На главную Написать письмо редактору сайта Поиск по сайту
 
 
информационный стоматологический сайт
 
Главная
Новости
Новинки
Статьи
 Ортопедическая
 Терапевтическая
 Зуботехническая
 Имплантология
 Менеджмент
Фотогалерея
Форумы
Конкурс
База
Гостевая
Статистика
Вакансии
Резюме
Запись на прием
СтоматТоп
Справочник
Юмор
Рекламодателям
Поиск по сайту
Контакты
Эксперимент
ДентаВики
Каталог книг
Меценатам
Карта



Новая возможность
- чтобы быть в курсе последних обновлений, Вы можете подписаться на новости нашего сайта.
Подписаться:
E-mail:
 


Рейтинг@Mail.ru





[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ к списку статей ]

Сравнительный обзор внутриротовых трехмерных цифровых сканеров для ортопедической стоматологии.

Авторы:

Костюкова В.В. - врач-ординатор ЦНИИС и ЧЛХ.

Ряховский А. Н. - д.м.н., профессор ЦНИИС и ЧЛХ.

Уханов М.М. - м.н.с. ЦНИИС и ЧЛХ.
E-mail: uhanov1@yandex.ru

Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, Москва, отделение современных технологий протезирования

Источник: журнал "Стоматология", Том 93, №1, 2014 г., стр. 53-59.

Разработка первой системы для проектирования и изготовления коронок началась во Франции под руководством доктора Francois Duret в 1971 году. В 1973 году была представлена его диссертационная работа под названием «Оптический оттиск», в которой впервые в стоматологии была выдвинута концепция автоматизированного проектирования и изготовления зубных протезов - CFAO (Conception et Fabrication Assistee par Ordinateur) [14], или CAD / CAM (computer aided design / computer aided manufacturing). В 1984 году F. Duret разработал и запатентовал устройство CAD / CAM [15]. Разработанная система была представлена на конференции в Чикаго в 1989 г. на примере изготовления коронки зуба за 4 ч.

Но сама разработка первого цифрового внутриротового сканера относится к 1980 г. (швейцарский стоматолог доктор Werner Mormann и итальянский инженер-электрик Marco Brandestini). В итоге в 1985 г. появилась первая коммерческая CAD/CAM-система для непрямых стоматологических реставраций CEREC («Siemens AG») [11].

Благодаря научным исследованиям и разработкам в этой отрасли начали появляться интраоральные сканеры с улучшенными характеристиками. Эти системы были способны создавать трехмерные (3D) виртуальные изображения отпрепарированных зубов, на основании которых могли непосредственно изготовляться непрямые реставрации (с помощью CAD/CAM-систем), или эти системы могли использоваться для создания точной модели для реставраций в зуботехнической лаборатории.

Основными преимуществами применения интраоральных сканеров являются:
— отсутствие неприятных ощущений, связанных с нахождением большого объема оттискной массы в полости рта при получении традиционного оттиска;
— возможность использования при повышенном рвотном рефлексе у пациента;
— отсутствие погрешностей, присущих традиционным оттискам: нарушение пропорций; неправильное или неполное смешивание материала; ингибирование твердения оттискного материала из-за замешивания в латексных перчатках или наличия химически активных веществ на зубах пациента; неправильное введение оттискной ложки с материалом в полость рта; движения пациента во время получения оттиска; оттяжки; воздушные поры; дефекты из-за попадания слюны или крови; контакт ложки с зубом; отрыв оттискной массы от ложки; перелом гипсовой модели при удалении оттиска;
— возможность оценить клиническую ситуацию и качество оттиска сразу после его получения; в случае обнаружения дефекта трехмерной виртуальной модели в подавляющем большинстве устройств достаточно отсканировать повторно только данную область, а не всю челюсть;
— значительно ускоряется передача данных в лабораторию, нивелируются риски, связанные с повреждением или потерей оттиска во время транспортировки;
— возможность начать проектирование будущей конструкции без необходимости изготовления физической модели зубного ряда, что сокращает общие сроки выполнения работы;
— устраняется возможность передачи бактериальной или вирусной инфекции в зуботехническую лабораторию вместе с оттиском;
— исключается попадание оттискного материала на одежду врача или пациента.

