Цифровые технологии в стоматологии. Цифровая стоматология

Коннотации прошедшего года вызывают мысли о футуристических концепциях, предлагаемых фильмами, Интернетом и множеством средств массовой информации. Фильмы и книги, выпущенные за несколько десятилетий до этого, изображают жизнь, наполненную передовой медициной, путешествиями, проектированием, производством и даже быстрым и простым производством продуктов питания.

Тем не менее, когда мы достигаем этой будущей даты, мы видим, что технологии не меняются так быстро, как думают наши умы. Представляет ли современная стоматология, которую часто называют «цифровой стоматологией», высокотехнологичные, простые в реализации решения, которые были придуманы и написаны около 30 лет назад или даже в прошлом году?

Клиницисты с многолетним опытом или новички, изучающие стоматологическую историю могут оглянуться на достижения в стоматологии и четко заявить, что стоматологическая профессия пережила захватывающий технологический рост.

Тем не менее, по сравнению с медициной, биомедицинской инженерией, автомобилестроением и аэронавтикой, быстрым производством, электроникой и другими, стоматология, по-видимому, более чем на десятилетие отстала в принятии или интеграции новых технологий на широкой основе.

Хотя это утверждение может разочаровать некоторых первых пользователей и производителей новых, доступных технологий в стоматологии, сравнение технологий, используемых в других передовых отраслях на регулярной основе, ясно демонстрирует эту пропасть. Если другие отрасли внедрили новые и лучшие технологии (в том числе делятся ими между собой), почему стоматология отстает? Где наша профессия сотрудничает с новыми технологиями, и куда мы можем идти?

Общее определение цифровой стоматологии

Следующий список представляет большинство областей цифровой стоматологии. Предполагается, что все они содержат некоторые типы цифровых компонентов, но не все мыслимые области перечислены.

• CAD / CAM и внутриротовая визуализация - как под контролем лаборатории, так и под контролем врача
• кариеса
• Компьютерная имплантация , включая разработку и изготовление хирургических направляющих
• Цифровая рентгенография - внутриротовая и экстраоральная, включая конусно-лучевую компьютерную томографию (КЛКТ)
• Электрические и хирургические / имплантаты
• Лазеры
• Окклюзия и анализ ВНЧС и диагностика
• Фотография - экстраоральная и внутриротовая
• Практика и управление записями пациентов - в том числе цифровое обучение пациентов
• Соответствие оттенка

Как в стоматологии происходит принятие и интеграция технологий?

Некоторые новые технологии носят «разрушительный» характер и могут вызвать быстрые изменения. Появление коронок с полным диоксидом циркония (BruxZir от Glidewell и др.) и других монолитных коронок (IPS e.max CAD / Press от Ivoclar Vivadent), по-видимому, подрывает их быстрое внедрение в профессию (см. Рис. 3).

Стоматология, по сравнению с более крупными отраслями, о которых упоминалось ранее, крайне мала с точки зрения финансовых доходов, потенциального роста рынка капитала и внешних инвесторов. Таким образом, некоторые из технологических достижений, которые разрабатываются в других отраслях, медленно интегрируются в стоматологию из-за относительно небольшого глобального интереса и финансовых затрат, необходимых для передачи технологии, чтобы обеспечить более эффективные и улучшенные результаты стоматологии.

Однако, несмотря на то, что в других отраслях используются новые и более совершенные технологии, сегодня стоматология находится на переднем крае технологий, доступных в нашей отрасли, и большее число врачей должно стать частью раннего большинства.
Неотъемлемой частью понимания будущего стоматологических технологий является наблюдение и внедение новых технологий в других отраслях и того, как эта технология может быть интегрирована потом в стоматологию.

В чем преимущества цифровой стоматологии?

Например, хотя диодные лазеры были доступны в течение более десяти лет, раннее принятие большинства не происходило до недавнего снижения цен на лазеры и увеличения предложений и конкуренции. Это привело к альтернативе более дешевым электрохирургическим устройствам.

Рис. 4 - Восстановленное трехмерное изображение автора (сделанное с помощью программ iCAT и Anatomage InVivo 5).
Измерения 1: 1 могут быть выполнены с быстрым планированием имплантата и полными диагностическими возможностями.

С другой стороны, внутриротовая томография и изготовление непрямых реставраций у клинициста доступны уже более 25 лет (через CEREC от Sirona). Тем не менее, даже несмотря на то, что новая конкуренция стимулирует более быстрые инновации (E4D от D4D Technologies), цена остается высокой, и внедрение пока еще не достигло большинства (хотя, вероятно, так и должно было быть).

1. Улучшенная эффективность - стоимость и время
2. Улучшенная точность по сравнению с предыдущими методами
3. Высокий уровень предсказуемости результатов

Ограничения цифровой стоматологии

Одной из распространенных ошибок при внедрении новых стоматологических технологий является отсутствие желания со стороны врача и команды пройти соответствующее обучение. Некоторые врачи приобретают новую технологию, но никогда не читают руководство по эксплуатации или не проходят углубленное обучение тому, как эффективно использовать эту технологию, что часто приводит к большим отказам. Непонимание новой технологии способствует более медленным темпам принятия.

Основные направления роста опыта цифровой стоматологии

Цифровая рентгенография

Основные преимущества включают более низкое излучение (при соблюдении принципа ALARA), значительное сокращение времени, простоту хранения и организации, а также улучшения изображения для быстрого и улучшенного просмотра. Хотя за последние пять-восемь лет стоимость существенно не снизилась, преимущества значительно перевешивают любые ограничения.

Новые и существующие разработки включают в себя беспроводные датчики (CCD / CMOS и PSP), диагностику кариеса (Logicon от Carestream Dental), интеллектуальную систему позиционирования для быстрого и простого цифрового выравнивания головки трубки с датчиком (Carestream Dental) и интеграцию с планшетами. и голосовая активация.

Конусно-лучевая компьютерная томография

Хотя некоторые штаты, провинции и страны борются с тем, как регулировать эту быстро растущую область цифровой стоматологии, ее эффективность и точность не имеют аналогов (см. Рис. 3). Из-за умеренной кривой обучения, позволяющей понять анатомию, программное обеспечение и диагностические возможности, стоматологам предлагается получить дополнительное углубленное образование по этой «разрушительной» технологии. При правильной реализации возврат инвестиций для многих врачей намного превосходит любую другую область цифровой стоматологии.

Дальнейшие успехи и изменения будут сопровождаться дальнейшим снижением стоимости, улучшенными возможностями диагностики программного обеспечения для автоматического проведения измерений и предложением позиций имплантатов, алгоритмами, которые автоматически ищут ассиметрию и патологию, чтобы предупредить радиолога о дальнейшем обследовании, и оперативным планированием лечения при операциях.

CAD / CAM и интраоральная визуализация

CEREC доступен уже почти 30 лет, и недавние достижения как CEREC, так и E4D ясно демонстрируют, что CAD / CAM на стуле имеет уникальные возможности для руководства нашей профессией в области цифровой стоматологии. Объединение процедур, таких как установка имплантатов и немедленная предварительная подготовка, с помощью стратегических альянсов компаний и общих технологий позволяет стоматологам делать больше за меньшее время.

Чтобы эти будущие достижения имели место, производителям необходимо будет в дальнейшем внедрять и интегрировать технологии из других отраслей и создавать пути для увеличения инвестиций путем перехода от «ранних последователей» к «раннему большинству».

Для тех, кто поклялся никогда не изготавливать непрямой стул у короны или в своем офисе, цифровая интраоральная визуализация / впечатления быстро растет и должна привлекать внимание каждого стоматолога. Сканирование зубов и препаратов становится все проще и быстрее.

Лазеры

Преимущества превосходного гемостаза, универсального использования для всех реставраций, упрощенных хирургических процедур и расширяющегося использования во множестве стоматологических процедур делают эту область цифровой стоматологии весьма желательной. Современная тенденция - это небольшие портативные беспроводные недорогие диодные лазеры, такие как NV1 (Discus / Philips) и iLase (Biolase).

Использование в пародонтии, эндодонтии, хирургии, протезировании и общей практике привлекает все большее внимание университетов и специалистов. Будущие достижения будут включать интеграцию в стоматологическое операционное оборудование, подобное светодиодным лампам для отверждения и внутриротовым камерам, а также другие программные средства управления громкой связью, аналогичные тем, которые используются в других областях цифровой стоматологии.

