Возможности цифровых технологий. Цифровая стоматология: возможности новых технологий Ортодонтия в прошлом

Дата обновления: 11.02.2020

Дата публикации: 01.10.2019

Коронки за 1 час, лечение полного отсутствия зубов за 1 день - еще не так давно это казалось фантастикой, а сегодня стало реальностью. Стоматология активно развивается, приходят новые технологии, которые повышают качество лечения, делают его более комфортным для пациента. О возможностях цифровой стоматологии рассказывает , к. м. н., стоматолог-ортопед, профессор Медицинского института РУДН, президент Ассоциации цифровой стоматологии, главный врач Центра цифровой стоматологии МарТ’и (Москва).

Цифровая стоматология - что это такое?

Если говорить кратко, это любая стоматологическая манипуляция, выполненная с помощью компьютера. 3D-технологии в стоматологии значительно упрощают работу доктора, помогают ему и улучшают качество оказываемых услуг. Сегодня мы можем применять их на всех этапах лечения, во всех специализациях. Однако многие врачи ошибочно полагают, что стоматология цифровых технологий сейчас может полностью заменить работу зубного техника, работу доктора - нет, ни в коем случае, это невозможно.

Когда начала развиваться 3Д-стоматология?

Считается, что расцвет цифровой стоматологии начался в конце 80-х годов прошлого столетия, а точнее, в 1985 году был представлен прототип первой цифровой системы, которая позволяла изготавливать керамические вкладки непосредственно у кресла пациента. Первую систему выпустила компания Siemens, впоследствии этим занялась Sirona и долгое время была единственной компанией, которая выпускала цифровое стоматологическое оборудование для изготовления врачебных керамических реставраций. Сегодня же на рынке наблюдается масштабная конкуренция. Стоматология цифровых технологий в Москве - это не только оборудование, позволяющее изготавливать керамические реставрации, но и компьютерные томографы, приборы для определения цвета, программы для планирования лечения, 3D-принтеры и т. д.

Керамические реставрации за 1 час - это уже стандартный процесс, но еще есть к чему стремиться. Следующий этап - изготовление полного съемного протеза за это же время.

Какие преимущества 3д-цифровая стоматология дает пациенту?

Компьютерная стоматология дает пациенту главное преимущество - высокое качество оказываемой услуги. Те точность прилегания керамической реставрации и скорость работы, которые сегодня может предоставить цифровое оборудование, не может дать фактически ни один зубной техник. Реставрации изготавливаются из цельного куска керамики - качество, прочность и прилегание такой конструкции значительно выше.

Некоторые ошибочно считают, что не стоит тратить 1-1,5 часа на изготовление керамической конструкции, а лучше просто отправить оттиски зубному технику. Но если разобрать экономическую целесообразность, качество и скорость оказываемой услуги, можно смело утверждать, что изготовление реставрации в день прихода пациента в клинику намного эффективнее, чем второй визит к доктору через несколько дней.

Многие стоматологи называют цифровые технологии данью моде и бессмысленным занятием. Но, как правило, такие высказывания делают те, кто не имеет возможности или не хочет работать с новейшим оборудованием и ищет себе оправдание. Это не дань моде, это эволюция. Невозможно оставаться в прошлом веке, работать по старинке и убеждать себя, что это самое надежное.

Может ли пациент активно участвовать в процессе лечения?

Да, и это еще одно преимущество цифровых технологий. Если пациенту интересна 3d-стоматология, что это такое, он может наглядно наблюдать в клинике весь процесс планирования и лечения: как воссоздаются его будущие зубы, формы бугров, фиссуры, как определяется цвет. Это резко снижает процент неудовлетворенности конечным результатом и итогом лечения. Пациент сначала видит на компьютере, какими будут его новые зубы, потом может оценить примерочную реставрацию и внести коррективы. Человек полностью вовлечен в эту работу, с удовольствием за ней наблюдает, снимает на видео, выкладывает у себя в соцсетях - получается командная работа доктора и пациента.

Возможности цифровой стоматологии

Цифровые технологии

CAD/CAM

CAD - это технологии, которые позволяют моделировать различные конструкции, а CAM - способ воспроизводства: это может быть фрезерный станок, принтер, на котором изготавливается то, что было смоделировано.

С его помощью делаются оптические слепки. Когда оттиск снимается силиконовым материалом, есть вероятность возникновения погрешности из-за усадки материалов, нарушения целостности при транспортировке. Все это может привести к тому, что при отлитии гипсовой модели возникнут погрешности. Когда используется сканер, ошибки исключены, пациент получает более точную реставрацию.

