1 المقدمة: لمحة تاريخية موجزة

طُوّرت CAD/CAM في الأصل في صناعة الطيران والسيارات في الستينيات، بهدف توحيد إنتاج الأشكال الروتينية والمتكرّرة، وكان تطبيقها في طب الأسنان يُعتبر مشروعاً طموحاً وغريباً بعض الشيء، إذ إن كل قطعة من الأطقم السنّية فريدة وخاصة بكل مريض.

في عام 1973، خطرت ببال François Duret فكرة نقل هذا المفهوم إلى صناعة الأطقم السنّية، فأصبح بذلك مخترع CAD/CAM السنّي، وقد تناول أسسها في ورقته البحثية "الطبعة البصرية".

بفضل أعمال F. Duret، وُلدت CAD/CAM وأحدثت ثورة في عالم طب الأسنان.

وقد استمرّت هذه التكنولوجيا في التطور والتحسّن منذ ذلك الحين في مجال طب الأسنان، وحفرت لنفسها سمعة كأداة لا غنى عنها في العصر الرقمي.

التعريف

سلسلة CAD/CAM السنّية (التصميم بمساعدة الحاسوب / التصنيع بمساعدة الحاسوب) هي مجموعة من الموارد التكنولوجية المنسّقة (CAD، CAM) لتسجيل (الاستحواذ) البيانات السريرية التماثلية بصيغة رقمية والنمذجة الافتراضية (CAD)، قبل إنتاج جهاز طبي ملموس مخصّص (CAM).

وهي بذلك تعني جميع تخصصات طب الأسنان التي تتطلّب أجهزة طبية مخصّصة.

2 التدفقات الرقمية والمكوّنات في سلسلة CAD/CAM

تتألف سلسلة CAD/CAM السنّية الكاملة من 4 حلقات تفصل بينها واجهات:

الحلقة الأولى: الاستحواذ على البيانات

يتضمّن الاستحواذ رقمنة البيانات السريرية، تليها مرحلة معالجة. ويمكن إجراء ذلك مباشرة في الفم باستخدام كاميرا داخل الفم، أو بمسح القوالب الجبسية أو الطبعات.

الشكل 1 — كاميرا بصرية داخل الفم

الحلقة الثانية: CAD

CAD (التصميم بمساعدة الحاسوب) هو عملية إنشاء الأجسام الافتراضية باستخدام تمثيل رسومي. ويشمل مرحلة سابقة لمرحلة تصميم الأطقم تتضمّن "ما بعد المعالجة" للنقاط التي تم الحصول عليها أثناء مرحلة الاستحواذ باستخدام الطبعات البصرية. في نهاية هذه المرحلة، يظهر النموذج الافتراضي على الشاشة بعد الرقمنة.

الحلقة الثالثة: CAM

CAM (التصنيع بمساعدة الحاسوب) هو عملية صنع الأجسام؛ تحويل جسم افتراضي (تم إنشاؤه بواسطة CAD) إلى جسم مادي. ويتضمّن ذلك برامج مخصّصة لتوليد مسارات الأدوات، وتحديد مواقع الأدوات أثناء التصنيع.

الحلقة الرابعة: NCMT

هي المكوّن الرابع والأخير في سلسلة CAD/CAM السنّية، وهي مسؤولة عن التصنيع. وهي آلة تحكّم رقمي قابلة للبرمجة.

تُجرى عملية التصنيع إما:

• بالطرح (بإزالة المواد): نتحدّث عن التصنيع الطرحي، وأساساً التشغيل الآلي عبر التفريز.
• بالإضافة (بإضافة المواد): نتحدّث عن التصنيع الإضافي، المعروف بشكل أفضل باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد. العمليات الإضافية الرئيسية للتشكيل هي الاستريوليثوغرافيا (SLA)، نمذجة الترسيب المنصهر (FDM)، الانصهار الانتقائي بالليزر (SLM) والتلبيد الانتقائي بالليزر (SLS).

الشكل 2 — طابعة ثلاثية الأبعاد (تقنية SLA)

SLA	FDM	SLM	SLS
الاستريوليثوغرافيا عبر البلمرة الضوئية	نمذجة الترسيب المنصهر	الانصهار الانتقائي بالليزر	التلبيد الانتقائي بالليزر
عملية كيميائية — بلمرة تدريجية باستخدام أشعة ليزر من راتنج خاص حسّاس. بمجرد تصلّب الطبقة، يستمر الليزر في مسح حوض الراتنج السائل لبلمرتها وتقسيتها، حتى يتم تشكيل الجسم بأكمله في طبقات متتالية.	عملية فيزيائية — ترسيب خيط من بوليمر بلاستيكي حراري، مُسخَّن إلى درجة حرارة لدونته، طبقة تلو الأخرى عبر فوهة لتشكيل الجسم المرغوب.	عملية فيزيائية — ترسيب طبقات متتالية مرتبطة بليزر يمسح طبقة من مسحوق معدني لصهرها حتى يتم تشكيل القطعة المعدنية.	عملية فيزيائية — ترسيب طبقات متتالية مرتبطة بليزر يمسح كل طبقة لتمكين تلبيدها حتى يتم الحصول على النموذج المرغوب.