В основу работы интраоральных сканеров положены бесконтактные оптические технологии: конфокальная микроскопия; оптическая когерентная томография; фотограмметрия; активные и пассивные стереоскопия и триангуляция; интерферометрия и принципы фазового сдвига. Для уменьшения таких помех от сканируемых объектов, как прозрачность и отражение материалов, влажность и случайные движения, в некоторых устройствах комбинируются различные методы получения информации о рельефе поверхности. Кроме того, применяется несколько видов источников структурированного света и оптических компонентов. Принципы работы сканирующих устройств подробно изложены в книге А.Н. Ряховского «Цифровая стоматология» [5].

Итак, применение трехмерных цифровых внутриротовых сканеров дает много преимуществ, представленных выше, однако существуют и некоторые недостатки. Например, в ряде случаев для устранения погрешности измерений и получения устойчивого фокуса необходимо устанавливать рукоятку камеры на челюсть и использовать специальные покрытия на зубы. Кроме того, виртуальная 3D-модель часто реконструируется путем обработки одиночных изображений (полученных в 1 плоскости) и соответственно реконструкция производится не в режиме реального времени с непрерывным охватом всего объема информации. В настоящее время нет достаточных данных о точности существующих сканеров. Чтобы определить, насколько достоверны цифровые оттиски, получаемые от внутриротовых сканеров, необходимо разделять такие понятия, как точность, прецизионность и правильность. В Международной организации по стандартизации (ISO 5725-1-2002) эти понятия определяются так [37]:
— точность (accuracy) — степень близости результата измерений к принятому опорному значению, точность включает в себя прецизионность и истинность;
— прецизионность (precision) — степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях; прецизионность — показатель близости друг к другу результатов повторных опытов;
— правильность (trueness) — степень близости среднего значения, полученного в большой серии измерений (или испытаний — 10 и более), к принятому опорному значению; это — показатель того, насколько сильно результаты измерений отклоняются от истинных размеров объекта.

Немаловажными характеристиками внутриротовых сканеров являются и размеры их рабочей части, а также скорость процесса сканирования.

На сегодня известны следующие интраоральные сканеры [27]:
— CEREC AC Bluecam, CEREC Omnicam, Apollo DI — «Sirona Dental System GmbH» (Германия);
— iTero — «CADENT LTD» (Израиль);
— LavaC.O.S., True Definition — «3M ESPE» (США);
— E4D — «D4D TECHNOLOGIES, LLC.» (США);
— IOS FastScan — «IOS TECHNOLOGIES, INC.» (США);
— MIA 3D — «DENSYS LTD.» (Израиль);
— DPI-3D — «DIMENSIONAL PHOTONICS INTERNATIONAL,INC.» (США);
— 3D Progress — «MHT S.p.A.» (Италия) и «MHT Optic Research AG» (Швейцария);
— PlanScan — «Planmeca» (Финляндия);
— TRIOS — «3SHAPE A/S» (Дания);
— Condor — «MFI» (Бельгия);
— Bluescan-I — «A-tron3d» (Австрия);
— ElIOscan — «Steinbichler Optotechnik GmbH» (Германия);
— Оптик-ДЕНТ — Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений — «ВНИИОФИ» (Россия).

Цель настоящей статьи — подробно рассмотреть эти устройства, обратив особое внимание на принципы их работы, особенности и индивидуальные характеристики.

CEREC — «Sirona Dental System GmbH» (Германия)

CEREC (сокращение от «кабинетная экономическая реставрация эстетической керамикой») была представлена компанией «Siemens AG» (сейчас — «Sirona Dental System GMBH») в 1985 г. Система претерпела ряд технологических усовершенствований, что привело к появлению CEREC AC Bluecam, представленной в январе 2009 г., и CEREC Omnicam, представленной в августе 2012 г. Последние версии системы CEREC (рис. 1) способны собирать информацию о рельефе объектов и проектировать вкладки, накладки, коронки, виниры и мосты. Система CEREC сочетает в себе 3D-цифровой сканер с фрезерным устройством для создания стоматологических непрямых реставраций непосредственно в кабинете стоматолога из коммерчески доступных блоков керамики или композитного материала за 1 посещение [10].


Рис.1. Интраоральный сканер CEREC AC Bluecam - Sirona Dental System GMBH (Германия).



Системы CEREC AC Bluecam и Omnicam используют разные методы получения информации о рельефе поверхности исследуемого объекта. Система CEREC AC Bluecam работает в соответствии с основными принципами конфокальной микроскопии, а CEREC Omnicam — на основе метода триангуляции [10, 29].

