Обоснование автоматизированного цикла изготовления стоматологической реставрации

Если оставить в стороне философский аспект стоматологической проблемы, и сосредоточиться на таком утилитарном процессе как изготовление зубных протезов, то невозможно не упомянуть о сложностях, возникающих в связи с влиянием человеческого фактора на качество конечного продукта (стоматологической реставрации). <br/>

С развитием современных технологий (3-D сканирование полости рта, конусно-лучевая томография, и др.) заметно повысилось качество стоматологических услуг в целом. Сейчас, многие части этого цикла выполняются автоматизировано или частично автоматизировано (автоматическое сканирование, фрезерование протезных конструкций, 3-D печать, лазерное спекание металлов и др.).

Но процесс препарирования твёрдых тканей зуба в контексте оказания зубоортопедических услуг совершается по прежнему мануально (ручным способом), это не может не сказаться на результате т.к. в повседневной практике врача стоматолога оператора,  имеют место такие явления как стресс, утомляемость, сложно воспринимаемые системой биологического зрения эффекты связанные, как с положением врача и пациента, так и оптико-физическими свойствами тканей зуба (искажения пространства, блики, опаловость твёрдых тканей зуба и др.). При наличии технологии автоматизированного препарирования с минимальной или нулевой погрешностью, возможно предотвратить вышеперечисленные негативные явления и факторы. Итак, для того, чтобы полностью автоматизировать процесс создания стоматологической реставрации, как нам кажется он должен иметь следующий циклический вид.

Алгоритмизированный интерактивный редуцирующий сканнинг зуба.

Перспективным направлением в стоматологической практике является использование лазерных технологий.</b> Интерес к лазерным технологиям объясняется множеством преимуществ перед другими методами лечения. на пример противовоспалительное действие, биостимулирующий эффект, усиливающий регенерацию тканей и способствующий скорейшему заживлению и предотвращению образования послеоперационных рубцов, антибактериальное действие, отличный  гемостатический эффект, аналгезирующий и иммуностимулирующий эффекты – вот достаточно небольшой перечень позитивных свойств лазерного излу­чения, которые так необходимы для использования в медицинской стома­тологической практике. При использовании в процессе лечения лазерного излучения отсутствуют давление, трение и вибрация, так как процесс проходит без прямого контакта с тканями. Лазерное излучение практически не воздействует на нервные клетки, что позволяет осуществлять лечение с минимальным количеством анестетика, а в некоторых случаях без использования анестезии.

Лазерное излучение в стоматологии начали применять еще в 80-е годы прошлого столетия. За этот период было создано множество различных лазерных систем для использования в стоматологии, исследователями и клиницистами было предложено множество показаний для применения лазерной энергии, но наибольшее клиническое применение получили диодные и эрбиевые (Er: YAG) стоматологические лазеры.

Диодные лазеры уже достаточно широко применяются в стоматологии при работе на мягких тканях. Определенная длина волны стоматологического диодного лазера (792-1040 нм), широкие возможности регулировки мощности лазерного излучения (0,5-7 Вт), времени экспозиции и режима работы позволяют использовать диодные лазеры в различных областях стоматологии: хирургии, пародонтологии, эндодонтии, терапии и, даже, в эстетической стоматологии при отбеливании зубов.

Практически с момента создания первого медицинского лазера исследователи искали возможность препарирования твердых тканей с помощью лазерного излучения. Появление эрбиевого лазера с дальнейшими многочисленными научными исследованиями позволили разработать безопасные и предсказуемые алгоритмы работы с твердыми тканями в полости рта.

Важное значение для понимания процесса взаимодействия лазерного излучения с биологической тканью, имеет знание физических параметров лазерного излучения и характера его поведения в различных тканях. Эрбиевые стоматологические лазеры с длиной волны 2940 нм идеально подходят для препарирования твердых тканей, так как такое излучение имеет максимальное поглощение водой и гидроксиаппатитом, которые в большей степени содержатся в костной ткани и тканях зуба. Кроме того, длина волны очень важный параметр лазерного излучения, но далеко не единственный, который необходимо учитывать при работе с разными биологическими тканями. Известно, что зубная эмаль на 8% состоит из воды, на 2% из ор­ганических веществ и на 90% из ми­неральных, дентин на 25% -из воды, 30% органических и 45% минеральных веществ, костная ткань – на 40% из воды, 37% из органических и 23% минеральных, а мягкие ткани – на 83% из воды и 17% минеральных веществ. Очевидно, что эти ткани по-разному будут реагировать на воздействие лазерного излучения, поэтому для эффективной работы с различными тканями значение, кроме длины волны, имеют следующие параметры – мощность излучения и импульсный режим работы, который в свою очередь имеет ряд важных меняющихся параметров: длительность импульсов, их количество и частота следования. Излучение эрбиевого стоматологического лазера находится в инфракрасном спектре, т.е. этот вид лазерного излучения является тепловым, поэтому при работе лазера обязательно необходимо использовать водяное и воздушное охлаждение. Кроме того, действие лазерного излучения основано на гидрокинетическом эффекте — абсорбции мельчайшими водными частицами оптической энергии лазера, приводящее к возникновению возбужденных микрочастиц, что позволяет делать точные разрезы мягких тканей и проводить препарирование твердых тканей.

