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 ] [ к списку статей ]

Внутриротовые системы для получения оптических оттисков – обзор.

Авторы:
Reich Sven - Prof. Dr.med.dent., университет Aachen (Германия).
E-mail: sreich@ukaachen.de
Vollborn Thorsten - Chair of Medical Engineering, университет Aachen (Германия).
Mechl Albert - Prof. Dr.med.dent., университет Zurich (Швейцария).
Zimmermann Moritz - Dr.med.dent., университет Munich (Германия).


Перевод:

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

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

Источник: International Journal of Computerized Dentistry 2013; 16: 143 - 162.

Такие цифровые приложения как смартфоны, цифровые видео камеры, системы навигации и интернет связь стали неотъемлемой частью повседневной жизни современного человека. Однако, в области стоматологии получение цифровых оттисков отнюдь не общепринятый стандарт. В то время как большинство продуктов, используемых в информационных технологиях, служат для увеличения скорости, эффективности и комфорта, по крайней мере, на первый взгляд, на самом деле эти атрибуты далеко еще не самоочевидны в технологии получения цифрового оттиска. Учитывая низкую степень проникновения на рынок систем получения цифровых оттисков, эта технология по-прежнему находится на зачаточном уровне. Однако, в ближайшем будущем внутриротовые системы получения цифрового оптического оттиска могут вполне стать центральным звеном в цепочке обследований наших пациентов. И доказательством тому, что цифровая стоматология, в конечном счете, вытеснит стандартные методы получения оттисков, является неуклонно растущее число производств, представляющих свои новые функциональные системы каждые два года на Международной стоматологической выставке IDS в Кельне, Германия. Даже фирмы, у которых основной род деятельности, - это продажи материалов для стандартных оттисков, заинтересованы и вовлечены в развитие и продвижение на стоматологическом рынке внутриротовых систем получения оптического оттиска. В то время как, на протяжении многих лет, лишь два производителя на международном рынке предлагали внутриротовые сканеры, созданные для использования в кабинете, на IDS в 2013 году несколько других компаний коснулись этой технологии. И вопрос не в том будут ли вообще, а когда именно интраоральные сканеры для цифровых оттисков будут использоваться в качестве основополагающей технологии для диагностики, клинической оценки, составления плана лечения и непосредственно самого лечения.

Цель данной статьи описать существующие на сегодняшний день интраоральные и сканеры и системы получения оптического оттиска, указать их преимущества и недостатки.

Преимущества и недостатки

Прямое получение оттиска, отражающего ситуацию в полости рта, в качестве цифровых данных, имеет ряд значительных преимуществ над традиционной процедурой с последующим изготовлением гипсовой модели. Перечислим эти преимущества:

  • Получение изображения в реальном времени: при использовании традиционного метода, недостатки выявляются только лишь после отливки гипсовой модели, в то время как при использовании цифрового метода, дефекты могут быть обнаружены сразу же на экране во время или после сбора данных путем анализа цифровой модели (рис. 1);


Рис.1. Детальный анализ границы препарирования.


Если качество неудовлетворительное, конкретная часть или весь цифровой оттиск могут быть заново отсканированы. Это позволяет стоматологу получить изображение всей зубной дуги шаг за шагом, уделяя особенное внимание критическим зонам.

  • Простота повторения процедуры: подтекание крови, выход ретракционной нити из бороздки вместе с оттискным материалом, оттяжки и многое другое при получении традиционного оттиска приведет к повторению проведения данной процедуры, что задействует дополнительные временные и материальные затраты. При получении же цифрового оттиска большинство из этих погрешностей отпадают, а если качество изображения получится неудовлетворительным, то без особого труда можно будет повторить сканирование.
  • Получение последовательных изображений необходимых сегментов; язык и ветвь нижней челюсти обычно мешают четкому отображению дистальной области челюсти. Системы получения цифровых оттисков сделали возможным выборочно фокусироваться на определенных сегментах. Так же возможно сканировать индивидуальные сегменты на протяженных участках, что важно при изготовлении сложных непрямых реставраций всей зубной дуги (рис. 2);


Рис.2. Цифровые оттиски зубов третьего и четвертого квадрантов были получены отдельно, а затем сопоставлены между собой.

