Технология автоматизированного проектирования и изготовления зубных протезов

Введение

Благодаря своей высокой точности, производительности и универсальности решаемых задач информационные технологии не могли не найти применения в медицине и, в частности, в стоматологии. Появились даже термины «стоматологическая информатика» и «компьютерная стоматология».

Цифровые технологии могут использоваться на всех этапах ортопедического лечения. Существуют системы автоматизированного заполнения и ведения различных форм медицинской документации, например KodakEasyShare (EastmanKodak, Rochester, N.Y.), DentalBase (ASE Group), ThumbsPlus (CeriousSoftware, Charlotte, N.C.), Частная практика стоматолога (DMG), DentalExplorer (QuintessencePublishing) и др. В этих программах помимо автоматизации работы с документами может присутствовать функция моделирования на экране конкретной клинической ситуации и предлагаемого плана лечения стоматологических пациентов. Уже существуют компьютерные программы, которые имеют возможность распознавания голоса врача. Впервые такая технология была применена в 1986 г. компанией ProDenTech (Batesville, Ark., USA) при создании автоматизированной системы ведения медицинской документации Simplesoft. Из таких систем наиболее востребована среди американских стоматологов DentrixDentalSystems (AmericanFork, 2003).

Компьютерная обработка графической информации позволяет быстро и тщательно обследовать пациента и показать его результаты как самому пациенту, так и другим специалистам. Первые устройства для визуализации состояния полости рта представляли собой модифицированные эндоскопы и были дорогими. В настоящее время разработаны разнообразные внутриротовые цифровые фото- и видеокамеры (AcuCamConcept N (Gendex), ImageCAM USB 2.0 digital (Dentrix), SIROCAM (SironaDentalSystemsGmbH, Germany) и др.). Такие приборы легко подключаются к персональному компьютеру и просты в использовании. Для рентгенологического обследования все чаще используются компьютерные радиовизиографы: GX-S HDI USB sensor (Gendex, DesPlaines), ImageRAY (Dentrix), Dixi2 sensor (Planmeca, Finland) и др. Новые технологии позволяют минимизировать вредное воздействие рентгеновских лучей и получить более точную информацию. Созданы программы и устройства, анализирующие цветовые показатели тканей зубов, например системы Transcend (ChestnutHill, USA), ShadeScanSystem, (Cynovad, Canada), VITA Easyshade (VITA, Germany). Эти устройства помогают определить цвет будущей реставрации более объективно.

Есть компьютерные программы, позволяющие врачу изучить особенности артикуляционных движений и окклюзионных контактов пациента в анимированном объемном виде на экране монитора. Это – так называемые виртуальные, или 3D артикуляторы. Например, программы для функциональной диагностики и анализа особенностей окклюзионных контактов: MAYA, VIRA, ROSY, Dentcam, CEREC 3D, CAD (AX Compact). Для выбора оптимального метода лечения с учетом особенности клинической ситуации разработаны автоматизированные системы планирования лечения. Даже проведение анестезии может контролировать компьютер.

Технология автоматизированного проектирования и изготовления зубных протезов

Несмотря на многообразие, основной принцип работы всех современных стоматологических CAD/CAM систем состоит из следующих этапов:

1. Сбор данных о рельефе поверхности протезного ложа специальным устройством и преобразование полученной информации в цифровой формат, приемлемый для компьютерной обработки.

2. Построение виртуальной модели будущей конструкции протеза с помощью компьютера и с учетом пожеланий врача (этап CAD).

3. Непосредственное изготовление самого зубного протеза на основе полученных данных с помощью устройства с числовым программным управлением из конструкционных материалов (этап CAM).

