На данный момент общество переживает период перманентных изменений, уровень развития многих отраслей, в том числе стоматологии, поднимается все выше, и направление этого роста связано с цифровизацией процессов. Основная идея и вектор развития — создание digital twins.

Имея огромный потенциал, технология цифрового двойника в стоматологии все еще находится на начальной стадии распространения и использования.

Кто такие digital twins?

Идея цифровых близнецов заключается в создании копии человека в виртуальном пространстве благодаря совмещению в единое целое разных форматов данных, среди которых конусно‑лучевая компьютерная томография (КЛКТ), внутриротовой скан и скан лица.

Как это осуществляется?

Для того, чтобы создать своего виртуального двойника, нужно сначала получить цифровые данные. С помощью компьютерного томографа мы получаем множество файлов в формате DICOM. Каждый файл — это тонкий горизонтальный срез объекта. Далее с помощью специальных программ мы объединяем все файлы в один, переводя их в формат stl. Также возможна сегментация зубов и костей черепа по плотности структур, то есть из множества DICOM файлов получается множество файлов stl — отдельно зубы, челюсти и остальные кости.

Данные внутриротового сканирования мы получаем с помощью специальных сканеров, у нас в Конфиденции это iTero и 3Shape. Скан лица аналогично получается с помощью сканера. Существуют специальные сканеры лица, оптимизированные для использования в стоматологии, однако возможно без потери качества использовать и неспециализированные варианты. Альтернатива скану — 2D фотография лица. Это, конечно, лучше, чем ничего, но, определенно, 3D изображение имеет преимущество над плоским вариантом, так как позволяет оценивать не только один, а все возможные ракурсы.

Далее все данные объединяются в программах для планирования стоматологического лечения.

Что нам это дает? 

Для ортодонтов 

Визуализация зубов вместе с их корнями позволяет создавать сетапы (виртуальное перемещение зубов) с учетом их положения в кости, что позволяет снизить риск такого осложнения ортодонтического лечения, как рецессии и оценивать реалистичность объема перемещения зубов.

Совмещение скана зубов со сканом лица дает возможность планировать не просто перемещение зубов, а будущую улыбку пациента, учитывая положение мягких тканей и так называемую экспозицию резцов — какой объем зубов виден во время разговора. С эстетической точки зрения чем больше экспозиция резцов, тем моложе нам кажется человек.

Кроме того, мы обращаем внимание на визуализацию десны при улыбке — при ее наличии такая ситуация называется десневой улыбкой, и некоторые пациенты хотят ее корректировать. Наличие совмещенного скана лица со сканом зубов помогает нам еще до начала лечения показать пациенту, к какому результату мы можем прийти и выбрать оптимальный план лечения.

Имея цифрового близнеца пациента, можно также спланировать изменение профиля лица при разных вариантах лечения — с удалением зубов, без удаления, с ортогнатической операцией.

Визуализация сегментированных зубов и челюстей на КТ облегчает планирование лечения в случаях с ретинированными зубами, а именно определение места доступа и векторы сил для более предсказуемого и безопасного лечения, которое позволяет не только сохранить ретинированные зубы, но и дать им шанс на функционирование в полости рта.

Совмещение двух файлов КТ с сегментированными зубами до и после лечения ортодонтического пациента представляет собой особую ценность для детального анализа проведенной работы врачом, что открывает нам отличную возможность для обучения, в разы повышая эффективность практики и получения опыта врачом и позволяя ему расти над собой еще быстрее.

Для ортопедов

Совмещение скана зубов и скана лица в случае работы стоматолога‑ортопеда куда более важны, чем для других специалистов. Это один из ключевых инструментов для достижения эстетичного и функционального результата. Врач еще до начала лечения может «примерить» будущие реставрации пациенту в виртуальном варианте и обсудить с ним возможные планы лечения.

Кроме того, это отличный инструмент для коммуникации между ортодонтом и ортопедом. Ортодонт может создать сетап перемещения зубов, затем ортопед на планируемом результате ортодонтического лечения моделирует будущие ортопедические конструкции, и все это происходит с учетом биологических особенностей костной ткани и мягких тканей пациента.

Для гнатологов

Специалисты, которые занимаются патологией височно‑нижнечелюстного сустава (ВНЧС), работая с цифровым двойником пациента, могут найти положение нижней челюсти, позволяющее вылечить пациента с патологией ВНЧС. Симуляция мышц, связок, суставного диска пока кажется невозможной, но мы можем ориентироваться на анатомические структуры, что делает подход к лечению более индивидуализированным.

Имея оборудование, регистрирующее характер движений нижней челюсти, данные электромиографии и МРТ ВНЧС, врач может дополнить ими общую картину и планировать лечение пациента с большей предсказуемостью.

Для хирургов

Стоматологи‑хирурги могут планировать комплексную реабилитацию стоматологического пациента совместно с вышеперечисленными специалистами. Одно из важных преимуществ такого подхода — сокращение сроков лечения за счет совмещения планирования ортодонтического лечения с хирургическими манипуляциями.

В традиционном подходе хирург приступает к имплантации ближе к концу ортодонтического лечения, и чаще всего требуется около нескольких месяцев после снятия ортодонтических конструкций до того, как имплантат начнет выполнять свою функцию вместе с установленной на него коронкой.

Цифровой близнец пациента может ускорить этот процесс — ортодонт в самом начале создает сетап перемещений зубов, на котором хирург планирует постановку имплантатов, и операция имплантации может проводиться с самого начала лечения. Преимущества этого подхода — возможность использовать имплантат в качестве опоры (снижение стоимости лечения за счет отказа от использования ортодонтических миниимплантатов), уменьшение сроков всего лечения и улучшение жевательной функции в кратчайшие сроки.

Кроме того, для более точного результата стоматологи‑хирурги используют специальные шаблоны для операций имплантации, костных пластик, пластик десны, пересадки зубов, установки ортодонтических минивинтов.

Все это осуществляется также благодаря совмещению интраоральных сканов и КЛКТ пациентов.

Будущее близко или оно уже настало?

Идеальный вариант — комбинация всех вышеперечисленных функций в одной программе. На сегодняшний день подобной программы не существует, но тенденции рынка говорят о том, что все к этому идет. Практически все функции уже представлены в разном софте, в программах они реализуются по‑разному, но при наличии желания и определенных знаний уже сейчас мы можем создавать цифровых близнецов пациентов и качественно повысить уровень планирования лечения и его реализации.

Цифра не равно точность, так как на любом этапе работы в цифровом протоколе возможны погрешности, но в целом они значительно меньше, чем в аналоговом варианте. Ключевое преимущество в этом подходе — новые возможности, которые попросту отсутствуют при использовании традиционных методов.

Идея цифрового двойника может быть сложной. Но понимание этой концепции, даже в ее самой базовой форме, может предоставить новые возможности и приблизить цифровое будущее медицины.