  • Нет необходимости в дезинфекции и чистке оттисков и оттискных ложек: интраоральная камера и все поверхности сканера легко обрабатываются дезинфицирующими средствами и могут быть даже обработаны в автоклаве в некоторых случаях. Помимо этого можно использовать одноразовые пластиковые чехлы на камеру.
  • Анализ виртуальной конструкции не выходя из кабинета: в дополнение к функции контроля толщины препарирования, основанной на параметрах будущей конструкции, некоторые системы получения цифровых оттисков могут так же позволить пользователю проверить путь введения непрямой реставрации. С помощью анализа цифровой модели легче оценить отпрепарированные зубы под протяженные конструкции, чем при использовании дентального зеркала.
  • Быстрая передача данных через интернет в зуботехническую лабораторию (без затраты времени и денег на доставку).
  • В отличие от гипсовой модели, виртуальную модель невозможно повредить или сломать во время транспортировки, работы и пр., и она доступна в любое время.
  • Создание архива виртуальных моделей: не требует отведения отдельного места, как для хранения гипсовых моделей, а так же дает возможность легкого и простого поиска по базе данных.
  • Экономия расхода материалов.
  • Опция CAD/CAM не выходя из кабинета: технология автоматизированного проектирования, предложенная компанией Sirona Cerec в конце 1980х годов, на сегодняшний день является наиболее важной и для других разработчиков аналогичных систем. CAD/CAM позволяет моделировать и в тот же день отправлять проект будущей конструкции в зуботехническую лабораторию.

-После получения оптического оттиска и создания цифровой модели, из блока полимера с помощью технологии CAD/CAM изготавливается временная конструкция, точность прилегания которой во много раз превышает прилегание временной конструкции, изготовленной стандартным путем [1].
-Научно доказанное преимущество комбинированного использования адгезива-герметика и материалов для постоянных конструкций сразу после получения цифрового оттиска заключается в обеспечении защиты от проникновения бактерий. Это исключает риск бактериальной инвазии в период промежуточного этапа лечения. Качество адгезивного соединения не повреждается временным цементом, как это происходит при двухвизитном лечении [2]. Более того, адгезив способствует стабилизации структуры тканей зуба [3]. При применении данной техники сокращается само время лечения, что большинство пациентов находят очень удобным

  • Функция наложения: возможность комбинирования информации о 3D поверхности зубов с другими системами, например со сканами лица или данными компьютерной томографии (рис. 3). Функция виртуального обрезания: позволяет пользователю «вырезать и вставлять» неудовлетворительно отсканированные зоны. Данная функция используется и в более широких целях, например, еще до начала лечения можно получить исходное сканирование, из которого можно «вырезать» зубы, запланированные для восстановления. Затем эти зубы заново сканируются после препарирования и автоматически вставляются в исходную виртуальную модель.
  • Виртуальное отслеживание: последовательный цифровой анализ выполняется для определения изменений внутри полости рта, таких как: смещение зубов, рецессия десны, прогрессирующий износ и т.д.
  • Воспроизведение цвета: некоторые системы получения цифрового оттиска обладают функцией передачи цвета, что обеспечивает лучшее восприятие тканей зубов и десны.
  • Функция наложения: возможность комбинирования информации о 3D поверхности зубов с другими системами, например со сканами лица или данными компьютерной томографии (рис. 3).


Рис.3. Слияние цифровых оттисков: с идеализированным ортопедическим планированием и КТ для планирования имплантации.

