Современное состояние и применение 3d-сканеров в стоматологии

Первый шаг всей цифровой работы – получение внутриротового оптического слепка. Это позволяет немедленно проверить качество оттиска, включая геометрию абатмента и определение пути введения коронки. Если результат неудовлетворителен, сканирование можно сделать повторно в течение одного приема. Следовательно, эта методика способствует более эффективной работе в стоматологической практике. Сканер MEDIT I500 — оборудование, которое поможет качественно осуществить диагностику.

Введение

Цифровой оттиск – получение точного трехмерного изображения зубов (подготовленных или нет), зубных имплантатов и/или любого внутриротового дефекта. Стоматолог должен получить достаточно точную копию необходимых участков челюсти и зубов, чтобы зубной техник мог создать реставрацию, точно соответствующую поставленной задаче.

Однако до сих пор неясно, может ли метод получения трехмерного изображения при помощи внутриротовых цифровых сканеров влиять на окончательную точность цифрового оттиска. И, если да, то какая стратегия является лучшей. Точность полных цифровых оттисков зубной дуги составляет от 5 до 35 мкм для экспериментальных сканеров, без существенных различий между стратегиями.

Метод получения изображения является важным фактором, который необходимо учитывать, и методы практически одинаковы во всех системах:

• размещение нити для раскрытия уступа отпрепарированного зуба;
• сушка сканируемой области;
• нанесение порошка (при необходимости) с помощью специального распылителя.

Процесс обычно начинается с окклюзионных поверхностей из-за анатомических особенностей. Затем изображения получаются под разными углами, чтобы сгенерировать точные трехмерные данные подготовленного зуба. Отсутствующие или неправильные области корректируются, а затем получается цифровой оттиск зубов-антагонистов. Наконец, выполняется исследование для определения прикуса.

Это исследование было направлено на определение стратегии сканирования, которая позволяет получить наилучшие результаты с точки зрения достоверности и точности для каждой из систем внутриротовых цифровых оттисков, включенных в исследование. Нулевая гипотеза состояла в том, что нет никаких различий в точности внутриротового сканера, связанных со стратегиями сканирования.

Сканеры, участвующие в эксперименте:

Trios, 3Shape A/S

Система снятия оттисков: Сверхбыстрое Оптическое секционирование.

Процедура сканирования: Источник света обеспечивает необходимое издучение, чтобы вызвать колебание света на объекте. Непрерывные изображения записываются для формирования 3D-модели.

Источник освещения: Синий светодиод.

Тип файла: Видео.

Обработка поверхности: Нет.

Фрезерование в офисе: Нет.

Выходной формат: Фирменный или STL.

iTero, Cadent Ltd

Система снятия оттисков: Параллельная конфокальная микроскопия.

Процедура сканирования: Освещает поверхность объекта тремя лучами разного света (красного, зеленого или синего), которые объединяются для обеспечения белого света. 5 сканов подготовленной области записываются как одно изображение.

Источник освещения: Красный лазер.

Тип файла: Серия изображений.

Обработка поверхности: Нет.

Фрезерование в офисе: Да.

Выходной формат: Фирменный или STL

Omnicam, Sirona Dental

Система снятия оттисков: Активная триангуляция (многоцветная полосовая защита).

Процедура сканирования: Видео и непрерывные изображения записываются для создания 3D-модели.

Источник освещения: Белый свет.

Тип файла: Видео.

Обработка поверхности: Нет.

Фрезерование в офисе: Да.

Выходной формат: Фирменный.

True Definition, 3M ESPE

Система снятия оттисков: Активная выборка волнового фронта.

Процедура сканирования: Измерение неплоских координат точек объекта путем выборки, запись непрерывных изображений в различных положениях.

Источник освещения: Пульсирующий синий свет.

Тип файла: 3D в движении, видео.

Обработка поверхности: Да.

Фрезерование в офисе: Да.

Выходной формат: Фирменный или STL.

