Flujo de Trabajo CAD/CAM en Laboratorios Dentales: Maximizando la Eficiencia y la Precisión

En el campo de la odontología moderna, la tecnología CAD/CAM (Diseño y Fabricación Asistidos por Computadora) ha revolucionado la forma en que se diseñan y producen las prótesis dentales. Para los laboratorios protésicos dentales, maximizar la eficiencia y la precisión de estos sistemas es crucial para ofrecer resultados de alta calidad a las clínicas dentales y dentistas asociados. A continuación, exploraremos en detalle el flujo de trabajo CAD/CAM en laboratorios dentales, sus componentes y beneficios.

¿Qué es el Flujo de Trabajo Digital en Odontología?

El término “flujo de trabajo digital” es una expresión en auge en el campo de la odontología y la implantología. Viendo las tendencias en este campo parece que casi todo puede ser procesado a través de la digitalización y la creación de un paciente virtual.

La odontología digital se está convirtiendo en una disciplina completamente nueva dentro de la prostodoncia y la implantología dental que tiene como objetivo proporcionar una mayor calidad, eficiencia, predecibilidad y, en última instancia, mejores resultados a los pacientes.

El campo de la prostodoncia ha evolucionado rápidamente gracias a los avances de la tecnología digital en la industria dental. Está permitiendo a los clínicos ofrecer soluciones más predecibles, eficientes y rentables, proporcionando al mismo tiempo resultados restauradores de alta calidad en términos de función y estética.

La mayoría de los clínicos consideran que la prostodoncia digital es sinónimo de diseño asistido por ordenador y fabricación asistida por ordenador (CAD/CAM), que es una parte integral del flujo de trabajo.

El laboratorio protésico desempeña un papel esencial en este proceso. Comprender todos sus componentes y funcionalidades digitales es fundamental.

Componentes del Flujo de Trabajo Digital

El proceso de trabajo digital se puede resumir en la siguiente visión general:

1. Escaneo Intraoral: Captura digital de la situación oral del paciente.
2. Diseño CAD: Diseño asistido por ordenador de la prótesis.
3. Fabricación CAM: Fabricación asistida por ordenador de la prótesis.
4. Acabado y Personalización: Ajuste estético y funcional de la prótesis.

Actualmente, varios fabricantes ofrecen la posibilidad del registro digital intraoral. En este contexto, cabe diferenciar entre los denominados sistemas «inoffice» y «outoffice». En los sistemas «inoffice», el registro de datos y la confección de la restauración tienen lugar directamente en la clínica odontológica, mientras que en los sistemas «outoffice», tras el registro intraoral de datos, éstos se envían al laboratorio protésico o al centro de confección para su procesamiento posterior.

La Toma de Impresión Digital

La toma de impresión digital elude la toma de impresión convencional mediante materiales elásticos como los poliéteres. En lugar del rodeo que representa la confección de un modelo maestro escaneable y el subsiguiente escaneo del modelo mediante un escáner de laboratorio, se registran los datos directa e intraoralmente por medios digitales.

Esto significa que la impresión tiene lugar de forma asistida por ordenador (CAI = Computer aided impressioning) y constituye en consecuencia el punto de partida para el proceso de trabajo digital (CAI/CAD/CAM).

Componentes del Escáner Intraoral

El escáner intraoral consta de tres elementos:

• Pieza de mano
• Pantalla táctil
• Unidad de procesamiento

Los datos se registran mediante un sistema óptico compuesto por tres cámaras y 192 LED azules. El software se maneja mediante la pantalla táctil. La unidad de procesamiento consta de un ordenador de alto rendimiento que trabaja con una tarjeta gráfica de alto rendimiento. Dado que la unidad de procesamiento está sellada, el escáner está protegido contra la transmisión de virus vía lápiz USB, CD o LAN. Los datos del registro intraoral se transmiten a un ordenador central mediante una conexión Wireless LAN (WLAN) segura.

El sistema captura un vídeo en lugar de imágenes individuales. La captura de vídeo continua evita imprecisiones por solapamientos de imágenes o lagunas de datos. Las tres cámaras realizan capturas múltiples del mismo objeto y las procesan conjuntamente. Durante el escaneo, se toman 20 imágenes tridimensionales por segundo, lo cual equivale a 20 hercios. En cada una de estas imágenes se registran en promedio 10.000 puntos de datos.

En virtud de la elevada densidad de datos, el aparato captura la totalidad de la superficie en 3D sin cálculo aproximativo y sin rellenado de lagunas.

