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35 anni CEREC e VITABLOCS: la storia dei pionieri

Una storia di successo leggendaria sul coraggio, l'entusiasmo e l'incrollabile fiducia in un'idea: Hanno influenzato profondamente l'odontoiatria digitale!
Quattro protagonisti hanno contribuito a scrivere la straordinaria storia di CEREC e del successo VITABLOCS. Cosa li ha spinti? Come ha influito il loro spirito pionieristico sullo sviluppo? Perchè CEREC è diventato il procedimento standard, oggi attuale? Perchè VITABLOCS sono ancora oggi lo stato dell'arte? Ci siamo messi alla ricerca delle tracce.


CEREC – all'inizio degli anni 1980 a Zurigo è nata una visione, che avrebbe trasformato il mondo dentale. Il successivo percorso è stato caratterizzato da bruciante entusiasmo, coraggiosa certezza, audacia sovrana e convinzione assoluta che i processi digitali potessero cotribuire al una migliore riabltazione dei pazienti.

Il quartetto di prionieri

  • Il Prof. Dr. Werner H. Mörmann – odontoiatria e inventore di CEREC – ha concepito il sistema CEREC insieme al suo Team.
  • Il Dr. Norbert Thiel – chimico, specializzato in scienza dei materiali – ha partecipato in modo determinante allo sviluppo di VITABLOCS.
  • Il Dr. Joachim Pfeiffer – fisico, responsabile del settore CAD/CAM – ha guidato l'ulteriore sviluppo di CEREC presso Siemens Dental (poi Sirona e quindi Dentsply Sirona).
  • Il Dr. Bernd Reiss – odontoiatria e utilizzatore pioniere – è stato il primo al mondo a mettere in pratica il sistema CEREC nel suo studio.

L'idea è nata – dalla visione alla missione

Si è iniziato con la ricerca ad un'alternativa all'amalgama; alla fine degli anni 1970 l'amalgama era stata discreditata come materiale di otturazione. „Ho riconosciuto l'urgenza e mi sono sentito obbligato a trovare una soluzione“, scrive il Prof. Dr. Werner H. Mörmann nel suo libro [1]. La ceramica sembrava idonea come materiale di otturazione, essendo simile per forma, colore e caratteristiche fisiche alla sostanza dentaria. „La tecnica tradizionale di stratificare e cuocere inlays o corone in polvere di ceramica feldspatica non era indicata a riabilitare il dente in un'unica seduta.“ Si trattava di sviluppare un processo di configurazione per otturazioni in ceramica sinterizzata e rendere la ceramica lavorabile nello studio odontoiatrico. Erano i tempi in cui Apple introduceva sul mercato il primo computer casalingo e IBM i primi personal-computer. „L'emergente tecnologia dei computer per uso personale ha rapidamente reso possibile la realizzazione computerizzata di otturazioni ceramiche“, così il Prof. Mörmann. L'idea di una macchina per restauri ceramici era nata e introdotta l'era dell'odontoiatria digitale.

Lo abbiamo chiamato CEREC, acronimo di CERamic REConstruction.

Nel 1980 il Prof. Mörmann è riuscito a convincere l'amico Dr.-Ing. Marco Brandestini ad accompagnarlo in questo percorso. Rilevazione di immagini, software, tecnica di fresaggio – insieme hanno sviluppato un sistema che misura la cavità dentaria in modalità ottica, progetta virtualmente l'inlay e lo fresa in ceramica. „Lo abbiamo chiamato CEREC, acronimo di CERamic REConstruction (ricostruzione ceramica), e fondato l'azienda Brains, per produrre e commercializzare le apparecchiature.“ Nel 1985 è stato realizzato il primo inlay in ceramica (materiale: VITABLOCS). Tuttavia prima che il metodo si affermasse nel settore, il Professor Mörmann ha dovuto combattere contro molto scetticismo.  Con la sua incrollabile fiducia nell'idea è infine riuscito a far accettare il metodo CEREC presso la Facoltà di Medicina dell'Università di Zurigo, l'Accademia di Perfezionamento in Odontoiatria di Karlsruhe ed anche in tutto il mondo.

Prof. Dr. Mörmann (r.) e Dr. Brandestini (l.) al CEREC Symposium 2009

Il Prof. Dr. Mörmann (l.) e il Dr. Brandestini (r.) presentano il dispositivo CEREC 1. La prova di fresatura con la ceramica a blocchi autocostruita in VITAdur alpha è stata fatta ancora su un prototipo.