3D-принтер

Стоматологические принтеры получили большой рывок за последние пару лет. На рынке представлено несколько видов принтеров, которые отличаются по точности, скорости изготовления конструкций. Но пока большое ограничение принтера связано с недостаточным количеством материалов, потому что многие из них еще не зарегистрированы в России, и это долгий процесс. Однако уже сейчас мы можем изготавливать разборные модели, временные коронки, хирургические шаблоны, индивидуальные ложки, капы и т. д.

Приборы для определения цвета

Один из самых популярных - прибор компании Vita. При усталости, неподходящем освещении доктор может ошибиться в подборе цвета - это приведет к погрешности. Техника не ошибается и четко определяет цвет натуральных зубов пациента, может сравнить цвет соседнего зуба и зуба, который моделируется. Бывает, пациент спорит с доктором из-за оттенка, а когда видит изображение на компьютере, многие вопросы снимаются. Сегодня большая проблема - это белизна зубов, пациенты часто просят сделать слишком белые зубы. Я спорю с пациентом только в том случае, когда он хочет поставить конструкции, которые ему не подойдут или противопоказаны. Но, если речь идет о цвете при тотальном протезировании или при изготовлении голливудской улыбки - виниров и, по моим личным убеждениям, это не очень хорошо, а пациент настаивает, я соглашаюсь под личную ответственность пациента. Сегодня мода на естественность, зубы изготавливают желтоватого цвета, с неровностями, режущим краем, чтобы они не бросались в глаза и не выглядели искусственно.

Сколько стоят цифровые технологии?

Хорошая современная услуга, которую предоставляет клиника цифровой стоматологии в Москве, на современном оборудовании не может стоить дешево! Есть немало докторов, предлагающих коронки, виниры по такой цене, до которой даже на половину не доходит стоимость работы врачей, практикующих в цифровой стоматологии. Себестоимость реставрации не столь высока, а цена складывается из стоимости самого оборудования - оно очень дорогостоящее. Есть ряд случаев, когда цифровые технологии помогают справиться с проблемой, решить которую без их использования невозможно. Например, у пациента откололся кусочек зуба, а завтра у него важное мероприятие.

Издатель: Экспертный журнал о стоматологии сайт

Понравилось? Поделитесь с друзьями.

Запишитесь на прием

прямо сейчас!

Ключевые слова

CAD/CAM СИСТЕМЫ / СТОМАТОЛОГИЯ / ЗУБНЫЕ ПРОТЕЗЫ / CAD / CAM SYSTEMS / DENTISTRY / DENTAL RESTORATIONS

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.

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.

Москва, ул. Мишина, д. 38.
м.Динамо. Выходите из 1-го вагона из центра, выходите из метро, перед Вами стадион "Динамо". Идете налево до светофора. По пешеходному переходу переходите на противоположную сторону Театральной аллеи, идете немного вперед. На противоположной стороне остановка. Садитесь в автобус №319. Едете 2 остановки до "ул.Юннатов". Переходите на противоположную сторону улицы. Слева от вас крыльцо- вход в клинику "ЭспаДент". Вы на месте!

г. Москва, ул. Академика Анохина д.60
Выходите из первого вагона из центра в сторону "улица Академика Анохина". Из стеклянных дверей направо. Вдоль лесного массива (по правую руку) по дорожке около 250м. до ул. Академика Анохина. Переходите на противоположную сторону улицы и идете направо, около 250м., до дома №60. В доме предпоследний подъезд, вывеска "Зубы за 1 день". Вы на месте!

Выходите из метро на ст. Савеловская (первый вагон из центра). Проходите до конца подземного перехода и выходите из метро в сторону улицы «Сущевский вал». Идете мимо ресторана "Дядя Коля". Проходите под эстакадой, далее следуете по подземному переходу на противоположную сторону ул. Новослободская. Продолжаете идти по улице Новослободской около 200м, мимо магазина «Электрика». На первом этаже дома №67/69, расположен ресторан «Трактир». Поверните направо, перед вами вывеска "Зубы за 1 день", поднимитесь на второй этаж. Вы на месте!