La toma de impresión digital se lleva a cabo mediante la pieza de mano. Gracias a su reducido tamaño de sólo 13,2 mm en el cabezal de la cámara y a su peso de apenas 400 g, es posible moverla cómodamente en la boca del paciente.

Durante el proceso de escaneo, el usuario no observa el interior de la boca, sino la pantalla táctil del aparato. Un círculo indica al usuario si el sistema de lentes se encuentra a la distancia óptima (profundidad de campo) con respecto al diente, en la cual se captura el mayor número posible de datos. Si la cámara está demasiado cerca o demasiado lejos, se registran menos datos.

Asimismo, el software indica si todavía no se han registrado o se ha registrado una cantidad insuficiente de datos en una zona. En ese caso, éstos aparecen en la pantalla en negro o en rojo, respectivamente.

Tras el maxilar inferior, en el segundo paso se escanea de la misma manera el maxilar superior del paciente. En el tercer paso tiene lugar el escaneo para el registro de la relación maxilar, proceso durante el cual el paciente encaja los dientes en ICP (posición de intercuspidación) y el usuario lleva a cabo únicamente un escaneo de unos pocos pares de dientes antagonistas en la zona de los dientes posteriores por bucal.

Posteriormente, el sistema calcula un modelo virtual sobre la base del escaneo de la relación maxilar. A fin de capturar ópticamente de forma óptima la situación en boca, también al utilizar el escáner deberían evitarse en lo posible los movimientos de la lengua y la presencia de saliva.

La preparación puede controlarse con detalle directamente en el monitor. Para ello se puede rotar y ampliar la imagen 3D mediante la pantalla táctil. Si fuera necesario (p. ej., errores de preparación), el odontólogo todavía puede corregir la preparación bajo anestesia del paciente y reescanear selectivamente la zona afectada. Finalmente se cargan los datos a un portal de datos protegido, desde donde pueden ser descargados por el laboratorio protésico.

Aspectos Clave del Escáner Intraoral

• Captura de vídeo en lugar de imágenes individuales = tecnología 3D-in-Motion.
• Capturas múltiples del mismo objeto por tres cámaras = «Wavefront Sampling».
• No es necesaria la aplicación de polvo cubriente.
• Cálculo de la superficie altamente desarrollado, con un método de cálculo exclusivo y patentado.
• Cálculo de imágenes 3D en tiempo real y control inmediato del escaneo.
• Conexión al LAVA Case Manager.
• El protésico dental es un elemento central del «flujo de trabajo digital».

Confección del Modelo

Utilizando un software especial, el laboratorio descarga de un portal de datos protegido los datos de impresión digitales cargados por el odontólogo. El protésico visualiza un modelo 3D virtual del maxilar basado en los datos registrados por el odontólogo, esto es, la situación oral se reproduce en la pantalla a escala 1:1.

Para el diseño de la estructura y para el modelo físico necesario para el recubrimiento (modelo estereolitográfico), se procesan virtualmente los datos en cuatro sencillos pasos:

1. Definición del plano de oclusión.
2. Definición virtual de los cortes de sierra.
3. Determinación del límite de la preparación: el límite de la preparación puede ser establecido por el protésico de forma unidimensional, bidimensional o en representación 3D.
4. Envío final de los datos.

Los datos llegan entonces por una parte a un sistema de diseño Lava Scan ST (en el centro de diseño Lava o el centro de fresado Lava), mediante el cual se configura la estructura y se prepara para el fresado. Al mismo tiempo, se transmiten los datos a un centro de confección de modelos, el cual confecciona un modelo de resina aplicando un procedimiento estereolitográfico.

Estereolitografía

La estereolitografía es un método aditivo. Esta forma de confección se denomina también método generativo o método de construcción rápida de prototipos (Rapid Prototyping). El modelo segueteado digital está disponible en forma de conjunto de datos STL (STL = Standard Tessellation Language). En el formato STL se describe mediante pequeños triángulos la superficie de un objeto.

A partir de estos datos de superficie se genera a continuación un modelo volumétrico, el cual en el siguiente paso se descompone en capas individuales yuxtapuestas. Este proceso se denomina «slicing» (corte). Sobre la base de los datos cortados, el aparato de esterolitografía genera finalmente por capas el modelo tridimensional real. Como material para la confección de modelos maestros se utilizan fotopolímeros de resina acrílica. El grosor de capa en el proceso de construcción es actualmente de 50 μm.