Основные этапы процедуры

Сканирование проводят в три основных этапа:

1. На подготовительном этапе специалист определяет область, которую потребуется сканировать, и уточняет, какие будут использованы материалы во время изготовления протезов. Далее он включает компьютер, подготавливая аппарат к работе.
2. На втором этапе выполняется само 3d сканирование. Процедура длится не более получаса. За счет маленького датчика с интегрированной камерой пациент не почувствует дискомфортных ощущений.
3. На заключительном этапе врач внимательно осматривает полученный оттиск, оценивая характеристики строения челюсти пациента. При отсутствии выявления отклонений, изображение отправляют в зуботехническую лабораторию для разработки ортопедических конструкции.

Обсуждение

3D-сканирование – это инновационная технология для индивидуального проектирования дентальных имплантатов и других стоматологических инструментов с использованием различных типов программного обеспечения. Оно эффективно проектирует/реконструирует любые зубные коронки, мосты, ортодонтические скобы и другие устройства и инструменты в соответствии с требованиями пациента. Принцип работы 3D-сканирующего устройства аналогичен принципу камеры: несколько изображений объединяются в цифровую трехмерную модель. Эта технология играет важную роль в исследованиях и разработке стоматологических имплантатов и инструментов.

Обновление в любой модели стоматологии, инструменты и оборудование являются многообещающими согласно требованию специалиста. Это быстрое сканирование и последующее моделирование CAD, совместимость с программным анализом и интеграция в печатную машину. Технологии 3D-сканирования легко помогают воссоздать зубы пациентов, челюсти и другие зубные устройства, точно такие же, как оригинал. Хирург может обновить инструменты и имплантаты в любое время в цифровом файле. Это сокращает время обработки данных и обеспечивает лучшее планирование перед операцией для сложной процедуры. Это дает эффективный дизайн для всех предметов гигиены полости рта в соответствии с формой и размером человеческого рта. Отсканированная модель используется для обучения студентов-медиков, чтобы лучше продемонстрировать внутреннюю и внешнюю анатомию.

Преимущества 3D сканирования в стоматологии

3D-сканирование имеет различные преимущества в стоматологии. Он эффективно проектирует коронку, имплантаты и мостовидные протезы за меньшее время и деньги. Различные преимущества 3D-сканирования в стоматологии заключаются в следующем:

• быстрое производство с индивидуальным дизайном;
• комфорт для пациента;
• время и эффективность затрат;
• сниженный риск;
• эффективное планирование процедуры и упрощенная процедура снятия оттиска;
• лучшее общение стоматолога и пациента;
• улучшенное обучение специалистов;
• просмотр анатомии зубов с разных точек зрения;
• увеличенный показатель успешности лечения.

Состояние исследований по 3D сканированию в стоматологии

База данных Scopus используется для идентификации исследовательских статей в области приложения 3D-сканирования, которые ищут ключевые слова как «3D-сканирование», «Стоматология»; здесь мы определили 18 статей, опубликованных в этой области до июня 2018 года.

Постоянно растет количество статей, связанных с 3D сканированием в стоматологии. На рис. 1 показаны подробности работ, опубликованных в разных журналах по 3D-сканированию в стоматологии; это также показывает лучшие пять журналов в этой области.

• Forensic Science International;
• Journal of Forensic Sciences;
• Operative Dentistry;
• British Dental Journal;
• European Journal of Dentistry.

Таблица 1. Виды сканирования с кратким описанием.

На рис. 2 показаны области исследования 3D-сканирования в стоматологии. Он отмечает, что в медицинской области было опубликовано 24% документов 3D-сканирования. Область стоматологии – 17%, биохимия, генетика и молекулярная биология – 14%, инженерия – 10%, информатика – 7%, материаловедение – 7%, физика и астрономия – 7%. Также вносят 14% в эту область сельскохозяйственные и биологические науки, экологию, иммунологию и микробиологию, математику.

На основании данных Scopus проанализировано, что в этой области сделано меньше работы, но применение 3D-сканирования в стоматологии расширяется.

