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1 - CFAO EN INGÉNIERIE BIOMÉDICALE

2 - MÉTHODOLOGIES CFAO EN PROTHÈSE CONJOINTE

3 - DENTISTERIE PROTHÉTIQUE ET NUMÉRIQUE : ÉTAT DES LIEUX

4 - CONCLUSION

5 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : MED7310 v1

CFAO en ingénierie biomédicale - Dentisterie prothétique numérique

Auteur(s) : Laurent TAPIE, Nicolas LEBON, Kyo SHINDO

Relu et validé le 29 janv. 2021

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RÉSUMÉ

Cet article traite de la conception et fabrication assistées par ordinateur (CFAO) et des technologies numériques appliquées au secteur biomédical de la dentisterie. Le concept de CFAO en ingénierie biomédicale est présenté puis illustré à travers ses usages en dentisterie. Ensuite, les chaînes numériques dédiées à la fabrication de prothèses dentaires sont présentées. Les méthodologies CFAO mises en œuvre dans la pratique quotidienne des chirurgiens-dentistes et des prothésistes dentaires sont analysées selon le point de vue de l’ingénierie mécanique. Enfin, les impacts socio-économiques issus de l’émergence de la CFAO et des nouvelles technologies au service de la santé sont traités.

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ABSTRACT

CAD/CAM in biomedical engineering - Digital prosthetic dentistry

This paper is about computer-aided design and computer-aided manufacturing (CAD/CAM) and digital technologies dedicated to the biomedical industry and particularly dentistry. CAD/CAM concept in biomedical engineering is proposed and illustrated through different uses in dentistry. In the second section, digital chains dedicated to dental prostheses manufacturing are detailed. CAD/CAM methodologies use in daily practice of dentists and dental technicians are described and analyzed through a mechanical engineer viewpoint. The last section addresses socioeconomic impacts generated from the emergence of CAD/CAM and digital technologies serving health sector.

Auteur(s)

  • Laurent TAPIE : Maître de conférences - Docteur en génie mécanique de l’École Normale Supérieure de Cachan Unité de recherche en biomatériaux innovants et interfaces, EA4462 Université Paris Descartes et Université Paris 13, Montrouge, France

  • Nicolas LEBON : Chercheur associé - Docteur en sciences pour l’ingénieur de l’Université Paris 13 Unité de recherche en biomatériaux innovants et interfaces, EA4462 Université Paris Descartes et Université Paris 13, Montrouge, France

  • Kyo SHINDO : Ingénieur d’études - Ingénieur Supméca et Docteur en mécanique de l’Université Paris-Saclay Laboratoire mécanique des sols, structures et matériaux, UMR 8579 École CentraleSupélec, Gif-sur-Yvette, France

INTRODUCTION

Depuis les années 1970, le déploiement des technologies numériques et de Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur (CFAO) a largement pris part au processus de conception et fabrication de produits industriels. La transposition de ces technologies aux domaines biomédicaux a alors donné lieu au développement de chaînes numériques de CFAO dédiées à différents secteurs de la santé. La CFAO en ingénierie biomédicale est maintenant une approche méthodologique s'appuyant sur l'utilisation et le développement d'outils, de moyens informatiques et d'équipements formant des « maillons » intégrés dans une « chaîne numérique » permettant le diagnostic médical, la planification de soins médicaux ou chirurgicaux ou la réalisation de dispositifs médicaux individualisés.

Dès 1973, le Dr François Duret proposa dans sa thèse d’exercice pour le diplôme d’état de docteur en chirurgie dentaire, d’utiliser « l’empreinte numérique » et l’informatique pour concevoir et produire des prothèses conjointes unitaires dentaires, posant ainsi les concepts fondateurs de la dentisterie prothétique numérique. Après une phase de développement dans les années 1980, les premiers systèmes de CFAO dentaire sont commercialisés dans les années 1990, avant de connaître dans les années 2000 et 2010 un fort développement commercial.

Il existe sur le marché trois types de méthodologies CFAO pour les prothèses dentaires. La méthodologie directe permet au chirurgien-dentiste de concevoir et réaliser en une seule séance une restauration prothétique en se basant sur la numérisation de la denture du patient. La méthodologie indirecte permet au prothésiste dentaire de concevoir et réaliser une restauration prothétique en se basant sur la numérisation de l’empreinte ou du modèle dentaire en plâtre issu du cabinet. La méthodologie semi-directe permet de réaliser la conception et la fabrication de prothèse en laboratoire à partir de la numérisation de la denture du patient réalisée en cabinet.

