1 Giriş ve tarihsel bakış

Başlangıçta 1960'lı yıllarda havacılık ve otomotiv endüstrisinde, tekrarlı formların üretimini standartlaştırmak amacıyla geliştirilen CAD/CAM'in (CFAO) diş hekimliğinde uygulanması iddialı, hatta kimerik bir projeydi; çünkü üretilen her protez parçası benzersizdir ve her hastaya özgüdür.

1973'te François DURET, bu konsepti diş protezlerinin üretimine aktarma fikrini ortaya attı ve böylece temellerini "Optik ölçü" başlıklı tezinde attığı dental CAD/CAM'in (CFAO) mucidi oldu.

F. Duret'nin çalışmaları sayesinde CAD/CAM ortaya çıktı ve diş hekimliği dünyasını altüst etti.

O günden itibaren bu teknoloji, diş hekimliği alanında sürekli evrilerek ve mükemmelleşerek dijital çağın vazgeçilmez bir çalışma aracı haline gelmiştir.

Tanım

Dental CAD/CAM zinciri (CFAO dentaire — Computer Assisted Design / Computer Assisted Manufacturing), analog klinik verilerin dijital biçimde kaydedilmesini (Alım), sanal modellenmesini (CAD) ve ardından kişiye özel bir tıbbi cihazın fiziksel olarak üretilmesini (CAM) sağlayan koordineli teknolojik araçlar bütünüdür (CAD, CAM).

Dolayısıyla diş hekimliğinin kişiye özel tıbbi cihazlar içeren tüm uzmanlık alanlarını ilgilendirir.

2 Dijital akış ve CAD/CAM zincirinin bileşenleri

Eksiksiz bir dental CAD/CAM zinciri, arayüzlerle birbirinden ayrılmış 4 halkadan oluşur:

1. halka: Veri alımı

Alım, klinik verilerin dijitalleştirilmesinden ve ardından bir işlem aşamasından oluşur. Doğrudan ağızdan bir intraoral kamerayla, ya da alçı modellerin veya ölçülerin taranmasıyla yapılabilir.

Şekil 1 — İntraoral optik kamera

2. halka: CAD

CAD (bilgisayar destekli tasarım — CAO), grafik bir temsil aracılığıyla sanal nesnelerin oluşturulması sürecidir. Optik ölçü alımı sırasında elde edilen noktaların "son işlem"i adı verilen, protez tasarımına ön bir aşama içerir. Bu aşamanın sonunda, dijitalleştirmenin ardından ekranda beliren sanal model elde edilir.

3. halka: CAM

CAM (bilgisayar destekli üretim — FAO), nesnelerin üretilmesi, yani sanal bir nesnenin (CAD ile yaratılmış) fiziksel olarak maddeleştirilmesi sürecidir. Üretim sırasında takımların konumlarını belirleyen özel bir yazılım aracılığıyla işleme yollarının oluşturulmasına olanak tanır.

4. halka: CNC makinesi

CAD/CAM zincirinin 4. ve son bileşenidir; üretimden sorumludur. Programlanabilir bir sayısal komutlu takım tezgahıdır.

Üretim süreci şu şekilde gerçekleşir:

• Çıkarım ile (malzeme kaldırarak): eksiltici üretim olarak adlandırılır; başlıca frezeleme yoluyla işleme.
• Ekleme ile (malzeme ekleyerek): daha çok 3D baskı adıyla bilinen eklemeli üretim olarak adlandırılır. Başlıca eklemeli biçimlendirme süreçleri şunlardır: stereolitografi (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), mikro-lazer füzyon (SLM) ve lazer sinterleme (SLS).

Şekil 2 — 3D yazıcı (SLA tekniği)

SLA	FDM	SLM	SLS
Fotopolimerizasyon ile stereolitografi	Fused Deposition Modeling	Seçmeli mikro-lazer füzyon	Lazer sinterleme
Kimyasal süreç — Hassas özel bir reçinenin lazer ışını ile kademeli polimerizasyonu. Bir katman sertleştiğinde lazer, sıvı reçine banyosunu taramaya devam ederek polimerize eder ve sertleştirir; böylece art arda katmanlarla tam nesne oluşur.	Fiziksel süreç — Bir termoplastik polimer filamentin plastiklik sıcaklığına ısıtılarak bir nozul aracılığıyla katman katman biriktirilmesi ve istenen nesnenin oluşturulması.	Fiziksel süreç — Metalik toz yatağını eritmek üzere tarayan lazerle ilişkilendirilen art arda katmanların biriktirilmesi ve metal parçanın oluşturulması.	Fiziksel süreç — Her katmanın sinterlenmesini sağlamak için tarayan lazerle ilişkilendirilen art arda katmanların biriktirilmesi ve istenen modelin elde edilmesi.

