Стоматологическая клиника и лаборатория

Современные технологии
Russian Edition
Стоматологическая клиника и лаборатория:
успешное партнерство в эпоху CAD/CAM
Ли Калп, США
19
тического управления фрезеровальным устройством.
Цифровые технологии помогли
лабораториям существенно автоматизировать или даже исключить некоторые виды работ (создание восковой модели и литейной формы,
самолитье, а также прессование) и
предоставили в распоряжение техника и стоматолога точные и воспроизводимые методы создания
функциональных реставраций.
Последовательный
и параллельный процесс
изготовления
Рис. 1.
Сегодня потенциальные возможности цифровой стоматологии, начинавшейся более чем скромно и
даже робко, представляются практически безграничными. Новые стоматологические технологии успешны только в том случае, если сочетаются с полным пониманием основ и принципов профессии. Хотя
они могут сделать процедуры более
эффективными, менее трудоемкими
и более предсказуемыми, технологии и компьютеры не в состоянии
заменить образование, практический опыт и здравый смысл стоматолога и техника.
Наибольшее восхищение, однако,
вызывают не потенциальные сферы
применения новой технологии,
рождающиеся в воображении стоматологов, а то, что эти «гипотетические» возможности усилиями разработчиков уже сегодня становятся
или в ближайшем будущем станут
практическими.
Уже довольно скоро цифровые
технологии поднимут качество стоматологической помощи на небывалый уровень. Сегодня достоверно
известно, что имплантаты полностью удовлетворяют всем функциональным требованиям, связанным с замещением зубов. В сочетании с усовершенствованными хирургическими и ортопедическими
методами эти новые технологии
позволят стоматологам получать
предсказуемые и воспроизводимые
результаты при реабилитации с
применением имплантатов. Многие
из этих новых технологий проходят
проверку именно в лаборатории
MicroDental.
Стоматология вступает в век цифровых технологий, и успешная интеграция компьютеризированного
оборудования позволит использовать более эффективные методы
коммуникации изготовления ортопедических конструкций, оставляя в
то же время простор для проявления изобретательности и художественного вкуса опытных врачей и
техников. Новые технологии будут
способствовать еще более тесному
сотрудничеству последних.
В настоящей статье рассматривается современный цифровой рабочий процесс, предполагающий использование виртуальных моделей,
временных реставраций и их цифровых аналогов при создании окончательных ортопедических конструкций по методу CAD/CAM. Применение этих новых технологий,
цифровых методов моделирования,
новейших сканеров, передовых материалов инновационных производственных процессов сделает
сотрудничество стоматолога и техника еще более тесным и эффективным (рис. 1).
Основной задачей лаборатории
является точное перенесение всех
функциональных и эстетических
параметров, определенных стоматологом, на реставрацию. При этом
техник должен получать всеобъем-
Рис. 2.
лющую информацию на протяжении всего процесса лечения, от первичной консультации, диагностики
и планирования вмешательства до
момента установки окончательной
реставрации.
Функциональные составляющие,
параметры окклюзии, фонетика и
эстетические требования – вот
лишь некоторые из видов данных,
необходимых технику для создания
долговечной, функциональной и
красивой реставрации.
Сегодня, как и раньше, основными инструментами передачи информации являются фотографии,
записи и оттиски; последние служат
для изготовления моделей, которые
устанавливают в артикулятор, имитирующий движения нижней челюсти (рис. 2).
Цифровая лаборатория
Реставрационная стоматология
вступает в эпоху цифрового сканирования, компьютерного моделирования и роботизированного изготовления, и лаборатория как партнер стоматолога не должна отставать. Чтобы полностью осознать все
аспекты этого партнерства, необходимо дать определение понятия «лаборатория».
На первый взгляд, лаборатория –
это место, куда стоматолог отправляет оттиски (рис. 3) для изготовления реставраций, которые затем поступают в клинику для примерки,
припасовки и установки. Это описание полностью соответствует классической схеме взаимоотношений
стоматолога и лаборатории.
Однако точно так же, как и появление Интернета перевернуло наше представление о коммуникации,
возникновение электронных файлов с данными для CAD/CAM способствовало существенным изменениям в наших представлениях о
структуре взаимоотношений между
стоматологом и техником.
