Информационные технологии в стоматологии

ВВЕДЕНИЕ 

  Внедрение  информационных технологий является  важнейшим направлением развития  отечественного здравоохранения.  Проводимый в настоящее время  Минздравом России комплекс мероприятий  по совершенствованию управления  здравоохранением предусматривает  полную автоматизацию процессов выработки и принятия решений путем внедрения компьютерных и телемедицинских технологий.

  Информатизация  здравоохранения в России имеет  почти полувековой опыт. Но если  на начальном этапе ее развития  основной упор делался на решение диагностических задач, то в последующем значительное место заняли информационные системы, обеспечивающие организаторов здравоохранения аналитическими данными. [1]

  Цифровые технологии стали неотъемлемой частью любой стоматологической отрасли. Например, в стоматологическую практику внедрены цифровые рентгеновские изображения с системами активации светом или на основе других процессов, а также цифровые архивы рентгеновских и внутриротовых изображений. Эти технологии особенно полезны для проведения консультаций пациентов, так как дают чёткое визуальное отображение предполагаемого лечения, и, следовательно, могут играть важную роль в формировании желания пациента выбрать более дорогостоящий, но в тоже время, самый оптимальный вариант реставрации его зубов. Современные цифровые системы могут обеспечить более детальный мониторинг хирургической операции. И, наконец, они позволяют точно определять цвет зубов пациента независимо от условий освещённости, что значительно улучшает качество информации, передаваемой из кабинета врача зубному технику. [2] 
 

Технологии XXI века 

   Внедрение технологии CAD/CAM вызвало цифровую революцию в зуботехнических лабораториях. Теперь изделия, необходимые для выполнения зуботехнических работ любого типа, начиная от самых простых  и заканчивая самыми сложными, могут быть созданы на экране монитора, а затем просто и легко изготовлены в лаборатории или в каком-то другом месте. Современна тенденция – изготовление эргономичных CAD/CAM систем, лазерных сканеров с высоким разрешением и быстродействующих роботов, предназначенных для механической обработки многих керамических материалов и металлических сплавов. Такие технологии предлагают ряд ценных преимуществ владельцам зуботехнических лабораторий.

   Технология  CAD/CAM позволила расширить возможности использования керамических материалов для изготовления цельнокерамических протезов. Чаще всего, для изготовления одиночных коронок, мостовидных протезов и других ортопедических конструкций, используется стеклокерамика, армированная лейцитом, алюмооксидная керамика и диоксид циркония. В частности, высоким потенциалом в этой области  обладает диоксид циркония, который, благодаря своей высокой прочности, способен выдерживать высокие нагрузки, действующие в жевательных  областях зубного ряда. Кроме того, диоксид циркония является идеальным материалом для создания  особых протезов, например, первичных коронок для протезных конструкций, в которых применяются двойные коронки. Более того, оптические свойства (светопроницаемость, светоотражение) цельнокерамических протезов и натуральных зубов похожи, поэтому керамические реставрации могут отвечать самым высоким требованиям эстетики.  

    Технология CEREC.

  Стоматология сегодня находится на новом этапе технического развития.

  Сегодня  уже нельзя не заметить, что многие стоматологические клиники и зуботехнические лаборатории всё чаще открывают свои двери для цельнокерамических реставраций с использованием компьютерных технологий. И это непросто желание специалистов работать с данными технологиями. Всё чаще движущей силой, стимулирующей докторов и техников к переменам в привычном укладе, становятся пациенты. Стоя перед выбором, они отдают предпочтение цельнокерамическим реставрациям, аргументируя своё решение тем, что стоимость данной услуги вполне сопоставима с металлокерамической реставрацией. И, конечно, основополагающими факторами в данном случае являются биосовместимость и естественный вид реставраций из современных стоматологических керамических материалов.

  Благодаря  технологии  CEREC как у клиник, так и у лабораторий появилась возможность выйти на новый уровень своей профессиональной деятельности. Технология  CEREC – это новое программное обеспечение inLab 3D V3. 01, предоставляющее пользователям ещё более богатые возможности, и усовершенствованный шлифовальный аппарат  inLab MC XL–более производительный и менее шумный. Несмотря на кажущуюся эволюционность этих изменений, пользователи получили ещё более мощный инструмент для реализации своих идей в области безметалловых конструкций.

  Аппаратная и программная часть – это ещё не всё, так как качество изготовляемых цельнокерамических конструкций в очень значительной степени зависит от исходных заготовок, из которых происходит вытачивание реставрации. Именно поэтому, до сих пор изготовление качественных безметалловых мостовидных протезов является всё ещё непростой задачей. Долгое время не существовало такого материала, который обладал бы такими качествами как высокая прочность и износостойкость, при этом шлифование такого материала должно занимать незначительное время в процессе изготовления реставрации.

