Oratio meer dan een freescentrum

Oratio meer dan een freescentrum Ongeveer 20 jaar geleden begon prof.dr.ir. Jef M. van der Zel, CEO van de Nederlandse dentaalonderneming Oratio (NL-Zwaag), zich met CAD/CAM technologie bezig te houden. Aanleiding gaf een in 1988 gepubliceerd artikel van prof.dr. François Duret, de pionier van het CAD/CAM-proces. Prof.dr. J.M. van der Zel, zelf een coryfee op dit gebied en professor aan de eerste leerstoel voor computerondersteunde tandheelkunde ter wereld aan de universiteit van Amsterdam (ACTA), was direct gefascineerd... Oratio Over het systeem van Oratio zegt hij: Oorspronkelijk is het CYRTINA CAD/CAM systeem een spin-off van twee succesvolle projecten aan de Universiteit van Amsterdam (ACTA). Al in 1990 werd het CICERO-projekt voor gelaagde aluminiumoxide kronen met een functionele contactrelatie gestart. Ook werd Synthobond, een poedermetaal op goudbasis ontwikkeld dat als kernmateriaal op een gefreesde vuurvaste stomp werd gesinterd en aansluitend met een porseleinpasta werd overperst, gebakken en de buitenkant op maat geslepen. In 1991 werd Synthoceram, een kernmassa op basis van aluminiumoxide ontwikkeld en de eerste volkeramische kronen klinisch getest. Vanaf 1993 werden ook keramische inlays en veneers ontwikkeld en volgde de publicatie van de eerste onderzoeksresultaten. In 1995 begonnen de klinische testen en de ontwikkeling van verschillende gnathologische concepten. De eerste klinische onderzoeksresultaten werden in 1997 gepubliceerd. Tenslotte werden in 2000 de eerste kappen en 3-delige bruggen uit zirkoonoxide in de groene staat gefreesd en gesinterd tot einddichtheid. Dit was tot dan toe alleen wetenschappers aan de Technische Universiteit Zürich gelukt. In 2001 werd een tweede project CADDIMA gestart, waarmee planning van implantaten door combinatie van X-Ray Volume Tomografische en optische scandata kan worden uitgevoerd en waarbij voor omzetting naar de mondsituatie een met stereolithografie geproduceerde en gevalideerde boorsjabloon wordt geleverd Dentaalonderneming Het dentale uitbestedingsbedijf Oratio werd in 2003 opgericht, allereerst als een houdsterfirma voor patentrechten. De productie startte toen prof. van der Zel steun kreeg van zijn zoon ir. Siebe van der Zel (Fig. 2), die nu operationeel directeur is van Oratio. Tot de leden van het in totaal negenkoppige en zeventalige team (Fig. 3) behoren naast een tandtechnicus in het bijzonder ingenieurs en programmeurs. De reden hiervan is dat Oratio over zelf ontwikkelde software en een speciaal ontwikkelde productietechnologie beschikt. Daardoor kan Oratio op een natuurlijke manier innovatieve producten blijven ontwikkelen en is zij niet afhankelijk van het ontwikkelingspotentiaal van andere ondernemingen. Als scanner wordt sinds 2007 in het CYRTINA systeem het model D-640 van de firma 3Shape (DK-Kopenhagen) gebruikt. Volgens prof. Van der Zel presteert 3Shape in vergelijking met andere scanner- Fig. 1: Prof.dr.ir. Jef M. van der Zel. Fig. 2: Ir. Siebe van der Zel. Fig. 3: Het Oratio-Team. 12