Выводы

Будущее стоматологии сейчас. Ожидание еще 10 лет для принятия или интеграции этих новых областей стоматологии оставит вас на десятилетия позади новаторов. Решите, какие области будут наилучшим образом расширять вашу практику, принимать обоснованные решения относительно вашего выбора продукта / технологии, получать образование и подготовку или получать удовольствие от работы и общения с пациентом!

«Цифровой дантист» что-нибудь означает сегодня?

Поскольку ландшафт стоматологии смещается в сторону более частого использования цифровых технологий, включая интраоральные сканеры, инструменты для работы с компьютерными технологиями и инструментами с расширенным программным обеспечением, мы, как профессионалы, должны смотреть на меняющееся определение стоматологии и изучать, что это означает. Термин «цифровой дантист» появился и развился наряду с этими изменениями в отрасли, и далее классифицирует людей и практику, которые используют эти технологии (компьютерные). Определение условий помогает нам нарисовать современную карту мира стоматологии.

Люди, которые говорят о цифровой стоматологии, как правило, вызывают определенный образ в голове и изображения тех, кто находится в этой области: операторы с гладкими внутриротовыми сканерами, мониторы с плоским экраном на вращающихся кронштейнах, которые отражают процедуры в реальном времени, и невероятно быстрые почти косметические восстановительные лабораторные работы, большая часть которых производится на современных фрезерах и трехмерных принтерах.

Эти вещи далеки от фантастических образов, потому что каждое из этих достижений уже легко доступно, и в то время как бюджеты и рабочие процессы делают жизнеспособность их принятия отличной от практики к практике, о чем я говорил в предыдущих статьях, они уже сейчас являются практическими частями общей области стоматологии.

По мере того как технологии продолжают развиваться, различия между цифровой стоматологией и «обычной стоматологией» быстро исчезли.

Передовые методы впитываются в основное русло, особенно для следующего поколения клиницистов, которым эти цифровые методы вводятся как часть современной основы поля деятельности. Зубная лексика соответствует примеру, и такие термины, как CAD / CAM, вошли в наш общий язык, где они когда-то использовались лишь немногими в 3D индустрии.

Это изменение тона и метода стоматологии - это то, что делает термин «цифровой дантист» настолько важным. В течение последних нескольких лет мы наблюдали резкие скачки в технологиях, доступных как для стоматологических практик, так и в лабораториях, и многие из этих достижений, в частности, интраоральные сканеры и сопутствующие программные и аппаратные средства в лаборатории, были сгруппированы под эгидой цифровой стоматологии будущего с инновационными методами лечения. Это различие означает, что эти методы не соответствуют норме, иначе они просто считались бы стандартной стоматологией. Сейчас мы наблюдаем переход к этой норме.

Цифровая стоматология будущего уже сейчас!

Цифровая стоматология относится к использованию компьютеров и компьютерного оборудования для оказания стоматологической помощи. Она включает в себя такие вещи, как компьютерная диагностика, компьютерное проектирование и изготовление зубных реставраций, таких как коронки для отдельных пациентов, и зубные лазеры. В последние годы популярность методов цифровой стоматологии возросла с развитием компьютеров и других технологий, таких как цифровые датчики.

Одной из областей цифровой стоматологии обычно называют стоматологию CAD / CAM, относящуюся к компьютерному проектированию и компьютерному производству зубных реставраций, таких как мосты и коронки. Стоматолог, использующий эту технику, делает снимок поврежденного зуба пациента и передает его в компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением.

Другой важный аспект цифровой стоматологии связан с методами визуализации. Стоматологическая визуализация или рентгенография традиционно выполнялась с использованием рентгеновских лучей для получения изображений на пленке. Цифровая рентгенография заменяет фотопленку устройствами захвата цифрового изображения, которые могут записывать и сохранять изображение в виде компьютерного файла. Это позволяет быстрее получать изображения, освещая необходимость создания химической пленки, и позволяет использовать различные компьютерные технологии для улучшения изображения.

Замена физических фотографий компьютерными данными также исключает затраты на обработку и хранение этих изображений и упрощает быструю отправку информации о пациенте другому стоматологу или страховой компании. Возможность использовать компьютерное улучшение изображений также может помочь компенсировать недостатки исходного изображения, такие как переэкспонирование или недоэкспонирование, и, таким образом, уменьшает необходимость повторного захвата изображений, что экономит время и уменьшает облучение пациента.

Ключевые слова

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы - Цаликова Н. А.

Современные системы компьютерного моделирования и изготовления протезов находят широкое применение в стоматологии . Это обусловлено возможностью сокращения этапов протезирования, использования новых эстетичных и прочных материалов, высоким уровнем их обработки. Все системы компьютерного моделирования и изготовления протезов состоят из трех основных функциональных компонентов: модулей для сканирования, проектирования, автоматизированного изготовления. Основными этапами изготовления стоматологических реставраций при помощи компьютерных технологий являются: получение цифрового слепка, обработка и преобразование полученной цифровой информации, реконструкция поверхности зубов на мониторе, конструирование виртуальной модели будущей реставрации, автоматизированное изготовление реставрации. Все существующие системы компьютерного моделирования и изготовления протезов дифференцируются, главным образом, по типу трехмерного сбора данных о геометрии полости рта, по спектру изготавливаемых конструкций зубных протезов и используемых конструкционных материалов, а также по бизнес-модели применения в клинике. Значительную роль в популяризации технологии отводят переходу от двухмерного изображения к изометрии, что позволяет визуализировать и контролировать в полной мере процесс конструирования реставрации на экране монитора, а также появлению новых конструкционных материалов, совмещающих в себе эстетику керамики и прочность металла.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы - Цаликова Н. А.

• СAD/Cam системы в стоматологии: современное состояние и перспективы развития

  2016 / Наумович Сергей Семенович, Разоренов Александр Николаевич

• Современные цифровые технологии изготовления зубных протезов

  2011 / Пивоваров В. И., Бондарь Е. С., Рыжова И. П.

• Применение cad/cam-технологий в зуботехнической лаборатории

  2016 / Искендеров Рамиль Мазахирович

• Методики применения CAD-технологий в стоматологической диагностике

  2015 / Иванова Е.А., Трифонов А.А.

• Возможности применения комбинации цифровых и традиционных технологий в ортопедической стоматологии

  2018 / Алтынбеков К.Д., Антонова Л.П., Нысанова Б.Ж., Алтынбекова А.К., Кусаинов К.Т.

• Оценка качества уступа при одонтопрепарировании под металлокерамические коронки методом компьютерной обработки оптического оттиска

  2016 / Пархоменко Алексей Николаевич, Шемонаев Виктор Иванович, Моторкина Татьяна Владимировна, Грачев Денис Викторович, Храпов Сергей Сергеевич, Белоусов Антон Владимирович, Можняков Максим Александрович

• Современные компьютерные технологии в ортопедической стоматологии

  2016 / Ретинский Борис Владимирович, Кудряшов Андрей Евгеньевич

• Использование сканирования в ортопедической стоматологии - обзор литературы

  2017 / Мирзоева Мария Степановна

• Преимущества временных несъемных фрезерованных и полимеризованных пластмассовых протезов на имплантатах

  2013 / Олесова В. Н., Довбнев В. А., Евстратов О. В., Зверяев А. Г., Зуев М. Д., Лесняк А. В., Хубаев С. С., Гарус Я. Н.

• Применение цифровых технологий для изготовления диоксидциркониевых зубных протезов с учетом индивидуальных параметров зубочелюстной системы пациента

  2015 / Рогожников А. Г., Гилева О. С., Ханов А. М., Шулятникова Оксана Александровна, Рогожников Г. И., Пьянкова Е. С.

MODERN DIGITAL TECHNOLOGIES IN DENTISTRY

Modem dental CAD / CAM systems are now widely used in dentistry . This is due to the possibility of reducing prosthetic procedure time, the use of new aesthetic and durable materials, a high level of processing. All CAD / CAM systems consist of three main functional components: the scanning module, computer-aided design, computer-aided manufacturing. The main stages of the production of dental restorations using computer technology are: digital impression taking, processing and conversion of the resulting digital information, the reconstruction of the teeth on the monitor, design of virtual model of the final restoration, automated fabrication of the restoration.All existing CAD / CAM systems differ mainly by the type of three-dimensional data acquisition of the geometry of the mouth cavity, the spectrum of produced dentures and used construction materials t and on the business model. The success of dental CAD/CAM is due to the isometric reconstruction of the model and tooth restoration and modern strong and esthetic dental materials.