г. Москва, ул. Новослободская, 67/69
Выходите из метро на ст. Менделеевская (первый вагон из центра). Выходите из метро в сторону ул. Лесная. Идете по ул. Новослободская из центра по направлению к ул. Лесная. Переходите улицы: Лесная, Горлов туп., Порядковый пер. Доходите до пересечения ул. Новослободская с Угловой пер. Переходите переулок, перед вами здание, на фасаде вывеска "Зубы за 1 день". Вы на месте!

г. Москва, ул. Академика Королева, д. 10
От метро доберётесь за 15 минут. До трамвая 4 минуты, 5 минут на трамвае и 3 минуты до клиники. 1-ый вагон из центра. Выходите из метро, доходите до остановки трамвая и 4 остановки на любом трамвае, до Останкино. Выходите и возвращаетесь вдоль парка до дороги, переходите и налево 80м и увидите на фасаде вывеску "Центр Хирургической Стоматологии". Вы на месте!

г. Москва, От монорельса ст. ул. Академика Королева
Выходите из станции следуете вдоль ул. Академика Королева (по левую руку), проходите магазин "Мегасфера" до пересечения с дорогой. Поворачиваете направо и мимо лесопарка идете до дома №10. На фасаде вывеска "Центр Хирургической Стоматологии". Вы на месте!

Стоматологическая клиника "Миродент" - г. Одинцово, ул. Молодежная дом 48.
От ст. Одинцово автобусы №1, 36 или маршрутное такси № 102, 11, 77 - 2 остановки до остановки "Башня". От м. Парк Победы: автобус №339 до остановки "Башня". Клиника расположена на 2 этаже бизнес-центра.

Д. М. Полховский , кафедра
ортопедической стоматологии
Белорусского государственного
медицинского университета

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 Kodak EasyShare (Eastman Kodak, Rochester, N.Y.), Dental Base (ASE Group), ThumbsPlus (Cerious Software, Charlotte, N. C.), Частная практика стоматолога (DMG), Dental Explorer (Quintessence Publishing) 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 Dentrix Dental Systems (American Fork, 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 (AcuCam Concept N (Gendex), ImageCAM USB 2.0 digital (Dentrix), SIROCAM (Sirona Dental Systems GmbH, 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, Des Plaines), 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 (Chestnut Hill, USA), Shade Scan System (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

Теоретические основы автоматизированного проектирования и производства различных объектов сформировались в 60-х-начале 70-х годов XX века.
Для обозначения систем автоматизированного проектирования во всем мире используется аббревиатура CAD (от англ. Computer-Aided Design), а для обозначения систем автоматизации производства - CAM (от англ. Computer-Aided Manufacturing). Таким образом, CAD определяет область геометрического моделирования разнообразных объектов с использованием компьютерных технологий. Термин CAM, соответственно, означает автоматизацию решения геометрических задач в технологии производства. В основном это расчет траектории движения инструмента. Поскольку эти процессы дополняют друг друга, в литературе часто встречается термин CAD/CAM. Интегрированные CAD/CAM-системы - это максимально наукоемкие продукты, постоянно развивающиеся и включающие в себя новейшие знания в области моделирования и обработки материалов. Затраты на их разработку составляют 400-2000 человеко-лет.
Первые теоретические исследования о возможности использования автоматизированных систем для восстановления разрушенных зубов были проведены Altschuler в 1973 г. и Swinson в 1975 г. Прототипы стоматологических CAD/CAM систем впервые были предложены в середине 1980-х годов несколькими независимыми группами ученых. Anderson R. W. (система РroCERA, 1983), Duret F. и Termoz C. (1985), Moermann W. H. и Brandestini M. (система CEREC, 1985), Rekow (система DentiCAD, 1987) считаются первооткрывателями в этой области. Сегодня в мире уже выпускается около трех десятков различных работоспособных стоматологических CAD/CAM-систем.
С самого начала технология развивалась в двух направлениях. Первое - индивидуальные (мини) CAD/CAM-системы, позволяющие изготовить реставрацию в пределах одного учреждения, иногда даже непосредственно в стоматологическом кабинете и в присутствии пациента (CEREC 3, Sirona Dental Systems GmbH, Germany). Основное преимущество таких систем - оперативность изготовления любой конструкции. Например, изготовление однослойной цельнокерамической коронки от начала препарирования зуба и до момента фиксации готовой коронки при использовании системы CEREC 3 занимает около 1-1,5 часа. Однако для полноценной работы необходим весь комплекс оборудования (дорогостоящего).
Второе направление развития CAD/CAM-технологии - это централизованные системы. Они предусматривают наличие одного производственного высокотехнологичного центра, изготавливающего на заказ большой ассортимент конструкций, и целой сети удаленных от него периферических рабочих станций (например, РroCERA, Nobel Biocare, Sweden). Централизация производственного процесса позволяет стоматологам не приобретать изготавливающий модуль. Основной недостаток таких систем - невозможность провести лечение пациента за одно посещение и финансовые затраты на доставку готовой конструкции врачу, поскольку производственный центр иногда может находиться даже в другой стране.
Несмотря на такое многообразие, основной принцип работы всех современных стоматологических CAD/CAM-систем остался неизменным с 1980-х годов и 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).
Различные стоматологические CAD/CAM-системы отличаются лишь технологическими решениями, используемыми для выполнения этих трех этапов.