fabrikanten beter op het punt van continue verbetering. De aansturing van de scanner en het verzenden van ontwerpen per e-mail gebeurt met de CYRTINA ScanManager van Oratio. Cyrtina Center Cyrtina Center in Zwaag (NL) beschikt over 15 freesmachines (Fig. 4). Deze zijn gebaseerd op een basismachine van de in CNC freescentra gespecialiseerde onderneming LANG (D-Hüttenberg). Voordat de machines ingezet kunnen worden in de productie vindt er door Oratio een omvangrijke ombouw plaats naar de speciale eisen van de dentaalonderneming. Door de hoge mate van automatisering is het mogelijk om met één operator circa 500 eenheden per dag te produceren. Met 65.000 geproduceerde eenheden in 2007, een omzetgroei van circa 10% per maand en een productiecapaciteit van 300.000 eenheden in 2008 is Oratio marktleider in Nederland. De export naar landen als Italië, Spanje en Portugal maakt circa 15 % van de omzet uit. Vanuit haar jarenlange ervaring en brede kennis op het gebied van CAD/CAMtechnologie is Oratio ook in een raadgevende functie voor andere ondernemingen actief. Samenwerkingsconcept Prof. Dr. van der Zel: In het tandtechnische laboratorium beleven we door de zirkoonoxide CAD/CAMtechnologie een digitale revolutie: Van standaardverzorging tot complexe restauraties laat zich intussen praktisch alles op het beeldscherm modeleren en vervolgens rationeel en tijdbesparend machinaal produceren. Als reden voor een afwijzing van CAD/CAM wordt meestal de hoge investering genoemd. Dit probleem kan worden opgelost door uitbesteden van Computer Aided Manufacturing (CAM) aan een productiecentrum. Veel laboratoria zijn inmiddels tot de ervaring gekomen dat investeren in freesmachines hun efficiëntie niet verhoogd. Het voordeel van uitbesteden is dat het laboratorium zich op werkzaamheden met meer toegevoegde waarde kan concentreren en zich meer kan richten op het eindresultaat richting tandarts en patiënt. Het uitbesteden maakt het voor het laboratorium mogelijk om de voordelen van hoge kwaliteit CAD/CAM-producten direct aan tandarts en patiënt door te geven, zonder te moeten investeren in machines en de opleiding van personeel. In tegenstelling tot de vaak beperkende mogelijkheden in de toepassing van CAD/CAM bij andere ondernemingen heeft Oratio met haar flexibele samenwerkingsconcept als doel om Collaborative Computerized Dentistry in de praktijk om te zetten. Daardoor kunnen klanten tussen verschillende vormen van samenwerken kiezen: A. De klant betrekt een CYRTINA 3Shape scanner van Oratio inclusief de gratis en licentievrije CYRTINA ScanManager en CyrtinaCAD software en stuurt de ontwerpgegevens voor productie naar Oratio. B. De klant bezit al een scanner en krijgt de software gratis en licentievrij geïnstalleerd parallel aan de andere CAD software en kan de ontwerpgegevens voor productie naar Oratio sturen. C. De klant wil niet scannen en construeren. Hij stuurt zijn modellen naar een partner laboratorium of naar een CYRTINA scan center, die het scannen en ontwerpen uitvoert en de constructiegegevens voor productie naar Oratio stuurt. D. De klant wil niet in een scanner investeren maar wel zelf ontwerpen. Hij stuurt zijn modellen naar een partner laboratorium met een scanner of naar een CYRTINA scan center. Deze stuurt de scandata naar het werkstation Fig. 4: Machinepark. Fig. 5: Automatisch gegenereerde connectoren. 13

Fig. 6: Kroonconstructie. Fig. 7: Rekening houden met beetregistratie. Fig. 8: Implantaat scanmarker op analoog in model. Fig. 9: Standard-abutment. Fig. 10: Geïndividualiseerd abutment. Fig. 11: Abutment als stomp. van de klant waar met behulp van Cyrtina CAD de gewenste restauraties kunnen worden geconstrueerd en de ontwerpgegevens voor productie naar Oratio worden gestuurd. Hiervoor wordt op het werkstation de CyrtinaCAD en software upgrades gratis geïnstalleerd. CyrtinaCAD software De CyrtinaCAD software maakt het de gebruiker gemakkelijk omdat veel operaties, zonder ingreep van de operator, autonoom in de software achtergrond plaatsvinden. De hieraan ten grondslag liggende berekeningen zijn gebaseerd op vooraf ingestelde parameters, die naar behoefte individueel kunnen worden gewijzigd. Voor de definitie van de preparatielijn en het vastleggen van de inzetrichting genereert de software zelfstandig een voorstel zonder dat de operator daaraan veel tijd besteedt. Zo wordt de inzetrichting bepaald door een integrale minimalisatie van het ondersnijdingsvolume van de 14