Текст научной работы на тему «Современные компьютерные технологии в стоматологии»

УДК 616.314-76

СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТОМАТОЛОГИИ

Н.А. ЦАЛИКОВА

ГБОУВПО Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И.Евдокимова, 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д.20, стр.1, тел.: 8-905-704-95-40, e-mail: [email protected]

Аннотация: современные системы компьютерного моделирования и изготовления протезов находят широкое применение в стоматологии. Это обусловлено возможностью сокращения этапов протезирования, использования новых эстетичных и прочных материалов, высоким уровнем их обработки. Все системы компьютерного моделирования и изготовления протезов состоят из трех основных функциональных компонентов: модулей для сканирования, проектирования, автоматизированного изготовления. Основными этапами изготовления стоматологических реставраций при помощи компьютерных технологий являются: получение цифрового слепка, обработка и преобразование полученной цифровой информации, реконструкция поверхности зубов на мониторе, конструирование виртуальной модели будущей реставрации, автоматизированное изготовление реставрации. Все существующие системы компьютерного моделирования и изготовления протезов дифференцируются, главным образом, по типу трехмерного сбора данных о геометрии полости рта, по спектру изготавливаемых конструкций зубных протезов и используемых конструкционных материалов, а также по бизнес-модели применения в клинике. Значительную роль в популяризации технологии отводят переходу от двухмерного изображения к изометрии, что позволяет визуализировать и контролировать в полной мере процесс конструирования реставрации на экране монитора, а также появлению новых конструкционных материалов, совмещающих в себе эстетику керамики и прочность металла.

Ключевые слова: CAD/CAM системы, стоматология, зубные протезы.

MODERN DIGITAL TECHNOLOGIES IN DENTISTRY.

Moscow State Medical and Dental University After A.I. Evdokimova

Abstract: modern dental CAD / CAM systems are now widely used in dentistry. This is due to the possibility of reducing prosthetic procedure time, the use of new aesthetic and durable materials, a high level of processing. All CAD / CAM systems consist of three main functional components: the scanning module, computer-aided design, computer-aided manufacturing. The main stages of the production of dental restorations using computer technology are: digital impression taking, processing and conversion of the resulting digital information, the reconstruction of the teeth on the monitor, design of virtual model of the final restoration, automated fabrication of the restora-tion.All existing CAD / CAM systems differ mainly by the type of three-dimensional data acquisition of the geometry of the mouth cavity, the spectrum of produced dentures and used construction materials t and on the business model. The success of dental CAD/CAM is due to the isometric reconstruction of the model and tooth restoration and modern strong and esthetic dental materials.

Key words: CAD / CAM systems, dentistry, dental restorations.

Цифровые технологии прочно вошли во все сферы жизнедеятельности человека, в том числе - в медицину . Возможности их использования в стоматологии на всех этапах лечения пациентов включают ведение медицинской документации, диагностику (радиовизиографы, компьютерные томографы, виртуальные артикуляторы, цифровая фотоаппаратура), моделирование и имитацию клинических ситуаций, лечение. Разрабатываются способы получения и ориентации компьютерных трехмерных моделей зубов и зубных рядов, измерения высоты фиссур, бугров, формы их скатов, способы контроля одонтопрепарирования .

Одним из символов инновационного развития стоматологии последних лет является технология компьютерного проектирования и изготовления протезов, для обозначения которой существует общепринятая аббревиатура - CAD/CAM. Разработка систем автоматизированного производства в промышленности началась в 60-х годах 20-го столетия . Тогда же стали формироваться основные понятия и классификация систем и подсистем по их целевому признаку. Соответственно стандартам ГОСТ 34.003-90 и ГОСТ 23501.101-87 система автоматизированного проектирования, САПР - автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования. Обозначаются также основная цель и задачи создания САПР - повышение эффективности труда, включая: сокращение трудоемкости проектирования и планирования; сокращение сроков проектирования; сокращение себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию; повышение качества и технико-экономического уровня результатов проектирования; сокращение затрат на моделирование и испытания. CAD/CAM-технологии - частный пример САПР.

СAD (англ. computer-aided design/drafting) - средства автоматизированного проектирования, СAM (англ. computer-aided manufacturing) - средства технологической подготовки производства изделий . Адекватным аналогом английской аббревиатуры CAD/CAM применительно к стоматологии является: системы компьютерного проектирования и автоматизированного изготовления реставраций.

Поскольку САПР уже активно использовались в производстве в начале SG-х годов, считалось, что CAD/CAM системы стоматологического назначения будут представлять собой упрощенный вариант промышленных. Однако в действительности производство стоматологических CAD/CAM систем не являлось ни простым, ни легким по ряду причин. Общая стоимость, время работы и качество произведенного конечного продукта CAD/CAM систем должны быть на уровне по сравнению с традиционными методиками, а в идеале - превосходить их по всем параметрам, чтобы заменить их в повседневной лабораторной и клинической практике. Морфология опорных, а также рядом стоящих зубов и зубов-антагонистов должна быть точно оцифрована для создания качественных реставраций. Однако было достаточно трудно распознать тонкие края отпрепарированных зубов с использованием сканеров, доступных на тот момент. Таким образом, развитие точных и компактных сканеров и связанного с ними программного обеспечения было необходимо для выполнения этой сложной и деликатной задачи. Кроме того, поскольку реставрация должна быть не только адаптирована по линии препарирования, но и гармонировать с естественными зубами, а также восстанавливать окклюзионный контакт, необходимо сложное программное CAD обеспечение. Необходима точная, но деликатная механическая обработка хрупких керамических материалов с учетом сложных геометрических форм реставраций, что требует использования высококлассного CAM оборудования с программным обеспечением для контроля траектории и скорости подачи инструмента. Кроме того, размеры обрабатывающего блока должны быть ограничены для установки в стандартном стоматологическом кабинете или лаборатории . Наконец, в отличие от массового производства промышленных деталей, каждая реставрация индивидуальна и неповторима. Следовательно, удельное количество временных и интеллектуальных затрат несопоставимо больше. Однако, несмотря на вышеперечисленные сложности, CAD/CAM системы постепенно нашли признание в стоматологическом сообществе.

Возможности современных CAD/CAM систем - это результат длительной эволюции, которая еще не достигла своего пика. Начало развития стоматологических систем пришлось на конец VG-х годов 2G-ro столетия. Разработчиками ставились задачи:

Стандартизировать процесс конструирования реставраций, свести к минимуму субъективный человеческий фактор, дав четкое цифровое выражение параметрам моделировки;

Совершенствовать и унифицировать стоматологические конструкционные материалы путем использования стандартных заготовок;

Снизить временные и трудовые затраты на изготовление реставраций зубов.

Признанными родоначальниками считаются несколько систем-пионеров, которые внесли первый весомый вклад в развитие CAD/CAM технологий в стоматологии. В литературе встречаются сведения о разработчиках из США J.M.Young и B.R. Altschuler, которым принадлежали теоретические выкладки об использовании лазерной голографической оптики для отображения поверхности зубов Франсуа Дюре был первым практиком в области стоматологических CAD/CAM .С 1971 года он стал работать над проектом, способным изготавливать коронки с функциональной формой жевательной поверхности. Сканирование было основано на принципе лазерной голографической оптики. Коронки проектировались с учетом функциональных движений и фрезеровались при помощи станка с числовым программным управлением. На изготовление одной реставрации уходило около четырех часов. Первый прототип системы Duret был представлен на конференции Entretiens Garancieres во Франции в 19S3 году. Позже Sopha Duret стала системой Sopha Bioconcept ®. Система не нашла широко признания из-за сложности всех производимых операций и дороговизны, но оказала влияние на последующее развитие стоматологических CAD/CAM систем в мире .

В начале ^SG-х годов доктором W.Mormann совместно с инженером M. Brandestini, была разработана CEREC ® system (Университет г. Цюрих), первый производитель Siemens Dental Corp., Benshein (Германия), в последующем SIRONA (Германия). Для внутриротового оптического сканирования использовался структурированный свет. Система была ориентирована на изготовление керамических вкладок. Для фрезерования использовались алмазные диски. Несмотря на то, что окклюзионную поверхность врачу приходилось формировать вручную при помощи бора и наконечника, краевое прилегание керамических реставраций было удовлетворительным, и система нашла признание у стоматологов. Появление ее было поистине инновационным, поскольку она пропагандировала принцип chair side - изготовление керамических реставраций непосредственно у кресла пациента. Когда эта система была заявлена, быстро распространился термин CAD/CAM для стоматологии . В разработанной позже системе CEREC 2 получали уже двухмерный оптический слепок. Один из двух дисков, использовавшихся ранее во фрезерном блоке, был заменен на алмазную фрезу, что значительно улучшало качество изготавливаемых реставраций и позволило фрезеровать коронки. Однако двухмерное изображение объекта было недостаточно информативно, и для вычисления высоты бугорков и фиссур реставрации по-прежнему были необходимы сложные математические расчеты.