Однако, стоит отметить, что далеко не все системы цифрового получения оттиска обладают вышеописанными характеристиками. Доступные на сегодняшний день аппараты не универсальны и обладают определенными недостатками, такими как:

  • Необходим обязательный опыт и умение работы со сканерами.
  • В связи с текущим состоянием развития, системы оптического получения оттиска пока не являются полной альтернативой традиционным методам, с точки зрения спектра показаний и необходимых функций. Например, в случае протезирования на имплантах необходимо использовать специальный трансфер, который должен быть совместим как с самой системой сканирования, так и с программным обеспечением, для того чтобы можно было воспроизвести реставрацию на компьютере. Не смотря на то, что на сегодняшний день доступны многочисленные методы изготовления моделей (например, фрезерование и стереолитография ), и создания непрямых реставраций на естественных зубах, не все производители систем получения оптического оттиска решили проблему получения высокоточных моделей для реставраций на имплантах. 3D захват протяженных беззубых областей выполняется не на всех сканерах. Большинство доступных оптических оттискных систем официально предназначены для изготовления мостовидных протезов с промежуточной частью максимум в две единицы. Комбинированный протез, состоящий из несъемной и съемной частей, чаще проще и экономически выгоднее изготовить, используя традиционную технику получения оттиска.
  • Статическая и динамическая окклюзия: некоторые системы получения оптического оттиска нуждаются в улучшении функции регистрирования межокклюзионных взаимоотношений и имитирования динамической окклюзии после обширного удаления зон поддержки.
  • Потребление электроэнергии.
  • Относительно высокая стоимость. В некоторых системах взимается плата за каждое сканирование при отправке данных в лабораторию.

Индивидуальные характеристики отдельных систем

iTero

Сканер iTero, разработанный израильской компанией Cadent Ltd, является одной из первых систем не использующей специальный отражающий порошок на поверхности зубов. На протяжении многих лет дистрибьютором по Европе была швейцарская компания Straumann, но затем им стал Align Technology (Сан Хосе, Калифорния, США). iTero представляет собой лишь систему получения цифрового оттиска. Технология кабинетного приложения CAD/CAM официально еще не запланирована. iTero воспроизводит изображения высокого разрешения с помощью параллельной конфокальной микроскопии. Камера излучает порядка 100,000 параллельных лазерных лучей, которые отражаются от сканируемой поверхности и возвращаются обратно вдоль того же оптического пути. 3D данные вычисляются на основании того факта, что отраженные лучи попадают на оптический элемент, который имеет 300 плоскостей, различных по глубине резкости. Плоскость изображения, построенная из множества точек максимальной интенсивности, используется для определения относительных 3D данных. Световые пятна распределяются пучком различных точек фокальной плоскости в поперечном и горизонтальном направлениях, и измерение максимальной интенсивности этих отраженных световых пятен определяет их место конкретной позиции (SPP) [4]. В добавление к этому, изображения выполняются из разных позиций, для достижения наиболее высокой точности. Как и многие другие системы, сканер iTero может производить 2D цветные изображения топографии внутри полости рта. Эта функция создана не только для того, чтобы получать более хорошие изображения, но и также для того, чтобы обеспечить дополнительный отсчет, так как пиксели на цветном изображении могут быть установлены по отношению к соответствующей точке конкретной позиции. Формирование цветного изображения достигается путем разделения белого света, с помощью вращающегося диска, на красный, зеленый и синий. Цветное изображение генерируется на основе дополнительной информации обратного рассеяния. Одиночные экспозиции, полученные из разных углов зрения, собираются в единую цифровую модель. Система сама направляет пользователя по строго заданным областям, которые необходимо отсканировать на выбранных зубах. Одним из условий получения качественного результата является расположение камеры перпендикулярно сканируемой поверхности. Что же касается точности сканера, то в исследованиях Ender и Mehl [5], при сравнении цифровых моделей полной дуги с традиционными, была выявлена точность приблизительно ±30 мкм. Таким образом, их исследование показало, что точность iTero соответствует точности других систем и традиционной технике получения оттиска. iTero – открытая система, полученные данные выводятся в STL формате (рис. 4). Ортодонтия - другое приоритетное направление системы сканирования iTero компании Align Technology.


Рис.4. Групповая фотография: Lava C.O.C. справа, iTero по центру и Cerec Bluecam слева.