En dépit d’un bon taux de croissance actuel et futur du marché de la CFAO dentaire en Europe et en Amérique du Nord, seulement 3 à 5 % des cabinets dentaires sont équipés en CFAO directe en comparaison avec les 45 à 50 % des laboratoires de prothèses équipés en CFAO indirecte ou semi-directe. Ce peu d’équipement des cabinets peut s’expliquer par le coût des chaînes de CFAO directe, le manque de formation des chirurgiens-dentistes, la nouvelle organisation du cabinet et les nouvelles méthodes de travail qu’engendrent ces technologies. Ainsi, la CFAO semi-directe semble l’alternative la plus prometteuse laissant le praticien s’attacher à ses compétences cliniques et le prothésiste à ses compétences de concepteur et fabricant de prothèses. Cette tendance à la CFAO semi-directe sera sûrement celle répondant le mieux aux nouvelles réglementations européennes sur les dispositifs médicaux individualisés.

Avec l’introduction de ces nouvelles technologies, la dentisterie prothétique numérique se positionne comme étant un secteur en pleine croissance. De nouveaux acteurs sur le marché, fabriquant des équipements et logiciels interopérables et personnalisables, s’adressent aux entreprises émergentes intégratrices de méthodologies CFAO et aux entreprises biomédicales offrant des services aux professionnels de santé. Ainsi le métier de prothésiste dentaire est en pleine mutation et à l’avenir seront formés des « info-prothésistes » pour travailler en laboratoire de prothèse dentaire ou dans des sociétés prestataires de services.

Ainsi, un des enjeux majeurs est de former des praticiens, des prothésistes, des techniciens et des ingénieurs à l’ingénierie biomédicale et tout particulièrement aux technologies numériques comme la CFAO et les procédés additifs. Ces formations devront intégrer tout particulièrement l’aspect pluridisciplinaire (ingénierie-santé) et translationnel (fondamental-clinique) du secteur de l’ingénierie biomédicale.

L’objectif de cet article est d’illustrer le concept de CFAO en ingénierie biomédicale à travers le domaine applicatif de la dentisterie prothétique. Cet article est écrit du point de vue de l’ingénierie mécanique. Il constitue une réflexion et une synthèse de la place des technologies numériques dans le secteur biomédical, basées sur des retours d’expériences d’activités de recherche, de développement et de formation entre professionnels de santé, acteurs industriels et acteurs académiques.

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KEYWORDS

CAD/CAM   |   biomedical engineering   |   restorative dentistry

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-med7310


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - LAPERRIERE (L.), REINHART (G) -   CIRP encyclopedia of production engineering.  -  Springer Publishing Company, Incorporated (2014).

  • (2) - CHANG (T.C.), WYSK (R.A.), WANG (H.P.) -   Computer-aided manufacturing 3rd Edition.  -  Prentice-Hall, Upper Saddle River (2006).

  • (3) - BERNARD (A.) -   Fabrication assistée par ordinateur.  -  Hermès Science Publication (2003).

  • (4) - MAKRIS (S.), MOURTZIS (D.), CHRYSSOLOURIS (G.) -   Computer-aided manufacturing.  -  CIRP Encyclopedia of Production Engineering, Springer, p. 254-266 (2014).

  • (5) - ISO. – ISO 6983-1 -   Systèmes d'automatisation industrielle et intégration – Commande numérique des machines – Format de programme et définitions des mots adresses –Partie 1 : Format des données pour les systèmes de positionnement, de commande paraxiale de mouvement et de contourage.  -  2e Éd., p. 21 (2009).

  • ...

1 Sites Internet

Confédération nationale des syndicats dentaires – CNDS. Négociations conventionnelles 2018 http://www.cnsd.fr/ (Site consulté le 19 juin 2018)

France Info : Quel futur remboursement pour les prothèses dentaires https://www.francetvinfo.fr/sante/soigner/quel-futur-remboursement-pour-les-protheses-dentaires_2692552.html (Site consulté le 20 juin 2018)

Syndicat Union dentaire : Vers la fin de la CFAO en cabinet ? https://www.union-dentaire.com/fin-de-cfao/...

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