Сбор данных

Системы CAD/CAM значительно отличаются между собой на этапе сбора данных. Считывание информации о рельефе поверхности и перевод ее в цифровой формат осуществляется оптическими или механическими цифровыми преобразователями (дигитайзерами). Основное отличие оптического слепка от обычной плоской цифровой фотографии объекта состоит в том, что он является трехмерным, т.е. каждая точка поверхности имеет свои четкие координаты в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Устройство для получения оптического слепка, как правило, состоит из источника света и фотодатчика, преобразующего отраженный от объекта свет в поток электрических импульсов. Последние оцифровываются, т.е. кодируются в виде последовательности цифр 0 и 1, и передаются в компьютер для обработки. Большинство оптических сканирующих систем исключительно чувствительно к различным факторам. Так, небольшое движение пациента в процессе получения и накопления данных приводит к искажению информации и ухудшает качество реставрации. Кроме того, на точность оптического способа сканирования существенно влияют отражающие свойства материала и характер изучаемой поверхности (гладкая она или шероховатая). Механические сканирующие системы считывают информацию с рельефа контактным зондом, который шаг за шагом передвигается по поверхности согласно заданной траектории. Прикасаясь к поверхности, устройство наносит на специальную карту пространственные координаты всех точек контакта и оцифровывает их. Для обеспечения максимальной точности в процессе сканирования от начала и до конца недопустимо малейшее отклонение сканируемого объекта относительно его первоначального положения. Из всего многообразия доступных CAD/CAM комплексов пока только два обладают возможностью проведения высокоточного внутриротового сканирования. Этосистемы CEREC 3 (Sirona Dental Systems GmbH, Germany) и Evolution 4D (D4D Technologies, USA). Все остальные CAD/CAM системы оснащены точными оптическими или механическими сканирующими устройствами, размеры или особенности работы которых не позволяют проводить сбор данных о рельефе непосредственно в полости рта пациента. Для работы таких систем требуется предварительное получение традиционных оттисков слепочными материалами и изготовление гипсовых моделей.

Рис.1 Система iTero

Корпорация CadentInc. разработала систему iTero для цифрового снятия слепков с применением запатентованного интраорального сканера (рис.1). Система включает в себя также рабочую станцию CAD в зуботехнической лаборатории, компьютер для обработки данных и производственного центра поддержки Cadent. Для снятия цифрового слепка стоматолог сначала заполняет электронную форму, что позволяет iTero мгновенно разработать индивидуальную последовательность сканирования для каждого конкретного пациента (рис.2). С помощью аудиоподсказок система запрашивает у стоматолога, какой материал будет использоваться для изготовления реставрации, тип финишной линии препарирования, оттенок зубов и реставрации и любые особые пожелания. С помощью данного сканера можно регистрировать практически любой вид препарирования, а также регистрировать прикус. Вся процедура занимает примерно 3-4 минуты. При необходимости стоматолог может внести нужные изменения и выполнить дополнительное сканирование. Затем электронный файл пересылают в лабораторию, где зубной техник изучает полученный

Рис.2 Снятие цифрового слепка

клинический случай и проверяет файл на полноценность и точность. После завершения компьютерного моделирования конструкции (CAD) зубной техник пересылает эти данные в Cadent.

Рис.3 Моделирование с учетом данных аксиографии

Изготовление реставрации

Когда моделирование будущей реставрации завершено, программное обеспечение CAD преобразовывает виртуальную модель в определенный набор команд. Они, в свою очередь, передаются на производственный модуль CAM, который изготавливает спроектированную реставрацию. Там полученный набор команд преобразуется в последовательность электрических импульсов, управляющих высокоточными движениями изготавливающего инструмента.

Избирательное лазерное спекание – одна из технологий, которые используются для изготовления керамических или металлических зубных реставраций. Примером могут служить стоматологические системы Medifacturing (BegoMedical AG, Germany) и DigiDent (Hint-ELs, Germany). При этом методе компьютер просчитывает траекторию движения инструмента, как и в других существующих CAD/CAM-системах. Однако система не сошлифовывает, а спекает лучом лазера слой материала, двигаясь по заданной траектории внутри емкости, заполняемой послойно керамическим или металлическим порошком. Каждый последующий слой спаивается с предыдущим.