Появление изометрии в CEREC 3 стало прорывом в прикладной цифровой стоматологии. Разработанная упрощенная программа моделировки стала доступна самому широкому кругу пользователей. Благодаря использованию двух фрез различной формы и диаметра, фрезерование стало еще более точным и деликат-

ным, соответственно расширялся также и спектр конструкционных материалов. В настоящее время CEREC-технология является достойной альтернативой традиционным методам изготовления реставраций .

Из-за повышения требований к качеству ортопедического лечения появились новые эстетичные и одновременно прочные и безопасные стоматологические материалы, которые требовали особой обработки. Это явилось толчком к дальнейшему развитию систем автоматизированного проектирования и изготовления стоматологических реставраций [В начале 1980-х годов, никель-хромовый сплав был использован в качестве замены для сплавов золота в стоматологии из-за резкого роста цен на драгоценные металлы в тот период. С этим связывали появление проблемы непереносимости стоматологических материалов. Выход был найден в использовании титана. Однако активному использованию титана мешали сложности, связанные с его литьем. Доктор М. Андерссон поставил на поток изготовление титановых каркасов методом искро-эрозионной обработки. Это было первое применение CAD/CAM в стоматологии для обработки металла (Procera ® AllTitan). Шведская система Procera ® system, разработчиками которой являются M. Andersson, B. Bergman, и др., была представлена на мировом стоматологическом рынке в 1996 году и сразу завоевала популярность. В дальнейшем система Procera стала одним из мировых лидеров по изготовлению цельнокерамических конструкций. Procera стала также первой и самой крупной из работающих по принципу «аутсорсинга».

В дальнейшем мощным стимулом к развитию CAD/CAM систем стало широкое использование новых керамических материалов, отвечающих требованиям прочности и эстетики. Созданная изначально с целью отхода от технической лаборатории, технология CAD/CAM переросла в массовое лабораторное производство. Менялся масштаб поставленных задач, расширялся спектр материалов. Появившиеся крупные лабораторные системы, такие как Procera (Швеция), KAVO Everest (Германия), Lava (Германия), HintElls (Германия) заявили о возможности изготовления каркасов мостовидных протезов из оксидной керамики, протяженность которых росла из года в год. А некоторые из них стали предлагать также обработку металлов и вспомогательных материалов.

Значительную роль в популяризации технологии отводят также переходу от двухмерного изображения к изометрии, что позволяет визуализировать и контролировать в полной мере процесс конструирования реставрации на экране монитора. В настоящее время список и география CAD/CAM систем в стоматологии постоянно расширяются, как и возможности самих систем

Все существующие CAD/CAM системы дифференцируются, главным образом, по типу трехмерного сбора данных о геометрии полости рта, по спектру изготавливаемых конструкций зубных протезов и используемых конструкционных материалов, а также по бизнес-модели применения в клинике. Модули проектирования и автоматизированного производства (CAM) имеют похожие функции и в основном обеспечены устройствами для фрезерования материала, на которые посылаются четкие инструкции для изготовления протезов . Программное обеспечение связывает все модули и дает жизнь всей системе. Как и в случае изготовления несъемных протезов традиционными методами, первым этапом является планирование лечения и определение показаний к применению конструкции из того или иного конструкционного материала. Учитывая высочайшие прочностные характеристики современных каркасных оксидных материалов, приближенных по прочности к металлам, показания к изготовлению таких конструкций также максимально приближены к металлокерамике. Основные принципы подготовки зубов к изготовлению реставраций соответствуют классическим канонам препарирования твердых тканей и направлены на обеспечение оптимальной ретенции при наименьшей инвазивности и создание запаса пространства, необходимого для адекватной толщины конструкционного материала . Отличия в препарировании твердых тканей зубов при работе с CAD/CAM системами обусловлены особенностями конструкционных материалов, требующих четкого соблюдения требований к толщине, площади сечения и форме реставрации; процесса сканирования зуба, что требует тщательного препарирования с четким краем и соблюдением рекомендуемых углов дивергенции или конвергенции стенок, в зависимости от вида реставрации, отсутствия поднутрений, а также с учетом возможной глубины сканирования (как правило, около 1 см); этапа фрезерования реставрации с учетом возможностей доступного диаметра и длины рабочей части фрезы.

Все CAD/CAM системы состоят из трех основных функциональных компонентов: модулей для сканирования, проектирования, автоматизированного изготовления .

1. Модуль для сканирования - получения цифровых параметров интересующих нас объектов в полости рта: геометрии протезного поля и зубов-антагонистов. С этой целью используют различные варианты сканеров. Результат сканирования называют цифровым слепком (digital impression), а в случае использования оптического сканера - оптическим слепком.

2. CAD - модуль представляет собой программный пакет с набором функций трехмерной визуализации полученной информации и моделирования виртуальной реставрации соответственно протезному полю с учетом его анатомо-функциональных характеристик.

3. СAM - модуль для изготовления реставрации. Преимущественно это фрезерные модули для обработки стандартных промышленных заготовок материала в виде станков с числовым программным управлением - ЧПУ, английская аббревиатура - CNC (Computer Numeric Control), в которые загружается виртуальная NC-модель реставрации. Однако в настоящее время все шире внедряются новые аддитивные методы изготовления реставраций зубов, такие как системы быстрого прототипирования, селективного лазерного

спекания (SLS) и другие .

Соответственно вышеназванным модулям CAD/CAM систем, основными этапами изготовления стоматологических реставраций при помощи компьютерных технологий являются:

Получение цифрового слепка, который представляет собой регистрацию комплекса цифровых параметров интересующих нас объектов. В зависимости от объема и сложности реставрации, это могут быть полости, подготовленные под вкладки, культи от препарированных зубов, соседние зубы, зубы-антагонисты. С этой целью используются сканеры или дигитайзеры, применяющие контактные и бесконтактные методы измерения профиля поверхности;

Обработка и преобразование полученной цифровой информации, реконструкция поверхности зубов на мониторе, конструирование виртуальной модели будущей реставрации;

Автоматизированное изготовление реставрации.

Основные модули CAD/CAM систем соответствуют производимым этапам, хотя иногда они могут быть совмещены в один блок.

Отличаются этапы изготовления реставраций в так называемых CAM системах, где отсутствует программа моделировки виртуальной реставрации. Эта функция традиционно выполняется техником в зуботех-нической лаборатории из воска, пластмасс или других вспомогательных материалов. В дальнейшем реплика реставрации сканируется, либо сразу копируется, воплощаясь в конструкционном материале.

Литература

1. Одонтопрепарирование при лечении винирами и керамическими коронками / С.Д. Арутюнов [и др.].- М.: Молодая гвардия.- 2008.- 135 с.

2. ГОСТ 34.003-90 Информационная технология./ Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения

3. ГОСТ 23501.101-87 «Системы автоматизированного проектирования. Основные положения», РД 250-680-88 /Методические указания. Автоматизированные системы. Основные положения.

4. Ибрагимов, Т.И. Современные методы изучения окклюзионной поверхности зубов/ Т.И. Ибрагимов, Г.В. Большаков, А.В Габучян // Сборник трудов IX Всерос. науч.-практ. конф. «Образование, наука и практика в стоматологии» по единой тематике «Пути повышения качества стоматологической помощи».-М., 2012.- С. 94-96.

5. Ибрагимов, Т.И. Применение свойств виртуального артикулятора в клиническом планировании и контроле одонтопрепарирования / Т.И. Ибрагимов, Г.В. Большаков, А.В Габучян, В.А. Князь // Сборник трудов IX Всерос науч-практ. конф. «Образование, наука и практика в стоматологии» по единой тематике «Пути повышения качества стоматологической помощи».- М., 2012.- С. 96.

6. Малюх, В.Н. Введение в современные САПР / В.Н. Малюх //Курс лекций.- М.: ДМК Пресс, 2010.192 с.

7. Норенков, И.П.Основы автоматизированного проектирования / И.П. Норенков // Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.- 430 с.