Il concetto tecnico del sistema Cerec dalla specifica del brevetto del 1980

CEREC: la forza di un'idea

„La digitalizzazione in odontoiatria era nell'aria“, così il Dr. Joachim Pfeiffer ricorda quando per la prima volta ha sentito di CEREC. Il fisico, con focus su ottica e tecnica laser, lavorava presso Siemens Dental (poi Sirona, e quindi Dentsply Sirona). „Osservavamo attentamente le attività del Prof. Mörmann e di altri pionieri.“ Il concetto CEREC convinse Siemens ed è seguita una decisione determinante. Siemens ha acquisito le licenze per CEREC ed era pronta a fare importanti investimenti nello sviluppo. E' stato determinante che dietro la macchina vi fosse una visione chiara. „Sapevamo che con idonee misure di sviluppo era possibile incrementare passo passo in modo massiccio le prestazioni del sistema. Il compito mi affascinava“, dice il Dr. Pfeiffer. Quando si è approcciato alla tecnologia, esisteva il prototipo CEREC. . Anche nelle successiva attività di sviluppo e commercializzazione il Prof. Mörmann è stato sempre intensamente coinvolto. „La sua perseveranza, visione creativa e capacità politica sono state ammirevoli.“

Ostacoli e pietre miliari

L'uso intuitivo dell'attuale CEREC non rivela i numerosi ostacoli sulla via dello sviluppo. Resistere è stata sicuramente la maggior sfida che il team – inventore, partner tecnologici, partner merceologici – ha dovuto affrontare congiuntamente. „Ci motivavamo a vicenda e ci credevamo.“ Un piccolo aneddoto che i pionieri ricordano: „Anche Dentsply aveva sviluppato un blocchetto ceramico fresabile per CEREC (Dicor MGC, Machinable Glass Ceramics). Ma a causa delle basse cifre delle vendite il gruppo ha rapidamente lasciato perdere la tecnologia.“ VITA Zahnfabrik è rimasta coerente e ad oggi distribuisce VITABLOCS, un materiale collaudato e di elevata qualità.

La digitalizzazione in odontoiatria era nell'aria.

Sotto l'aspetto tecnologico vi sono state molte sfide, oggetto di riflessione e sperimentazione. Inizialmente con la camera CEREC erano possibili solo riprese singole. „I chip di rilevazione dell'immagine avevano una risoluzione di 250 x 250 pixel“. A paragone le camere dei moderni smartphone hanno da 10 a 40 megapixel, vale a diversi milioni di pixel. Anche il fresaggio ha attraversato diverse fasi di sviluppo. „All'inizio si lavorava con un disco di fresaggio relativamente grande. L'idea era di consentire numerose forme con piccole frese a dito – con la stessa durata e capacità di asporto. Ciò richiede un controllo complesso, intelligente“, spiega il Dr. Pfeiffer. Anche il software poneva problemi difficili. Inizialmente le capacità di calcolatori economicamente accessibili non erano in grado di fornire una rappresentazione tridimensionale. Si doveva lavorare con sezioni bidimensionali. „L'odontoiatra doveva essere veramente un freak per usare il software 2D.“ All'inizio degli anni 2000 si è riusciti a passare dalla progettazione 2D a quella 3D. Una pietra miliare; da quel momento la tecnologia è riuscita ad affermarsi in tutta la sua ampiezza. Vi sono stati salti tecnologici. Altri fornitori sono entrati nel mercato. Anche il miglioramento dell'unità di ripresa ha costituito un'importante pietra miliare per CEREC. „Dopo aver dovuto lavorare per anni con scanpowder, la Omnicam, che non richiede polvere, è stato il successivo grande passo“ E dalla camera altamente perfezionata per riprese singole si è passati alla modalità video.


Ma come continua la storia? Il Dr. Pfeiffer ritiene: „Sulla curva di sviluppo CEREC si trova oltre il 90 %. Il sistema è collaudato e soddisfa le esigenze degli utilizzatori. Naturalmente le camere 3D possono diventare sempre più veloci, piccole e semplici da usare, e nel CAD-software vi è ancora molto potenziale. Una produzione completamente automatica è realistica, qui la tecnologia KI gioca un ruolo importante.“

VITA Zahnfabrik è stata lungimirante, realistica e nel contempo visionaria.

