1 Introducción y reseña histórica

Inicialmente desarrollada en la industria aeronáutica y automovilística en los años 60 para estandarizar la realización de formas repetitivas, la aplicación del CAD/CAM en odontología era un proyecto ambicioso, incluso quimérico, ya que cada pieza protésica realizada es única y propia de cada paciente.

Fue François Duret quien, en 1973, tuvo la idea de trasladar este concepto a la realización de prótesis dentales, convirtiéndose así en el inventor del CAD/CAM dental, cuyas bases sentó en su tesis «La impresión óptica».

Gracias a los trabajos de F. Duret, el CAD/CAM vio la luz y revolucionó el mundo de la odontología.

Desde entonces, esta tecnología no ha dejado de evolucionar y perfeccionarse en el ámbito de la odontología hasta imponerse como una herramienta de trabajo imprescindible en la era digital.

Definición

La cadena CAD/CAM dental (Diseño y Fabricación Asistidos por Ordenador) o CAD/CAM (Computer Assisted Design / Computer Assisted Manufacturing) es un conjunto de medios tecnológicos coordinados (CAD, CAM) que permite el registro (adquisición) en forma digital de los datos clínicos analógicos y el modelado virtual (CAD), para después dar paso a la realización material (CAM) de un dispositivo médico a medida.

Concierne, por tanto, a todas las especialidades de la odontología que implican dispositivos médicos a medida.

2 Flujo digital y componentes de la cadena CAD/CAM

Una cadena CAD/CAM dental completa está constituida por 4 eslabones separados por interfaces:

1.º eslabón: La adquisición de los datos

La adquisición consiste en la digitalización de los datos clínicos seguida de una etapa de tratamiento. Puede realizarse directamente en boca mediante una cámara intraoral o mediante el escaneado de los modelos de yeso o incluso de las impresiones.

Figura 1 — Cámara intraoral óptica

2.º eslabón: El CAD

El CAD (diseño asistido por ordenador) es un proceso de creación de objetos virtuales mediante una representación gráfica. Comprende una etapa previa al diseño de las prótesis llamada «postratamiento» de los puntos obtenidos durante la etapa de adquisición por impresión óptica. Al término de esta etapa se obtiene el modelo virtual que se muestra en la pantalla tras la digitalización.

3.º eslabón: El CAM

El CAM (fabricación asistida por ordenador) es un proceso de realización de objetos, es decir, de materialización física de un objeto virtual (creado mediante CAD). Permite la generación de las trayectorias de mecanizado por un programa dedicado que determina las posiciones de las herramientas durante la fabricación.

4.º eslabón: La MHCN

Es el 4.º y último componente de la cadena CAD/CAM dental, responsable de la fabricación. Se trata de una máquina-herramienta de control numérico programable.

El proceso de fabricación se realiza bien:

• Por sustracción (por eliminación de material): se habla de fabricación sustractiva, principalmente el mecanizado por fresado.
• Por adición (por adición de material): se habla de fabricación aditiva, más conocida como impresión 3D. Los principales procesos aditivos de conformado son: la estereolitografía (SLA), la Fused Deposition Modeling (FDM), la microfusión láser (SLM) y el sinterizado por láser (SLS).

Figura 2 — Impresora 3D (técnica SLA)

SLA	FDM	SLM	SLS
Estereolitografía por fotopolimerización	Fused Deposition Modeling	Microfusión láser selectiva	Sinterizado por láser
Proceso químico — Polimerización progresiva, mediante un rayo láser, de una resina especial sensible. Una vez solidificada la capa, el láser sigue recorriendo el baño de resina líquida para polimerizarla y endurecerla hasta formar el objeto completo por capas sucesivas.	Proceso físico — Deposición de filamento de polímero termoplástico calentado a su temperatura de plasticidad, capa por capa a través de una boquilla, para formar el objeto previsto.	Proceso físico — Deposición de capas sucesivas asociada a un láser que recorre un lecho de polvo metálico para fundirlo hasta formar la pieza metálica.	Proceso físico — Deposición de capas sucesivas asociada a un láser que recorre cada capa para permitir su sinterizado hasta obtener el modelo deseado.

3 CAD/CAM directo, semidirecto o indirecto

La evolución del CAD/CAM nos permite distinguir 3 métodos diferentes:

El CAD/CAM directo

Permite al profesional realizar una prótesis en una sola sesión. Todas las etapas se realizan dentro de la clínica. La impresión óptica intraoral se procesa en el mismo lugar hasta la confección de la restauración: inlay, onlay, carilla cerámica, corona unitaria o incluso puente provisional.

El CAD/CAM semidirecto

Incluye al menos una etapa en la clínica dental; la adquisición realizada por el profesional puede procesarse en la clínica para hacer el CAD, o bien transmitirse a un laboratorio o a un centro de fresado en línea en tiempo real, lo que permite una interacción inmediata con el fabricante para la confección de la infraestructura y del componente estético.

El CAD/CAM indirecto

El profesional realiza una impresión clásica quimicomanual, que transmite al protésico o al centro de fresado. Todas las etapas de la cadena quedan, por tanto, externalizadas.

