Do czego służą programy CAD/CAM?

Do czego służą programy CAD/CAM?
MS 2022; 4: 88-90.


Do czego służą programy CAD/CAM?

Jakub Szymaniak, Grzegorz Romek

CAD/CAM. To hasło, które nieodłącznie towarzyszy każdej dyskusji o cyfrowej stomatologii. Czym tak właściwie są te programy i dlaczego stanowią absolutny fundament każdej kliniki czy laboratorium protetycznego, które aspirują do bycia „cyfrowym”?

Cyfryzacja to najważniejszy trend we współczesnej stomatologii. Jej celem jest zwiększenie komfortu pracy lekarza czy technika dentystycznego przy równoczesnej poprawie bezpieczeństwa pacjenta – dzięki nowym możliwościom indywidualizacji ścieżek leczenia. U podstawy tych obietnic znajduje się oprogramowanie CAD/CAM. To właśnie na nich opiera się szereg kluczowych rozwiązań, które czynią codzienną pracę specjalistów bardziej świadomą.

1
Źródło: firma 3Shape.

CAD i CAM: rozwiązania komplementarne
Określenia CAD i CAM pojawiają się obok siebie tak często, że wiele osób uważa, że stanowią jedno i to samo rozwiązanie. Rzeczywistość jest inna. Skróty te kryją pod sobą dwa rodzaje oprogramowania, które spełniają całkowicie różne funkcje. CAD to akronim od Computer Aided Design, czyli projektowania wspomaganego komputerowo. Oprogramowanie tego typu pozwala użytkownikowi na tworzenie wirtualnych obiektów przestrzennych. Rozwiązania CAD stosowane są chociażby w architekturze i pozwalają projektantom na stworzenie modeli budynków i sprawdzenie poprawności projektowanych rozwiązań. To, co kiedyś wymagało licznych stołów kreślarskich, dziś odbywa się na ekranach komputerów. Z kolei oprogramowanie tworzone z myślą o stomatologii pozwala specjalistom projektować uzupełnienia protetyczne lub ortodontyczne takie jak korony, mosty, łączniki indywidualne czy nakładki prostujące zęby. CAD pozwala również wizualizować pacjentowi efekty leczenia stomatologicznego.

CAM to z kolei akronim od Computer Aided Manufacturing, czyli produkcji wspomaganej komputerowo. To właśnie dzięki oprogramowaniu CAM maszyny takie jak frezarki stomatologiczne, drukarki 3D, etc. są w stanie wykonać różne rodzaje prac, które dotąd wykonywane były ręcznie, z precyzją liczoną w setnych częściach milimetra.

Dlaczego zatem tak różne programy wymieniane są jednym tchem? CAD i CAM to technologie, które idealnie się uzupełniają, tworząc zamkniętą całość pod względem funkcjonalności. Choć w gabinecie możliwe jest korzystanie wyłącznie z oprogramowania CAD w skanerach wewnątrzustnych czy laboratoryjnych, ścieżka ta nie doprowadzi specjalistów do pełnej cyfryzacji ich praktyk. W połączeniu z CAM oraz nowoczesnymi maszynami produkcyjnymi takimi jak frezarki czy drukarki 3D, lekarze i technicy zyskują pełną swobodę i autonomię w zakresie projektowania efektywnych kosztowo, w pełni zindywidualizowanych prac.

CAD w stomatologii
Dzięki oprogramowaniu CAD lekarze i technicy zyskują potężne narzędzie do bardzo precyzyjnego projektowania wszelkiego rodzaju prac: od koron tymczasowych po pełne mosty. W połączeniu z bardzo precyzyjnymi wyciskami cyfrowymi, tworzonymi przy pomocy skanerów wewnątrzustnych, projektowane prace są w 100% dopasowane do indywidualnych cech danej osoby. To z kolei ma bezpośredni, pozytywny wpływ zarówno na komfort, jak i bezpieczeństwo pacjenta.