3 Doğrudan, yarı doğrudan veya dolaylı CAD/CAM

CAD/CAM'in evrimi 3 farklı yöntemi ayırt etmemize olanak tanır:

Doğrudan CAD/CAM

Hekimin tek bir seansta bir protez gerçekleştirmesine olanak tanır. Tüm aşamalar klinikte gerçekleştirilir. İntraoral optik ölçü yerinde işlenerek restorasyonun üretimine kadar ilerlenir: inley, onley, seramik faset, tek kron veya geçici köprü.

Yarı doğrudan CAD/CAM

Klinikte en az bir aşamadan geçer; hekim tarafından yapılan alım klinikte CAD için işlenebilir veya gerçek zamanlı olarak bir laboratuvara ya da çevrimiçi bir freze merkezine iletilebilir. Bu, altyapının ve kozmetik bölümün üretimi için üreticiyle anında etkileşime olanak tanır.

Dolaylı CAD/CAM

Hekim klasik kimyasal-manuel bir ölçü alır ve bunu teknisyene veya freze merkezine iletir. Zincirin tüm aşamaları dolayısıyla dışarıya aktarılmıştır.

Şekil 3 — Doğrudan, yarı doğrudan ve dolaylı CAD/CAM

Yarı doğrudan ve dolaylı teknikler, klinikte işlenmesi daha zor malzemelerle daha karmaşık restorasyonların hazırlanması için laboratuvarlara veya freze merkezlerine başvurur.

Açık zincir — kapalı zincir

Bu kavram, bir dijital akış içinde CAD/CAM zincirinin bir halkasına müdahale etme veya onu değiştirme yeteneğini tanımlar.

Kapalı sistem: zincirin tüm bileşenleri üretici tarafından dayatılır. Alım yapıldıktan sonra zincirden hiçbir çıkış ve dolayısıyla veri dışa aktarımı mümkün değildir; yalnızca nihai üretim gerçekleşir.

Açık sistem: hekim, ihtiyaçlarına ve her bileşenin özelliklerine göre farklı üreticilerden zincirin çeşitli halkalarını edinme özgürlüğüne sahiptir. Her aşamadan sonra zincir çıkışı ve dosya dışa aktarımı mümkündür. Bu tür bir sistem, bir halkayı veya belirli parametreleri tamamen değiştirmeyi ve elde edilen verilere erişmeyi sağlar.

Uyumluluk kavramı

Zincirin seçilen farklı halkaları arasındaki "uyumluluk", iki dijital sistemin (yazılım veya donanım) bilgi alterasyonu olmadan veri alışverişi yapma yeteneğini belirtir. Bu, ardışık iki dijital sistemin aynı dijital akış içinde entegrasyonunun mümkün olması için gereken asgari koşuldur. CAD/CAM zincirinin seçiminde önemli bir kriteri temsil eder.

4 CAD/CAM tekniğinde malzemeler

Klasik tekniklerle karşılaştırıldığında CAD/CAM, her tür restorasyonu karşılamak için daha geniş bir malzeme yelpazesi sunar. Kullanılan malzemeler, eksiltici veya ekleyici üretim sürecine bağlıdır ve başlıca estetik malzemelerdir; reçineler, her türden seramikler (feldspatik, cam seramikler, aluminöz, alumin veya zirkon bazlı kristalin) ve hibrit malzemeler.

Günümüzde hekim, tam ton malzeme bloklarının yanı sıra tek yönde (Empress CAD Multi…) veya birçok yönde (MkII Real Life) gradyanlı ya da değişken transparanlıklı bloklara (Empress CAD ve eMax CAD) sahiptir. Üreticiler ayrıca tonlanmış kristalin seramik blokları da sunmaktadır.

Böylece CAD/CAM, geleneksel teknikte kullanılan metal alaşımları ve ürünlerin dışında malzemeleri ön plana çıkararak tam seramik restorasyonların yaygınlaşmasına olanak tanımıştır.