Область применения стоматологических CAD/CAM-систем не ограничивается одним только изготовлением зубных протезов (таблица 1). Так, разработано несколько CAD/CAM-систем для применения в хирургической практике. Например, система SurgiGuide (Materialise, Belgium) используется для изготовления индивидуальных хирургических шаблонов, облегчающих правильное расположение зубных имплантов во время операции. CAD/CAM-система NobelGuidesoftware (NobelBiocare, Sweden) позволяет изготовить реставрацию непосредственно после установки имплантата. Обе системы используют данные, полученные методом компьютерной томографии, специальное программное обеспечение CAD, чтобы определить идеальное размещение реставрации, и технологии CAM для производства шаблонов или рабочих моделей.

Таблица 1. Компьютерные технологии, применяемые в стоматологии

Компьютерные технологии могут применяться на всех этапах оказания стоматологической помощи. Своевременная подготовка специалистов, в полной мере владеющих такими технологиями, является важным условием широкого внедрения современных информационных технологий во все сферы стоматологии.

Рис. 7 Рис.8

Рис. 9

Важно понимать, что любое изменение положения и формы зубных рядов, высоты и наклона плоскости окклюзии вертикальной высоты прикуса, степени резцового перекрытия в вертикальной и сагиттальной плоскостях можно оценить только путем визуального сопоставления с лицевыми признаками. Кроме того, подобные изменения могут вызвать изменение тонуса, формы и положения губ. Это связано с тем, что круговая мышца рта не имеет костных прикреплений, а верхние и нижние мышцы лица и щечные мышцы одним концом прикрепляются к костям лицевого черепа, а другим — к мягкотканым структурам рта. Из этого следует, что при планировании результата эстетического стоматологического лечения необходимо принимать во внимание не только возможные изменения самого зубного ряда, но также и окружающих мягких тканей.
Основой для проектирования являются как стандартные формы зубов из банка данных, так и собственные имеющиеся во рту зубы пациента. Основными инструментами для проектирования являются процедуры перемещения зубов, их повороты, масштабирование отдельных их частей или целиком,деформирование.

Сканеры для лицевого сканирования:

• лицевой трехмерный сканер faceSCAN III (Breuckmann, Германия) (Рис.10);

Рис.10

• лицевого трехмерного сканера, разработанный в ВНИИОФИ РАН (группа разработчиков отечественной стоматологической системы OpticDent) (Рис.11).

Рис.11 Лицевой трехмерный сканер

Для сканирования гипсовых моделей челюстей использовался стоматологический трехмерный сканер hiScanμ (рис. 12). В системе сканирования hiScanμ расположено три камеры для сбора данных и один проектор (фотограмметрия со структурированной подсветкой).

Рис.12 сканер hiScanμ

Работа универсального сканера Roland LPX-250 основана на методике сканирования точкой. На сканируемый объект проецируется луч лазера в виде точки, при этом сам объект вращается на поворотном столике во внутренней камере сканера и по изменению расстояния от объекта до дальномера сканера восстанавливается трехмерная поверхность (рис. 13). Максимальные размеры сканируемого объекта могут доходить до 0,4 метра в высоту и до 0,2 метра в диаметре.

Рис. 13. Лазерный сканер Roland LPX-250.

Для обработки данных трехмерного сканирования используется программа-редактор трехмерных моделей RapidForm от корейской компании INUS Technology. Логически программный продукт разделен на самодостаточные разделы (Workbenches), каждый из которых выполняет конкретную задачу и соответствует определенному этапу работы с трёхмерной моделью.

Рис. 14 Трехмерная модель лица, полученная в результате сканирования.

Для получения трехмерных зубных рядов снимают полные анатомические оттиски верхней и нижней челюсти, отливают гипсовые модели. Затем при помощи трехмерного сканера сканируют гипсовую модель зубного ряда с установленным на ней реперным объектом. Не меняя положение гипсовой модели, реперный объект снимается и повторно сканируется уже сам зубной ряд (рис. 15).

Рис. 15. Трехмерная модель зубного ряда пациента.

В итоге получаются несколько трехмерных моделей, не связанных между собой: трехмерную модель улыбающегося лица с реперным объектом в полости рта, трехмерные модели обеих челюстей с реперным объектом (рис. 16), трехмерные модели верхней и нижней челюстей.

Рис. 16. Не сопоставленные трехмерные модели лица и челюстей.