Система CEREC AC Bluecam [36] обладает автоматической системой стабилизации изображения [22, 30, 33], в связи с чем нет необходимости фиксировать рукоятку сканера на поверхности зубов для получения устойчивого фокуса. Данная система позволяет произвести одномоментное сканирование всей зубной дуги, что занимает менее 3 мин. При использовании данной системы необходимо покрывать зубы специальным порошком, чтобы обеспечить единообразие отражательной способности поверхностей.

Основное отличие системы CEREC Omnicam — отсутствие необходимости использовать порошок, а 3D-изображения получаются в натуральном цвете.

Ниже приведено сравнение 2 систем (табл. 1) [38].

В апреле 2013 г. вышла система Apollo DI, обладающая наилучшим соотношением цена/качество из всей линейки интраоральных сканеров компании «Sirona».


Рис.2. Интраоральный сканер Apollo DI - Sirona Dental System GMBH (Германия).



iTero — «CADENT LTD» (Израиль)

Cadent iTero — цифровая система получения оттисков от компании «Cadent LTD, IL» — поступила в продажу в начале 2007 г. (рис. 3). В системе iTero используется метод параллельной конфокальной микроскопии [6, 7]. Данная техника позволяет произвести захват изображения всех структур и материалов, присутствующих в полости рта, без необходимости применения отражающих порошков. Сама процедура сканирования включает в себя 5 последовательных шагов: захват изображения окклюзионной, язычной, щечной поверхностей и межзубных контактов с соседними зубами [8, 24, 26]. Это занимает около 15—20 с для каждого отпрепарируемого зуба. По окончании процедуры пациента просят закрыть рот в положении центральной окклюзии и сканируют зубные ряды в сомкнутом состоянии. В целом 3D-модели верхнего и нижнего квадранта и виртуальный прикусной регистрат могут быть получены менее чем за 3 мин.


Рис.3. Интраоральный сканер iTero - CADENT LTD (Израиль).



Lava Chairside Oral Scanner (C.O.S.) — «3M ESPE» (США)

Lava Chairside Oral Scanner (C.O.S.) был создан на базе Brontes Technologies в Лексингтоне, штат Массачусетс, и приобретен компанией «3M ESPE» (St. Paul, MN) в октябре 2006 г. Интраоральный сканер был официально представлен в феврале 2008 г.

Система Lava C.O.S. состоит из процессора, сенсорного дисплея и непосредственно самого сканера [39]. Вес рукоятки камеры — 390 г, а ширина головки — 13,2 мм. В основу работы системы Lava C.O.S. положен принцип активного отбора проб фронтальных волн с проекцией структурированного света. Данный метод был назван «3D-in-Motion technology» (технология трехмерного изображения в движении) [25]. Компьютерная обработка в системе Lava C.O.S. позволяет сформировать в реальном времени видеопоследовательность из 3D-изображе ний, скорость съемки которых — 20 кадров в 1 с. Для выполнения сканирования необходимо использовать специальный порошок. Система автоматически завершает процедуру сканирования, как только стоматолог возвращается к зубу, с которого он начинал. Затем стоматолог подтверждает сканирование, получая изображения других зубов в дуге. В случае обнаружения некачественных изображений достаточно отсканировать конкретную область, и программное обеспечение само исправит ошибку.

Процедура завершается сканированием зубов при максимальном фиссурно-бугорковом контакте, при этом щечная поверхность 1 стороны челюсти покрывается порошком. После этого 3D-модели верхней и нижней челюстей распределяются в артикулятор на экране. Компьютерное обеспечение системы создает стереолитографическую (SLТ) модель, которая может быть отправлена в лабораторию зубному технику через интернет.



True Definition — «3M ESPE» (США)

16 октября 2012 г. компания «3М ESPE» (США) представила интраоральный сканер True Definition, рукоятка которого значительно меньше и легче, чем у сканера предыдущей версии. К другим преимуществам относятся: дизайн; интерактивный, мультисенсорный монитор; свободное соединение с другими системами через Центр подключения 3М и поддержка файлов изображений формата STL.

True Definition — автономная система со встроенным фрезерным аппаратом. Система имеет оптику с защитой от запотевания (рис. 4).


Рис.4. Интраоральный сканер True Definition — 3M ESPE (США).





Далее: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ к списку статей ]

Copyright by Dental-revue © 2001