8. Полховский, Д.М. Применение компьютерных технологий в стоматологии / Д.М. Полховский // Современная стоматология.- 2008.- №1.- С. 24-27.

9. Ряховский, А.Н. Цифровая стоматология / А.Н Ряховский.- М.: ООО «Авантис».- 2010.- 282 с.

10. Miyazaki, T.D. A review of dental CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience / T.D. Miyazaki, Y.Hotta, J. Kunii. // Dental materials Journal.- 2009.- Vol. 28.- № 1.- 544-566.

11. Mormann, W.H. State of the Art of CAD/CAM Restorations. 20 years of CEREC / W.H. Mormann, J. Tinshert // CAD/CAM. Systems and Materials for the Dental Lab.- 2006.- P. 139-144.

12. Schunke,S. CAD/CAM: un paso adelante o atrás? La tecnología CAD/CAM cambia la evaluación de la calidad de la prostodoncia: un artículo actual y personal / S. Schunke // Quintessence técnica.- 2008.- Vol. 19.-№ 2, ed.esp.- P. 92-102.

Цифровая стоматология – это направление современной стоматологии, все меньше использующий кропотливый ручной труд. Создание протезов или имплантатов всегда было самым трудоемким процессом. Оно требовало от врача серьезных практических навыков в геометрии и черчении, чтобы вручную вводить координаты всех точек. Теперь зубные механики и ортодонты, хирурги и имплантологи используют стоматологические CAD/CAM системы. Цифровые методы и специальные программы используются при лечении, протезировании, удалении зубов.

Цифровые технологии в стоматологии нуждаются в информации

Изготовление стоматологических реставраций без первоначального точного описания нереально. Считывание информации и перевод ее в цифровой формат выполняют специальные устройства. Разберемся, что необходимо для реализации цифровых технологий в стоматологии.

Цифровые радиографы

Рентгенодиагностика нужна для визуализации костей и зубов, и наглядных результатов лечения и протезирования. И все это без пленок, темных комнат, часов ожидания и изрядной порции облучения.

С Дентой вы можете управлять вашей стоматологической клиникой с телефона и планшета

Радиографы используют специальные датчики, передающие изображение на экран компьютера. Это изображение можно увеличивать – диагностика становится более точной. По уровню радиационной нагрузки цифровой радиограф совершеннее в 4 раза: 1 снимок соответствует 4 обычным.

Интраоральная (внутриротовая) камера

Интраоральная камера создает точные снимки зубов и окружающих его структур. Зачастую своими глазами увидев дефекты зуба, пациент ответственнее относится к назначенному лечению и гигиене полости рта.

Цифровое сканирование внутренней поверхности рта

Предоставляет информацию в трёхмерном формате и позволяет точно спланировать хирургические процедуры и протезирование. На базе этих снимков формируется 3D-модель зубных рядов и мягких тканей вокруг них.

Оптические сканеры создают цифровую карту зубов и их цифровой оттиск. С помощью цифровой цветовой карты можно подобрать точный цвет эстетической реставрации.

Цифровые оттиски оставили в прошлом использование слепочной массы: даже касаться зубов необязательно. Пациент спокойно может закрыть рот и не бояться приступов рвоты и тошноты. Параметры этих оттисков врач внимательно изучает и корректирует, доводя до совершенства, пока они еще в виртуальной форме.

Лабораторное сканирование моделей

Интраоральный сканер иногда применить невозможно. В этом случае можно пойти другим путем, который опять же приведет к сканированию.

Используя традиционные методы, выполнить слепки ротовой полости и зубных рядов, изготовить по ним гипсовые модели. И только потом отсканировать их в лабораторном сканере и получить виртуальные модели челюстей.

Конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ)

3D томограф дает трехмерное изображение анатомических структур челюстей и лица. С ним имплантология и периодонтология обрели зрение, ведь плоское изображение объемного предмета всегда было неточным. Для эндодонтии важны точные данные длины, толщины и формы канала зуба или формы кости. Информация из центра компьютерной томографии работает и без пациента. Ортодонт видит место в кости в направлении возможного перемещения зубов. Ортопед видит насквозь и зубные ткани, и пульпу и без труда определяет глубину препарирования под коронку, винир или пломбу.

Импланты теперь не ставят вслепую, и ушли многие проблемы, связанные с их неудачным размещением.

CAD-компьютерное проектирование

Когда сканер выдает оцифрованную информацию, CAD-система начинает визуализировать её на экране монитора.Одна из самых популярных таких систем - Dental CAD. Данные КЛКТ и снимки полости рта совмещаются, анализируются и воплощаются в 3D-модели зубных рядов. Такие виртуальные модели незаменимы при дентальной реставрации и во время всего процесса имплантирования.

Сервисы предлагают врачу все возможные варианты реставрации зуба, ему остается выбрать самый оптимальный. Степень вмешательства человека в работу системы CAD/CAM может варьироваться – от минимальных пользовательских настроек до значительных корректировок в конструкции. Планирование дентальной реабилитации идет «от обратного», начиная с демонстрации окончательного результата, полностью удовлетворяющего и врача, и пациента.

Цифровое проектирование дизайна улыбки теперь обычное дело. Даже можно сделать еще шаг вперед: заказать временные протезы, вживую опробовать новую улыбку и понять, насколько она удобна. И только потом врач начнет работать с зубами в действительности.

На этом этапе часто используются интернет-консультации в режиме реального времени. Интересная программа – ImplantAssistant. Она поможет обсудить и решить многие эстетические или функциональные вопросы, исключить ненужные посещения клиники пациентом.

CAM-компьютерное управление производством

Материализируются коронки, виниры, вкладки, абатменты, балочная система для протезирования на имплантатах, мостовидные протезы и имплантаты благодаря компьютерным технологиям, объединенным одним термином – CAM. Немецкий аппарат CEREC может изготовить все эти виды реставраций и из временных материалов. Это очень удобно, если хочется проверить, к примеру, дикцию с новой формой коронок или оценить практичность сложной конструкции.

Когда виртуальная модель будущей реставрации готова, программное обеспечение преобразовывает ее в набор команд. Дальше они передаются на модуль CAM – стоматологический 3D-принтер. Он приходит на смену фрезеровальному станку, который все еще популярен и широко используется. А вот метод литья уже стремительно устаревает. ЗD-принтеры применяются в ортодонтии, хирургии, протезировании и имплантологии.

Незаметные элайнеры в исправлении прикуса

Раньше этот косметический дефект убирали пластинки, затем – брекеты, сейчас все больше набирают популярность прозрачные элайнеры (капы). Они похожи на чехлы, внутренняя поверхность которых точно повторяет форму всего зубного ряда, учитывая его микроподвижность, и оказывает на него постоянное постоянное давление. Элайнеры не портят эмаль, позволяют зубам правильно двигаться внутри челюсти. В течение всего курса лечения форму кап корректируют, чтобы с каждым разом все больше увеличивать необходимое давление.

Элайнеры производятся за счет технологии термоформирования в приборах для прессования в условиях вакуума или под давлением, с применением полимерных пластин определенной толщины. Пластины при нагревании становятся пластичными и позволяют дублировать отмоделированне или реальные объекты различной формы с помощью прессования в аппарате. В этом случае, объектом дублирования выступают “цифровые” модели челюстей, которые изготовлены по индивидуальным слепкам клиента клиники. На данном этапе производство элайнеров распространено в США, Корее, Мексике, Германии, Италии, Великобритании. С 2012 года элайнеры производятся и в России.

Имплантология

В критической ситуации, при полном разрушении зуба, на который уже невозможно сделать коронку, можно использовать имплант. При его установке нередки такие проблемы, как засверливание на большую или меньшую глубину или под неправильным углом, а также неточное позиционирование. Цена ошибки – вынужденное ожидание восстановления костной ткани от 2 до 12 месяцев.

Вот и приходит на помощь 3D-принтер, например PALTOPPilotSurgicalGuide, который изготавливает хирургический шаблон. На основании данных КТ, программа сама выбирает правильную ориентацию пропила для будущего имплантата и создает специальные ориентиры (втулки), которые вставляются в шаблон. Установив его в полости рта пациента, хирург-имплантолог быстро и точно высверлит под нужным углом отверстия по этим ориентирам. Шаблон обеспечит полный обзор операционного поля, контроль глубины погружения в кость и успех приживления имплантатов.

