Стоматологические инновации. Цифровая стоматология: от 3D-моделирования до изготовления протезов

В последние годы происходит активное развитие компьютерных технологий во всех сферах человеческой жизни. Стоматология, как одна из самых востребованных областей медицины, берет на вооружение самые передовые цифровые технологии, тем самым повышая качество и быстроту лечения. Еще несколько лет назад изготовление и установка коронки за 1-2 часа казалось нам фантастикой, сегодня же моментальным протезированием или имплантацией никого не удивить. Новейшие методы лечения и изготовления протезов делают стоматологические процедуры максимально комфортными и удобными для пациентов.

Что такое цифровая стоматология

Большинство манипуляций в современной стоматологической практике выполняются с помощью различных компьютерных программ, которые упрощают работу врача и позволяют избегать ошибок. Сегодня компьютерные технологии применяются на всех этапах стоматологического лечения, позволяя специалисту достичь высоких результатов за короткое время. Конечно же, ни один компьютер не может заменить по-настоящему грамотного, знающего и опытного доктора, однако он может помочь ему повысить точность и качество предоставляемых услуг.

История развития цифровой стоматологии

Цифровая стоматология начала формироваться еще в 80-х годах прошлого века, а в 1985 году был впервые создан прототип цифровой системы, позволяющий проводить моментальное изготовление зубных вкладок. Сегодня на стоматологическом рынке представлено огромное количество разнообразных типов оборудования, с помощью которого можно проводить реставрацию зубов, а также планировать определенный результат лечения, подбирать цвет будущей коронки и т. д.

Сегодня в большинстве крупных клиник осуществляется программа керамической реставрации зуба за 1 час, в перспективе за это время можно будет изготовить полный съемный протез и сразу же установить его пациенту.

Преимущества цифровой стоматологии

Компьютерные технологии обеспечивают высокое качество стоматологических услуг благодаря непревзойденной точности и скорости работы. Современные реставрации, выполненные с помощью 3D методов, хорошо прилегают к тканям, имеют небольшую толщину и минимальный вес и практически не ощущаются во рту. Вытачивание коронок из цельного куска материала обеспечивает их высокую прочность и долговечность за счет отсутствия склеек и стыков.

Сравнивая качество изделий, выполненных по стандартной технологии со снятием слепков и ручным изготовлением протеза зубным техником, и произведенных на современном цифровом оборудовании, можно однозначно отметить повышение качества конструкций, а также скорость и экономическую целесообразность стоматологических услуг. Фактически пациент за один день обретает красивую и здоровую улыбку, покидает клинику с полноценным зубным рядом, полноценно выполняющим все свои функции. Физический и психологический комфорт человека, получившего качественную услугу в самые кратчайшие сроки, невозможно переоценить, ведь раньше на установку коронки приходилось тратить от трех до десяти дней, все это время испытывая дискомфорт и неудобства.

Для пациента процесс цифрового стоматологического лечения обладает еще одним неоспоримым достоинством: возможностью самому прогнозировать и определять результат лечения. Современные компьютерные программы могут моделировать фотографии человека, воссоздавая его будущую внешность после окончания лечения и протезирования. Во время «примерки» пациент может попросить врача внести изменения в его внешний вид, например, скорректировать цвет протеза. Возможность визуализации предстоящего результата работы помогает человеку избавиться от тревоги и беспокойства, довериться специалисту и получать от процесса положительные эмоции.

Для специалистов использование компьютерных программ также является максимально удобным. Нередко с одним пациентом работают сразу несколько врачей: стоматолог-терапевт, хирург, имплантолог, ортопед, ортодонт и т. д. Раньше для того, чтобы передать коллегам данные о пациенте, врачам приходилось распечатывать рентгеновские снимки, записывать данные в медицинскую карту, передавать друг другу слепки и другие материалы. Благодаря компьютерным технологиям все данные пациента теперь хранятся в одном месте и ими может воспользоваться любой врач при выполнении своей работы. Хранение цифровой 3D модели челюсти пациента уменьшает количество врачебных ошибок, неизбежных при одновременном ведении пациента разными врачами. Связь врача с зубным техником, контролирующим процесс изготовления конструкции, также упрощается, т. к. в зуботехническую лабораторию больше не нужно отправлять физические силиконовые или гипсовые слепки. Как правило, раньше большинство клиник не имели своей лаборатории и сотрудничали с различными сторонними лабораториями, не всегда в срок и качественно выполняющими свою работу. Сейчас цифровая зуботехническая лаборатория полного цикла может быть оборудована практически в любом медицинском центре.