То есть безопасные параметры лазерного излучения для здоровья зуба достаточно хорошо изучены и могут быть рекомендованы для эксплуатации. <br/>

Отличия оптического сканирования зубных рядов от традиционных оттисков

1. Контроль препарированных культей зубов во рту. Точность препарирования – важный этап в протезировании. С помощью сканера врач-стоматолог может обнаружить неточности обработки зуба такие как: поднутрения, несоосность препарированных стенок культи зуба, недостаточный уровень выключения обработанных зубов из прикуса. Следовательно, существует возможность исправления ошибок и передачи технику точной информации, что исключает повторные визиты пациента и повышает качество изготовления работы.

2. Сканирование протезного ложе и перевод его в цифровой формат позволяет устранить ошибки, возникающие при снятии  конвенционального оттиска, такие как: оттяжки, поры, неточность проснятия границ препарированных зубов и т.д. А  так же, исключает получение некорректной модели техником, связанной с пусть даже незначительной усадкой оттискного материала.

3. Оптические Сканеры позволяет производить точную регистрацию смыкания зубов, что исключает всевозможные погрешности в применении пластических регистраторов (воск, силиконовые массы).

Современные сканеры (Lava, Procera, Cerec, I-tero, 3-shape, wiland…) не нуждается в использовании дополнительных средств для уточнения и борьбы с бликами, что позволяет осуществлять снятие высокоточных сканов. Погрешность в данном случае стремится к 0, в редких случаях доходит до 3 мк, что увеличивает качество изготовления, а в последствие прилегания каркаса будущей работы.<br/>

Кроме этого, отсутствие потребности в применении вспомогательных материалов, с этической точки зрения ведет к созданию максимально комфортных условий для пациента.

Нужно заметить, что современные внутриротовые сканеры по качеству сканирования и построению 3d модели плотно подошли к лабораторным и промышленным и могут с смело конкурировать с ними, что и предположительно можно взять за основу интеграции будущего девайса- СААПа (Стоматологический аппарат автоматизированного препарирования) ведь они, внутриротовые сканеры достаточно миниатюрны и эргономичны по сравнению со стационарными сканерами.

Возможности использования цифрового скана при изготовлении каркаса работы

Технология цифрового оттиска позволяет изготавливать:

1. Восковую модель каркаса, выточенную на станке, что исключает всевозможные усадки при плавлении воска, а так же позволяет в дальнейшем изготовить каркас модели из необходимого сплава по классическим технологиям (КХС, НХС, золотоплатиновые, серебряно-палладиевые сплавы и т.д.).

2. Временные коронки из акриловой пластмассы

3. Временные коронки длительного ношения, армированные стекловолокном

4. Выточенные каркасы из разных сплавов металла (CoCr, NiCr, AuPa, AuPl, Ti, ZnO2)

При компьютерном моделировании каркасов, в зависимости от выбранного материала, программа учитывает необходимо допустимые зазоры между культей препарированного зуба и каркасом коронки. Более того, программа моделировки может изготовить каркас конструкции в анатомической форме с учетом толщины наносимой керамики, что обеспечивает идеальную поддержку керамической массы, а, следовательно, минимизирует вероятность скола.

При работе, производимой на искусственных опорах (implant), особенно с применением индивидуальных абатментов, возможно сканирование самих абатментов, что исключает постоянную снятие/установку абатмента при каждой примерке в полости рта пациента. После такого сканирования техник с помощью программы (EXOCAD, 3-shape и им подобных) и специального станка или принтера изготавливает модель, идеально соответствующую протезному ложу с установленными абатментами. Эта техника работы позволяет минимизировать шансы нарушения интеграции имплантата в костной ткани, связанной с ротационными нагрузками, например при затягивании абатментов к имплантатам.

Резюмируя вышесказанное напрашивается вывод: устройство, объединяющее возможности зубного сканирования и оперативного препарирования в автоматическом режиме, существенно облегчит работу прикладной стоматологии и сделает её высокоприцезионной, уменьшив влияние человеческого фактора на стоматологическую услугу в целом.

Др. А.Беков