Основные применения 3D-сканирования в стоматологии

Стоматологу по разным причинам требуется цифровая копия зубного ряда пациента. Теперь доступны 3D-сканеры для создания цифровых моделей. Это автоматизированный процесс, который проводит сканирование всего рта пациента за несколько минут. В стоматологии трехмерное сканирование является важным инструментом, поскольку необходимо быстро создать гипсовую модель рта или зубов пациента и использовать эту модель для планирования лечения, диагностики и изготовления протезов. Используя технику трехмерного сканирования, стоматолог воссоздает наиболее подходящую модель зубов, силиконового челюстно-лицевого протеза и керамических коронок. Это дало лучшую точность и использовалось в различных приложениях в стоматологии.

Будущее 3D-сканирования

Технология уже используется в различных областях техники, медицины и стоматологии для получения точной модели продукта/медицинской модели. Можно создать высокоточную трехмерную цифровую модель зубов пациента и рта, что очень полезно для планирования лечения. В будущем это создаст почву для развития в цифровой стоматологии и станет более распространенным в этой области. Технология дает точный результат и удобна для пациентов по сравнению с другими технологиями сканирования.

3D-сканирование эффективно используется для клинических исследований и клинико-патологической корреляции, которая может хорошо сочетаться с голографической и виртуальной технологией. Исследователь и стоматолог будут применять эту технологию для изучения анатомии пациента, его реинжиниринга и исследовательских целей. Эта бесконтактная технология измеряет структуру человека и обеспечивает лучшую подготовку для медицинского образования.

Таблица 3. Применение 3D-сканирования в стоматологии

Элайнеры Star Smile — красивая улыбка без ущерба для зубов

Анна: Элайнеры я ношу уже год. Каких-то нареканий к системе нет. Я могу их легко снимать, одевать, чистить зубы, кушать. Многие люди вообще не замечают, что на мне что-то одето.

Максим Аркашов: Мы просто, когда на этом этапе останавливаемся, пациенты уходят довольные и счастливые, что им не сверлили их зубы, не портили эмали зубов. И, соответственно, они живут со своими зубами, стоящими в более правильной позиции, что в свою очередь очень улучшает прогноз правильного функционирования этих зубов.

Улыбка Анны — как результат лечения на элайнерах

Анна: Я благодарна Максиму Владимировичу, что он порекомендовал мне систему Star Smile, и мы решили мои проблемы без ущерба для зубов.

В заключение — каким все-таки способом выравнивать зубы именно Вам?

Способов, как вы знаете, несколько, но основными являются брекеты, элайнеры и виниры. В первых двух случаях речь действительно идет об исправлении прикуса, а виниры — это , скажем, только косметическая работа. Но все равно стоит вопрос — ЧТО выбрать, какие брекеты поставить? Или остановиться на элайнерах? Здесь вам может пригодиться подробный сравнительный анализ этих способов лечения прикуса. Более 70 параметров (!), но материал очень легко читается. И, надеемся — поможет сделать Ваш выбор.

Для детей  — основными способами исправления прикуса являются пластинки, миофункциональные трейнеры, функциональные аппараты и «брекеты 2х4». О плюсах и минусах этих способов Вы можете прочитать ЗДЕСЬ.

Область применения

Внутриротовые сканеры пользуются большим спросом в нескольких областях стоматологии. У них отсутствует большое количество проводов (они мобильны, без проблем можно переносить из одного кабинета в другой). Их используют для диагностики и создания 3D-моделей, которые требуются во время реставрации, получения титановых штифтов и различных устройств в хирургии, ортодонтии, имплантации, ортопедии.

Модели накладываются на трехмерный сканированный образ: они могут быть быстро отредактированы для максимальной совместимости, после чего будут отправлены в производство. Такие модели зачастую благоприятны для оттисков натуральных моляров и резцов, при изготовлении различных конструкций:

• вкладок из полимера;
• металлокерамических коронок;
• цельнокерамических коронок из диоксида циркония;
• мостовых зубных протезов.

В ходе исследований было установлено, что краевой зазор у конструкций, полученных при интраоральном сканировании, более точный, по сравнению с теми, которые были получены посредством обычных оттисков.

Также, к помощи внутриротового сканера прибегают, когда требуется провести протезирование на имплантаты. Прибор сканирует форму виртуального абатмента, зафиксированного компьютерной программой во вживленный имплантат. Благодаря этому зубному технику удается получить нужный цвет и форму коронки, которую впоследствии установят на абатменте.