Сопоставление трехмерных моделей лица и челюстей осуществляется по рельефу на реперном объекте. Сопоставление проводится по точкам (3 и более), которые указывают на трехмерной модели (чем больше точек используется, тем точнее результат сопоставления) (рис. 17).

Рис. 17. Процесс сопоставления трехмерных моделей.

После сопоставления трехмерных моделей можно проверить точность при помощи специальной опции «Shell/shelldeviation». Затем удаляют несколько “ненужных” поверхностей. В итоге остается трехмерная модель улыбающегося лица пациента с зубными рядами, сопоставленными в корректном положении друг относительно друга (рис. 18).

Рис. 18. Финальный результат сопоставления трехмерных моделей.

Для дополнительного контроля правильности пространственного сопоставления моделей лица и зубных рядов использовали предварительно сделанные фотографии улыбающегося лица пациента в фас и профиль. На описанную выше методику получен патент № 2306113.

Рис.19 PlanmecaProMax 3D ProFace

PlanmecaProMax 3D - серия интеллектуальных и многоцелевых рентгеновских аппаратов, предназначенных для получения полной информации об анатомии пациента с мельчайшими подробностями. Устройства обеспечивают получение цифровых панорамных, цефалометрических и трехмерных изображений, а также имеют мощные программные средства обработки изображении, обеспечивающие решение всех возможных задач стоматологической рентгенологии. Все модели серии PlanmecaРгоМах 3D сконструированы на одной nлатформе, однако каждая модель предназначена для различных размеров поля изображения. Система PlanmecaProMax 3D Max предназначена для работы только с трехмерными снимками. Все существующие устройства PlanmecaProMax могут быть модернизированы до уровня PlanmecaProMax 3Ds, PlanmecaProMax 3D или PlanmecaProMax 3D Mid. Система PlanmecaProMax 3D Max имеется только в заводском варианте.

В платформе новаторской разработки PlanmecaProMax используется робототехническая технология SCARA для обеспечения предельно точных движении кронштейна, которые требуются для вращательной челюстно-лицевой рентгенографии. С использованием данной уникальной технологии может быть получена любая траектория движения, требуемая в соответствии с имеющейся или будущей программой экспонирования.

Рис.20 Возможности 3D- съемки

PlanmecaProMax 3D ProFace также основан на технологии объемной конусно-лучевой томографии, но отличается от своих собратьев уникальным сочетанием возможностей 3D-съемки: он обладает встроенной системой трехмерного сканирования лицевой части в дополнение к традиционной челюстно-лицевой трехмерной радиографии (Рис. 20). Получение трехмерной фотографии не требует дополнительного облучения пациента, а в сочетании с трехмерным рентгеновским снимком, 3D-фото является ценным активом для предварительного планирования лечения и операций.

Создание трехмерной фотографии лица не требует никаких дополнительных процедур в технологическом процессе: во время съемки аппарат принимает данные как 3D-фотографии, так и рентгеновского снимка. Если необходимо, 3D-фото могут быть сделаны отдельно, в этом случае пациент вообще не подвергается облучению. Лазеры сканирования лицевой геометрии и цифровая фотокамера собирают информации о текстуре и рельефе лица. Затем программное обеспечение объединяет информацию в 3D-фото, которое может быть проанализировано как отдельное изображение либо как часть трехмерного рентгеновского снимка. Трехмерная фотография визуализирует мягкие ткани в связи с костной структурой, что делает ее эффективным инструментом для ортодонтических, хирургических и эстетических операций. Так, PlanmecaProMax 3D ProFace одновременно делает и 3D-фотографию, и рентгеновский снимок, поэтому положение, мимика и мышцы пациента остаются неизменными и совместимы между изображениями. Операция предварительного планирования, где профессионал в области медицины может изучить анатомию лица в деталях, облегчает эксплуатацию и тщательно улучшает эстетический результат.

Рис .21 Диагностическая система К7 (Миотроникс)

Рис.22 Сканирование движений нижней челюсти

Компьютеризированное сканирование движений нижней челюсти (К7 CMS - computerizedmandi-bularscanning) позволяет анализировать движение нижней челюсти и определять положение ее в пространстве, что дает объективную характеристику зубочелюстной системе, которую невозможно получить традиционными методами диагностики.