Представьте, что лаборатория –
это не физическое пространство, а
виртуальная среда (рис. 4), существующая лишь постольку, поскольку
имеются участники процесса реставрации: стоматолог и техник. Оборудование, применяемое для изготовления реставрации, может находиться в
одном здании или быть разбросано
по миру. В рамках современной концепции лаборатория – это рабочий
процесс, гибкость которого определяется уровнем мастерства стоматолога и техника, а также качеством и
разнообразием оборудования.
Основной вопрос заключается в
том, где, как и когда должна происходить передача работы от одного
партнера другому. Сегодня стоматолог, имеющий возможность отсканировать зубы пациента для изготовления моделей и делающий выбор в
пользу CAD/CAM, обрел в этом смысле невиданную ранее свободу. В результате лаборатория из физически
существующего объекта превратилась в виртуальное понятие.
Коммуникация как ключ
к успеху
Облегчение коммуникации между стоматологом и лабораторией
имеет первостепенное значение:
именно возможность максимально
упростить этот процесс делает систему E4D уникальной. Такие инструменты, как сеть E4DSky, позволяют пользователям системы передавать все необходимые данные.
Один щелчок мыши – и вся информация о пациенте (будь то сканированные изображения его зубов или
же готовая модель реставрации) поступает из клиники в лабораторию,
которая и реализует задание стоматолога (см. рис. 4).
ставраций с учетом их взаимодействия с соседними зубами и зубамиантагонистами.
Кроме того, программа E4D способна одновременно моделировать
16 анатомических коронок полного контура (рис. 5). По существу,
она визуализирует всю информацию об окклюзии в интуитивно понятном формате, позволяющем
стоматологу, вооруженному знаниями об анатомии, изменять и
корректировать модель, которая
затем передается системе автома-
Успешной лаборатории будущего
придется сосредоточиться не только на качестве ее продукции, но и
поиске более эффективных и быстрых методов изготовления реставраций. Цифровые технологии позволяют перейти от последовательного процесса изготовления к параллельному.
Сегодня операции производятся
строго последовательно: изготавливают гипсовую модель (1-й день);
создают восковую модель (2-й день);
отливают каркас (3-й день); облицовывают его керамикой (4-й день) и
т.д. Среднее время изготовления
цельнокерамической или металлокерамической коронки составляет
от 5 до 7 рабочих дней.
Цифровые технологии не отменяют необходимость получения оттисков, но многие последующие
DT стр. 20
Цифровой процесс
Новое тысячелетие принесло с
собой новые цифровые возможности: сегодня на рынке имеется свыше 20 разных систем CAD/CAM для
решения задач реставрационной
стоматологии. Появление лазерного сканирования и соответствующего программного обеспечения позволило лабораториям создать цифровую рабочую среду для точного
трехмерного моделирования ре-
Рис. 3.
Реклама
20
Современные технологии
Russian Edition
DT стр. 19
действия могут выполняться параллельно, благодаря чему время работы над 1 реставрацией сокращается
до 2–3 дней.
По получении оттиска его сканируют, а данные отправляют сразу на
несколько компьютеризированных
рабочих станций. Это в принципе дает возможность создавать общую модель реставрации, ее металлический
каркас и окончательную облицовку
практически одновременно.
Цифровая диагностика
и планирование терапии
Основой долгосрочного успеха
реставрационного лечения являются тщательная диагностика и планирование. Возможность компьютерного моделирования предполагаемых результатов, сотрудничества с
другими специалистами и получения их консультаций через Интернет – вот истинные преимущества
цифровой стоматологии. DT
От редакции
Статья впервые была опубликована в журнале CAD/CAM №4, 2013.
Фотографии любезно предоставлены
Л.Калпом, CDT/CTO.
Рис. 5.
Рис. 4.
Информация об авторе
Ли Калп (Lee Culp), CDT – главный техник компании DTI Technologies, в которой он возглавляет отдел развития цифровых технологий и их применения в
реставрационной стоматологии. Он также является главным редактором издания «Teamwork» и помощником редактора журнала «Spectrum». Л.Калп входит в
редакционный совет таких изданий, как «Practical Procedures and Aesthetic Dentistry», «Compendium и Inside Dentistry», и является членом Американской коллегии ортопедов, Американского общества по проблемам окклюзии, Американской академии эстетической стоматологии, Академии CAD/CAM-стоматологии и
Американского ортопедического общества. Им созданы/изобретены многие материалы, товары и методы, применяемые в современной стоматологии; Л.Калп
является обладателем множества патентов. Его многочисленные статьи, фотографии и манера преподавания принесли ему международное признание и сделали одним из самых популярных лекторов и авторитетных новаторов в области цифровой стоматологии, керамических реставраций и функциональных
эстетичных ортопедических конструкций.