  Сейчас  уверенные шаги в направлении  создания такого без преувеличения  долгожданного материала сделаны  такими компаниями как Vita, Ivoclar Vivadent, которые активно сотрудничают с компанией Sirona. 

  Чрезвычайно  важной, хотя и внешне не заметной, новинкой стал выпуск новых блоков Vita CADTemp. Их появление может в корне изменить традиционный подход к работе специалиста, использующего технологию CEREC, сделав её более последовательной, логичной и точной. Данные блоки изготовлены из эстетичного композитного материала и предназначены для изготовления временных мостовидных протезов.

  Процесс  моделирования мостовидных протезов  соответствует всем тем основным  этапам, которые имеют место при  создании цельнокерамической коронки (оптические слепки, прорисовка границ препарирования, выбор зубов из базы данных и т.д.). Новое программное обеспечение автоматически моделирует мостовидный протез. Стоматологу при этом отводится роль наблюдателя и контролёра – остаётся только контролировать процесс, в случае необходимости корректируя готовую модель. Таким образом, ещё до начала этапа шлифования специалист имеет все возможности для того, чтобы с помощью программных инструментов довести реставрацию до совершенства. 

  Фактически речь идёт о более согласованном и тесном взаимодействии программной оболочки и аппаратного комплекса CEREC. Так, теперь есть возможность дополнительного контроля качества выполняемой конструкции. По этой схеме стоматолог делает оптические слепки отпрепарированных зубов и зубов и зубов-антагонистов, моделирует, изготавливает и устанавливает временный мостовидный протез, после чего делает дополнительный оптический слепок окклюзионной поверхности. Затем он  отправляет данные и оптические слепки в зуботехническую лабораторию, которая создаёт каркас мостовидного протеза.

  В  свою очередь, у лаборатории  появляется возможность моделировать  и изготавливать индивидуальные  коронки из стеклокерамики или  полевого шпата с учётом данных  оптических слепков и анатомических форм временных мостовидных протезов. Такие коронки устанавливаются на каркас мостовидного протеза после процесса спекания последнего. Такой подход позволяет поднять точность выполняемых работ на новый уровень.

  Благодаря  нововведениям в систему CEREC у стоматолога наблюдается заметная экономия времени! Высокая точность новых шлифовальных аппаратов inLab MC XL позволяет с уверенностью говорить о том, что конструкции, изготовленные по данной технологии, устанавливаются также быстро, как и реставрации, изготовленные в лаборатории традиционным способом.

  Сотрудничество  между стоматологами и зубными  техниками постепенно выходит  на новый уровень. 

  CEREC – достойная альтернатива металлокерамическим реставрациям!       

  Безметалловые реставрации по технологии «CEREC».

  Стоматология XX века основным направлением была ориентирована на восстановление утраченной функции зубов и зубных рядов, поэтому реставрации и протезы были в основном металлические. Они надёжны в плане долговечности сохранения функции зуба, однако косметические свойства были неудовлетворительные с точки зрения восстановления утраченной эстетики.

  При  возрастании требований не только  к функции, но и к эстетике  стали появляться зубные протезы  из пластмассы: пластмассовые коронки, пластмассовые вкладки. Это зубные протезы второй половины XX века, которые позволили значительно улучшить эстетичность протезирования но, увы, в ущерб функции.

  Современная  реставрационная стоматология направлена  не только на восстановление  анатомической формы передних и боковых зубов, но и на достижения максимального косметического результата.

  Создание  современных металлокерамических  и цельнокерамических протезов  позволило получить оптимальное  сочетание высоких эстетических  свойств зубных протезов или реставраций с их функциональными свойствами и долговечностью.

  Любое  лечение должно быть научно  обоснованно, поэтому стоматология  XXI века использует в своём арсенале биологически совместимые материалы, из которых качественно можно создавать высокохудожественные эстетические реставрации. В связи с этим третьим фактором, который определяет эффективность реставрации зубов и зубных рядов является биосовместимость. К сожалению, металлические зубные протезы, также как металлокерамические имеют недостаток, связанный с тем, что некоторые пациенты страдают повышенной чувствительностью к металлическим элементам. Поэтому по эстетическим свойствам, по функциональной долговечности и по биосовместимости наилучшим материалом в сегодняшней стоматологии является керамика.

  Для  изготовления таких реставраций  предложено много методов. Один  из высокоточных, доступных и  современных методов является  CAD/CAM технология, т.е. метод компьютерного моделирования и компьютерного фрезерования.