Электромиография (EMG) (Рис. 23) позволяет измерить биопотенциал мышц как в покое, так и во время функции, что представляет собой ценную диагностическую информацию в оценке положения нижней челюсти и состояния всей жевательной мускулатуры. Использование поверхностных электросенсоров, которые прикрепляются на кожу в месте проекции определенных мышц, дает возможность определить степень гипертонуса (спазма) этих мышц.

Рис. 23 Электромиография

Электросонография(ESG) (Рис.24) измеряет шумы и тоны высокой и низкой частоты, которые возникают при работе ВНЧС. Щелканье, крипитация, шумы различного характера во время открывания и закрывания рта могут быть зарегистрированы и проанализированы с помощью этого метода.

Рис. 24 Электросонография

Анализ дает объективное предварительное представление о характере патологии сустава, взаимоотношениях суставного диска с суставной головкой.

Ультронизкочастотная электро-миостимуляция (TENS) (Рис.25) - метод расслабления мускулатуры головы и шеи посредством одновременной и двусторонней стимуляции тройничного и лицевого нервов. Такая стимуляция не только расслабляет мышцы, но и помогает перепрограммировать их, обеспечивая условия для определения оптимальной позиции нижней челюсти в создаваемом положении центральной окклюзии.

Рис.25 Сверхнизкочастотнаяэлектромиостимуляция с помощью Миомонитора

Вio-Раск

Рис. 26 компьютерный комплекс Вio-Раск

Правильное лечение стоматологического больного зависит от диагностики зубочелюстнои системы в целом. Использование новейших технологий позволяет и помогает врачу избежать ошибок при выборе плана лечения.

Вio-Раск — единственный в мире компьютерный комплекс диагностики биофункционального состояния зубочелюстнои системы (Рис.26), включающий в себя 8 программ. Вio-Раск позволяет исследовать и анализировать отдельно состояние ВНЧС, напряженно-стрессовое состояние мышц, движение нижней челюсти, окклюзию и многое другое.

Уникальность комплекса заключается в том, что врач может одновременно проводить исследование всей зубочелюстнои системы в целом, так как все программы сопряжены между собой.

Bio TENS

Рис. 27 Электронейростимулятор

BioTENS - это сверхнизкочастотныйчрескожныйэлектронейростимулятор (ULF-TENS)(Рис. 27). Он доставляет биполярный, точно выверенный, ритмический раздражитель к жевательным и мимическим мышцам. Одна пара электродов обеспечивает мягкую стимуляцию, передаваемую через пятый (V) и седьмой (VII) черепно-мозговой нервы, что положительно влияет на все жевательные и мимические мышцы.

Прибор QuadraTENS был разработан в 2006 году для применения в медицине и стоматологии. Это двухканальный ULF-ТЕNS, аналогичный прибору BioTENS. Два канала позволяют одновременно расслаблять две группы мышц. Кроме того, прибор QuadraTENS имеет режим «всплеска», который вызывает усиленное сокращение мышц без дополнительного «шока», обязательно возникающего при одиночном высокоамплитудном скачке, который необходим для такого сокращения. Режим всплеска был оптимизирован для увеличения эффективности прибора ULF-ТЕNS, особенно при воздействии на крупные мышцы, например, на трапециевидные мышцы.

Дополнительная пара электродов устанавливается с двух сторон в надключичной области шеи, обеспечивая стимуляцию одиннадцатого (XI) черепно-мозгового нерва, который содержит двигательное волокно трапециевидных и грудино-ключично-сосцевидных мышц. Другой вариант - установить электроды прямо над двигательной точкой трапециевидной мышцы или в точке любого другого электрода.

Рис. 28,29 Технология Т-Scan

Технология Т-Scan создавалась в помощь стоматологам для проведения динамического измерения окклюзии (Рис. 28,29). Сегодня, после многочисленных исследований, можно с уверенностью заявить: только Т-Scan III может предложить стоматологу совершенно новые окклюзиальные характеристики, включая временные параметры и силу нагрузки. Появилось 3-е, улучшенное поколение Т-Scan, обладающее необыкновенными возможностями, улучшающими лечение Вашего пациента.