3Shape Trios

3Shape A/S (Копенгаген, Дания) предлагает четыре разные версии интраоральной оптической системы получения оттиска TRIOS для сканирования без использования специального отражающего порошка – две цветные версии (TRIOS Color Cart и TRIOS Color Pod) и две стандартные (бесцветные) (TRIOS Standard Cart и TRIOS Standard Pod). «Cart» - это мобильные обособленные установки. «Pod» представляет собой интраоральный сканер, подключаемый через USB к персональному компьютеру или ноутбуку с оперативной памятью не менее 16 GB. Система имеет также функцию подключения через Bluetooth для iPad. Сканеры TRIOS Standard (бесцветные версии) демонстрируют стандартные изображения 3D данных бледно-желтого цвета, в то время как цветные версии захватывают изображения в натуральном естественном цвете. Продажи Trios Color начнутся в Германии в середине июня 2013 г. Одним из главных преимуществ цветного сканирования является более четкое определение границы препарирования. Процесс сканирования основан на принципе параллельной конфокальной микроскопии. В режиме реального времени на экране монитора появляется изображение захватываемых структур исследуемой поверхности зуба по мере того как пользователь передвигает головку камеры. Процесс сканирования начинается с окклюзионной поверхности задних зубов. Затем захватываются изображения вестибулярных поверхностей. Во фронтальной области рекомендуется располагать головку камеры строго перпендикулярно вестибулярной поверхности и проводить сканирование восходящими движениями. После того, как завершено построение 3D модели, программное обеспечение системы предлагает измерить межокклюзионное расстояние от отпрепарированного зуба до его антагониста. Цветовым кодом выделяется область с минимально допустимым пространством для будущей реставрации, при необходимости возможна коррекция. Система также обладает функцией контроля пути введения будущей непрямой реставрации.

Официально заявлено, что система TRIOS может применяться для изготовления до пяти единиц коронок или мостовидного протеза с промежуточной частью из двух единиц. Также программное обеспечение TRIOS облает функцией вырезания участков сканирования, которые оказались либо лишними, либо неудовлетворительно отсканированными. В частности, неполноценно отсканированные участки границы препарирования могут быть вырезаны, заново отсканированы и вставлены на место предыдущих. И наоборот, также возможно блокировать ранее отсканированную зону. Например, в случае, когда профиль прорезывания коронки в области имплантата задается временным абатментом, а окончательное сканирование должно быть получено с помощью специальных трансферов, возникает риск, что десневой профиль спадется и будет потерян при установке трансфера. Система TRIOS позволяет получить исходное сканирование десневого профиля в области имплантата до установки трансфера, которое затем блокируется. Впоследствии получают изображения с трансферами. Если сформированный десневой профиль в процессе нарушился, то извлекается заранее сохраненное исходное сканирование, которое правильно указывает местоположение имплантата относительно соседних структур. Все основные системы имплантации, такие как Straumann, Nobel Biocare, Friadent Camlog, Astra и Zimmer (примерно около 20 систем) могут быть отсканированы с помощью специальных сканируемых трансферов или абатментов. Сканируемые трансферы / абатмены поставляются либо самими производителями систем имплантации, либо уполномоченными фирмами. Технология TRIOS имеет некоторые ограничения при сканировании соотношения челюстей с малым количеством зубов. Сами по себе беззубые гребни челюстей и пространство для языка между ними не являются достаточными для определения взаимоотношений верхней и нижней челюсти.

Сканеры TRIOS конвертируют захваченное изображение внутриротовой поверхности в STL формат данных, которые могут быть экспортированы в совместимые CAD программы. Примерами таких программ служат 3Shape CAD (3Shape), DWOS (Dental Wings Open Software), и Dental CAD (Exocad), где виртуально моделируется будущая конструкция. Впоследствии, смоделирована непрямая виртуальная реставрация передается в совместимую программу CAM для ее физической реализации с помощью фрезерной установки. Следовательно, при наличие всех устройств можно изготавливать реставрации не выходя из кабинета. Однако, необходимо правильное регулирование этапов производства. Прежде чем принять решение о создании производственной цепочки, состоящей из внутриротового 3D сканера, программы моделирования CAD, программы фрезерования CAM, а также шлифовальной, фрезерной, спекающей и 3D печатающей установок, очень важно убедиться в том, что они все совместимы между собой (рис. 5, 6).


Рис.5. Trios.


Рис.6. Trios Pod.



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

Copyright by Dental-revue © 2001