  Большое  преимущество этой системы заключается в том, что она даёт возможность создавать высококачественную керамическую реставрацию непосредственно у кресла пациента в одно посещение, чем отличается от традиционных методов лечения, с точки зрения экономии времени пациента и врача.

  Фабрично созданные фарфоровые (керамические, ситалловые, одно и многоцветные) блоки отвечают всем общемедицинским, физико-механическим и технологическим требованиям.

  Индивидуализировать  реставрацию возможно при нанесением  так называемых фарфоровых «эффект»  масс и дополнительного подкрашивания, с последующим обжигом или использованием цветных цементов для фиксации.

  Клинические  исследования подтвердили долговечность  таких протезов, их функциональность  и соответствие реставраций всем  эстетическим требованиям.

  Совершенство  и удобство CAD-CAM системы позволяет установить необходимые параметры для изготовления проектируемой конструкции и заранее предусмотреть толщину адгезионного слоя и плотность проксимальных контактов. С использованием виртуального артикулятора система позволяет достичь оптимального соотношения с зубами антагонистами не только в центральной, но и в боковой окклюзии.

  Аппарат  CAD-CAM технологии «CEREC-3» является революционным переходом от своих предшественников. В этой уникальной системе используется объёмное «3D» моделирование и фрезерование двумя фрезами: цилиндрической, торпедовидной или ступенчатой.

  В  системе «3D» используется множество функций, таких как репликация – зеркальное отображение, корреляция – фото зуба до препарирования, а в дальнейшем использования его анатомической формы при моделировании на экране монитора. Программа позволяет создать контакт разной плотности с зубами-антагонистами, оценить плотность контакта, сделать профилактическое увеличение плотности с учётом возраста пациента. Обогатился банк анатомических форм  и размеров поверхностей всех групп зубов. Время изготовления коронки с момента получения оптического оттиска до фиксации коронки составляет 40 минут.

  Всё  большее распространение в настоящее  время получают  высокопрочные и  эстетичные мостовидные протезы,  каркасы которых изготовлены из оксида циркония. Их можно окрашивать в нужный цвет, а послойная нанесённая высокоэстетичная керамика максимально приближает их к естественной прозрачности зубов.

  Помимо  общепринятых коронок и вкладок данная технология позволяет за короткое время восстановить изменённые в цвете и форме передние зубы фарфоровыми винирами. В настоящее время эта процедура настолько упрощена, что утром пациент ещё имел свою старую улыбку, а через несколько часов уже улыбается, имея высокохудожественную эстетическую реставрацию.

  Внедрение  этой технологии в медицинскую  практику позволяет значительно  улучшить качество стоматологической  помощи и достичь наивысших  показателей прецизионности в  реставрационной эстетической стоматологии.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сравнение традиционного ручного  и автоматизированного  методов изготовления мостовидных конструкций

  Изготовление мостовидных конструкций с использованием восковых моделей является, по общему мнению, дорогостоящей и требующей высокой точности работы технологией. Хотя фольга глубокой вытяжки и предварительно сформированные восковые элементы могут облегчить ручной труд зубного техника, эта работа всё равно требует большого внимания.

  Следует  учитывать, что минимальная толщина стенок не может быть меньше установленного размера предела, и что изготовленная в воске модель конструкции должна быть снята с рабочей модели без образования напряжений и остаточных деформаций. Кроме того, испытание восковой модели во рту невозможно, что в сложных случаях создаёт значительные неудобства. Традиционная процедура изготовления мостовидных конструкций, начиная с изготовления восковой модели, и вплоть до окончательной припасовки во рту, служит источником многочисленных ошибок.

  Использование системы автоматизированного проектирования и управления производством CAD/CAM inLab позволяет снизить количество ошибок и, одновременно, предоставляет эффективную и эргономичную технологию изготовления мостовидных конструкций из металла. Производство, основанное на компьютерных технологиях, обеспечивает рост качества и увеличения производительности. Получение в зуботехнической лаборатории экономичных оттисков и хорошее качество припасовки создают хорошую основу развития этой тенденции.

  Традиционный метод заключается распределением равномерной толщиной стенок и специальным сечением  нижнего края, сформированного вручную из воска или на основании фольги глубокой вытяжки. Благодаря слою термопластичной фольги, обеспечивается минимальная толщина стенок, которая не может быть везде одинаковой. Критические места должны дополняться воском. Для формирования промежуточных элементов служат прецизионные стандартизированные детали, изготовленные из воска и подгоняемые в соответствии с ситуацией. Поскольку формовка соединительных элементов является рутинной работой, площадь поперечного сечения только оценивается и не измеряется точно. При работе с воском важно поддерживать нужную температуру, чтобы не было напряжений при деформации вследствие охлаждения. В сложных случаях, например, при непараллельности опор, может произойти отрыв восковой конструкции от рабочей модели, в результате которого может произойти деформация восковой конструкции.