Основные особенности нового поколения сенсоров:

• сенсор настолько тонкий, что не мешает натуральному смыканию зубов;
• одноразовый сенсор может быть использован для 15-25 записей окклюзии;
• сенсоры не имеют срока годности. Можно использовать их, когда это необходимо.

Рис.30 Программа Т-Scan с операционной системой Windows

Для определения окклюзионных контактов с помощью сенсора пациенту необходимо просто закрыть рот Программа Т-Scan работает основываясь на базовых элементах Windows. Каждый, кто знаком с операционной системой Windows, может работать с T-Scan на любом компьютере (Рис.30). Передача данных на монитор происходит в системе реального времени, Время передачи параметров от момента контакта зубов до появления на экране компьютера менее 0,01 секунды. Вся информация появляется в 2-х или 3-х окнах Windows на мониторе. Т-Scan позволяет проводить анализ по различным характеристикам, которые невозможно получить ни с одним «окклюзионным маркером»

Рис.31 Данные о сканировании

Данные о сканировании легко считываются и отображаются на экране компьютера в виде графиков наглядно демонстрируя процент приложенных сил на каждом отдельном зубе а также суммарное усилие на зубах правой и левой стороны и центре приложения сил (Рис.31). Кроме того все это взаимодействие отслеживается во времени позволяя контролировать процессы окклюзии, полного контакта и дисоклюзии с точностью измеряемой в миллисекундах. Преимущество, получаемое при использовании данной технологии, как для врача, так и для пациента не нуждается в не каких дополнительных стимулах.

JT-3D

Совершенно новый прибор JT-3D был спроектирован и разработан в соответствии с новейшими стандартами кинезиологии нижней челюсти. (Рис.32). Крепежная система прибора JT-3D позволяет быстро и легко установить прибор с правильным распределением веса, при этом она совершенно не касается лица пациента. Перед глазами, носом или ртом пациента нет никаких препятствий, вызывающих приступ клаустрофобии, и врачу ничего не мешает наблюдать за пациентом. Устройство слежения за движениями челюсти JT-3D совместимо со всеми текущими версиями программы BioPack, устройство автоматически устанавливается при подключении.

Рис.32 Устройство регистрации движений челюсти JT-3D

Модель устройства слежения за движениями челюсти JT-3D записывает движения точки на передних зубах в трех измерениях, Небольшой магнит, закрепленный на губной поверхности нижних резцов, контролируется набором датчиков, которые определяют три составляющие движения: вертикаль, горизонталь и движение вперед-назад. Устройство просто и надежно надевается на голову, создавая чрезвычайно прочное основание для датчиков феррозонда, Это позволяет наглядно представить даже небольшие движения челюсти.

Bio JVA

JointVibrationAnalysis (Анализ колебаний сустава) основан на простых принципах движения и трения (Рис.33). Когда гладкие поверхности трутся друг об друга, они создают незначительное трение и вызывают незначительные колебания. Если же взять грубые поверхности, то при их соприкосновении трение и колебание будут гораздо сильнее. Анализ колебаний сустава - единственная система, которая записывает колебания соединения в то время, когда они проходят через ткань. Это кажущееся незначительным отличие от старого «сонографического» оборудования обеспечивает удивительно четкое изображение волн сжатия, создаваемых височно-нижнечелюстным суставом.

Рис.33 JointVibrationAnalysis (Анализ колебаний сустава)

Bio JVA позволяет выполнять быстрые, неинвазивные и повторяющиеся измерения функции височно-нижнечелюстного сустава, чтобы облегчить диагностику функции височно-нижнечелюстного сустава. Понимание функционирования височно-нижнечелюстного сустава является необходимым при изменении вертикального, латерального или переднезаднего положения нижней челюсти.