Чем элайнеры лучше виниров

Рассказывает главный врач Клиники дентальной медицины “ДенМед” Максим Аркашов:

– К нам обратилась пациентка Анна, которая хотела улучшить свою улыбку. Ну, естественно, первая ее просьба была – изготовить ей виниры. Это керамические накладки, которые ставятся на свои зубы, но для этого зубы нужно точить.

Анна, пациентка: Я хотела именно их. Но Максим Владимирович объяснил, что есть альтернативные пути, как добиться красивой улыбки.

Доктор Аркашов: Точить свои зубы в молодом возрасте – это не самый лучший вариант.

Анна: Как можно сделать мою улыбку красивой? Это либо виниры, либо мои зубы можно поставить в правильное положение.

Каппы для зубов — достойная альтернатива винирам

Доктор Аркашов: Каппы позволяют исправить положение зубов, не приклеивая ничего к зубам, не обременяя пациента жесткими конструкциями во рту, в минимальном количестве вызывая болевые ощущения. Так как капа – это тонкая пластиночка из пластика, которая одевается поверх зубов. В любой момент пациент имеет возможность ее снять, почистить зубы. То есть, как правило, лечение на элайнерах проходит очень комфортно для наших пациентов.

Внутриротовой сканер обеспечивает оптическую точность элайнеров

Для изготовления капп мы использовали внутриротовой сканер, которым сняли оптические слепки. То есть камера делает множество снимков, которые в программе специальной сшиваются в 3D-изображение. И это 3D-изображение пересылается в лабораторию, минуя транспортные, временные потери, минуя усадки и всевозможные форс-мажорные обстоятельства – переохлаждение слепочных масс. Соответственно, мы получаем более точный, более предсказуемый результат.

Анна: Сканирование зубов происходило, там, 15 минут. А через неделю на повторном приеме я смогла сразу увидеть, как будет происходить передвижение моих зубов.

Доктор Аркашов: То есть к моменту получения результата из лаборатории с окончательным планом лечения мы еще ничего не делали нашему пациенту. Тот результат, который мы получим после элайнеров, оценит пациент. И мы, как правило, позволяем посмотреть на результат ортондонтического лечения. И очень многих пациентов он устраивает.

Элайнеры Star Smile — красивая улыбка без ущерба для зубов

Анна: Элайнеры я ношу уже год. Каких-то нареканий к системе нет. Я могу их легко снимать, одевать, чистить зубы, кушать. Многие люди вообще не замечают, что на мне что-то одето.

Максим Аркашов: Мы просто, когда на этом этапе останавливаемся, пациенты уходят довольные и счастливые, что им не сверлили их зубы, не портили эмали зубов. И, соответственно, они живут со своими зубами, стоящими в более правильной позиции, что в свою очередь очень улучшает прогноз правильного функционирования этих зубов.

В заключение — каким все-таки способом выравнивать зубы именно Вам?

Способов, как вы знаете, несколько, но основными являются брекеты, элайнеры и виниры. В первых двух случаях речь действительно идет об исправлении прикуса, а виниры — это , скажем, только косметическая работа. Но все равно стоит вопрос — ЧТО выбрать, какие брекеты поставить? Или остановиться на элайнерах? Здесь вам может пригодиться подробный сравнительный анализ этих способов лечения прикуса. Более 70 параметров (!), но материал очень легко читается. И, надеемся — поможет сделать Ваш выбор.

Для детей  — основными способами исправления прикуса являются пластинки, миофункциональные трейнеры, функциональные аппараты и «брекеты 2х4». О плюсах и минусах этих способов Вы можете прочитать ЗДЕСЬ.

Накладки или зубные коронки?

Это наиболее крупные по зоне обработки формы для восстановления одного зуба, предназначенные для больших участков кариеса, где пломба или вкладка не работают из-за необходимости удалить большую областб зуба. Основное различие между накладкой и вкладкой заключается в том, что накладка покрывает бугорок зуба, тогда как вкладка заполняет только область между бугорками. В зубе также высверливается полость, накладка изготавливается в точном соответствии с размером и формой пространства. Коронка же наоборот будет покрывать всю прикусную поверхность зуба, а также область зуба над линией десен.