5 CAD/CAM'in uygulamaları

CAD/CAM teknolojisinin kullanımı, mevcut terapötik çözümlerin iyileştirilmesini sağlamış ve yeni çözümlerin önünü açmıştır.

CAD/CAM'in uygulama alanları, restoratif diş hekimliği ve protezden implantolojiye, oral cerrahiye, hatta ortodontiye kadar uzanır.

Sabit protez ve restorasyonlar

Bu teknik, dolaylı restorasyonların (inley, onley), tek ve çoklu sabit protezlerin, inley-core'ların, fasetlerin, implant üstü sabit protezlerin (yapıştırmalı veya vidalı) ve hatta geçici protezlerin üretilmesini sağlar.

Hareketli protez

Hareketli protezlerde ve implant üstü hareketli protezlerde de uygulama alanı bulur. Hareketli protezde özel yazılımlar, tam protez tabanlarını, parsiyel protezde metal şasileri tasarlayabilir ve hastanın oklüzyonunu sanal artikülatörde simüle edebilir.

Maksillofasiyal protezlerin üretiminde de kullanılır. Her uygulama için üretim süreçleri ve malzemeler farklılık gösterse de dijital akış büyük ölçüde aynı kalır.

İmplantoloji

İmplantolojide CAD/CAM, bireyselleştirilmiş pilotların, kişiye özel implant barlarının ve implant yerleştirirken cerrahi hareketi yönlendirmek için implant cerrahi kılavuzlarının üretilmesine olanak tanır.

Ortodonti

Ortodontide CAD/CAM, konvansiyonel ortodontik tedaviye bir alternatif oluşturan görünmez hizalayıcı plaklar ile maloklüzyonların düzeltilmesi için yeni bir tedavinin geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bu yazılımlar, optik ölçü ile elde edilen dijital modellerin arşivlenmesini, set-up'lar gerçekleştirerek tedavilerin planlanmasını ve sefalometrik verilerin kullanılmasını sağlar.

Şekil 4 — Görünmez hizalayıcı plak

CAD/CAM sayesinde yapıştırma aşaması, ortodontik braketlerin konumunu hastanın dişlerine sadık ve hızlı bir şekilde aktarmayı sağlayan dolaylı yapıştırma plaklarının üretimiyle optimize edilir. CAD/CAM aynı zamanda osteotomi ve yeniden konumlandırma kılavuzlarını, ODF ortezleri, interception aygıtları ve modelleri üretmeyi sağlar.

Şekil 5 — Dolaylı ortodontik yapıştırma plakası

6 CAD/CAM'in avantajları

Hekim için

Hız, zaman kazancı ve konfor: Optik ölçülerin kullanımı, protetik zincirin belirli sayıda aşamasını ortadan kaldırır. Bu, hızlı ve verimli bir uygulamaya ve dolayısıyla önemli bir zaman kazancına, restorasyonları yeniden işleme ihtiyacının azaldığı güvenilirliğin güvence altına alındığı standartlaştırılmış bir protokole olanak tanır.

Verimlilik ve karlılık kazançları: Üretim sürelerinin kısaltılması sayesinde optimize edilen klinik verimliliğinin yanı sıra, doğrudan CAD/CAM'de seans sayısı tek bir seansa indirilir. Bu, klinik için günlük karlılığın bir güvencesidir.

Hassasiyet, düzenlilik ve izlenebilirlik kazancı: CAD/CAM'in protetik zincirin aşamalarının azaltılmasıyla sunduğu rasyonel protokol ve dolayısıyla hata risklerinin azaltılması, restorasyonların hassasiyetini artırır. Ayrıca dijital, tıbbi cihazların düzenliliğini sağlamaya ve izlenebilirliklerini optimize etmeye olanak tanır.

Zenginleştirilmiş terapötik cephane: Hekim, başlıca 3D baskı olmak üzere yeni malzemelere ve süreçlere sahiptir; bu da günlük olarak gerçekleştirilen işlemlerin ve sunulan bakımların çeşitlendirilmesine olanak tanır.

İyileştirilmiş marka imajı: CAD/CAM'in sunduğu geniş malzeme yelpazesi ve yeni terapötik çözümler, hekime çalışmasını ve kliniğinin teknik altyapısını değerlendirerek öne çıkma ve hastalarına daha modern bir diş hekimliği sunma olanağı sağlar.