Figura 3 — CAD/CAM directo, semidirecto e indirecto

Las técnicas semidirecta e indirecta recurren a laboratorios o a centros de fresado para la elaboración de restauraciones más complejas con materiales más difíciles de trabajar en la clínica dental.

Cadena abierta versus cadena cerrada

Esta noción define la posibilidad de intervenir en un eslabón de la cadena CAD/CAM o de sustituirlo dentro de un flujo digital.

Sistema cerrado: todos los componentes de la cadena son impuestos por el fabricante. Una vez realizada la adquisición, no es posible ninguna salida de la cadena y, por tanto, ninguna exportación de datos, salvo la fabricación final.

Sistema abierto: el profesional puede adquirir los distintos eslabones de fabricantes diferentes en función de sus necesidades y de las características específicas de cada componente. La salida de la cadena es posible tras cada etapa, así como la exportación de archivos. Este tipo de sistema permite modificar un eslabón completo o ciertos parámetros y acceder a los datos obtenidos.

Noción de compatibilidad

La «compatibilidad» entre los distintos eslabones elegidos de la cadena designa la capacidad de dos sistemas digitales (software o hardware) para intercambiar datos sin alterar la información. Esto representa el mínimo necesario para que la integración de dos sistemas digitales consecutivos en un mismo flujo digital sea posible. Constituye un criterio importante en la elección de la cadena CAD/CAM.

4 Materiales en técnica CAD/CAM

Comparado con las técnicas clásicas, el CAD/CAM ofrece una paleta de materiales más variada, con el fin de satisfacer todo tipo de restauraciones. Los materiales utilizados dependen del proceso de fabricación adoptado —por sustracción o adición— y son principalmente materiales estéticos: resinas, cerámicas de todo tipo (feldespáticas, vitrocerámicas, alumínicas, cristalinas a base de alúmina o de zirconio) y materiales híbridos.

Hoy el profesional dispone de bloques de materiales de tono pleno, pero también de bloques con degradado en una dirección (Empress CAD Multi…) o en varias (MkII Real Life), o incluso con translucidez variable (Empress CAD y eMax CAD). Los fabricantes proponen también bloques de cerámicas cristalinas teñidas.

Así, el CAD/CAM ha permitido poner en valor materiales distintos de las aleaciones metálicas y productos utilizados en la técnica tradicional, lo que ha contribuido a la normalización de las restauraciones todo-cerámica.

5 Aplicaciones del CAD/CAM

La utilización de la tecnología CAD/CAM ha dado como resultado la mejora de las soluciones terapéuticas existentes y ha abierto la vía a nuevas soluciones.

Los ámbitos de aplicación del CAD/CAM van desde la odontología restauradora y la prótesis, pasando por la implantología y la cirugía oral, hasta la ortodoncia.

Prótesis fija y restauraciones

Esta técnica permite la realización de restauraciones indirectas (inlays, onlays), de prótesis fijas unitarias y plurales, de postes-muñones, de carillas, de prótesis fijas supraimplantológicas (cementadas o atornilladas) e incluso de prótesis provisionales.

Prótesis removible

Encuentra también su aplicación en las prótesis removibles y prótesis removibles sobre implantes. En prótesis removible, los programas específicos son capaces de diseñar las bases de prótesis completas, los chasis metálicos en prótesis parcial y de simular la oclusión del paciente en articulador virtual.

Se utiliza asimismo para la confección de prótesis maxilofaciales. Para cada aplicación, los procesos de fabricación y los materiales difieren, pero el flujo digital permanece sensiblemente el mismo.

Implantología

En implantología, el CAD/CAM permite fabricar pilares individualizados, barras implantológicas a medida y guías quirúrgicas implantológicas para guiar el gesto quirúrgico durante la colocación de los implantes.

Ortodoncia

En ortodoncia, el CAD/CAM ha permitido el desarrollo de un nuevo tratamiento para la corrección de las maloclusiones mediante alineadores dentales llamados invisibles, que representan una alternativa al tratamiento ortodóntico convencional. Estos programas permiten archivar los modelos digitales obtenidos por impresión óptica, planificar los tratamientos realizando set-ups y explotar los datos cefalométricos.

Figura 4 — Alineador invisible

Gracias al CAD/CAM, la etapa de cementado se optimiza mediante la confección de férulas de cementado indirecto, que permiten transferir fielmente y con rapidez la posición de los brackets ortodónticos a los dientes del paciente. El CAD/CAM permite también confeccionar las guías de osteotomía y de reposicionamiento, las ortesis ortodónticas, los aparatos de interceptación y los modelos.

Figura 5 — Férula de cementado ortodóntico indirecto

6 Ventajas del CAD/CAM

Para el profesional

Rapidez, ahorro de tiempo y comodidad: la utilización de impresiones ópticas elimina un número significativo de etapas de la cadena protésica. Esto permite una puesta en marcha rápida y eficaz y, por tanto, un ahorro de tiempo considerable y un protocolo estandarizado con menor necesidad de retocar las restauraciones, garantizando a la vez la fiabilidad.