Вio ЕМС II

Рис.34 Прибор для электромиографии

Вio ЕМG II был разработан специально для записи данных активности черепно-лицевой мускулатуры в состоянии покоя и в рабочем состоянии (Рис.34). Полученная информация имеет важное значение для клинициста, так как результат лечения не будет нарушать физиологию пациента. По сравнению с общепринятыми системами, которые отображают напряжение в микровольтах в каждом канале, Вio ЕМG II использует интуитивно понятные способы отображения данных, которые быстро и просто интерпретируются. Теперь возможно использовать систему для автоматической группировки мышц по качеству и силе поведения. Используя указанные пороговые значения, система автоматически определяет, какие мышцы неподвижны, а какие гиперактивны. Система позволяет моментально оценить синергию, симметрию и слаженность действия черепно-лицевых мышц, что существенно ускоряет процесс работы.

Вio ЕМG II - это единственная черепно-лицевая электромиограмма, позволяющая определить параметры как в расслабленном состоянии, так и при сжатии челюстей в одной записи без фазового сдвига, Все это стало возможно благодаря созданию единственной системы SЕМG, которая не имеет усиления.

Список используемой литературы:

1.С.И.Вольвач, «Обзор новых разработок и модификаций известных технологий CAD/CAM стоматологического назначения»,// Новое в стоматологии -2003.- № 7

2.Scott Henkel «Качество с самого начала. Использование технологии цифровых оттисков для изготовления качественных реставраций», // LAB журнал для ортопедов и зубных техников -2007.-№ 4.- С.54-56

3.К. Ронкин «Использование релаксации мышц головы и шеи с помощью миомонитора для определения идеальной окклюзии при ортопедическом или ортодонтическом лечении», // DentalMarket-2009.- № 5.- С.27-32

4.К. Ронкин «Использование электросонографии в диагностике суставного шума и дисфункции ВНЧС», // DentalMarket-2010.- №2.- С.91-94

5.А.Н. Ряховский, В.В.Левицкий «Новые возможности планирования эстетического результата ортопедического лечения» // Клиническая стоматология – 2008. – №4. – С.32-36

6. А.Н. Ряховский, В.В.Левицкий «Система 3D-визуализации лица и зубных рядов» // Панорама ортопедической стоматологии. – 2008. – №1. – С.2-4.

7. А.Н. Ряховский, В.В.Левицкий, М.А Мурадов, А.А. Карапетян, А.В. Юмашев «Сравнительная оценка методов трехмерного сканирования лица» // Панорама ортопедической стоматологии. – 2007. – №4. – С.10-13.

8. Chan, CA. Common myths of neuromuscular dentistry and the five basic principals of neuromuscular occlusion. Sept./Oct. Vol.2, Number 5. LV1 Dental Vision; 2002:10-11.

9. Alan David. CerecinLab: the CAD/CAM system with a difference. ActaMedDentHelv 5, 131-139 (2003).

Добавить в закладки:

Класс!

Меню Портала

Главная

Форум

Введение

Благодаря своей высокой точности, производительности и универсальности решаемых задач информационные технологии не могли не найти применения в медицине и, в частности, в стоматологии. Появились даже термины «стоматологическая информатика» и «компьютерная стоматология».

Цифровые технологии могут использоваться на всех этапах ортопедического лечения. Существуют системы автоматизированного заполнения и ведения различных форм медицинской документации, например KodakEasyShare (EastmanKodak, Rochester, N.Y.), DentalBase (ASE Group), ThumbsPlus (CeriousSoftware, Charlotte, N.C.), Частная практика стоматолога (DMG), DentalExplorer (QuintessencePublishing) и др. В этих программах помимо автоматизации работы с документами может присутствовать функция моделирования на экране конкретной клинической ситуации и предлагаемого плана лечения стоматологических пациентов. Уже существуют компьютерные программы, которые имеют возможность распознавания голоса врача. Впервые такая технология была применена в 1986 г. компанией ProDenTech (Batesville, Ark., USA) при создании автоматизированной системы ведения медицинской документации Simplesoft. Из таких систем наиболее востребована среди американских стоматологов DentrixDentalSystems (AmericanFork, 2003).