Имплантаты обычно имеют симметричную форму и круглое сечение, и стандартные абатменты тоже. Абатмент располагается между коронкой и имплантатом. Однако сечение натуральных зубов не круглое, а асимметричное. Чтобы не дорабатывать стандартный абатмент вручную, "на глаз", тоже используют компьютерное моделирование и изготовление.

Для прямого производства подходят машины Realizer50, 3Shape, российская система Авантис. Напечатанные с их помощью детали монолитные и однородные, и в коронках отсутствуют поры. Даже для введения анестетика сейчас используется цифровое устройство TheWand. Оно медленно, аккуратно и безболезненно вводит лекарство для анестезии. Чувство боли от иголки не сравнится с легким чувством давления жидкости на ткани.

16.Карапетян А.А., Ряховский А.Н., Хачикян Б.М., Юмашев А.В. - Способ изготовления цельнолитого каркаса несъемного мостовидного протеза с множеством опорных зубов // патент на изобретение. RUS 2341227. 31.08.2007

17.Карапетян А.А., Ряховский А.Н., Хачикян Б.М., Юмашев А.В. - Способ изготовления цельнолитых каркасов протяженных мостовидных протезов с несколькими опорными коронками // патент на изобретение RUS 2341228. 31.08.2007

18.Дорошина И.Р., Кристаль Е.А., Михайлова М.В., Юмашев А.В. - Изменение химического состава стоматологических сплавов в процессе литья // Заготовительные производства в машиностроении. -2014. -№ 5. -С. 41-44.

© Погосян Н.Г., 2016

Ретинский Борис Владимирович,

кандидат медицинских наук, доцент Кудряшов Андрей Евгеньевич,

аспирант

МГМСУ им. А.И.Евдокимова, Москва, РФ E-mail: [email protected]

СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ

Аннотация

Новым словом в отечественной стоматологии стало внедрение в практику цифровых технологий. Статья рассматривает основные этапы адаптации CAD/CAM технологий под специальные технологические требования, которые предъявляются к оборудованию, используемому в ортопедической стоматологии. Описанные в работе исследования представляют собой уникальный опыт специалистов по созданию первой отечественной системы автоматизированного проектирования CAD/CAM, позволяющей с цифровой точностью воссоздавать объекты реконструкции и эффективно решать комплексные клинические задачи.

Ключевые слова

стоматология, реставрация, протезирование, компьютерное проектирование, оптический оттиск, фотограмметрия, интраоральный зонд, CAD/CAM системы.

Одним из достижений современной науки в области программного обеспечения являются автоматизированные компьютерные системы, которые довольно успешно внедряются в аэрокосмической отрасли и многих других видах сверхточного производства. Система автоматизированного проектирования (САПР) на сегодняшний день активно применяется в различных сферах экономической деятельности. Развитие медицинской науки в целом, а в частности - стоматологии, на сегодняшний день характеризуются процессом взаимоинтеграции с техническими инновациями с целью повышения точности, эффективности лечебно-диагностического процесса, а также оптимизации работы системы здравоохранения . Впервые открывшиеся благодаря данной тенденции возможности, по сути, заложили основу для появления нового направления ортопедической стоматологии, результатом чего в отечественной практике стало увеличение продуктивности и качества работы врачей и зубных техников , .

Начальные поиски в этом направлении относятся к проекту компании Hensson Intemetional 1971 года, который был посвящен созданию автоматизированного комплекса моделирования и изготовления искусственных коронок с применением методики голографического сканирования полости рта с целью получения визуальной информации для дальнейшей разработки протеза. Главным специалистом-

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_

разработчиком в данном исследовании стал доктор Франсуа Дюре . Всесторонний анализ результатов практического внедрения данной технологии заложил основу для новых тематических исследований и усовершенствований, указывая на пути повышения оптимизации и производительности процесса. Это заняло немало времени. Так, лишь к 1983 году был создан первый промышленный образец работоспособной системы, а первый опыт установки изготовленной с ее использованием коронки реальному пациенту состоялся уже в 1985 году. Это послужило стимулом для последующего промышленного применения системы CAD/CAM в практической стоматологии во Франции. Спустя два года опыт был заимствован для внедрения на специализированном рынке в США и Канаде.

Оборудование CAD/CAM предоставляет специалистам широкий выбор материалов для изготовления ортопедических конструкций . Применение данной системы предусматривает работу с титаном, диоксидом циркония и кобальтохромовыми сплавами, а также фрезерование каркасов метало-керамических коронок из пластмассы . Укомплектованность стоматологической клиники описанным оборудованием, безусловно, открывает новые практические возможности для зубных техников и специалистов-ортопедов. К основным технологическим преимуществам работы с CAD/CAM можно отнести повышение точности изготовляемых реставраций (отклонение в пределах 15-20 мкм в сравнении с погрешностью при литье в 5070 мкм), чистоту и эргономичность рабочего процесса, малые габариты оборудования, а также несомненно более высокую производительность.

Еще одной немаловажной особенностью доступных на современном рынке моделей систем CAD/CAM является их универсальность в отношении выбора конструкционных материалов . Технологические возможности аппаратуры предусматривают не только моделирование проекта изделия, но и непосредственное выполнение образца, что обеспечивает, в частности, спортивную травматологию необходимым ресурсом при создании защитных шин для спортсменов с учетом персональных анатомо-физиологических особенностей строения лицевого черепа .

Технологии CAD/CAM помогают в восстановлении необходимых контактных пунктов, воссоздании анатомической формы жевательных поверхностей коронок с учетом строения зубов-антагонистов, идентификации оптимальной толщины будущей реставрации .

Основополагающим принципом подготовительного этапа качественной дентальной имплантации является сбор максимально точной и детализированной информации о параметрах рельефных структур полости рта. В современной практике он реализуется в большинстве случаев с привлечением цифровых технологий. Так, виртуальное моделирование реставрации на супраструктурах осуществляется посредством анализа и обработки системой сведений, полученных при выполнении интраоральных снимков абатмента с захватом окружающих тканей. Высоко результативным применение данной методики оказывается, например, для бескаркасной реставрации керамическими материалами .

Первые результаты по созданию высокоточных цифровых моделей зубов в отечественной стоматологической практике при поддержке технологий CAD/CAM были получены в 1994 году, в рамках проекта Центрального НИИ стоматологии. Возглавили процесс разработки комплекса Ряховский А.Н. и Юмашев А. В. Основной целью, которой было посвящено исследование, стала оценка функциональных возможностей систем CAD/CAM относительно воссоздания максимально корректной формы зуба при моделировании искусственной коронки и общую состоятельность применения указанного оборудования на этапах планирования и проведения ортопедического лечения. В результате совместных трудов с ОАО «ЭНИМС» и в соавторстве с Кагановским И.П. отечественная стоматология получила рабочую модель оптического зонда (интраоральной камеры) для получения оптического оттиска.

В дальнейшем рабочая продуктивность графических станций в технологическом контакте с электронными видеокамерами подтверждалась многочисленными исследованиями и практическими испытаниями. Согласно плану создателей, на основании полученных графических данных станки с ЧПУ должны были выполнить механическую работу по изготовлению реставраций .

Результатом сотрудничества с СПб ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, в соавторстве с Дегтяревым В.М., стала разработка автоматизированной системы протезирования зубов «DENTAL». Первоначально для снимков был выбран формат BMP, предусматривающий получение черно-белых инвертированных

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_

негативов изображения в двух проекциях: по горизонтали и вертикали. Вскоре практика показала, что при относительно большом объеме занимаемой памяти и малом разрешении (640х442 пикселей) различные манипуляции, приближение камеры к объекту, приводили к существенной потере качества изображения и значительному возрастанию случаев искажений по его периферии .

На основании анализа данной ситуации, с целью устранения технологических недостатков и повышения качества снимков было предложено соблюдать расстояние 28 мм между объективом камеры и поверхностью исследуемого зуба. В результате качество полученного изображения размером 50х50 мм при том же разрешении (640х442 пикселей) существенно улучшилось. Размер выходных снимков после обработки в системе составляет 125х114 пикселей при погрешности не более 0,08 мм. Реальная погрешность, установленная на практике, несколько превысила данное значение ввиду влияния сторонних факторов (отражающая способность поверхности зубов, неравномерность освещения, положение объектива камеры).