Fig. 12: Kap op abutment. Fig. 13: Kroon op abutment. Fig. 14: Transparante kroon op abutment. Fig. 15: Geïndividualiseerd UNICORE abutment met een zirkoonoxide kroon. Fig. 16: Kunststof blokken. Fig. 17: Brug van BioZyram zirkoondioxide. gezamenlijke pijlers. Op basis van de vooringestelde parameters worden de kappen, pontics en connectoren (Fig. 5) gegenereerd. Hun positie kan door de gebruiker worden aangepast, maar de software staat geen verandering toe die een onderschrijding van vastgelegde minimumvolumina tot gevolg heeft. Ook een gescande wax-up wordt met CyrtinaCAD opnieuw geconstrueerd, omdat met copycat de ontwerpregels worden ontlopen en de garantie op voldoende sterkte vervalt. Voor de anatomische uitbouw van kappen staan theoretische tandenbibliotheken ter beschikking. Er kunnen zowel kronen (Fig. 6) als tot achtdelige bruggen en suprastructuren worden geconstrueerd. Dit kan met een berekende PRIMERO 2HUEporseleinlaag op een anatomisch gereduceerde kap, waarbij de sturing van de kleur van de kroon plaats vindt via de dikte van de porseleinlaag, rekening houdend met de occlusale relaties in het kauw- 15

Fig. 18: Oratio isostatische pers voor zirkoondioxide blokken. Fig. 19: Hexagonale blokken en freesresultaat. Fig. 20: Alle orders zijn voorzien van een unieke barcode. Fig. 21: De ontwikkelaars zelf staan de klanten ten dienste. systeem (Fig. 7). Ook de constructie van geïndividualiseerde UNICORE abutments zijn mogelijk. Hiervoor moeten dubbel-scans van het model met analogen met daarop geplaatste scanmarkers worden uitgevoerd (Fig. 8-15). De met CyrtinaCAD21 gemaakte ontwerpen kunnen niet voor de productie met technieken van andere producenten gebruikt worden. BioZyram zirkoonoxide De materiaalkeuze omvat momenteel een restloos verbrandbare kunststof (Fig. 16), dat toepassing vindt in de giet- en overperstechniek (Fig. 17) en zirkoonoxide. De zirkoonoxide blokken worden door Oratio uit materiaal van de firma Tosoh (JP-Tokyo), onder bijmenging van gedeeltelijk gestabiliseerd yttriumoxide, in twee stappen, axiaal en isostatisch, geperst (Fig. 18). Terwijl de overige op de markt verkrijgbare zirkoonoxide blokken in de regel een sinterkrimp van meer dan 20% vertonen, bedraagt die bij BioZyram slechts 18,7%. Deze uniek lage waarde voor de sinterkrimp komt door de hoge groendichtheid die met het productieprocédé van Oratio bereikt wordt. Dit voorkomt de vervorming die, bij krimpwaarden van meer dan 20%, tijdens het sinteren optreedt en leidt tevens tot een hoge einddichtheid, hoge sterkte en translucentie. Het is een van de bouwstenen van de Immediate fit met scherpe randen zonder nabewerken. BioZyram blokken worden door Oratio in zes kleuren geproduceerd. Hierdoor vervalt het inkleuren door dompelen in het tandtechnisch laboratorium en de daarbij optredende ijzeraanrijking in de buitenste regionen van de structuur. Een dergelijke ijzeraanrijking verlaagt ter plekke de sintertemperatuur waardoor ongewenste trekspanningen aan de buitenkant kunnen ontstaan die de