Además del modelo segueteado propiamente dicho, se confecciona también el maxilar opuesto mediante el método aditivo y se montan ambos modelos en un simulador de la oclusión. Si se desea, también es posible montar los modelos en un articulador convencional.

Toda vez que el registro de la relación maxilar mediante el escáner tiene lugar desde vestibular en la posición de oclusión terminal, la posición de los modelos en el simulador de oclusión se corresponde exactamente con la posición de oclusión terminal en boca del paciente. De este modo se elimina la posibilidad de errores de transferencia que pueden producirse en la determinación convencional de la relación maxilar. En caso de montar los modelos en un articular, el simulador de oclusión sirve como medio auxiliar para determinar la posición de mordida.

Diseño CAD

Mientras se crea el modelo de estereolitografía en el centro de confección de modelos, puede empezarse ya el diseño CAD (CAD = Computer Aided Design [diseño asistido por ordenador]) de la restauración en el laboratorio protésico. Para ello se deben descargar los datos desde el ordenador central. Estos denominados archivos se importan a continuación en el software Lava-Design normal. Acto seguido, desde éste se puede crear el nuevo encargo como archivo.

Desde otoño de 2009, ahora existe la posibilidad de diseñar en el software Lava-Design, además de construcciones de estructura, coronas recubiertas digitalmente. Este denominado sistema de recubrimiento digital (= DVS = Digital Veneering System) permite al usuario dividir coronas diseñadas de forma totalmente anatómica en los dos conjuntos de datos correspondientes a la estructura y al recubrimiento. Este proceso se denomina file-splitting (partición de archivos).

A su vez, el tallado virtual totalmente automático de la superficie de masticación anatómica en el maxilar opuesto reduce al mínimo las correcciones oclusales. Partiendo de esta geometría externa anatómica, se reduce el conjunto de datos suprimiendo un grosor definido de capa del recubrimiento, de modo que resulta un conjunto de datos de la estructura que soporta de forma óptima el recubrimiento y reduce así sustancialmente el riesgo de fracturas del recubrimiento. La colocación de las espigas de retención que sujetan la cofia de la estructura o las carillas en la pieza en bruto para fresado concluye el proceso de diseño. A continuación pueden enviarse los datos online al centro de confección elegido.

Confección CAM

En la confección CAM (CAM = Computer Aided Manufacturing [fabricación asistida por ordenador]), se confecciona la estructura a partir de piezas en bruto de dióxido de zirconio presinterizadas, los denominados «Lava-Frames». El recubrimiento puede tener lugar manualmente o fresarse a partir de una pieza en bruto de cerámica vítrea presinterizada.

Tanto el fresado de la estructura como el fresado del recubrimiento se llevan a cabo en el modo de fresado en seco sin refrigeración por agua. Como unidad de fresado, en la tecnología DVS se utiliza la fresadora de 5 ejes Lava CNC 500. El espectro de indicación ampliado brinda la posibilidad de confeccionar estructuras de hasta 18 mm de altura y estructuras de puente multipiezas con una envergadura de hasta 48 mm. Además, la fresadora Lava CNC 500 permite fresar socavaduras y pilares de implante.

Para la confección de indicaciones estándar, la unidad Lava CNC 500 cambia automáticamente al mecanizado con 3 ejes, el cual resulta más rápido. En el almacén de piezas de trabajo pueden colocarse 21 bloques, de modo que resulta posible un tiempo de funcionamiento de 76 h sin intervención manual.

Recubrimiento Digital

Desde el año 2009, se ofrece la posibilidad de confeccionar digitalmente el recubrimiento cerámico de estructuras de coronas. En este caso, la estructura de corona se crea a partir de material de dióxido de zirconio Lava. La confección asistida por ordenador del recubrimiento cerámico tiene lugar asimismo en el método CAD/ CAM, mediante la fresadora de 5 ejes Lava CNC 500. De forma similar a la estructura de dióxido de zirconio, el recubrimiento se fresa a partir de una pieza en bruto, si bien en este caso ésta es de cerámica vítrea presinterizada.

Tras el fresado de ambos componentes de la corona, éstos se ensamblan por medio de cerámica de fusión, la denominada «Fusion Porcelain», a 770 ºC. Están disponibles materiales de corrección para eventuales correcciones de forma. Una cocción de maquillaje y de material de glaseado completa el proceso de confección de la corona DVS.

En virtud del proceso de confección digital y de la utilización de bloques en bruto producidos industrialmente, cabe esperar de las coronas DVS una mayor fiabilidad y por consiguiente un mejor pronóstico a largo plazo en comparación con las coronas de dióxido de zirconio recubiertas manualmente.

