التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب في طب الأسنان (CAD/CAM)

التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب هو عبارة عن حقل من حقول طب الأسنان ويستخدم لتحسين وتصنيع وتصميم الترميمات السنية وخاصةالتعويضات السنية
,والتي تشمل (التيجان، الوجوه الخزفية، الحشوات المصبوبة، الجسور الثابتة، الغرسات السنية، الأجهزةالسنية المتحركة والثابتة وأجهزة تَقْوِيْمِ الأَسْنَان).
يعتبر CAD/CAM مكملاً للتقنيات السابقة التي كانت تُستخدم لأغراض زيادة سرعة التصميم والتصنيع وجعل التصميم أكثر سهولة وملائمة، وجعل عملية التركيب النهائي أكثر سهولة ودقة، كما أنه يساعد في جعل عملية تصنيع بعض الترميمات والأجهزة ميسراً، الأمر الذي قد يكون غير ممكناً عند عدم استخدام هذه التقنية، بالإضافة إلى أنه يقلل من تكاليف الترميمات والأجهزة والتي قد تكون أكثر كلفة وصعوبة لو لم يتم استخدام هذه التقنية.
في وقتناالراهن،ما زال CAD/CAM يتطلب وقتاً كبيراً من طبيب الأسنان، وقد تصل التكلفة أحياناً إلى ما يفوق ضعفي تكلفة الترميمات التقليدية التي تتطلب استخدام مختبر الأسنان.
وبشكل مماثل لعمليات CAD/CAMفي المجالات الأخرى، يستخدم CAD/CAM في طب الأسنان وفق مبدأ الخراطة للتصنيع ومثال على ذلك (التحكم الرقمي عن طريق الحاسوب في عملية الخراطةCNC)، وأيضا وفق مبدأالإضافة ومثال على ذلك (الطباعة ثلاثية الأبعاد) لإنتاج النماذج الفيزيائية ثلاثية الأبعاد.

التاريخ

بالرغم من أن التصنيع والتصميم بمساعدة الحاسوب في طب الأسنان تم استخدامه في منتصف العام 1980 للميلاد، اعتبرت الجهود المبكرة أمرأ معقداً وتتطلب قدراً هائلاً من الوقت لإنتاج منتج صالح.
و قد أدت عدم الكفاءة هذه إلى الحد من استخدام تقنية الـCAD/CAM في عيادة طبيب الأسنان واقتصرت كفاءتها فقط في مختبرات الأسنان. ومع تطور تقنيات البرمجيات وتحسن المواد، ازداد استخدام تقنية الـCAD/CAM في طب الأسنان. 
فعلى سبيل المثال "التسويق الاقتصادي لترميمات الخزف التجميلية التي تصنع في عيادة طبيب الأسنان بواسطة شركة سيمنز (Siemens)” والتي جعلت من الـCAD/CAM أكثر توفراً لأطباء الأسنان الذين لم تتوفر لهم السبل لاستخدام الـCAD/CAM داخل عياداتهم مسبقاً.

الاختلافات عن الترميمات التقليدية

تختلف الترميمات المصنعة بواسطة الـCAD/CAM عن الترميمات التقليدية بأنها تصنع وتثبت في نفس اليوم بينما في حالة التعويضات السنية التقليدية (التيجان) فإنه يتم عمل تيجان مؤقتة يتم تثبيتها للمريض من أسبوع إلى عدة أسابيع لحين انتهاء صنع الترميم النهائي في المختبر، بعد ذلك يعود المريض إلى العيادة لإزالة التاج المؤقت ومن ثم يتم تثبيت الترميم الدائم الذي صنع في المختبر.
 
يسمح نظام الـCAD/CAM لطبيب الأسنان بصنع حشوة مصبوبة في فترة قد تصل إلى ساعة واحدة فقط في بعض الحالات.
 
تعتبر ترميمات القشور الخزفية الملصقة المصنوعة بواسطة الـCAD/CAMمن أكثر الترميمات السنية محافظةَ على بنية السن. يجب حماية طبقة ميناء السن لأنها تعتبر الأكثر فعالية في الارتباط مع التراميم السنية من العاج.
على الرغم من أن الخدمة في يوم واحد هي فائدة مطلوبة ويسعى إليها أطباء الأسنان فإن تقديم خدمة الـCAD/CAM داخل العيادة تزيد وقت الطبيب إلى الضعف وكذلك التكلفة المادية إلى الضعف.

