Empreinte optique et fichier ouvert De nouvelles façons de travailler avec son laboratoire

Pour que l’envoi en STL ouvert puisse se faire, encore faut-il que le scanner d’enregistrement soit compatible avec ce format. Deux nouvelles caméras « ouvertes » ont récemment vu le jour :

_La CS 3500 de Carestream Dental.

_La Planscan de Planmeca.

Elle permettent aussi bien l’usinage au cabinet, avec les usineuses fournies par les fabricants (respectivement CS 3000 et Planmill), que l’usinage externalisé en laboratoire. Les caméras ouvertes permettent des réalisations prothétiques avec des délais très courts de prothèse unitaire, y compris pour des cas esthétiques, de quelques heures à quelques jours, suivant la proximité du laboratoire avec un flux de travail au laboratoire permettant au      choix :

_un usinage direct ;

_la réalisation d’un modèle résine en CFAO par Stéréolithographie (SLA), ou usinage pour confection d’une couronne sur armature.

Nous allons illustrer ces deux possibilités avec deux cas cliniques en CFAO « semi-directe », pour lesquels le fichier d’empreinte est transmis par voie numérique, et la prothèse posée dans une séance ultérieure.

Réalisation d’une couronne CFAO monolithique en nanocéramique, sur parodonte assaini

Dans le premier cas clinique, nous avons utilisé au cabinet la caméra Carestream CS 3500 et son logiciel de scannage.

Une patiente se présente avec une douleur intense persistante sur une 16 restaurée avec un amalgame ancien et infiltré. Après examen clinique et radiologique, le diagnostic de pulpite aiguë nous conduit à dévitaliser la dent et procéder à une reconstitution corono-radiculaire avec tenon foulé. Une poche parodontale de 5–7 mm entre 16 et 17, formée en raison de la zone irritative et compressive créée par la restauration à l’amalgame ainsi que par le bourrage alimentaire, est traitée par surfaçage, désinfection locale et par laser. La patiente est mise sous provisoire jusqu’à disparition des symptômes douloureux et cicatrisation du parodonte superficiel. Un rendez-vous est pris pour engager le traitement prothétique.

Installation et prise en main de l’unité d’acquisition

Le scanner 3500 fait partie d'une nouvelle génération de caméra de numérisation compactes se branchant en USB sur ordinateur portable et prenant leur place y compris dans un espace réduit. La sonde intra-orale CS 3500 scanne sans nécessité de poudrer les surfaces et en couleurs réelles. Le type d’empreinte à effectuer (préparation, antagoniste et occlusion) se sélectionne par un bouton situé sur la caméra.

Deux types d’embouts peuvent être utilisés, grande ou petite taille, en fonction de l’ouverture buccale et de la zone à enregistrer. Une fois les informations du patient complétées à l’écran, le scanner intra-oral est prêt à être utilisé.

Une diode émet une lumière verte lorsque la numérisation est réussie, orange si elle est à refaire, ce qui permet de rester concentré sur le patient tout au long de la numérisation. Le cliché peut se faire en mode automatique (déclenchant une saisie lorsque la caméra est à la bonne distance et à la bonne angulation) ou en mode manuel.

Empreinte optique

L’empreinte optique s’effectue en 3 étapes :

_une empreinte de la préparation et des dents adjacentes ;

_une empreinte de l’antagoniste et des dents adjacentes ;

_une empreinte de l’occlusion.

À chaque étape on réalise plusieurs clichés nécessaires (occlusaux, vestibulaires, puis linguaux, palatins et proximaux). Ils se superposeront automatiquement à l’écran par « corrélation » des vues successives. L'empreinte optique de l'occlusion se fait par un enregistrement des faces vestibulaires de la préparation et de son antagoniste, les deux arcades en position d'intercuspidie maximum.

Deux clichés seront nécessaires :

_un cliché vestibulaire de la préparation (16) avec les cuspides de la dent antagoniste ;

_un cliché vestibulaire de la face de la dent antagoniste (26).