Pasos de la Confección DVS

1. Corte y desbastado de las espigas de sujeción.
2. Mezclado de la «Fusion Porcelain».
3. Ensamblaje del recubrimiento y la estructura.

Se aplica cerámica de fusión en el lado interno del recubrimiento y sobre la superficie oclusal de la estructura. A continuación se ensamblan ambos componentes. El material sobrante expulsado se elimina de modo que quede una pequeña protuberancia circular de cerámica de fusión sobrante en la rendija de unión. La humedad remanente en la cerámica de fusión se absorbe depositando la corona sobre un pañuelo de papel. A continuación se procede a la cocción de la corona DVS a 770 ºC en un horno de cerámica convencional.

Por regla general, los retoques tras la cocción cerámica se limitan a correcciones de la forma y al acabado del relieve oclusal y de las fisuras. Los eventuales defectos de forma pueden subsanarse mediante masa cerámica de corrección. Una cocción de maquillaje y de material de glaseado completa el proceso de confección de la corona DVS.

Dado que las piezas en bruto para la carilla se producen en un proceso industrial, presentan una homogeneidad extremadamente elevada. A diferencia de los recubrimientos estratificados manualmente, de ello resulta un recubrimiento cerámico prácticamente libre de errores y que no presenta burbujas ni poros. Dado que cada zona defectuosa en la estructura cerámica puede ser el origen o el desencadenante de una formación de fisuras y por consiguiente de un desconchamiento más adelante, cabe esperar que la fiabilidad de los recubrimientos digitales sea mayor que la de los recubrimientos estratificados a mano.

Beneficios de la Digitalización del Laboratorio Dental

La digitalización del sector dental ya es una realidad. Cada vez más clínicas dentales cuentan con escáneres intraorales 3D y cada vez son más los pacientes que demandan tratamientos de última generación. En este contexto, el laboratorio dental digitalizado tiene la oportunidad de ofrecer un sistema completo, desde el diseño hasta la fabricación de la prótesis, que satisfaga tanto las expectativas del paciente, como las necesidades del odontólogo.

Gracias a los avances tecnológicos, los sistemas del flujo digital brindan un sinfín de ventajas al protésico dental. La tecnología CAD / CAM ha permitido, entre otras muchas cosas, los flujos de trabajo sin modelos, revolucionando la práctica dental en un periodo de tiempo muy corto, superando décadas de diseño tradicional orientado a modelos y procesos de fabricación.

La transición a un flujo de trabajo sin modelo dental significa que puede eliminar todos los suministros y equipos necesarios para realizar un proceso de fabricación basado exclusivamente en impresiones a partir de moldes.

Gracias a las precisas imágenes en 3D captadas por el escáner intraoral, puede comenzar a comunicarse con los diseñadores tan pronto como haya terminado el escaneado.

El flujo digital también nos permite trabajar con nuevos materiales, que en la producción analógica no existen, y que son mucho más modernos, resistentes y de alta calidad.

Escáneres Extraorales

Los escáneres extraorales 3D son el primer paso para la digitalización del laboratorio dental. Gracias a estos sistemas, el protésico dental puede transformar la impresión o modelo físico en un archivo digital tridimensional que, posteriormente, podrá fresar o imprimir.

Fresadoras Dentales

Las fresadoras dentales permiten el fresado en húmedo y seco de casi cualquier trabajo protésico, con la más alta calidad. Su potencia, robustez y fiabilidad hacen que puedan fabricar todos los materiales del mercado.

Ventajas de su Utilización:

• Arquitectura abierta, amplio rango de materiales y marcas compatibles.
• Mayor eficacia y precisión en la fabricación de piezas.
• Producción full-time, cargadores de discos y cambiadores de herramientas automatizados, control y notificaciones por software
• Aumenta la rentabilidad, el flujo de trabajo en lote permite fresar múltiples trabajos en un solo disco.

Impresoras Dentales 3D

¡Olvídate de los trabajos manuales! Estos sistemas crean las prótesis dentales mediante la impresión (de capas de resinas superpuestas) guiada por un software.

Fresado vs Impresión 3D

Las fresadoras supusieron el inicio de la era digital dental mientras que las impresoras dentales 3D han irrumpido más recientemente y con fuerza en el sector, gracias a su innovación y fácil escalabilidad con todo tipo de procesos en el laboratorio.

Software de Gestión para Laboratorios Dentales

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