Концепция трехмерного виртуального планирования
реабилитации нижней челюсти с помощью полного протеза
с опорой на имплантаты: шаблон для альвеолэктомии
Скотт Д. Ганц, США
Процесс сбора информации о пациенте для определения характера и
последовательности имплантологического лечения является одним из
элементов планирования хирургического этапа. Первичная оценка
подразумевает получение традиционных периапикальных рентгенограмм и ортопантомограмм, обследование полости рта и изучение
моделей в артикуляторе. Эти исследования позволяют клиницисту оценить ряд важных аспектов анатомии,
включая высоту окклюзии, поддержку губ, фонетику, линию улыбки, горизонтальное и вертикальное перекрытие и контуры альвеолярных
гребней, а также получить общее
представление о костных структурах
челюстей.
Эти исходные данные, получаемые в рамках традиционной диагностики, являются фундаментом плана
лечения. Тем не менее при оценке
анатомии полости рта по двухмерным изображениям у стоматолога
может сформироваться неверное
представление о пространственном
расположении других жизненно
важных структур, например, резцового канала, нижнего альвеолярного
нерва или верхнечелюстной пазухи.
Чтобы получать полную информацию о пациентах, клиницисту необходимо освоить инновационные
инструменты объемного виртуального моделирования. Благодаря современным методам получения
изображений возникли новые парадигмы, которые, по мнению автора,
будут определять процесс диагностики и планирования имплантологического лечения в ближайшие годы. Без компьютерной томографии
(КТ) или конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ), характеризуемой меньшим облучением
пациента, невозможно получить точное представление об анатомии. Неверные анатомические данные повышают риск возникновения осложнений на хирургическом и ортопедическом этапах.
На этапе дохирургического планирования трехмерные изображения
можно использовать разными способами. Первый предполагает прямое объемное сканирование без какого бы то ни было предварительного планирования или вспомогательных устройств. Сканирование может
быть проведено в местном рентгенологическом центре или непосредственно в клинике с помощью аппаратуры для КЛКТ, которая сегодня
стала широко доступна. Само сканирование занимает лишь несколько
минут. Обработанные данные можно
с помощью специализированной
программы вывести на экран компьютера в виде объемного изображения и оценить потенциальные участки установки имплантатов; за этим
следует хирургическое вмешательство. Другая последовательность действий подразумевает изготовление
рентгеноконтрастного протеза для
сканирования, который соответствует предполагаемой ортопедической
конструкции и устанавливается в полости рта пациента на время сканирования. Такой подход позволяет
оценить расположение зубов относительно кости и других важных анатомических структур, например,
верхнечелюстных пазух или нижнего альвеолярного гребня. Затем данные сканирования визуализируют с
помощью специализированной программы и составляют план лечения,
исходя непосредственно из потребностей пациента в ортопедической
реабилитации. Данные сканирования форматируются в соответствии
с типовым протоколом обмена данных DICOM (стандартом цифровых
изображений и коммуникации в медицине). Данные в формате DICOM
можно экспортировать для использования в сторонних программных
приложениях, оснащенных дополнительными инструментами для диагностики и планирования терапии.
В последние 10 лет увеличение
вычислительных мощностей компьютеров способствовало все бо-
лее широкому применению интерактивного планирования лечения.
Существует как минимум два алгоритма действий после создания
виртуального плана. Первый подразумевает оценку данных и предоставление этой важной информации в распоряжение клинициста,
который затем проводит хирургическое вмешательство «от руки»,
руководствуясь планом, созданным
с помощью программы. Автор называет этот метод «томографической навигацией». Второй путь
предполагает изготовление на основе цифровых данных хирургического шаблона – как правило, мето-
дом быстрого прототипирования
или стереолитографии. Этот метод
можно назвать имплантацией с
применением технологий компьютеризированной навигационной
хирургии на основе КТ; он считается наиболее предсказуемым. Использование современных методов
получения изображений – обязательное условие успешного дохирургического планирования любого имплантологического лечения,
включая замещение одного зуба
или нескольких, а также реабилитацию всей зубной дуги с помощью
съемных или несъемных ортопедических конструкций.