Компьютерная обработка графической информации позволяет быстро и тщательно обследовать пациента и показать его результаты как самому пациенту, так и другим специалистам. Первые устройства для визуализации состояния полости рта представляли собой модифицированные эндоскопы и были дорогими. В настоящее время разработаны разнообразные внутриротовые цифровые фото- и видеокамеры (AcuCamConcept N (Gendex), ImageCAM USB 2.0 digital (Dentrix), SIROCAM (SironaDentalSystemsGmbH, Germany) и др.). Такие приборы легко подключаются к персональному компьютеру и просты в использовании. Для рентгенологического обследования все чаще используются компьютерные радиовизиографы: GX-S HDI USB sensor (Gendex, DesPlaines), ImageRAY (Dentrix), Dixi2 sensor (Planmeca, Finland) и др. Новые технологии позволяют минимизировать вредное воздействие рентгеновских лучей и получить более точную информацию. Созданы программы и устройства, анализирующие цветовые показатели тканей зубов, например системы Transcend (ChestnutHill, USA), ShadeScanSystem, (Cynovad, Canada), VITA Easyshade (VITA, Germany). Эти устройства помогают определить цвет будущей реставрации более объективно.

Есть компьютерные программы, позволяющие врачу изучить особенности артикуляционных движений и окклюзионных контактов пациента в анимированном объемном виде на экране монитора. Это – так называемые виртуальные, или 3D артикуляторы. Например, программы для функциональной диагностики и анализа особенностей окклюзионных контактов: MAYA, VIRA, ROSY, Dentcam, CEREC 3D, CAD (AX Compact). Для выбора оптимального метода лечения с учетом особенности клинической ситуации разработаны автоматизированные системы планирования лечения. Даже проведение анестезии может контролировать компьютер.

Технология автоматизированного проектирования и изготовления зубных протезов

Несмотря на многообразие, основной принцип работы всех современных стоматологических CAD/CAM систем состоит из следующих этапов:

1. Сбор данных о рельефе поверхности протезного ложа специальным устройством и преобразование полученной информации в цифровой формат, приемлемый для компьютерной обработки.

2. Построение виртуальной модели будущей конструкции протеза с помощью компьютера и с учетом пожеланий врача (этап CAD).

3. Непосредственное изготовление самого зубного протеза на основе полученных данных с помощью устройства с числовым программным управлением из конструкционных материалов (этап CAM).

Сбор данных

Системы CAD/CAM значительно отличаются между собой на этапе сбора данных. Считывание информации о рельефе поверхности и перевод ее в цифровой формат осуществляется оптическими или механическими цифровыми преобразователями (дигитайзерами). Основное отличие оптического слепка от обычной плоской цифровой фотографии объекта состоит в том, что он является трехмерным, т.е. каждая точка поверхности имеет свои четкие координаты в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Устройство для получения оптического слепка, как правило, состоит из источника света и фотодатчика, преобразующего отраженный от объекта свет в поток электрических импульсов. Последние оцифровываются, т.е. кодируются в виде последовательности цифр 0 и 1, и передаются в компьютер для обработки. Большинство оптических сканирующих систем исключительно чувствительно к различным факторам. Так, небольшое движение пациента в процессе получения и накопления данных приводит к искажению информации и ухудшает качество реставрации. Кроме того, на точность оптического способа сканирования существенно влияют отражающие свойства материала и характер изучаемой поверхности (гладкая она или шероховатая). Механические сканирующие системы считывают информацию с рельефа контактным зондом, который шаг за шагом передвигается по поверхности согласно заданной траектории. Прикасаясь к поверхности, устройство наносит на специальную карту пространственные координаты всех точек контакта и оцифровывает их. Для обеспечения максимальной точности в процессе сканирования от начала и до конца недопустимо малейшее отклонение сканируемого объекта относительно его первоначального положения. Из всего многообразия доступных CAD/CAM комплексов пока только два обладают возможностью проведения высокоточного внутриротового сканирования. Этосистемы CEREC 3 (Sirona Dental Systems GmbH, Germany) и Evolution 4D (D4D Technologies, USA). Все остальные CAD/CAM системы оснащены точными оптическими или механическими сканирующими устройствами, размеры или особенности работы которых не позволяют проводить сбор данных о рельефе непосредственно в полости рта п