Chaque cliché s’ajoute automatiquement par corrélation des vues au cliché précédent agrandissant progressivement la zone enregistrée. Une fois l’empreinte validée, présentant l’ensemble des éléments nécessaires à la fabrication de la couronne, nous obtenons l’image 3D finalisée avec certaines zones complétées automatiquement par le logiciel. L’image 3D finale couleur pour permet une communication tant avec le laboratoire qu’avec le patient, et la saisie des limites s’en trouve améliorée.

CAO

Une fois l’empreinte optique effectuée et enregistrée sur l’ordinateur, nous pouvons concevoir et réaliser la couronne au cabinet dentaire à l’aide des outils présents dans le logiciel CS Restore, puis choisir d’usiner sur place (usineuse CS 3000), ou bien envoyer les fichiers d’empreinte numérique au laboratoire, afin qu’il réalise lui-même la CAO (l’ouverture des fichiers ne demande pas de licence particulière dans le logiciel DentalWings utilisé par le prothésiste) et l’usinage (usineuse Wieland Zenotec Mini). La taille finale des fichiers STL avoisine les 30 Mo au total.

Nous utilisons le service gratuit Dropbox qui permet le partage de fichier en « cloud » c'est-à-dire que les fichiers sont déposés sur un serveur distant après inscription au service. Le destinataire (le prothésiste) en est averti par mail ce qui lui permet de récupérer ces fichiers en les téléchargeant sur son disque dur ou en les ajoutant à sa Dropbox personnelle. Les fichiers sont ouverts par le prothésiste et mis automatiquement en occlusion sur le logiciel DentalWings.

Usinage et finitions

Une fois la morphologie optimisée (profil d’émergence, contacts occlusaux et proximaux) on procède à l’usinage en matériau nanocéramique (LAVA Ultimate) au laboratoire, un matériau peu dur et permettant d’amortir les contraintes sur le parodonte (ce qui était indiqué dans ce cas).

Collage

La couronne est collée en bouche (Relyx Unicem de 3M) selon le protocole de préparation des surfaces préconisé pour optimiser l’adhésion avec cette colle :

_Sur la préparation : nettoyage à l’alcool, séchage et mordançage de l’émail.

_Sur l’intrados de la couronne : nettoyage à l’alcool, séchage, silanisation, séchage et adhésif.

Aucune retouche n’a été nécessaire lors de la pose. Le travail avec des machines de différentes marques (Carestream, Dental Wings, Wieland) n’a en aucun cas été préjudiciable à l’adaptation finale en bouche.

Réalisation d’une couronne céramique sur armature zircone CFAO et modèle résine CFAO

Présentation du cas et préparation

Dans ce second cas clinique illustrant cet article nous avons reconstitué une 34 récemment dévitalisée et asymptomatique, pour une jeune femme souhaitant une couronne « sans métal » et « esthétique ». Après reconstitution corono-radiculaire adhésive à l’aide d’un tenon en fibre de verre et de composite, nous sommes prêts pour l’empreinte optique. Nous avons pour ce cas utilisé un autre type de scanner « ouvert », la caméra Planscan branchée sur port firewire de l’ordinateur. Cette caméra permet l’acquisition rapide d’une hémi-arcade sans poudrage et en « full motion » c'est-à-dire par balayage des surfaces, ce qui nous permettra de saisir en un minimum de temps tous les volumes nécessaires à la confection de notre modèle en résine.

Mise en œuvre de l’empreinte optique

Nous sélectionnons au préalable sur un schéma dentaire, le numéro de la dent à reconstituer, le matériau à utiliser, le type de reconstruction et la teinte choisie (A3). Ces données seront transmises automatiquement au laboratoire lors du transfert de l’empreinte.