Рис. 1, а.
Рис. 1, б.
Рис. 1, в.
Рис. 1, г.
Рис. 2, а.
Рис. 2, б.
Концепции трехмерного
планирования при установке
имплантатов на нижней
челюсти
Вне зависимости от вида съемки
существует 4 стандартных изображения, которые подлежат всестороннему изучению на этапе постановки диагноза. К ним относятся
поперечный разрез (a), осевой снимок (б), ортопантомограмма (в) и
объемная реконструкция (г); рис. 1.
Не все программы способны работать с этими изображениями. Именно возможность визуализации объемных данных позволяет клиницисту оценить анатомию челюстей
Рис. 2, в.
Современные технологии
Russian Edition
Рис. 3, а.
Рис. 3, б.
Рис. 4, а.
Рис. 4, б.
Рис. 5, а.
Рис. 5, б.
Рис. 6, а.
Рис. 6, б.
Рис. 7, а.
Рис. 7. б.
Рис. 8, а.
Рис. 8, б.
Рис. 9, а.
Рис. 9, б.
Рис. 9, в.
Рис. 9, г.
конкретного пациента. Поперечный разрез необходим для оценки
толщины вестибулярных и язычных
компактных пластинок, губчатой
кости и расположения зубов относительно альвеолярного гребня.
Осевой снимок позволяет изучить
челюсти в целом, оценить объем
верхнечелюстных пазух, расположение резцового канала в переднем
отделе твердого неба и подбородочного отверстия нижней челюсти.
Ортопантомограмма представляет
собой общий предварительный
снимок, способствующий локализации нижнечелюстного нерва и
оценке дна верхнечелюстной пазухи вблизи носа. Наконец, трехмерные объемные реконструкции бесценны с точки зрения планирования лечения и передачи информации всем заинтересованным лицам,
включая самого пациента, а также
техника, который будет изготавливать окончательную ортопедическую конструкцию. Эти изображения особенно полезны тем, что их
легче всего понять и оценить.
Как показывает схема последовательности действий, пациента можно направить в рентгенологический
центр для прохождения КЛКТ нижней челюсти без протеза для сканирования. Реконструированные объемные изображения нижней челюсти легко поддаются оценке и интерпретации (рис. 2). В представленном здесь клиническом случае у пациента было несколько не подлежащих восстановлению зубов фронтальной группы, которые следовало
удалить. Клиницист может оценить
степень утраты кости и наглядно
продемонстрировать ее пациенту,
что крайне способствует пониманию последним клинической ситуации. В ходе консультации виртуальную модель нижней челюсти можно
вращать и рассматривать под разными углами (рис. 3). Инновационные
программы позволяют провести
виртуальное удаление зубов для лучшей оценки анатомии челюсти и выявления возможных участков установки имплантатов (рис. 4). В данном случае наблюдалось заметное
сужение альвеолярного гребня в
верхней части. Для облегчения имплантации требовалась альвеолэктомия, после которой высота альвеолярного гребня уменьшилась бы
примерно на 8–10 мм.
Современные программные приложения позволяют проводить виртуальную резекцию кости. Разработанный автором шаблон для альвеолэктомии можно смоделировать с
помощью программы и затем изготовить по этой модели, чтобы использовать во время хирургического вмешательства (рис. 5). Шаблон
устанавливают поверх альвеолярного гребня и удаляют костную ткань
внутри него. Вид альвеолярного
гребня после альвеолэктомии также
можно смоделировать в программе,
что существенно облегчает оценку
морфологии оставшейся кости
(рис. 6). Объем подлежащей удалению кости можно визуализировать,
как показано на рис. 7, a, и затем
оценить с помощью виртуальной
установки реалистичных моделей
конкретных имплантатов (рис. 7, б).