Результаты применения автоматизированной системы проектирования «DENTAL», полученные в 1995, году позволили выделить ряд актуальных теоретико-практических вопросов для профессиональных дискуссий. Основные проблемы в разработке, вынесенные на обсуждение среди специалистов, сводились к следующим положениям:

Имеющиеся искажения исключают возможность получения реальной картины состояния зуба и окружающих тканей;

Для получения более высокой точности необходимо применять 20-ти кратное увеличение;

Оборудование камеры источником света мешает получению объективного изображения, поскольку световое искажение крайне негативно отражается на качестве последующего моделирования зуба.

Одновременно с работой над получением снимков объекта осуществлялся выбор пространственной модели. Имеющиеся изображения позволили сформулировать четкие требования, предъявляемые к создаваемой модели, и создать образец, соответствующий естественному зубу. Функциональная ограниченность автоматизированной системы «DENTAL» проявилась на этапе трансформации данной модели в практическую основу при переходе от привычных описаний к 3-х мерным геометрическим данным и далее, к обработке математических данных для объекта, в соответствии с параметрами программного обеспечения. Точечная 3-х мерная геометрическая модель формируется системой координат множества точек, лежащих на поверхности исследуемого объекта, с присвоенными им определенными векторами, которые введены для упрощения расчетов по освещению и визуализации исследуемой области. Согласно содержанию программного обеспечения, каждая точка характеризовалась шестью параметрами: положением по осям Х, Y и Z, значением единичного вектора по осям Х, Y и Z. Данное контекстное содержание значительно облегчает визуализацию готовой модели .

Отечественные усовершенствования системы программного обеспечения были направлены на создание информационной поддержки для последующего проектирования лечебных манипуляций и реконструктивного моделирования. На стадии обработки данных по созданию пространственной модели нашими специалистами были сделаны практические попытки получить визуализацию модели на экране монитора для создания траектории движения рабочего инструмента . Точечное описание участков зуба имеет приоритет в сравнении с математическими данными, которыми описывается поверхность объекта. Разработанная программа позволила задавать требуемое положение камеры, а в конечном итоге - создавать пространственную модель при помощи серии цифровых разноплановых изображений исследуемого объекта, насчитывающей не менее 4-х снимков.

Помимо выявления технических недостатков, первичные результаты применения отечественной системы CAD/CAM «Dental» способствовали проведению дальнейшего совершенствования всех ее составных элементов с учетом наиболее современных цифровых и компьютерных достижений. Глобальная модернизация системы была осуществлена уже в 1998 году тем же составом сотрудников ЦНИИС, с привлечением ведущих специалистов ГОСНИИ Авиационных систем Желтова С.Ю. и Князя В.А. Особое внимание при обновлении уделялось механизму получения и обработки визуальной информации о трехмерном изображении рабочей области, которые осуществлялись с применением технологии

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х_

искусственного интеллекта. Новое программное обеспечение в сочетании с усовершенствованным оборудованием расширило функциональную состоятельность модернизированного комплекса, соответствующего по своим практическим возможностям системам машинного видения (СМВ) .

Этап практической апробации реализовывался с использованием комплекса короткобазисной фотограмметрии, эндоскопа и разработанного программного обеспечения. Практическая работа по восстановлению объемной формы исследуемого объекта осуществляется тремя методами: эпиполярным, корреляционным и профильным . Путем анализа достоинств и недостатков каждого подхода для создания цифровой модели зуба был выбран профильный метод. Проведенные исследования и прецизионные измерения показали, что благодаря новой технологии специалист получает точные цифровые данные о геометрии исследуемых объектов .

Отдельная группа исследований была посвящена оценке преимуществ использования 3D-сканирования у пациентов с выраженными стоматофобическими реакциями в ответ на врачебные манипуляции. Одной из наиболее распространенных форм стоматофобии является патологически усиленный рвотный рефлекс, возникающий при стоматологическом лечении. Известно, что доступные методы профилактики (например, орошение рефлексогенных зон ротовой полости топическими анестетиками) и медикаментозное купирование данных явлений при помощи седативных препаратов, не оказывают достаточного эффекта . Клинические испытания среди пациентов с повышенным рвотным рефлексом, нуждающихся в ортопедическом лечении, проводились сотрудниками кафедры ортопедической стоматологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, под руководством Утюжа А.С. и Юмашева А.В. При сравнении переносимости получения оттисков традиционным способом и при помощи методики интраорального сканирования рельефа слизистой оболочки с последующим созданием оптического оттиска были получены результаты, свидетельствующие о бесспорно более высокой комфортности второго способа для пациентов, имеющих повышенную чувствительность к лечебно-диагностическим манипуляциям стоматологического профиля. У большинства участников исследования во время 3D-сканирования проявлений рвотного рефлекса зафиксировано не было .

Системы CAD/CAM способствовали продвижению современной ортопедической стоматологии в реализации профессиональных практических решений на новый уровень. Достижения отечественных разработок в этой области позволяют создавать высокоточные цифровые модели зубов, возможность получения высокоточной объективной информации с ее последующим анализом значительно повышает эффективность ортопедического лечения. Зарубежные аппаратно-программные комплексы, наряду с отечественными промышленными моделями аналогов, делают возможным электронное моделирование зубов с высокой точностью, открывая путь к решению целого ряда разноплановых клинических задач , , .

Список использованной литературы:

1. Дорошина И.Р., Юмашев А.В., Михайлова М.В., Кудерова И.Г., Кристаль Е.А. Ортопедическое лечение пациентов с повышенным рвотным рефлексом // Стоматология для всех. - 2014. - № 4. - С. 18-20.

2. Ряховский А.Н., Дегтярев В.М., Юмашев А.В., Ahlering А. Автоматизированная система протезирования зубов "DENTAL" // «Информатизация регионов России»: Тез. докл. - СПб., - 1995. - С.133-137.

3. Ряховский А.Н., Желтов С.Ю., Князь В.А., Юмашев А.В. Аппаратно-программный комплекс получения 3Б-моделей зубов // Стоматология. - 2000. - Т. 79. - № 3. - С. 41-45.

4. Ряховский А.Н., Кагановский И.П., Лавров В А., Юмашев А.В. Вопросы компьютерного проектирования и изготовления зубных протезов. // Материалы конференции стоматологов «Пути развития стоматологии: итоги и перспективы». - Екатеринбург. - 1995. - С. 223-226.

5. Ряховский А.Н., Рассадин М.А., Левицкий В.В., Юмашев А.В., Карапетян А.А., Мурадов М.А. Объективная методика оценки изменений топографии объектов полости рта // Панорама ортопедической стоматологии. - 2006. - № 1. - С. 8-10.

6. Ряховский А.Н., Юмашев А.В. Варианты использования CAD/CAM систем в ортопедической стоматологии // Стоматология. - 1999. - Т. 78. - № 4. - С. 56-58.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №8/2016 ISSN 2410-700Х

7. Ряховский А.Н., Юмашев А.В., Левицкий В.В. Значение пропорций в формировании эстетического восприятия // Панорама ортопедической стоматологии. - 2007. - № 3. - С. 18-21.

8. Ряховский А.Н., Юмашев А.В., Левицкий В.В. Способ построения трехмерного изображения лица и зубных рядов, сопоставленных в корректном друг относительно друга положении // Патент на изобретение RUS 2306113 28.09.2006.

9. Севбитов, А.В., Исследование ретенционной способности индивидуальных защитных зубных шин относительно границ их базиса / А.В. Севбитов, В.В. Борисов, Е.Ю. Канукоева, А.В. Юмашев, Е.П. Сафиуллина // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2015. - Т. 2. - С. 363-364.

10.Утюж А.С., Юмашев А.В., Михайлова М.В. Лечение пациентов с отягощенным аллергологическим анамнезом ортопедическими конструкциями на основе титановых сплавов по технологии CAD/CAM // Новая наука: Стратегии и векторы развития. - 2016. - № 2-2 (64). - С. 44-48.

11.Юмашев А.В., Использование анализа рельефа зубных рядов и их фрагментов при планировании и проведении ортопедического лечения несъемными конструкциями зубных протезов: автореф. канд. дисс. Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. - Москва.

1999. - 18 с.

12.Юмашев А.В. Система получения и компьютерного анализа информации о рельефе объектов в полости рта. // Сборник тезисов XX Итоговой межвузовской научной конференции молодых ученых. - Москва. -1998. - С.19.

13.Юмашев А.В., Михайлова М.В., Кудерова И.Г., Кристаль Е.А. Варианты использования 3D сканирования в ортопедической стоматологии // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. - 2015. - № 1. - С. 2-6.