Ganancias de productividad y rentabilidad: además de la productividad en la clínica, optimizada gracias al acortamiento de los plazos de fabricación, el número de sesiones se reduce a una sesión única en CAD/CAM directo. Esto es garantía de rentabilidad diaria para la clínica.

Ganancia de precisión, regularidad y trazabilidad: el protocolo racional que ofrece el CAD/CAM, mediante la reducción de etapas de la cadena protésica y, por tanto, de los riesgos de error, mejora la precisión de las restauraciones. Además, lo digital permite asegurar la regularidad de los dispositivos médicos y optimizar su trazabilidad.

Arsenal terapéutico enriquecido: el profesional dispone de nuevos materiales y procesos, entre ellos la impresión 3D, lo que le permite diversificar los actos realizados y los cuidados prestados en el día a día.

Imagen de marca reforzada: el amplio abanico de materiales y las nuevas soluciones terapéuticas que ofrece el CAD/CAM permiten al profesional distinguirse, valorizando su trabajo y la dotación técnica de su clínica, y proponer a sus pacientes una odontología más moderna.

Para el paciente

Tratamientos de mejor calidad: gracias a la técnica CAD/CAM los pacientes se benefician hoy de restauraciones no solo más estéticas, biomiméticas y biocompatibles, sino también más precisas. La desmaterialización de las tareas a lo largo de la cadena protésica evita la acumulación de imprecisiones inherentes a las técnicas tradicionales.

Confort del paciente: la eliminación de la etapa de impresión física (alginato o silicona), a menudo considerada demasiado agresiva por los pacientes en técnica CAD/CAM, es muy apreciable. El recurso a una sola anestesia en lugar de dos y la eliminación del provisional son ventajas indiscutibles. Las sesiones son más cortas y cómodas, y su número se ve reducido; ciertos tratamientos pueden realizarse en una sesión única, preparación incluida, gracias al CAD/CAM directo.

Coste reducido: el acortamiento de los plazos y la disminución de los recursos humanos necesarios para fabricar las restauraciones mediante CAD/CAM, unidos al desarrollo del mercado, se traducen en una disminución de su coste.

Para el protésico

Las ventajas de la clínica pasan a ser las del laboratorio. El protésico recibe instantáneamente una impresión digital de gran precisión, lo que reduce las fuentes de error debidas a veces a interpretaciones subjetivas, permitiendo así el aumento de la rapidez de ejecución y de la productividad.

Comunicación paciente-profesional-protésico

Profesional-Protésico: en CAD/CAM semidirecto e indirecto, el profesional se comunica con el laboratorio especializado en tiempo real por internet, lo que genera un intercambio enriquecedor entre ambas partes en sus respectivos ámbitos de experiencia.

Paciente-Profesional: la comunicación con el paciente se facilita gracias al flujo de datos digitales. La elección terapéutica y el plan de tratamiento propuesto se argumentan mediante un soporte explicativo visual preciso, con imágenes en pantalla. Los pacientes pueden entonces discutir el tono y la forma de los dientes y la técnica empleada con el profesional. Al prescindir de la jerga médica, los pacientes consiguen proyectar mejor virtualmente el resultado final de su tratamiento y se tranquilizan respecto a su calidad.

Beneficio ecológico

La reducción de los volúmenes de materiales utilizados en técnica convencional y de los residuos, gracias en particular al recurso a las impresiones ópticas y a la fabricación aditiva, tiene un impacto positivo indiscutible sobre el medio ambiente.

7 Límites de la técnica CAD/CAM

A pesar de las numerosas ventajas citadas previamente, un buen número de profesionales se muestra reticente a la adopción del CAD/CAM en su práctica diaria. Esto puede explicarse por los siguientes motivos:

• Costes de inversión y de mantenimiento elevados, sobre todo para los jóvenes profesionales o las clínicas pequeñas. No obstante, el desarrollo del mercado conducirá a medio plazo a una disminución de estos costes.
• Protésico colaborador no equipado.
• Falta de interés y del tiempo necesario para el aprendizaje de la técnica CAD/CAM.
• Acabado estético de la cerámica fresada y maquillada, a menudo considerado inferior al de la cerámica estratificada según la técnica tradicional.
• Indicaciones clínicas limitadas.

8 Conclusión

La llegada del CAD/CAM ha revolucionado el mundo dental. Esta tecnología ha permitido abrir la vía a nuevas posibilidades terapéuticas y al desarrollo de nuevos materiales. A pesar del considerable auge que ha conocido, el número de dentistas equipados sigue siendo reducido. Para algunos, la conversión representa una transición importante que trastocará sus prácticas.

Las indudables ganancias de precisión, tiempo y confort, tanto para el profesional como para el paciente, son motivos que deberían animar cada vez a más dentistas a dar el salto hacia una odontología digital. A la hora de adquirir una cadena CAD/CAM dental, conviene elegir un equipamiento adecuado en términos de prestaciones, ergonomía y, sobre todo, de compatibilidad.