L'invenzione geniale del Prof. Mörmann è stata il motore dell'odontoiatria digitale. Anche lo sviluppo del materiale ha avuto un ruolo importante, sottolinea il Dr. Pfeiffer. „Il gruppo di inventori è stato furbo abbastanza da rivolgersi fin da subito al giusto partner merceologico. E VITA Zahnfabrik è stata lungimirante, realistica e nel contempo visionaria.“ 

VITABLOCS: il futuro inizia ieri

Un incontro casuale ha segnato il percorso di CEREC. Nel 1984 il Prof. Mörmann e Henry Rauter (gestione VITA Zahnfabrik) si sono incontrati durante un evento del settore. Il Prof. Mörmann era alla ricerca di un'azienda che producesse industrialmente blocchetti ceramici. Henry Rauter è stato immediatamente contagiato dallo spirito pionieristico. Già allora VITA Zahnfabrik aveva esperienze con la ceramica e così il Dr.-Ing. Heinz Claus con un vasto know-how specifico nel settore ha sviluppato il materiale sperimentale dei blocchetti CEREC. Nella struttura corrispondeva alla ceramica feldspatica VITABLOCS. Nel 1985 è stato inserito in un paziente il primo inlay CEREC in VITABLOCS. Poco dopo il chimico Dr. Norbert Thiel ha iniziato la sua attività presso VITA Zahnfabrik. Il suo focus era la chimica inorganica. „Sentir parlare di CEREC mi ha affascinato. Il carisma e la forza di persuasione con cui il Prof. Mörmann presentava la sua visione hanno fatto scintille. Ho percepito che questa idea poteva cambiare il mondo dentale“, ricorda il Dr. Thiel. Oggi afferma: „Poter partecipare ad uno sviluppo così imponente ed epocale, ha dato uno slancio incredibile. Sono orgoglioso e grato per la mia amicizia con Werner Mörmann che ancora dura, perchè per me è veramente un visionario. Anche il Dr. Pfeiffer di Sirona fa parte dei talenti che hanno fatto di CEREC quello che è oggi.“

Sentir parlare di CEREC mi ha affascinato. Il carisma e la forza di persuasione con cui il Prof. Mörmann presentava la sua visione hanno fatto scintille. Ho percepito che questa idea poteva cambiare il mondo dentale.

Il filo dell'equilibrio nello sviluppo

L'ulteriore sviluppo della ceramica VITABLOCS ha rappresentato grandi sfide. „Le sfide remavano contro.“ L'obiettivo era un materiale ben fresabile con un'ottica odontoiatrica, „… sufficientemente resistente per i restauri e morbido abbastanza per essere lavorato meccanicamente nello studio“, così il Dr. Thiel. Gli esperti di scienza dei materiali camminavano sul filo dell'equilibrio. Si cooperava strettamente con ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology). Anche loro cercavano di sviluppare un materiale ceramico in blocchetti. „Noi pensavamo in una direzione analoga.“ Era evidente che il materiale dovesse avere una granulometria più fine. Andava sviluppato un blocchetto ceramico con la buona estetica della prima generazione VITABLOCS (effetto camaleonte) ma con una struttura decisamente più fine. Un conseguente sviluppo ha portato VITABLOCS Mark II ad essere idoneo per il mercato.

Equilibrio trovato

La grande innnovazione era la microstruttura incorporata. Questa ha portato ad un bilanciamento tra resistenza e fresabilità. „La struttura più fine agevolava anche la lavorabilità.“ Inoltre l'abrasione rispetto all'antagonista risultava nettamente ridotta. Invariata era l'eccellente estetica del materiale. Il segreto di VITABLOCS Mark II è la microstruttura. „Ma senza tecnica adesiva non avrebbe funzionato. E' stata una fortuna che all'Università di Zurigo si facesse ricerca anche sulla tecnica adesiva“, aggiunge il Dr. Thiel. Il successo è diventato evidente con l'impiego clinico e continua a impressionare fino ad oggi. „Con x milioni di prodotti venduti (VITABLOCS Mark II) i reclami sono stati molto rari.“

Meglio non si può

VITABLOCS è arrivato al traguardo? Per il Dr. Thiel è chiaro che VITABLOCS sia il materiale ideale per restauri singoli in ceramica. „Ho continuato a pensare se fosse possibile e come migliorare ulteriormente il prodotto. Ma finiva sempre in un pessimo compromesso.“ VITABLOCS Mark II in quanto ceramica a microstruttura è l'indicazione ottimale per restauri di denti singoli ed assicura equilibrio tra estetica, resistenza e lavorabilità. La ricetta base è tuttora invariata ed il materiale costituisce lo stato dell'arte.