14. Севбитов А.В., Митин Н.Е., Браго А.С., Котов К.С., Кузнецова М.Ю., Юмашев А.В., Михальченко Д.В., Тихонов В.Э., Шакарьянц А.А., Перминов Е.С., Основы зубопротезной техники // - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2016, - 332 с.

15. Севбитов А.В., Митин Н.Е., Браго А.С., Михальченко Д.В., Юмашев А.В., Кузнецова М.Ю., Шакарьянц А.А., Стоматологические заболевания // - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2016, - 158 с.

16.Duret F., Preston J.D. CAD/CAM imaging in dentistry // Curr. Opin. Dent. - 1991. - Vol. l. - P.150-154.

17.Hembree J.H. Jr. Comparisons of fit of CAD/CAM restorations using three imaging sufaces // Quint Int. - 1995.

Vol. 26 (2). - P. 145 - 147.

© Ретинский Б.В., Кудряшов А.Е., 2016.

УДК 614.8.086.2

Ретинский Борис Владимирович

кандидат медицинских наук, доцент МГМСУ им. А.И. Евдокимова, Москва. РФ. e-mail: [email protected]

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ШИНЫ И СПОРТИВНЫЕ КАППЫ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ

Аннотация

Рост популярности новых видов спорта привели к выраженному увеличению травматизации челюстно-лицевой области вследствие физической активности, и в частности, увеличению случаев травмы

В последние годы цифровые технологии стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Промышленность, транспорт, образование, сфера развлечений и все отрасли медицины значительно изменились, благодаря современному оборудованию и программному обеспечению.

• Рентгенология в стоматологии
• Ортодонтия

Эстетическая цифровая стоматология Института красоты ГАЛАКТИКА активно использует цифровые технологии, чтобы сделать лечение более быстрым, точным и комфортным как для пациента, так и для врача. Мы проанализировали, как за последние годы изменились процессы в рентгенодиагностике, ортодонтии, ортопедии и хирургии, и хотим рассказать вам об этом.

Рентгенология в стоматологии

Появление цифровых технологий существенно повлияло на процесс рентгенодиагностики, сделав процедуру быстрее, комфортнее и безопаснее для пациента и информативнее для доктора.

Рентгенодиагностика в прошлом

До внедрения цифровых технологий процесс диагностики был не слишком удобным:

• Пациенту приходилось прикусывать кусочки пленки;
• Стоять, не шевелясь, пока фиксируется круговая панорама;
• Проявка требовала времени;
• Если снимок был нечетким, приходилось повторять процесс и получать еще одну дозу облучения.

Рентгенодиагностика в настоящее время

В Институте красоты ГАЛАКТИКА для рентгенологической диагностики используется современный цифровой компьютерный томограф KaVo 3D Exam, обеспечивающий возможность более предсказуемого планирования лечения и достижения наилучших результатов.

Это совершенный инструмент, позволяющий специалистам всех стоматологических направлений со 100% точностью определить локализацию всех анатомических образований, включая костные структуры, кровеносные сосуды и нервные окончания.

Он дает возможность:

• Уменьшить время обследования – процесс получения всей необходимой информации занимает всего 15-20 секунд;
• Снизить дозу облучения;
• Получить объемное, трехмерное изображение структур полости рта, а также послойные срезы определенных зон. Это обеспечивает более точную диагностику и выявление даже самых незначительных изменений;
• Бессрочно хранить результат обследования в базе клиники и на других носителях, что позволяет отслеживать динамику лечения в долгосрочной перспективе.

Ортодонтия

Цифровые технологии легли в основу методики исправления прикуса с помощью съемных ортодонтических аппаратов, известных как элайнеры. Это новое для России направление в ортодонтии, в основе которого лежит использование специальных кап. Они воздействуют на зубы, изменяя их положение.

Ортодонтия в прошлом

До появления цифровых технологий работа над капами была мануальной, длительной и менее предсказуемой. Зубные техники вручную проводили перестановку зубов, используя гипсовые модели, и производили капы методом вакуум-термоформования.

Технология была не очень распространена, ведь это было слишком трудозатратно. Врачи не могли гарантировать пациентам желаемый результат – можно было лишь незначительно изменить положение зубов.

Ортодонтия в настоящее время

Перед началом лечения проводится интраоральное сканирование полости рта и получение трехмерной модели прикуса. Ортодонт анализирует, как нужно изменить положение каждого зуба, чтобы сформировать правильный прикус и добиться желаемого эстетического результата.

И проводит на трехмерной модели виртуальное перемещение зубов в оптимальное положение. После чего, на основе полученных данных, изготавливается серия кап.

Ортодонт с помощью программы рассчитывает:

• количество кап;
• сроки ношения каждой капы;
• общий срок лечения.

А главное, цифровые технологии обеспечивают большие возможности для прогнозирования изменений на каждой стадии лечения. Таким образом, и доктор и пациент знают, какой результат будет достигнут.

Институт красоты ГАЛАКТИКА использует цифровые технологии и при установке брекетов. Специальная томограмма позволяет определить:

• особенности положения верхней и нижней челюстей,
• степень отклонения их положения от нормы;
• нарушения расположения зубов.
• локализацию корней зубов внутри челюсти;

Обследование дает возможность оценить и учесть все индивидуальные особенности анатомии пациента и составить наиболее эффективную стратегию лечения. В ходе ношения брекетов или кап врач использует интраоральный сканер для контроля всех происходящих изменений.

Ортодонтическое лечение часто является важным подготовительным шагом на пути к протезированию у ортопеда. Для того, чтобы точно спрогнозировать результат комплексного лечения, врач-ортопед и врач-ортодонт совместно планируют весь процесс на цифровой трехмерной модели.

Таким образом удается минимизировать количество имплантатов и обработанных зубов и обеспечить пациенту правильный прикус и красивую улыбку.

Ортопедия (протезирование)

Планирование ортопедического лечения невозможно без качественных оттисков ротовой полости.

Снятие оттисков в прошлом

В прошлом этот процесс доставлял немало неприятных минут пациентам: сначала во рту размещалась ложка с вязкой массой, затем с усилием извлекалась. Особенно тяжело было людям с повышенным рвотным рефлексом.

Еще несколько лет назад получение оттиска, формирование модели на его основе, изготовление самой коронки по гипсовой модели приводило к погрешностям на каждом из этапов, которые увеличивали расхождение между реальной формой зубов пациента и готовым протезом. Его приходилось неоднократно примерять и повторно обтачивать, что затягивало и без того долгий процесс.

Оптические оттиски сегодня

Стоматологическое отделение Института красоты ГАЛАКТИКА использует оптический сканер I500 Medit в качестве замены классическим оттискам.

Процесс сканирования занимает меньше минуты, в результате на экране компьютера в реальном времени отображается трехмерная модель зубных рядов пациента.

В дальнейшем полученные данные используются для моделирования протеза и передаются на фрезерный станок для его изготовления. Преимущества цифровых технологий трудно переоценить. Их отличает:

• максимальный комфорт: отсутствие рвотного рефлекса и неприятных ощущений;
• минимальная погрешность – пациент получает идеальные коронки без многократной подгонки;
• мгновенный результат – сканирование занимает 1-2 минуты, а интеграция с фрезерным станком позволяет получить идеальный протез в течение нескольких часов;
• возможность осмотра труднодоступных участков полости рта в реальном времени.

Хирургическая стоматология сегодня

Хирургическая стоматология – это не только удаление зубов, но и их восстановление. Цифровые технологии в хирургии-имплантологии значительно повышают скорость и точность всех манипуляций.

Каждый имплантат может быть установлен только в одну позицию. Даже небольшое смещение относительно оптимального расположения может стать причиной не только быстрого износа протеза, но и нарушения работы височно-нижнечелюстного сустава.

С помощью получения виртуальной трехмерной модели полости рта хирурги Института красоты ГАЛАКТИКА с точностью до десятых долей миллиметра рассчитывают положение и угол наклона каждого имплантата, а также высоту и форму будущей коронки.

На основе полученных данных формируется навигационный шаблон, по которому в дальнейшем проводится операция. С помощью шаблона хирург быстро и точно размещает имплантаты в заранее рассчитанные оптимальные позиции.

Использование этой методики помогает минимизировать травматизацию тканей, значительно сокращает сроки восстановления а, значит, и общий срок лечения – ведь ортопед может раньше приступить к протезированию.

Институт красоты ГАЛАКТИКА следит за всеми новинками в области стоматологического оборудования и выбирает лучшие из них. Мы активно используем цифровые технологии, ведь это залог эффективной работы врача и комфорта пациента.