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). Термин «оптический слепок» для описания процесса оптического считывания информации с протезного ложа был введен французским стоматологом Франком Дуретом (Francois Duret) в 1985 г. 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. Это системы 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.

Все мы боимся идти к стоматологу, иногда даже кажется, что этот страх гнездится где-то на генетическом уровне. Но избежать регулярных визитов к зубному врачу невозможно, особенно учитывая, что болезни зубов напрямую оказывают влияние на развитие других, существенно более опасных заболеваний.

Уже сейчас почти везде стоматологические технологии существенно изменились, а будущее, которое уже практически за углом, обещает нам еще большие изменения в этой сфере здравоохранения. Представьте себе, что вы получаете зубной протез буквально через час после прихода к стоматологу, а не через 4 - 5 визитов к нему? А можете себе представить телемедицинский визит к дантисту? А что вы думаете о возможности вырастить себе новые зубы в 80-летнем возрасте?

Здесь мы хотим вас кратко познакомить с 8 главными инновациями в стоматологии.

Умная зубная щетка

"Умными" электронными приборами нас не удивишь, и вот теперь эта электроника добралась и до ванной комнаты. "Умная" электронная зубная щетка Kolibree вместе с соответствующим приложением позволяет сохранить уверенность, что вы правильно чистите свои зубы, а детям еще предлагает веселые игры, приучающие их к правильной и регулярной чистке зубов.

Выпустила свою, работающую через Bluetooth щетку и компания Philips, включив ее в свою и так достаточно большую линейку умных потребительских медицинских устройств. Она использует набор сенсоров, чтобы в реальном времени отслеживать, как вы чистите свои зубы. И делает это исключительно просто и понятно. Приложение показывает 3D-карту зубов пользователя, отображая зубы, которые он чистит в данный момент и говоря ему, если он чистил их мало или, наоборот, слишком долго. Предупреждает оно и о слишком большом давлении или жесткой манере чистки.

Дополненная реальность

В Страсбургском университете во Франции используют дополненную реальность для курсовых и практических работ с целью демонстрации стоматологических моделей студентам и предоставления возможности учащимся сравнивать созданные ими протезы с образцовыми моделями. Преподаватели этого университета верят, что буквально через несколько лет технология дополненной реальности полностью революционизирует обучение стоматологии.

Аналогичное устройство, получившее название DentSim Simulator разработала компания Image Navigation - оно использует технологию дополненной реальности для моделирования, позволяя студентам со всего мира оттачивать свои навыки. Этой системой обучения уже воспользовались 10 тысяч стоматологов из 17 стран.

Виртуальная реальность

Так же, как и технология дополненной реальности, виртуальная реальность (VR) может использоваться для обучения и повышения квалификации стоматологов. Сегодня только пара студентов может подсматривать из-за плеча хирурга за тем, как он делает сложную операцию и это существенно усложняет процесс обучения. Зато VR-камера позволяет транслировать операцию по всему миру и делать это буквально "глазами хирурга", если студенты используют VR-очки. Например, летом этого года Nobel Biocare уже организовала трансляцию операции на зубах, которая была доступна через устройства виртуальной реальности.

Технология виртуальной реальности полезна и пациентам - недавние эксперименты показали, что VR-трансляция природных расслабляющих сцен прекрасно работает как обезболивающее средства для людей в кресле стоматолога, оставляя при этом приятное "послевкусие".