Nello studio odontoiatrico: CEREC e VITABLOCS formano un insieme

Lo conferma il Dr. Bernd Reiss. Lavora da oltre 35 anni con CEREC e VITABLOCS. „Il mondo era totalmente diverso“, ricorda l'odontoiatra di Malsch (Baden-Württemberg) quando nel 1983 ha conosciuto il Prof. Mörmann. Quando nel 1987 si cercavano odontoiatri per i test si è offerto con entusiasmo. E così il primo studio odontoiatrico al mondo, in cui si è lavorato con CEREC, si trovava a Malsch. Il Dr. Reiss era meno impressionato dal computer, che dalla scelta di materiali e dalle indicazioni. „La mia aspirazione è sempre stata agire in funzione del difetto“, spiega. CEREC e VITABLOCS offrivano un'alternativa alle procedure convenzionali – un'otturazione in ceramica, realizzata in studio, da fissare al dente con la tecnica adesiva. Improvvisamente c'erano nuove regole di gioco. „In modo standardizzato era possibile realizzare un restauro, in cui le caratteristiche odontoiatriche erano già integrate‘.“ Già allora VITABLOCS offriva un misto di opacità tra smalto e dentina. Anche i pazienti erano entusiasti: „… si percepisce come un vero dente.“

Il Dr. Reiss ha continuato a collaborare attivamente all'ulteriore sviluppo come tester Alpha e utilizzatore Beta. „Ero il tester dei casi peggiori, perchè al computer avevo due mani sinistre“, ride ricordando. CEREC ha enormemente arricchito il suo lavoro. La tecnica adesiva era la base per il successo di lungo periodo, perchè la tecnica CNC non era precisa come oggi. „Gli inlays CEREC venivano a volte definiti come macrorempitivi in vasche di composito.“ Inizialmente considerava problematiche le grandi fessure marginali. „… ma i materiali adesivi erano di tale qualità, che le fessure marginali non hanno costituito alcun problema.“ Fin dall'inizio VITA Zahnfabrik ha ragionato oltre il materiale di restauro. Non si trattava solo di realizzare un restauro, ma del concetto clinico. Sono state instaurate cooperazioni nell'ambito dei materiali di fissaggio adesivi. Strumenti di preparazione, spray di scansione, dischi fresabili  – l'offerta comprendeva una gamma studiata per CEREC e VITABLOCS. 

Stato dell'arte: „Lavoriamo da 34 anni con CEREC e VITABLOCS“

Le quote di successo confermano i fatti. Numerosi studi documentano l'elevata quota di successo, ad es. del Dr. Bernd Reiss [2]. Riabilitazioni orientate al difetto su denti singoli sono oggi il „pane quotidiano“ nel suo studio. Ca. nel 70 % dei casi usa la ceramica feldspatica. „Se lo smalto naturale copre il dente, VITABLOCS è il mio materiale di elezione – inlays, onlays, tavolati occlusali, ecc.“ Notevole è l'effetto camaleonte. „Otteniamo bellissimi risultati con caratteristiche simili allo smalto“, sottolinea l'odontoiatra.

„Oggi abbiamo blanks per molti sistemi CAD/CAM.“

Una persona che ha accompagnato la tecnologia dentale CAD/CAM presso VITA Zahnfabrik praticamente dall'inizio è Hartmut Kimmich. L'esperto odontotecnico da oltre 30 anni Product Manager per Materiali CAD/CAM afferma: „Riguardando il passato lo storia dello sviluppo è veramente impressionante. Malgrado numerosi ostacoli e difficoltà abbiamo creduto nella tecnologia CEREC ed il grande successo lo conferma. Oggi VITA offre un ampio assortimento di blanks per diversi sistemi CAD/CAM chiusi e aperti."

Dichiarazione del Prof. Dr. Werner H. Mörmann nel 2021

„Pre-confezionare la ceramica in blocchetti e fresarne in pochi minuti restauri in modalità computerizzata era l'idea del brevetto CEREC. I miei blocchetti in VITADUR Alpha, che sottoponevo personalmente a cottura nel 1982, hanno evidenziato che una qualità perfetta dei restauri era ottenibile solo con una ceramica prefabbricata industrialmente. Questo è riuscito a VITA in modo esemplare, ormai da quasi più di 35 anni, per quanto riguarda durata, caratteristiche di abrasione e conferimento di colori naturali con i blocchetti VITABLOCS, ENAMIC e Zirconia. Le mie sincere congratulazioni al team VITA-CAD/CAM e all'azienda VITA Zahnfabrik.“

  • [1] Mörmann, W. „Werner Mörmanns CEREC Story“. www.moermanncerecstory.com
  • [2] Reiss B. Clinical results of Cerec inlays in a dental practice over a period of 18 years. Int J Comput Dent 11-11, 3/2006