Hasta için

Daha kaliteli tedaviler: CAD/CAM tekniği sayesinde hastalar günümüzde yalnızca daha estetik, biyomimetik ve biyouyumlu değil, aynı zamanda daha hassas restorasyonlardan yararlanmaktadır. Protetik zincir boyunca görevlerin dijitalleştirilmesi, geleneksel tekniklerin doğasında bulunan belirsizliklerin birikmesini önler.

Hasta konforu: CAD/CAM tekniğinde hastalar tarafından çoğu zaman fazla agresif olarak değerlendirilen fiziksel ölçü (aljinat veya silikon) aşamasının ortadan kaldırılması çok değerlidir. İki yerine tek bir anestezi uygulanması, geçicinin ortadan kaldırılması inkar edilemez avantajlardır. Seanslar daha kısa ve konforludur, sayıları azdır; doğrudan CAD/CAM sayesinde bazı tedaviler hazırlık dahil tek bir seansta gerçekleştirilebilir.

Azaltılmış maliyet: Sürelerin kısalması ve CAD/CAM ile restorasyonların üretilmesi için gereken insan kaynaklarının azalması, pazarın gelişimi ile birlikte maliyetlerinin düşmesiyle sonuçlanır.

Teknisyen için

Kliniğin avantajları laboratuvarın avantajları haline gelir. Teknisyen, bazen öznel yorumlara bağlı hata kaynaklarını azaltan yüksek hassasiyetli bir dijital ölçü anında alır; bu, uygulama hızının ve verimliliğin artmasına olanak tanır.

Hasta-hekim-teknisyen iletişimi

Hekim-Teknisyen: Yarı doğrudan ve dolaylı CAD/CAM'de hekim, uzmanlaşmış laboratuvarla internet üzerinden gerçek zamanlı olarak iletişim kurar; bu, iki tarafın kendi uzmanlık alanlarında ilginç bir alışverişini sağlar.

Hasta-Hekim: Dijital veri akışı sayesinde hastayla iletişim kolaylaşır. Terapötik seçim ve önerilen tedavi planı, ekranda görüntülenen hassas görsel açıklayıcı bir desteğe dayandırılır. Hastalar böylece diş rengi ve şekli ile kullanılan teknik hakkında hekimle tartışma olanağına sahip olur. Tıbbi jargondan kurtulan hastalar, tedavilerinin nihai sonucunu sanal olarak daha iyi öngörebilir ve kalitesi konusunda güvence altına alınır.

Ekolojik fayda

Özellikle optik ölçüler ve eklemeli üretime başvurulması sayesinde geleneksel teknikte kullanılan malzeme hacimleri ve atıkların azalması, çevre üzerinde inkar edilemez olumlu bir etkiye sahiptir.

7 CAD/CAM tekniğinin sınırları

Yukarıda sayılan çok sayıda avantaja rağmen birçok hekim, CAD/CAM'i günlük pratiklerine almakta çekingen kalmaktadır. Bu, aşağıdaki nedenlerle açıklanabilir:

• Özellikle genç hekimler veya küçük klinikler için yüksek yatırım ve bakım maliyeti. Bununla birlikte, pazarın gelişimi bu maliyetlerin zamanla azalmasına yol açacaktır.
• Ortak teknisyenin donanımlı olmaması
• CAD/CAM tekniğinin öğrenilmesi için gereken ilgi ve zamanın eksikliği
• İşlenmiş ve boyanmış seramiğin estetik görüntüsü, geleneksel tekniğe göre kat kat yapılmış seramikten daha düşük olarak değerlendirilmektedir
• Sınırlı klinik endikasyonlar

8 Sonuç

CAD/CAM'in ortaya çıkışı, diş hekimliği dünyasında devrim yaratmıştır. Bu teknoloji, yeni terapötik olanakların ve yeni malzemelerin geliştirilmesinin önünü açmıştır. Yaşadığı önemli yükselişe rağmen, donanımlı diş hekimi sayısı dünya genelinde hâlâ düşük kalmaktadır. Bazıları için dönüşüm, pratiklerini altüst edecek önemli bir geçişi temsil eder.

Hekim ve hasta için inkar edilemez hassasiyet, zaman ve konfor kazançları, giderek daha fazla diş hekimini dijital diş hekimliğine doğru adım atmaya teşvik edecek nedenlerdir. Bir dental CAD/CAM zinciri edinirken performans, ergonomi ve özellikle uyumluluk açısından uygun bir ekipman seçmeye dikkat etmek gerekir.