

Les caméras de nouvelle génération travaillent sans apporter de lumière. Elles « cherchent les

gratons », les petits points à la surface. Elles font du poudrage virtuel grâce au logiciel.

Technique de la triangulation en lumière structurée :

C’est le balayage d’un point grâce à un rayon laser. Elle applique le principe de

l’interférométrie. La projection de lumière est l’équivalent de l’œil droit , le récepteur : l’œil

gauche.

Technique de l’accommodation :

C’est le principe de la mise au point en photographie. ITERO/Cadent utilise ce principe.

Technique sinusoïdale :

C’est la méthode télémétrique du Leica : 2 objets se superposent lorsque la netteté n’est pas

réglée.

LAVA COS True definition de 3M

Pourquoi un balayage ? Il faut que la caméra retrouve des points communs entre les images successives. Il y a aussi

des zones plus riches en points.

Il ne faut pas se laisser leurrer par une belle image qui n’est pas forcément plus précise.

Modélisation de la prothèse :

2 méthodes : directe ou indirecte

Un modèle peut être « coulé » : par usinage (précision de 50 microns)

Par prototypage rapide (stéréolythographie = en résine)

Le logiciel de CAO est presque le même depuis 40 ans.

La première chose est de tracer la ligne de finition (LF). Ceci informe le

logiciel de l’endroit où se trouve la dent préparée.

Le die-spacer

Recherche de la dent théorique dans la bibliothèque. Offre de grande

possibilité au niveau de l’occlusion.

Remarque : La caméra peut faciliter la recherche de zones en contre –dépouille.

3) Réalisation de la prothèse :

Par méthode additive (fusion de résine, de métal (titane par ex) ou de céramique)

Par méthode soustractive (usinage)

Chaque matériau a son mode de préparation optimal.

Maquillage

Les grands avantages de l’empreinte numérique :

L’orientation

Le détail (texture, ligne de finition)

Le zoom

La double empreinte (possibilité de reprendre un complément d’empreinte

sans recommencer)

La 3D

L’empreinte optique au cabinet.

Exemple du CEREC Par Fabienne Jordan

C’est une CFAO directe

Semi-directe (réalise un modèle virtuel)

Ou Indirecte (scannage de l’empreinte physico-chimique)

La CFAO directe :

C’est une seule séance au fauteuil

Adaptée aux couronnes unitaires et au petits bridges de 3 éléments.

Avantages observés :

Confort pour le patient (pas de réflexe nauséeux)

Pas de matériau

Pas de tirage

Pas de désinfection

Analyse du maître-modèle virtuel

Correction possible de la préparation et de l’empreinte sans recommencer

Temps opératoire court (2 à 5 min pour une empreinte)

Précision théorique aussi bonne

Meilleurs contacts proximaux

Travail de conception dans le même temps clinique

Facilité d’envoi au laboratoire de prothèse

Données numériques matérialisables et archivables

Préférence des patients

Intérêt majeur en implantologie

Inconvénients :

Reste opérateur dépendant (apprentissage)

Coût investissement

Technologie en perpétuelle évolution, obsolescence quasi-immédiate

Apprentissage de la vision 3D sur écran pour validation clinique

Préparations et accès visuel aux limites sans concession clinique

Limitation dans le choix des partenaires prothésistes

Jungle de compatibilité des matériels et logiciels.

La CFAO directe :

La forme de préparation est conditionnée par le matériau et l’usinage

Restaurations intracanalaires (endocouronnes)

Préférer des limites juxta-gingivales ou rétraction gingivale (expacyl)

Champ sec

Aide opératoire

Sur des implants utiliser le système Scanpost-Scanbody

Matériaux usinables :

Céramiques

Céramiques d’infrastructures

Céramiques vitreuses (Emax)

Familles de résines

Résines calcinables

PMMA

Composites chargés

Nanocéramiques

Nouveau matériau hybride (céramique à double réseau polymère)

Les grands apports de l’empreinte optique François Duret

L’occlusion :

Fait la relation entre les 2 fichiers maxillaire et mandibulaire

Outil de diagnostic de l’occlusion statique

Pour l’occlusion dynamique, c’est encore archaïque. Il existe des

articulateurs virtuels et l’arc facial électronique

L’empreinte en couleur :

Elle donne plus que l’empreinte monochrome

C’est un outil de diagnostic (en patho par exemple)

La couleur, c’est le diagnostic

Le futur : (Ca n’engage que moi !)

Relation cabinet laboratoire étroite et de proximité

Le langage STL va se généraliser, tous les systèmes vont s’ouvrir

Et vont devenir compatibles avec toutes les machines-outils

Le laboratoire à distance télécommandera la machine-outil qui sera dans le

cabinet

La télémédecine va apparaitre et apporter une aide au diagnostic

Ces techniques vont évoluer rapidement dans les pays en voie de

développement

La prise d’empreinte

Empreinte secondaire

Méthodes ultrasoniques

La CAO :

Va devenir quasi automatique

L’intrados d’une couronne sera défini par la dynamique des fluides

La PAT sera aussi réalisée par CFAO

Association empreinte optique et cone Beam

Le matériau idéal est hétérogène : seule la CFAO permettra sa mise au point

On verra apparaitre des pigments photosensibles.