Возможности цифровой стоматологии

Цифровая стоматология широко применяется при проведении любых стоматологических процедур. При имплантации врачи повсеместно используют цифровые хирургические шаблоны, с помощью которых определяется точное место установки импланта. Хирургический шаблон требует изготовления импланта посредством 3D принтера и его установки в заранее отмеченные места через специальные шахты. Постоянный навигационный контроль позволяет врачу избежать ошибок при установке, не допустить повреждения гайморовых пазух, костных структур и т. д. Установка импланта по шаблону намного более безопасна, чем традиционная установка «на глаз», поэтому вероятность осложнений при имплантации снижается практически до нуля.

С помощью современных 3D принтеров возможно также изготовить временную и постоянную коронку для импланта, т. е. пациент выходит из стоматологической клиники уже с красивой полноценной улыбкой.

В ортопедической стоматологии компьютерные технологии применяются для изготовления вкладок, коронок, виниров, а также съемных протезов. Использование современных методов изготовления различных протезов позволяют врачу увеличить качество услуг, а также уменьшить риск осложнений. Моментальное изготовление конструкций помогает врачам стоматологам-терапевтам повысить долговечность своей работы: вместо установки пломбы при обширном кариесе они могут использовать мгновенно изготовленные индивидуальные вкладки и коронки.

Цифровая стоматология сделала процесс ортодонтического лечения более быстрым, комфортным и удобным. Современные элайнеры также изготавливаются на 3D принтерах с учетом запланированных и визуализированных этапов лечения.

Цифровые технологии в стоматологии

На сегодняшний день в стоматологии используются несколько основных технологий, позволяющих ускорить процесс лечения и повысить его качество:

1. Технология CAD/CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing) – технология, позволяющая моделировать и воспроизводить различные ортопедические конструкции. В CAD/CAM технологии CAD представляет собой особые компьютерные программы, которые позволяют создавать 3D модели зуба или зубочелюстной системы, а CAM – это программное обеспечение, с помощью которого создается физический объект, коронка или протез

2. Интераоральный 3D сканер – сканер, позволяющий делать оптические слепки челюсти. В отличие от традиционной технологии, которая подразумевает снятие силиконовых слепков, снятие цифровых слепков отличается высокой точностью и отсутствие ошибок. Обычные силиконовые слепки могут давать усадку, повреждаться при хранении и транспортировке, из-за чего модель приобретает погрешности. При традиционном изготовлении слепков, как правило, пациенту необходимо провести как минимум одну примерку для устранения недостатков, цифровой сканер позволяет изготовить конструкцию и установить ее за один сеанс.

3. 3D принтер – стоматологический принтер, позволяющий в кратчайшие сроки создавать различные конструкции, например, временные коронки, капы, хирургические шаблоны с помощью специальных материалов. Преимуществами «распечатывания» изделий является точность и быстрота исполнения, а также возможность учета всех индивидуальных особенностей пациента.

4. Приборы для определения цвета – особые сканеры, позволяющие точно определить цвет зубов и выполнить окрашивание протеза, максимально совпадающее с натуральным цветом зубного ряда. Раньше при подборе цвета коронки врач мог полагаться только на собственное цветовосприятие, страдавшее от степени освещенности помещения и других факторов. Часто цвет, выбранный специалистом, не устраивал пациента, из-за чего изделие приходилось переделывать. На сегодняшний день аппараты для определения цвета могут создать максимально натуральный внешний вид конструкции, учитывающий все нюансы окрашивания натуральных зубов.

Процесс изготовления протеза с помощью компьютерных технологий

С развитием стоматологии врачи в крупных клиниках полностью отказались от снятия силиконовых и гипсовых слепков, исследования с помощью ручных окклюдаторов, подбора цвета путем прикладывания образцов коронок к зубному ряду. Всю предварительную работу по созданию модели конструкции за врача выполняет специальное оборудование.

На первом этапе врач-стоматолог использует специальный интераоральный сканер, который точно и тщательно сканирует ротовую полость пациента. На основе данных сканер-камеры создается цифровой слепок, загружаемый в компьютер. С помощью специальной программы врач на основе виртуального слепка изготавливает 3D модель будущего протеза, а также при необходимости выполняет визуализацию будущей коронки и внешности пациента. На этапе создания модели сам пациент может активно участвовать в работе, оценивая фото и рисунки своей будущей улыбки. Виртуальная «примерка» коронки, вкладки или протеза помогает оценить результат протезирования и при необходимости отредактировать те или иные параметры. Возможность визуализации результата снижает тревожность пациента и помогает врачу добиться наилучшего результата своей работы, повысив удовлетворенность клиента.