3 CAD/CAM المباشر، شبه المباشر أو غير المباشر

تعني التطورات في CAD/CAM أننا الآن في وضع يمكّننا من التمييز بين ثلاث طرق مختلفة:

CAD/CAM المباشر

يتيح للممارس بناء الطقم في جلسة واحدة. تُنفّذ جميع المراحل في عيادته. تُعالج الطبعة البصرية داخل الفم في الموقع حتى إنتاج الترميم؛ الإنلي، الأونلي، القشور السيراميكية، التيجان المفردة أو الجسور المؤقتة.

CAD/CAM شبه المباشر

يتطلّب على الأقل زيارة واحدة لعيادة الأسنان؛ يمكن معالجة البيانات التي يستحوذ عليها الممارس في العيادة لتنفيذ CAD، أو إرسالها إلى مختبر إلكتروني أو مركز تشغيل آلي في الوقت الفعلي، للتفاعل الفوري مع المُصنِّع، لإنتاج البنية التحتية وكذلك العنصر التجميلي.

CAD/CAM غير المباشر

يُنتج الممارس طبعة كيميائية يدوية قياسية يُرسلها بعد ذلك إلى أخصائي الأطقم أو مركز التشغيل الآلي. وبالتالي يتم الاستعانة بمصادر خارجية لجميع مراحل السلسلة.

الشكل 3 — CAD/CAM المباشر، شبه المباشر وغير المباشر

تتطلّب التقنيات شبه المباشرة وغير المباشرة مختبرات أو مراكز تشغيل آلي لبناء ترميمات أكثر تعقيداً باستخدام مواد يصعب التعامل معها في عيادة الأسنان.

السلسلة المفتوحة مقابل السلسلة المغلقة

يُحدّد هذا المفهوم القدرة على التدخل في حلقة معينة من سلسلة CAD/CAM، أو تغيير الحلقة في تدفق رقمي.

النظام المغلق: جميع مكوّنات السلسلة محدّدة من قبل المُصنِّع. بمجرد اكتمال مرحلة الاستحواذ، لا شيء يمكنه الخروج من السلسلة ولا يمكن تصدير أي بيانات، باستثناء المنتج النهائي.

النظام المفتوح: لدى الممارس خيار الحصول على الحلقات المختلفة من مُصنِّعين مختلفين، وفقاً لاحتياجاته والخصائص المحدّدة لكل مكوّن. من الممكن الخروج من السلسلة بعد كل مرحلة وكذلك تصدير الملفات. هذا النوع من الأنظمة يُتيح تعديل حلقة كاملة أو معايير معينة، والوصول إلى البيانات التي تم الحصول عليها.

مفهوم التوافقية

"التوافقية" بين الحلقات المختارة المختلفة في السلسلة هي التي تُملي قدرة نظامين رقميين (برامج أو أجهزة) على تبادل البيانات دون تغيير المعلومات. وهذا يمثّل الحد الأدنى من المتطلبات لدمج نظامين رقميين متعاقبين في نفس التدفق الرقمي. وهي تشكّل معياراً رئيسياً عند اختيار سلسلة CAD/CAM.

4 المواد في تقنيات CAD/CAM

مقارنة بالتقنيات التقليدية، تقدّم CAD/CAM لوحة أكثر تنوّعاً من المواد لتلبية جميع أنواع الترميمات. تعتمد المواد المستخدمة على العملية المعتمدة — التصنيع بالطرح أو بالإضافة — وهي بشكل رئيسي مواد جمالية: الراتنجات، جميع أنواع السيراميك (الفلسبار، الفيتروسيراميك، الألوميني، البلوري الألومينا والزركونيا) والمواد الهجينة.

لدى الممارسين الآن كتل من مواد بلون كامل وكذلك كتل متعددة الألوان مظلّلة في اتجاه واحد (Empress CAD Multi…) أو عدة اتجاهات (MkII Real Life)، وحتى بمستويات شفافية متغيرة (Empress CAD وeMax CAD). يقدّم المُصنِّعون أيضاً كتل سيراميك بلوري مصبوغة.

وهكذا تمكّنت CAD/CAM من تعزيز مواد أخرى غير السبائك المعدنية والمنتجات المستخدمة في التقنيات التقليدية، مما أدى إلى توحيد الترميمات السيراميكية بالكامل.