  При  использовании заготовок CAD-Waxx-Blocke, VITA Zahnfabrik, которое обрабатывается системой inLab, такая трудность совершенно исключается. С помощью сканера inEos рабочая модель и даже профиль антагонистов в течение нескольких минут оцифровывается и на экране компьютера может рассматриваться со всех сторон в виде трёхмерного изображения. 

  При  изготовлении мостовидных конструкций  из металла автоматизированные  системы CAD/CAM превосходят традиционную методику с применением воска, позволяя сберечь время для подгонки и коррекции конструкции.

  Затраты  времени на изготовление рабочей модели, а затем отливки и окончательной обработки готовой конструкции в обеих методах одинаковы. Промежуточные этапы при автоматизированной технике занимают существенно меньше времени, чем при традиционной технологии.

  Система  inLab предоставляет несколько методов проектирования мостовидных конструкций, используемых в зависимости от ситуации. Например, возможен выбор конструкции с полной анатомической формой и контролем окклюзионных и апроксимальных контактов. Затем проводится полная или частичная редукция под керамическую облицовку, или можно использовать стандартную мостовидную конструкцию, реализованную в системе  CAD/CAM.

  Описанная  методика CAD/CAM пригодна в зуботехнической лаборатории не только для изготовления мостовидных конструкций, но также для изготовления цельнолитых коронок или колпачков. С помощью многофункционального программного обеспечения инЛаб возможно создание различных конструкций.

  Система  CAD/CAM пригодна также для изготовления отдельных коронок.  Материал CAD Waxx прозрачен, что позволяет проводить визуальный контроль стенок каркаса.

Сканер  CERCON

  Опыт, накопленный десятилетиями, подтверждает низкую эффективность металлокерамических протезов, как с клинической, так и с эстетической точки зрения; всё чаще пациенты настаивают на изготовлении цельно-керамических стоматологических протезов.

  Единственный  керамический материал, который  может применяться для изготовления  каркасов под мостовидные конструкции  и другие конструкции протезов, требующие высокой прочности, это высокотехнологичная керамика – оксид циркония.

  Компания  «DeguDent», впервые продемонстрировавшая систему изготовлений цельно-керамических реставраций по технологии CAM под названием «CERCON» представляет сегодня принципиально новый продукт, созданный для оптимизации работы зубных техников, занимающихся изготовлением сверхточных каркасов из оксида циркония по технологии CAD-сканер CERCON EYE.

  CERCON EYE- это система, включающая достаточно компактный прибор, использующий цифровые камеры и лазерный сканер для считывания визуальной топографической информации с гипсовой модели, и компьютер, позволяющий провести виртуальное моделирование каркаса протеза с последующей передачей данных на фрезерный станок, используя Интернет или другие носители информации.  в кратчайшие сроки.

  Появление  такой системы открывает перед  зубными техниками возможность  изготовить каркас протеза из  оксида циркония на подготовленной  гипсовой модели в кратчайшие  сроки с возможностью предварительного  контроля виртуального каркаса в своей лаборатории или в другой лаборатории своего города и, отправив информацию в лабораторию, имеющую фрезерный станок, получить по почте готовый каркас.     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Цифровое  определение цвета  зубов с помощью  спектрофотометра

  Цвет  является важнейшим критерием оценки эстетических характеристик стоматологических реставраций и в значительной мере определяет успех или неудачу лечения. Наши глаза не способны различать тончайшие оттенки и цветовые переходы. Именно поэтому определение цвета было и остаётся чрезвычайно субъективной процедурой, результаты которой зависят от целого ряда различных факторов: время дня, уровень освещённости, оптические иллюзии, усталость и т.д.

  В  течение многих лет почти все  стоматологи проводили «прецизионное»  определение цвета с использованием стандартных образцов-расцветок. К сожалению, этот слишком упрощённый вариант классического метода сравнения не позволяет учесть многочисленные нюансы восприятия цвета. На практике, зачастую, цвет реставрации практически редко совпадает с цветом естественных зубов.

  Спектрофотометр  позволяет измерить и зафиксировать  основные параметры цвета зубов:

        - яркость цвета;

        - насыщенность или интенсивность  цвета;

        - оттенок или цветовой тон.