Occlusion et tracé des limites

Une fois l’hémi-arcade II et son antagoniste enregistrés nous saisissons par une saisie des surfaces vestibulaires la position d’intercuspidie maximum, qui nous permettra de mettre les modèles en occlusion. Une fois le tracé de la limite effectué, nous sommes prêts à envoyer le fichier au laboratoire. Nous renvoyons la patiente avec un provisoire jusqu’à la séance suivante.

Génération et envoi d’un PDF 3D par le Laboratoire

Une fois les données traitées dans le logiciel Exocad, le prothésiste nous renvoie par mail l’intégralité de la modélisation et la CAO de l’armature en fichiers PDF 3D.

La sélection de l’onglet « Arborescence » nous donne accès à de multiples vues du modèle 3D, ainsi qu’à des outils très intéressants, comme la sélection des différents éléments démontables constituants le futur modèle physique en résine, l’hémi-arcade incluant la préparation avec son die et l’arcade antagoniste.

Usinage de la chape zircone et stratification de la couronne sur son modèle physique

La confection de la couronne céramo-zircone se fait à partir de 2 étapes initiales réalisées en parallèle. D’une part, la réalisation en CAD/CAM du maître modèle en résine, et d’autre part l’usinage de l’armature à partir de ce modèle virtuel. La chape en zircone préfrittée ainsi que le maître modèle, sont usinées dans une machine outil à commande numérique MIC5 de Witech. La zircone est ensuite sintérisée dans un four spécial afin de lui donner sa dureté et sa résistance maximales.

Dans un délai de 3 jours nous recevons le modèle physique correspondant, avec la couronne terminée montée sur son die.

Conclusion

L’acquisition numérique avec les caméras Carestream CS 3500 ou Planscan s’est avérée confortable pour le patient (embouts de différentes tailles, absence de poudrage, caméra peu volumineuse et maniable, saisie rapide...). Pour le praticien, le faible encombrement du système et son ergonomie, rend la mise en oeuvre de l’empreinte optique réellement aisée en pratique courante.

La couleur réelle de la modélisation (CS 3500) est intéressante, notamment dans la reconnaissance de la limite périphérique au cabinet dentaire. En revanche, le logiciel du laboratoire doit être en mesure de reconnaître ces couleurs ce qui n’est pas encore le cas actuellement pour tous les logiciels « ouverts ». La saisie par cliché n’est pas préjudiciable concernant la durée de l’empreinte optique dans un cas de reconstitution unitaire, pour peu que l’on positionne la caméra selon les différentes positions et orientations successives, requises pour saisir l’ensemble des faces d’une même dent, ceci afin d’éviter les ressaisies inutiles et de permettre le remplissage à l’écran des informations manquantes. En revanche lorsqu’il s’agit de numériser les arcades en vue de l’élaboration d’un modèle, le « full motion » (caméra Planscan) est un atout, notamment pour la réalisation de bridges de grande étendue, sur piliers naturels ou implantaires.

Le travail avec un laboratoire spécialisé en CFAO en flux de travail « semi direct » permet au praticien de ne rien changer en ce qui concerne son planning et la durée des séances, tout en bénéficiant, pour un investissement minimum, du bénéfice indéniable pour l’image du cabinet que représente l’empreinte optique. Cela garantit une mise en œuvre à peine différée et une plus grande souplesse dans la gestion des cas, ainsi qu’une finition optimum ne nécessitant pas ou peu de retouches lors de la pose.

Les moyens numériques à notre disposition via le réseau Internet, comme le partage de fichiers STL sur serveur distant, ou de PDF 3D par e-mail sont un plus non négligeable dans la communication praticien/prothésiste, et leur utilisation tendra certainement à se généraliser dans le futur, en même temps que l’utilisation de ces nouvelles caméras « ouvertes » de plus en plus légères et maniables, facilement connectables sur le matériel informatique existant et permettant une réelle collaboration entre le praticien et son ou ses partenaires prothésistes.

Note de la rédaction : Cet article est paru dans le magazine DT Study Club, Vol.2, numéro 2, juin 2014.