При изготовлении модели протеза сканер учитывает область отсутствия зубной единицы, оттенок соседних зубов, индивидуальные размеры и форму будущей коронки. Врач может вручную добавить ряд параметров конструкции, позволяющие сделать ее еще более точной.

Программа моделирования CAD передает данные о важнейших параметрах будущего изделия на специальный фрезерный станок, регулируемый технологией CAM. Современные фрезерные станки снабжены цифровым управлением и не требуют вмешательства зубного техника в процесс изготовления изделия. Современные коронки и вкладки изготавливаются из цельных кусков материала без склеек, что позволяет увеличить прочность и долговечность изделия. Благодаря высокой точности станка коронки, вкладки и виниры могут быть очень тонкими и легкими, но при этом прочными и устойчивыми к нагрузкам. Ни один, даже самый искусный и внимательный зубной техник, не сможет достичь толщины стенок ортопедической конструкции всего в несколько миллиметров без потери качества и повышения риска перелома стенки.

Для изготовления современного протеза достаточно всего 60-90 минут, тогда как раньше на это уходило от 3 до 10 дней. Припасовка и установка конструкции возможна сразу же после завершения изготовления, при этом модель не требует примерки и последующей доработки в течение еще нескольких дней, как это было еще 5-10 лет назад.

На данном этапе риск получения ошибки при изготовлении и установке ортопедической конструкции снизился более, чем на 98%, а это значит, что врачам в подавляющем большинстве случаев удается избежать осложнений лечения. Сокращение вероятности получения модели, не отвечающей основным параметрам, произошло из-за исключения человеческого фактора на всех этапах изготовления, начиная от снятия слепка и выбора цвета и заканчивая процессом вытачивания изделия.

Современные интеаоральные сканеры и использование протезирования CAD/CAM позволяют более точно и детально планировать все этапы протезирования, избегая ошибок, приводящих к развитию осложнений, необходимости перелечивания зуба и переустановки конструкции.

Подбор метода протезирования, измерение окклюзии и составление плана лечения в современной стоматологии также проводится с помощь компьютерных технологий. Раньше для проведения аксиографии – метода определения состояния височно-челюстных суставов, особенностей прикуса и других параметров, влияющих на возникновение адентии, использовались сложные аппараты с множеством распорок, ремешков, фиксаторов, противовесов и других приспособлений. Движения челюсти в аппарате записывались с помощью специального устройства – писчика, которое могло давать довольно значительные погрешности. Сейчас для проведения аксиографии используются специальные аппараты с высокочувствительными датчиками и камерами, которые сразу же передают все данные в специализированную компьютерную программу. Программа сама проводит расчет данных, необходимых для изготовления протеза, оценивает состояние зубочелюстной системы и составляет готовый план лечения.

В сложных случаях пациенту, которому планируется установить коронку или протез, может быть выполнена диагностика состояния зубочелюстной системы посредством современной высокоточной рентгенографии или компьютерной томографии. Снимки, полученные с помощью диагностических исследований, также загружаются в компьютерную программу, выполняющую 3D модель ротовой полости.

Для устранения дефектов зубов и реставрации отсутствующей зубной единицы могут использоваться различные ортопедические конструкции, к которым относятся:

·         Вкладки

·         Штифто-культевые конструкции

·         Полукоронки

·         Коронки

·         Протезы

Для изготовления даже самой небольшой конструкции еще несколько лет назад зубному технику приходилось тратить от трех до семи дней, т. к. практически вся работа выполнялась вручную на основании силиконовых слепков. При вытачивании изделия риск возникновения ошибки был довольно высок, т. к. слепки не всегда были качественными, часто давали усадку или деформировались при перевозке. Часто после предварительной примерки конструкция возвращалась технику на доработку, а иногда и на полную переделку. Все это время пациент был вынужден жить с временной коронкой, распорками, временной пломбой или просто «дыркой» в зубном ряду. Сейчас изготовление ортопедических изделий занимает не более одного часа, поэтому пациент возвращается домой из клиники с уже установленной коронкой или вкладкой, которая может выдерживать обычные жевательные нагрузки и выполнять все свои функции.