  Спектрофотометр Easyshade (Vita) позволяет точно определять цвет естественных зубов и перепроверять реставрации. С помощью него можно проводить измерения большой области цветов. Easyshade (Vita) служит для измерения 3D-«интерполированных» цветов, которые представляют собой промежуточные цвета, возникшие из-за смешивания двух или нескольких масс.

  Для  профилактики ошибок в выборе  цвета целесообразно использовать  цифровое определение цвета. При  использовании традиционного визуального  метода определения цвета зуба  необходимо строго соблюдать диагностический алгоритм и отдавать предпочтение научно-обоснованной расцветке «VITA Toothguid 3D MASTER», поэтапно определяя яркость, насыщенность и цвет эталона.

  В  целях избежания конфликтов врач-техник-пациент  целесообразнее использовать компьютерные  системы сопоставления эталона  и протеза, к которым и относится  спектрофотометр Easyshade (Vita).

Рациональное  применение цифрового  измерения цвета

  В условиях возрастающих требований к эстетическому результату точное определение цвета играет важнейшую роль в успехе восстановительного лечения зубов. Недовольство пациента  работой врача и зубного техника может быть вызвано тем, что после нанесения облицовочного материала ранее установленный цвет коронки или моста не совпадает с оттенком соседних зубов. Чтобы удовлетворить претензии пациента, необходимо нанесение корректирующих тональных слоев, что требует дополнительных затрат материала и, что важнее, дополнительных затрат рабочего времени. Кроме того может пострадать репутация стоматолога и лаборатории.

  Определение  цвета и основанные на нём  этапы  изготовления реставрации  имеют первостепенное экономическое  значение. Цифровые системы определения  приходят на помощь специалистам и могут сделать оценку объективной. Конечно, неважно каким способом, цифровым или визуальным, мастерство стоматолога позволит установить точный цвет. Именно это создаст основу для работы, возможность ее адекватного исполнения, конечно, при условии, что в наличии будут необходимые соответствующие материалы.

  Восприятие цвета естественных зубов

  В ежедневной практике чаще всего цвет определяют путем визуального сравнения соответствующих зубов с эталонными зубами цветовой шкалы. Цвет естественного зуба возникает вследствие преломления и отражения света на бесцветных кристаллах эмали и дентина. Проникающий в зуб свет рассеивается на призмах дентина и кристаллах эмали. Возникающая окраска определяется величиной и структурой кристаллов: мелкие кристаллы эмали дают серый тон, призматическая структура дентина создает желтоватый тон. Основное влияние оказывает дентин. Он создает грунтовый цвет, основной оттенок зуба образуется в центральных частях дентина.

  Цветовые шкалы  для оценки цвета

  Для  визуального определения дентального  цвета стоматологи и техники  могут пользоваться двумя различными  шкалами. При использовании шкалы  Vitapan classical, созданной на основе эмпирических данных в середине прошлого века, субъективная оценка цвета зависит от производящего ее человека. При целенаправленной тренировке и обучении оценка цвета улучшается, однако она остается субъективной и, как и любая субъективная оценка ощущения, никогда не совпадает у двух людей. В 1998 г. Под руководством VITA осуществлена разработка системы VITA System 3D-Master, которая описывает дентальные цвета в системе трех координат: светлота, насыщенность и цветовой тон.

  Цифровое оборудование  для определения  цвета

  Электронные  приборы для измерения цвета  можно разделить на колориметры и спектрофотометры. Колориметр представляет собой устройство со стандартизированным источником света и тремя измерительными каналами с фильтрами - красным, зеленым и синим. Результат измерения представляется в виде суммы 3 основных цветов: R (Red- красный), G (Green- зеленый) и B (Blue-голубой), и соотносится с эталонным зубом, имеющим наиболее близкий результат смешения трех цветов. Точность измерительного прибора зависит не только от типа и стабильности источника излучения, незначительное отклонение светофильтра от правильной установки приводит к заметной погрешности результата. Во многих случаях колориметр дает превосходные результаты. Однако его работа затруднена при наличии внешнего освещения, поэтому он не пригоден для применения в стоматологии.

  Более  точным является спектрофотометрическое  определение цвета. Оно в противоположность  колориметрическому не зависит  от источника света и дает  более детальную информацию. Спектрофотометр освещает тестируемую поверхность и измеряет параметры отраженного света: отраженный свет расщепляется дифракционной решеткой на спектральные компоненты и сравнивается с падающим. Стоматологические спектрофотометры измеряют спектральную кривую отраженного света в диапазоне от 380 до 750 нм с шагом 20 нм, представляют данные в цифровом виде и позволяют увидеть числовой код выбранного цвета. Кроме  того, они определяют расчетные параметры цвета, и, наоборот, по расчетным параметрам определяется соответствующий цвет.