5 تطبيقات CAD/CAM

أدى استخدام تكنولوجيا CAD/CAM إلى تحسين الحلول العلاجية القائمة ومهّد الطريق لحلول جديدة.

تتراوح مجالات تطبيق CAD/CAM من طب الأسنان الترميمي والأطقم السنّية إلى زراعة الأسنان وجراحة الفم وتقويم الأسنان.

الأطقم الثابتة والترميمات

يمكن استخدام هذه التقنية للترميمات غير المباشرة (الإنلي، الأونلي)، الأطقم الثابتة المفردة والمتعددة، النوى الإنلي، القشور، الأطقم الثابتة فوق الزرعات (الملصقة أو الملولبة)، وحتى الأطقم المؤقتة.

الأطقم القابلة للإزالة

يمكن استخدامها أيضاً للأطقم القابلة للإزالة والأطقم القابلة للإزالة على الزرعات. بالنسبة للأطقم الإضافية، فإن البرامج المخصّصة قادرة على تصميم قواعد الأطقم الكاملة وإطارات الأطقم الجزئية المعدنية، ومحاكاة إطباق المريض على مفصل افتراضي.

كما تُستخدم لصنع أطقم الفك والوجه. تختلف عمليات التصنيع والمواد لكل تطبيق، لكن التدفق الرقمي يبقى إلى حد كبير كما هو.

زراعة الأسنان

في زراعة الأسنان، يمكن استخدام CAD/CAM لصنع دعائم مخصّصة، وقضبان زرع مخصّصة وأدلة جراحية للزرعات لتوجيه الإجراء الجراحي أثناء وضع الزرعة.

تقويم الأسنان

شهدت CAD/CAM في تقويم الأسنان تطوير علاج جديد لتصحيح سوء الإطباق باستخدام صواني المحاذاة الشفّافة، مما يوفّر بديلاً للعلاج التقويمي التقليدي. يمكن لهذه البرامج أرشفة النماذج الرقمية التي تم الحصول عليها باستخدام الطبعات البصرية، وجدولة العلاجات عن طريق إنتاج إعدادات، والاستفادة من البيانات السيفالومترية.

الشكل 4 — صينية المحاذاة الشفّافة

مع CAD/CAM، يتم تحسين مرحلة اللصق عن طريق صنع صينية لصق غير مباشر يمكنها نقل موضع أقواس التقويم بسرعة ودقة على أسنان المريض. يمكن أيضاً استخدام CAD/CAM لصنع أدلة قطع العظم وإعادة الموضعة، تقويمات DFO، أجهزة الاعتراض والنماذج.

الشكل 5 — صينية اللصق التقويمي غير المباشر

6 مزايا CAD/CAM

للممارس

السرعة، توفير الوقت والراحة: يُلغي استخدام الطبعات البصرية عدداً معيناً من المراحل في سلسلة الأطقم. ويُترجم ذلك إلى عمليات سريعة وفعالة، مما يوفّر وقتاً كبيراً ويُولّد بروتوكولاً موحّداً مع حاجة أقل لضبط الترميمات بدقة، مع ضمان الموثوقية.

مكاسب الإنتاجية والربحية: بصرف النظر عن الإنتاجية في العيادة، التي تُحسَّن بفضل أوقات التصنيع الأقصر، يتم تقليل عدد الجلسات إلى جلسة واحدة فقط باستخدام CAD/CAM المباشر. وهذا يضمن الربحية اليومية للعيادة.

دقة وثبات وقابلية تتبّع أكبر: البروتوكول العقلاني الذي تطرحه CAD/CAM، والذي يُقلّل من عدد المراحل في سلسلة الأطقم وبالتالي من خطر الخطأ، يجعل الترميمات أكثر دقة. علاوة على ذلك، يضمن الرقمي ثبات الأجهزة الطبية ويُحسّن قابليتها للتتبع.

ترسانة علاجية موسّعة: لدى الممارس مواد وعمليات جديدة تحت تصرّفه، بما في ذلك الطباعة ثلاثية الأبعاد، مما يتيح له تنويع الإجراءات المُتّخذة والعلاجات الصادرة يومياً.

تحسين صورة العلامة التجارية: تعني المجموعة الواسعة من المواد والحلول العلاجية الجديدة التي توفّرها CAD/CAM أن الممارسين يمكنهم تمييز أنفسهم عن المنافسة من خلال تعزيز عملهم والمنصة التقنية لعيادتهم، وتقديم لمرضاهم شكلاً أكثر حداثة من طب الأسنان.