We wspomnianych wcześniej skanerach wewnątrzustnych coraz częściej można znaleźć fabrycznie wbudowane aplikacje CAD. Lekarz może przygotować projekt nowego uśmiechu pacjenta bezpośrednio na ekranie skanera i od razu zaprezentować oczekiwany przez siebie efekt do akceptacji pacjenta. Po uzyskaniu zgody na dany kierunek leczenia stomatolog może natychmiast przesłać zlecenie pracy wraz z wytycznymi do technika, a ten: przystąpić do pracy.

CAD to cyfrowa podstawa, którą można dostosować, rozwinąć w ramach specjalizacji konkretnego stomatologa czy technika dentystycznego:
  • z innych funkcjonalności będzie korzystał chirurg stomatologiczny, który wykorzysta je do projektowania szablonów chirurgii sterowanej;
  • z innych ortodonta, który z pomocą komputera może łatwiej zaplanować leczenie z wykorzystaniem mikroimplantów;
  • z innych protetyk, który przy użyciu CAD może przygotowywać odbudowy i uzupełnienia, ale i wiele innych, bardziej skomplikowanych prac protetycznych.
2Źródło: firma 3Shape.
3Źródło: firma 3Shape.

CAM w stomatologii
Oprogramowanie CAM to pomost między ludźmi a maszynami. Ten sprytny program przekłada projekt przestrzenny przygotowany przez człowieka w CAD na algorytmy – działa jak przewodnik, który wyznacza dla przykładowo narzędzi frezarki właściwą ścieżkę frezowania. To właśnie dzięki tym instrukcjom maszyna „wie”, w jaki sposób ma pracować, aby osiągnięty został przewidziany przez człowieka efekt w postaci korony czy licówki. Bez zastosowania CAM robotyzacja wykonania prac protetycznych nie byłaby możliwa.

Współczesne narzędzia CAM są dla stomatologa czy technika dentystycznego prostym programem. Od użytkownika wymagane jest wyłącznie wprowadzenie kilku podstawowych parametrów, na podstawie których automatycznie tworzone są skrypty pracy dla maszyny. Raptem w kilku kliknięciach zamyka się cały proces umożliwiający wykorzystanie w pracy frezarek czy drukarek 3D i innych urządzeń. Na CAM warto jednak spojrzeć także z innej perspektywy – programisty, który pracuje nad tworzeniem tych narzędzi. Dla programisty CAM to niezwykle skomplikowany program. Musi on nie tylko doskonale rozumieć naturę materiałów stomatologicznych, sposób funkcjonowania maszyn, ścieżek ich ruchu, ale jednocześnie: potrzeby stomatologów oraz techników dentystycznych. Cała ta wiedza umożliwia ukrycie skomplikowanych procesów za interfejsem prostym i przyjaznym dla użytkownika.

6
Źródło: firma 3Shape.

Kierunki dalszego rozwoju
Jednym z najważniejszych kierunków rozwoju CAD i CAM jest wykorzystanie technologii sztucznej inteligencji dla ich dalszego doskonalenia. Sprzyja temu coraz szersza dostępność szybko rosnących zbiorów danych dotyczących zgryzu i jamy ustnej. Kolejne lata prawdopodobnie przyniosą silny rozwój automatyzacji projektowania prac, która będzie możliwa do wykorzystania przy coraz bardziej skomplikowanych przypadkach klinicznych. Należy się także spodziewać dalszego rozwoju wysoko wyspecjalizowanych rozwiązań, które w formie modułów będą ukierunkowane na potrzeby specjalistów w precyzyjnych zakresach.

Zmiany technologiczne w dziedzinie stomatologii postępują w niebywałym tempie, ale bez wątpienia ich podstawą pozostaną programy z rodziny CAD/ CAM. To czyni naukę pracy z wykorzystaniem tych programów tak ważną w procesie rozwoju kompetencji cyfrowych przez stomatologów oraz techników dentystycznych. Opanowują oni na tym etapie uniwersalny język, który otwiera szeroko drzwi do świata świadomej pracy cyfrowej.