Изображения, демонстрирующие
вид с окклюзионной и вестибулярной сторон, показывают новую ширину альвеолярного гребня после
резекции (рис. 8). Визуализация кости способствует определению идеальных участков имплантации. Следует, однако, отметить, что клиницист должен изучить и все прочие
изображения, чтобы оценить соседние важные анатомические структуры и морфологию оставшейся кости фронтального отдела до принятия окончательного плана имплантации. Несколько разных вариантов
можно быстро смоделировать и обсудить с пациентом и всеми, кто
принимает участие в имплантологической реабилитации. Применение шаблона для альвеолэктомии
может способствовать точному удалению кости и одномоментной
установке имплантатов, что позволяет избежать второй хирургической процедуры и тем самым минимизировать болезненность лечения
для пациента.
В представленном здесь клиническом случае исходный план подразумевал установку покрывного про-
теза с опорой на имплантаты. Установку имплантатов запланировали,
исходя из имеющегося объема кости в области симфиза нижней челюсти между правым и левым подбородочными отверстиями; объем
альвеолярного гребня оценили по
осевому изображению и поперечному разрезу. Хотя опорой для покрывного протеза могут служить и
имплантаты, замещающие жевательные зубы, обычно имплантаты
размещают в области симфиза.
Между подбородочными отверстиями можно было установить 2, 3 или
4 имплантата (рис. 9). Имплантация
в области симфиза сопряжена с некоторым риском. Для оценки толщины вестибулярной и язычной
компактных пластинок, а также
формы и морфологии фронтального отдела нижней челюсти необходим поперечный срез. Кроме того, в
этой области имеется несколько
важных сосудов, перфорация которых может привести к серьезному
кровотечению. Расположение этих
сосудов варьируется от пациента к
пациенту, и это обстоятельство
лишь подчеркивает значимость
21
трехмерной диагностики. В данном
случае локализация этих сосудов в
области средней линии симфиза
(красные стрелки) стала возможна
благодаря получению поперечных
срезов, которые также позволили
выявить существенную утрату кости
в области подлежащих удалению зубов (желтые стрелки); рис. 10.
Реалистичные виртуальные модели имплантатов совместили с изображениями альвеолярного гребня
(рис. 11). Затем создали модель хирургического шаблона с опорой на
кость для установки имплантатов на
намеченных участках и разместили
ее на модели альвеолярного гребня
после его частичной резекции. От
установки имплантата в области
средней линии, где находились важные сосуды, решили отказаться во избежание возможных осложнений
(рис. 12). Модель шаблона визуализировали в разных трехмерных проекциях (рис. 13). На первых двух
изображениях шаблон имеет горизонтальный ретенционный винт
(рис. 13, a, б), тогда как последнее
изображение демонстрирует стандартный шаблон с опорой на кость
без фиксации (рис. 13, в). Имеющийся объем кости позволял установить дополнительные имплантаты для повышения стабильности реставрации или же в случае показаний к реабилитации с помощью
комбинированного съемно-несъемного протеза.
Чтобы продемонстрировать возможности новых цифровых методов,
провели виртуальное удаление зубов
и установку имплантатов при исходной анатомии альвеолярного гребня
(рис. 14, a). Расположение имплантатов можно дополнительно оптимизировать с помощью проекций абатментов (желтого цвета), выступающих над окклюзионной плоскостью.
Функция селективной прозрачности
позволяет придавать структурам ту
или иную степень видимости. С помощью современного программного
обеспечения смоделировали частичную резекцию альвеолярного гребня,
позволявшую установить имплантаты в изначально заданном положении (рис. 14, б). Соотношение имплантатов можно оценить во всех
проекциях (рис. 15). Кроме того,
DT стр. 22
Рис. 10.
Рис. 11, а.
Рис. 11, б.
Рис. 11, в.
Рис. 11, г.
Рис. 12.
Рис. 13. а.
Рис. 13, б.
Рис. 13, в.
22
Современные технологии
Russian Edition
Рис. 14, а.
Рис. 14, б.
Рис. 15, а.
Рис. 15, б.
Рис. 16, а.
Рис. 16, б.
Рис. 16, в.
Рис. 16, г.