للمريض

علاجات بجودة أفضل: تعني تقنية CAD/CAM أن المرضى يمكنهم الآن الاستمتاع بترميمات ليست أكثر جمالية وحيوية حيوية وتوافقاً حيوياً فحسب، بل أكثر دقة أيضاً. إلغاء مادية المهام في جميع أنحاء سلسلة الأطقم يتجنّب تراكم عدم الدقة المتأصّل في التقنيات التقليدية.

راحة المريض: إلغاء مرحلة الطبعة الفيزيائية (الألجينات أو السيليكون)، التي يُعتبرها المرضى غالباً عدوانية للغاية، له فوائد كبيرة جداً في CAD/CAM. استخدام مخدّر واحد بدلاً من اثنين، وإلغاء المرحلة المؤقتة هي مزايا لا يمكن إنكارها. الجلسات أقصر وأكثر راحة، وهناك عدد أقل منها؛ يمكن حتى إجراء بعض العلاجات في جلسة واحدة بما في ذلك الإعداد، بفضل CAD/CAM المباشر.

تكلفة مُخفّضة: الأوقات المُختصرة والموارد البشرية المُخفّضة المطلوبة لإنتاج ترميمات CAD/CAM، إلى جانب سوق متنامية، شهدت انخفاضاً في تكلفة هذه الترميمات.

لأخصائي الأطقم

تصبح مزايا العيادة مزايا للمختبر. يستلم أخصائي الأطقم على الفور طبعة رقمية عالية الدقة، مما يُقلّل من مصدر الأخطاء التي يمكن أن تحدث أحياناً من خلال التفسيرات الذاتية، مما يجعل العملية بأكملها أسرع وأكثر إنتاجية.

التواصل بين المريض والممارس وأخصائي الأطقم

الممارس-أخصائي الأطقم: مع CAD/CAM شبه المباشر وغير المباشر، يتواصل الممارس مع المختبر المتخصّص في الوقت الفعلي عبر الإنترنت، مما يُفضي إلى حوار هادف بين الطرفين في مجالات خبرتهما النسبية.

المريض-الممارس: يُسهّل تدفق البيانات الرقمية التواصل مع المريض كثيراً. يُقدَّم تبرير اختيار علاجي معين وخطة علاج عبر شرح بصري مباشر ودقيق، مع عرض الصور على الشاشة. يستطيع المرضى عندئذ مناقشة الممارس بشأن لون الأسنان وشكلها، والتقنية المُراد استخدامها. بالاستغناء عن المصطلحات الطبية، يصبح المرضى أكثر قدرة على تصوّر النتيجة النهائية لعلاجهم افتراضياً، ويطمئنون بشأن جودة هذا العلاج.

الفوائد البيئية

إن تقليل حجم المواد المستخدمة في التقنيات التقليدية وتقليل النفايات، خاصة من خلال استخدام الطبعات البصرية والتصنيع الإضافي، له تأثير إيجابي لا يمكن إنكاره على البيئة.

7 حدود تقنية CAD/CAM

على الرغم من المزايا العديدة المذكورة سابقاً، يظل عدد كبير من الممارسين متردّدين في تبنّي CAD/CAM في ممارستهم اليومية. هناك عدة أسباب لذلك:

• تكاليف الاستثمار والصيانة المرتفعة، خاصة للممارسين الشباب أو العيادات الصغيرة. ومع ذلك، فإن تطورات السوق ستؤدي في النهاية إلى انخفاض هذه التكاليف.
• أخصائي الأطقم الشريك غير مجهّز
• عدم الاهتمام والوقت المطلوب لتعلّم تقنية CAD/CAM
• المظهر الجمالي للسيراميك المُشغَّل آلياً والملوّن يُعتبر غالباً أدنى من السيراميك الطبقي المستخدم في التقنيات التقليدية
• المؤشرات السريرية المحدودة

8 الخاتمة

أحدث ظهور CAD/CAM ثورة في عالم طب الأسنان. مهّدت هذه التكنولوجيا الطريق لإمكانيات علاجية جديدة، فضلاً عن تطوير مواد جديدة. على الرغم من النمو الحاد الذي شهدته، يظل عدد أطباء الأسنان الذين يستخدمونها في فرنسا منخفضاً. بالنسبة للبعض، يمثّل التحوّل انتقالاً كبيراً سيُزعزع ممارساتهم.

إن التحسينات التي لا يمكن إنكارها في الدقة والوقت والراحة لكل من الممارس والمريض هي أسباب لتشجيع المزيد من أطباء الأسنان على القيام بالخطوة واحتضان طب الأسنان الرقمي. عند اقتناء سلسلة CAD/CAM السنّية، من المهم اختيار المعدات المناسبة من حيث الأداء والإرغونوميا، وقبل كل شيء، التوافقية.