عملية التصنيع

في ترميمات الـCAD/CAM يتم خرط كتل صلبة من السيراميك أو الراتنج المركب المشابه للون الأساسي للسن المراد ترميميه بالإضافة إلى ذلك يتم خرط السبائك المعدنية أو إنتاجها رقمياً.
بعد أن يقوم طبيب الأسنان بإزالة التسوس والأجزاء المكسورة من السن وإعادة بنائه وتحضيرهلاستقبال الترميمة، يتم أخذ طبعة للسن المحضر والأسنان المجاورة له، والتي تسمى بالطبعة الرقمية، وتنقل البيانات إلى الحاسوب.
يقوم برنامج متخصص باستبدال الأجزاء المقصودة من الأسنان من خلال تكوين ترميمة افتراضية وهذا يعرف بالهندسة العكسية.
يرسل البرنامج هذه المعلومة الافتراضية إلى آلة الخراطةبحيث يتم نحت الجزء المراد تعويضه من كتل السيراميك الصلبة أو الراتنج المركب.
يتم تلوين وصقل الترميمة على أسطح تيجان وجسور السيراميك المخروط لتصحيح المظهر أحادي اللون للترميمة، بعد ذلك يتم تعديل الترميمة في فم المريض وإلصاقها في مكانها بشكل نهائي.
كما في المجالات الأخرى للـCAD/CAM دخلت الطباعات الرقمية عالم الـCAD/CAM في طب الأسنان على هيئة تجارب معملية وأصبحت تستخدم بشكل واسع.

العيوب

توجد بعض العيوب الجمالية في ترميمات الـCAD/CAM سواء تم صنعها في العيادة أو تم إرسالها إلى معمل مختص. معظم الترميمات تعتمد على التلوين السطحي لتحقيق مظهر طبيعي للسن بعكس الترميمات الخزفية المصنوعة يدوياً على شكل طبقات والذي يعطي لون أعمق نتيجة للطبقات المتعددة.
تعتمد ترميمات الـCAD/CAM على طبيب الأسنان أو فني الأسنان بحيث يتم صنع الترميمات على شكل طبقات لإعطاء مظهر طبيعي وأكثر عمقاً.
على الرغم من ذلك، تفوق الترميمات التقليدية في القيمة الجمالية.
يصهر الخزف المصنوع من فليسبار سليكات الألمونيوم مع أوكسيد الألمونيوم المخترق بالزجاج(ألومينا) أو أكسيد الزركونيوم مما يكون قوة عالية وشكل جمالي ليعطي جسور وتيجان خالية من المعدن. الترميمات الخزفية التقليدية يتم تشكيلها على شكل طبقات على أساس معدني وهذا غالباً يظهر لون براق (لامع) قاتم وخطوط داكنة من الأكاسيد(خط أسود بجوار خط اللثة) كما أن هذه القواعد المعدنية القاتمة لا توفر مظهرا طبيعيا، مما يجعل الترميمات الخالية من المعدن أكثر قبولاً واستحساناً من قبل المريض.
هنالك العديد من التطبيقات الترميمية،ولكل تطبيق ترميمي عواقبه ومضاعفاته الطبية المختلفة.
إذا كانت المادة المستخدمة في الـCAD/CAM هي الزركونيوم تصبح الترميمة غير منفذة للإشعاع، وكذالك الترميمات المعدنية كلاهما لايسمحان بنفاذ أشعة إكس من خلالهما. وعلى العكس تسمح الألومنيا واللثيوم ثنائي السليكات وبعض أنواع الراتنج المركب بنفاذ الأشعة مما يساعد طبيب الأسنان في الاكتشاف المبكر لأي تسوس محتمل، الأمر الذي لايمكن تحقيقه في حال استخدام الزركونيوم والخزف المبطن بالمعدن التقليدي والذهب التقليدي والتيجان المعدنية لأنها تمنع نفاذ الأشعة مما يجعل هناك صعوبة في تقييم التسوس عبر الأشعة.
وختاماً فإن دقة عملية الترميمة باستخدام تقنية التصميم والتصنيع المبرمج لن تكون ذات ثبات كامل مثل عمليات تصنيع الأسنان يدوياً، فالتيجان والجسور تتطلب دقة عالية جداً في تركيبها على الدعامات السنية وذلك لأن عملية المسح والتصوير واحتساب سطح الدعامة وشكلها تتم ببعض القصور من حيث الدقة تماماً مثل عملية الخراطة بواسطة آلات التحكم الرقمي بواسطة الحاسوب، وتختلف دقة التركيب والتلبيس بناءً على دقة نظام الحاسوب المستخدم في تصميم وتصنيع الأسنان. وكذلك فإنها تختلف من مستخدم لآخر، فبعض النظم مبرمجة للوصول إلى مقاييس عالية من الدقة وتختلف عن مقاييس أخرى كما أن بعض المستخدمين يتمتعون بمهارات تختلف من شخص لآخر، فالمعايير الحالية تتطلب دقة في التركيب تصل إلى درجة أقل من 10/1000من الملمتر وهذا يعني أن مستوى الانحراف عن التركيبة المثالية تكون أقل من 10/1000 من الملمتر.
في الوقت الحالي فإن هذه الدرجة من الدقة في التصميم والتصنيع البرمجي وهذه الدقة في عمليات التصنيع السنية اليدوية لا يمكن تحقيقها بعد.