DT стр. 21
важно соблюсти достаточное расстояние между дистальными имплантатами и нижним альвеолярным нервом и подбородочным отверстием. После определения окончательного расположения имплантатов можно смоделировать хирургический шаблон (рис. 16, a, б). Обратите внимание на то, что все имплантаты параллельны друг другу:
это заметно облегчает изготовление
покрывных протезов и способствует пассивной посадке каркасов несъемных ортопедических конструкций (рис. 16, в). Рис. 16, г демонстрирует соотношение исходного расположения естественных зубов пациента и виртуальных моделей имплантатов. При планировании установки съемного гибридного протеза, реабилитации всей зубной дуги с
помощью циркониевой реставрации, изготавливаемой по методу
CAD/CAM, или применении метода
одномоментной нагрузки имплантатов возможность смоделировать
расположение последних и точная
оценка положения искусственных
зубов заметно повышают эффективность и предсказуемость хирурги-
Реклама
ческого и ортопедического этапов
лечения.
Вывод
Развитие методов реабилитации
всей зубной дуги привело к появлению концепции покрывных протезов с опорой на естественные зубы
или имплантаты. Были разработаны
стандартные протоколы диагностики, планирования терапии и изготовления ортопедических конструкций в лаборатории. Такие протоколы подразумевают получение
обычных периапикальных рентгенограмм и ортопантомограмм, обследование полости рта и изучение
моделей в артикуляторе. Эти обычные инструменты исследования
позволяют клиницисту оценить ряд
важных аспектов анатомии, включая высоту окклюзии, поддержку
губ, фонетику, линию улыбки, горизонтальное и вертикальное перекрытие и контуры альвеолярных
гребней, а также получить общее
представление о костных структурах челюстей. Исходные данные,
получаемые в рамках традиционной диагностики, являются фундаментом плана лечения. Традиционные методы, однако, подразумевают
оценку анатомии с помощью плоских двухмерных изображений.
Чтобы получать полную информацию о пациентах, клиницисту необходимо освоить инновационные
инструменты объемного виртуального моделирования. Настоящая
статья демонстрирует их применение.
Использование КТ или характеризуемой меньшим облучением пациента КЛКТ позволяет стоматологу
получить полное представление об
особенностях анатомии полости
рта пациента и является основой передового подхода к лечению. Эти
диагностические инструменты спо-
собствуют более точному размещению имплантатов, снижению риска
осложнений на хирургическом и
ортопедическом этапе, а также
уменьшению необходимости в переделках протеза в лаборатории.
Они позволяют клиницисту лучше
понять анатомию полости рта больного и предполагаемые результаты,
благодаря чему планирование имплантологического лечения осуществляется исходя из конечных
целей реабилитации. Сегодня многочисленные программы, представленные на рынке, делают получение
цифровых изображений и компьютеризированное планирование те-
рапии доступными для большинства клиницистов. Помимо этого существует множество онлайн-приложений, позволяющих загружать
данные в формате DICOM для оценки, обработки, планирования лечения и даже изготовления хирургического шаблона.
Во многих клинических случаях
частичная резекция альвеолярного
гребня необходима для обеспечения адекватной ширины кости. Сегодня стоматолог имеет возможность точно спланировать удаление
определенного объема кости с учетом всех требований и последствий.
Шаблон для альвеолэктомии представляет собой еще одно цифровое
решение, способствующее помимо
прочего снижению болезненности
лечения, особенно в тех случаях,
когда все хирургические вмешательства могут быть осуществлены в
рамках одной процедуры. Возникли
новые парадигмы, которые, по мнению автора, в ближайшие годы будут определять процесс диагностики и планирования имплантологического лечения, предполагающего
установку как съемных, так и несъемных ортопедических конструкций. DT
От редакции
Статья была впервые опубликована в журнале CONE BEAM № 3, 2014.
Информация об авторе
Доктор Скотт Д. Ганц (Scott D. Ganz) – владеет частной клиникой в г. Форт Ли (Нью-Джерси, США), которая специализируется на оказании ортопедической, хирургической и имплантологической стоматологической помощи. Доктор Ганц включен в списки лучших стоматологов США Woodward/White и издания
«New Jersey Monthly». Он был президентом отделения Американской коллегии ортопедов в Нью-Джерси и
Академии компьютеризированной имплантологии. Доктор Ганц читает по всему миру лекции о хирургическом и ортопедическом этапах имплантологического лечения и является автором многочисленных
статей по этой теме. В Америке он считается одним из ведущих экспертов по применению компьютеров
и интерактивных программ в контексте диагностики и планирования терапии с использованием КТ- и
КЛКТ-изображений.
Реклама