Революцию в изготовлении ортопедических конструкций произвела технология CAD/CAM, пришедшая в медицину из сферы самолетостроения. С помощью компьютерного моделирования врач изготавливает виртуальную модель челюсти и будущей конструкции. Для изготовления протеза используются фрезерные станки, которые полностью управляются компьютером и требуют вмешательства человека. Высокое качество и точность изделий является отличительной чертой технологии компьютерного моделирования и изготовления. По данным современных исследований погрешность при изготовлении изделий для протезирования у технологии CAD/CAM не превышает 15-20 мкм, в то время как при стандартной процедуре изготовления посредством литья этот параметр может составлять более 50-70 мкм.

Процесс протезирования с помощью технологии CAD/CAM происходит в три этапа:

1. Исследование зубочелюстной системы пациента с помощью современных компьютерных технологий

2. Процесс выполнения 3D модели конструкции

3. Изготовление протеза и его установка пациенту

Весь процесс лечения с момента начала диагностики до установки и фиксации протеза происходит за один визит в клинику. Врач, использующий технологию CAD/CAM, может работать как с вкладками и коронками, так и с полноценными мостовидными протезами.

Зачастую для изготовления высокоточных протезов используется специальный лазер, который посредством огромного числа импульсов обтачивает блок материала исходя из заложенных в программу параметров. Для изготовления конструкции с помощью лазерного оборудования стоматолог так же создает 3D модель в специальной программе, после чего загружает в аппарат блок, из которого будет изготовлен протез. Благодаря сверхмалым размерам лазерного луча изделия, выполненные на таких станках, отличаются точностью и легкостью, а также максимальной естественностью.

Для создания современных ортопедических конструкций используются самые высокотехнологичные материалы. Металлические, золотые или керамические конструкции постепенно уходят в прошлое, т. к. их внешний вид и прочность оставляют желать лучшего. На сегодняшний день чаще всего для протезирования врачи выбирают e-Max коронки или коронки, выполненные из диоксида циркония.

Цельнокерамические e-Max коронки изготавливаются из специальной стеклокерамики – гипоаллергенного и биосовместимого материала, максимально точно повторяющего цвет, плотность и прозрачность натуральных зубов. С помощью стеклокерамики можно изготавливать не только коронки, но также виниры и вкладки. Коронки e-Max можно устанавливать как в «зону улыбки», так и в зону жевательных зубов.

Циркониевые коронки являются наиболее предпочтительным вариантом для цифрового протезирования. Коронки изготавливаются по технологии CAD/CAM с созданием прочного цельного каркаса и тонкого керамического напыления. Коронки из диоксида циркония обладают большим запасом прочности, при этом толщина стенок составляет всего несколько миллиметров. Коронки максимально естественно выглядят во рту при смехе и разговоре, хорошо выдерживают жевательные нагрузки и обладают низкой теплопроводностью. Данный типа коронок можно использовать при протезировании на имплантах, т. к. конструкция обладает сверхмалым весом и может использоваться как для установки в зоне передних зубов, так и в зоне жевательных зубов.

Для того, чтобы сделать коронки и протезы максимально незаметными внешне, врач-стоматолог использует специальные сканеры для определения цвета зубов. Раньше подбор оттенка будущей конструкции определялся «на глаз», что часто вызывало недовольство пациента. Каждый человек видит и оценивает цвет предметов по-разному, этому способствуют нюансы освещения, ношение очков и контактных линз, индивидуальные особенности зрительного анализатора. Нередко при примерке коронки пациенту казалось, что подобранный врачом цвет не подходит ему, тогда изделие приходилось возвращать зубному технику. Часто, стремясь к улучшению эстетики улыбки, врач или сам пациент выбирали слишком белый, неестественный цвет будущего протеза, что после установки сильно бросалось в глаза и портило внешность. Нередко коронка была достаточно неплохо окрашена, однако не обладала нужной глубиной цвета, прозрачностью, неоднородностью. При использовании современных сканеров изделие окрашивается в максимально натуральный цвет, при этом учитываются такие нюансы, как неравномерность оттенка, наличие желтоватых или более светлых оттенков на режущих краях и т. д. Наличие компьютерной модели и возможность предварительной визуализации будущего протеза позволяют врачу и пациенту совместными усилиями добиться идеального результата и максимальной натуральности искусственного зуба.

Развитие цифровых технологий в стоматологии позволяет стоматологам оказывать пациентам более качественные услуги за короткий промежуток времени, что в целом увеличивает удовлетворенность клиентов обслуживанием. Интенсивное развитие цифрового протезирования делает возможным быстрое устранение дефектов зубного ряда для пациентов, столкнувшихся в внезапной потерей зуба, утратой части зубной единицы, глубоким кариесом или пульпитом. Благодаря моментальному протезированию человек может обрести красивую улыбку без боли и дискомфорта уже в день обращения в клинику.