structuur verzwakken. Het door Oratio ontwikkelde klemsysteem van de blokken tijdens het frezen is een van de redenen waarvoor de karakteristieke zeshoekige blokvom (Fig. 19) nodig is. In het systeem vervallen, de bij andere systemen gebruikelijke, fixatie stiftjes, die het product in het blok vasthouden en met de hand moeten worden verwijderd. Zonder de stiftjes worden beschadigingen aan de oppervlakte vermeden, wat vooral bij gladde conuskronen en abutments een voorwaarde is. Ook vervalt het wegslijpen van zogenaamde sinterdrops bij bruggen, omdat een ondersteuning tijdens het sinteren, door de geringe sinterkrimp en hoge vorm- vastheid van BioZyram, niet nodig is. Organisatie, kwaliteit en service De patiënt-, scan- en ontwerpgegevens worden bij Oratio voor een periode van 15 jaar opgeslagen in het databeheersysteem CYRTINA AccountManager. Deze stelt niet alleen automatisch de rekeningen op, 16

maar kan ook overzichten verschaffen over afnames en garantieleveringen per klant. Op zirkoonoxide structuren wordt een garantie van vijf jaar gegeven. Voor de omzetting van de CAD ontwerpgegevens naar freesbanen wordt de zelf ontwikkelde PathBuilder en voor het frezen van de restauraties de PathMiller software gebruikt. Het programma FloorManager vormt de kern van de logistieke afhandeling van orders in de Oratioorganisatie. Zo wijst het programma automatisch een blok toe aan de order, vervolgens de plaats van het blok in de productiemachine, de freesgegevens en de positie op de sinterplaat en print het een productetiket met patiëntgegevens. Na de productie worden verschillende kwaliteitstesten op structuurintegriteit en kleur uitgevoerd. Iedere opdracht beschikt over een unieke barcode (Fig. 20), waarmee te allen tijde alle relevante gegevens kunnen worden opgehaald. De levertijd bedraagt in de regel twee dagen. Zodra de opdrachtgegevens bij Oratio binnen zijn, is de order binnen een minuut door het systeem in productie genomen. Bij vragen bijv. op grond van een gecompliceerde constructie, kunnen de klanten zich per telefoon hotline tot Oratio wenden. Competente gesprekspartners zijn verzekerd, omdat het de ontwikkelaars zelf zijn die de ondersteuning verlenen (Fig. 21). Niet alleen telefonisch maar ook via remote help on-screen kunnen zij bij ontwerpproblemen assistentie verlenen. Hierdoor ervaren de ontwikkelaars uit eerste hand bij welke functies er in een bepaald geval optimalisatiemogelijkheden bestaan. Noemenswaardig in de Oratio service is het verder het kosteloos opnieuw produceren van restauraties, als de klant bijvoorbeeld de verkeerde kleur heeft aangegeven. Computergestuurd implanteren Naast CyrtinaCAD is ook het Cyrtina Guide systeem voor computerondersteunde planning en navigatie van implantaten onderdeel van het CYRTINA systeem. Het systeem maakt gebruik van geometrisch matchen, met behulp van een scanguide met drie glasbolletjes, van volumetrische X-ray tomografische en laseroptische scandata. Hierdoor is het mogelijk om in één 3D-view zowel het implantaat van een bepaald merk qua positie en richting te plaatsen, als de prothetische opbouw met abutments en kroon- en brugwerk te ontwerpen (reverse planning). Voor het omzetten naar de positie in de mond krijgt de behandelaar met stereografie geproduceerde en door het tandtechnisch laboratorium gekalibreerde boorsjablonen aangeleverd. Informatie over het volledige leverprogramma van Oratio is op de IDS 2009 in Keulen verkrijgbaar. Oratio is op de IDS vertegenwoordigd met stand nr 045 in Hal 3.2.