Телестоматология

Многим людям трудно посещать стоматолога - из-за расстояния, болезней, инвалидности или старости. Телемедицина в стоматологии предназначена для решения этой проблемы - она обеспечивает более легкий и дешевый доступ к лечению. При этом она предназначена для смещения акцентов с расширенного лечения на превентивные процедуры, позволяя пациентам чаще консультироваться у специалиста и вовремя принимать нужные меры. В США эта услуга уже . Например, компания MouthWatch запустила полностью интегрированную телемедицинскую систему для стоматологов "под ключ", которая получила название MouthWatch . Эта система представляет собой платформу для стоматологов или гигиенистов, предназначенную для проведения визуальных консультаций пациентов, находящихся в удаленных местах и оценки в реальном времени (или в другое время по желанию больного) здоровья их ротовой полости с помощью обычного веб-браузера

Компьютерное конструирование и 3D-печать

Технологии компьютерного моделирования и производства с использованием 3D-печати начинают революционизировать стоматологические лаборатории. Они превращаются в существенно более дешевые и более эффективные цифровые лаборатории.

С помощью новых технологий процесс изготовления, например, коронок существенно ускоряется. Зуб подготавливается для установки протеза, затем делается его снимок, который отправляется в компьютер, управляющей машиной, изготавливающую подходящую именно этому пациенту коронку прямо в офисе и очень быстро.

За счет использования 3D-печати исключаются все промежуточные стадии, создающие очередь, и существенно упрощается работа врача. Такие решения для стоматологов уже предлагают компании Stratasys , Envisiontech и FormLabs.

Интраоральная камера

Одной из самых больших неудобств, с которым мы сталкиваемся в кресле стоматолога, это невозможность еще шире открыть рот, что не позволяет врачу хорошо рассмотреть то, что ему надо увидеть, даже при помощи своего стоматологического зеркальца. Эту проблему решает интраоральная камера.

Различные виды таких устройств уже предлагают компании MouthWatch, Dürrdental и Carestream Dental . Последние разработки в этой сфере позволяют создать революционные устройства с уникальными "жидкими" линзами, которые работают как человеческий глаз, позволяя без особого труда получить четкое, детальное изображение всех уголков рта пациента.

Регенерация зубов

Одним из самых интересных и перспективных направлений в стоматологии является зубная регенерация и предотвращение кариеса. Биоактивная замена дентина* позволяет стоматологам полностью переосмыслить методы лечения зубов.

Регенеративная медицина сегодня в основном опирается на исследования применения стволовых клеток и сегодня, в частности, ведется исследование, ставящее своей целью найти источник мезенхимальных стволовых клеток, которые обладают способностью формирования зубов.

В апреле этого года ученые из Гарвардского и Ноттингемского университетов уже разработали зубной заполнитель, который позволяет зубам самостоятельно вылечиваться. Это вещество работает за счет использования стволовых клеток для стимуляции роста дентина, позволяя пациенту вырастить себе зубы, пострадавшие от болезни. Представьте себе, что вы смогли избавиться от ваших искусственных зубов, которые к старости будут замещать ваши собственные.

CRISPR

CRISPR - это новейший метод редактирования генома, которые предоставляет нам сама природа и которым ученые научились пользоваться только сейчас. Уже сегодня ведутся исследования возможности использования этого метода для борьбы с раком и другими тяжелыми заболеваниями, может он использоваться и в стоматологии.

Исследователи считают, что уже скоро специалисты-стоматологи смогут идентифицировать гены, связанные с многими оральными патологиями. И когда это станет известно, можно будет найти CRISPR-решение, позволяющее нужным образом отредактировать структуру дефектного гена и еще в раннем детстве избавиться от проблем с зубами.

* Дентин - твердая ткань зуба, составляющая его основную часть.

Использованы материалы The Verge, Medical Futurists, VRScout, The Guardian, WebMD, Dental Products Report, Nature

Возможности цифровых технологий. Цифровая стоматология: возможности новых технологий Ортодонтия в прошлом

Цифровая стоматология - что это такое?

Когда начала развиваться 3Д-стоматология?

Какие преимущества 3д-цифровая стоматология дает пациенту?

Может ли пациент активно участвовать в процессе лечения?

Возможности цифровой стоматологии

Цифровые технологии

CAD/CAM

3D-принтер

Приборы для определения цвета

Сколько стоят цифровые технологии?

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

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

MODERN DIGITAL TECHNOLOGIES IN DENTISTRY

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

Умная зубная щетка

Дополненная реальность

Виртуальная реальность

Телестоматология

Компьютерное конструирование и 3D-печать

Интраоральная камера

Регенерация зубов

CRISPR