Шаги для создания 3D зубного имплантата с использованием техники 3D-сканирования

3D цифровая модель предоставляет полную и более качественную информацию стоматологу и хирургу. Эта трехмерная отсканированная модель легко печатается с помощью технологий аддитивного производства. В таблице 2 обсуждаются различные этапы, используемые для одновременного создания 3D-модели. Во время сканирования необходимо учитывать некоторые параметры, такие как температура, влажность и освещение. Также необходимо выполнить проверку/калибровку 3D-сканера перед измерением или группой анализа.

Таблица 2. Этапы создания 3D зубного имплантата с использованием техники 3D-сканирования.

Что представляет собой прибор: принцип работы

Сканер 3 shape – это современный аппарат, который позволяет существенно упростить процедуру получения слепков, избежать дискомфорта для пациента. Точность сканирования – 4,5 ± 0,9 мкм. В основе инновационного способа лежит применение лазерного прибора и компьютерного оборудования. Как и все внутриротовые сканеры, прибор от бренда 3 shape проецируют свет на определенный объект, принимает отраженный сигнал, передавая его в электронно-вычислительную машину для составления объемного изображения.

Далее изображения зубочелюстных тканей, которые были сняты, обрабатываются ПО, которое создает облака точек. Они в свою очередь обрабатываются ПО с целью получения трехмерной модели. Готовая цифровая модель намного удобнее по сравнению с классическими моделями из гипса.

Результаты

В таблицах 2 и 3 перечислены проанализированные данные.

Таблица 2. Необработанные данные достоверности (мкм), используемые для статистического анализа четырех сканеров в соответствии со стратегией сканирования.

Таблица 3. Исходные данные точности (мкм), используемые для статистического анализа четырех сканеров в соответствии со стратегией сканирования.

Тест Левена, примененный к одностороннему ANOVA на достоверность и точность, оказался значимым (P = .000). Поэтому после проверки нормального распределения был использован непараметрический критерий Крускала-Уоллиса для анализа наличия различий между сканерами, и были получены значимые значения (P = .000) для iTero и Omnicam. Последующие сравнения для этих внутриротовых сканеров проводились с помощью теста Тамхана Т2.

Сканер Trios не показал каких-либо существенных различий в отношении используемой стратегии сканирования (P <0,05). Наилучший результат был получен при стратегии ªDº (последовательная), с достоверностью 52,95 мкм и точностью 184,51 мкм.

Результаты для сканера iTero показали существенные различия (P <0,05), при этом лучшие результаты были получены при стратегии ªDº (последовательная) как лучшая для достоверности (74,98 мкм), так и для точности (197,16 мкм).

Сканер Cerec Omnicam показал лучшие результаты со стратегией ªBº (квадранты) как для достоверности (89,17 мкм), так и для точности (243,68 мкм) со значительными различиями в достоверности со стратегией ªDº (последовательный), которая имела худший результат, со значением: 283,73 мкм (р <0,05).

Наконец, для сканера True Definition лучшая стратегия сканирования на достоверность была ªCº (секстанты), а для точности — ªDº (последовательная) со значениями 28,78 мкм (правильность) и 82,83 мкм (точность). Не было статистически значимых различий между результатами при разных стратегиях сканирования (P> 0,05).

Когда используется такой метод диагностики?

В отличие от традиционных слепков и ортопантомограммы, 3D-сканирование позволяет получить объемное изображение ротовой полости пациента без искажений

Это особенно важно при проведении реставрационных работ, подготовке к установке коронок и имплантов, а также при лечении на элайнерах. И вот почему: элайнер работает за счет очень плотного прилегания к зубам

Если модель для изготовления элайнеров будет недостаточно точной, то элайнер не сможет оказывать нужного воздействия в правильном направлении и, соответственно, правильная траектория перемещения зубов может нарушиться.

В клинике Star Smile используются внутриротовые 3D-сканеры вместо снятия слепков. С их помощью врач получает всю информацию о степени смещения зубов, их расположении и наклоне, о положении корней. В дальнейшем эти данные будут использоваться при производстве элайнеров.

Цифровая 3D-модель сразу же отображается на мониторе

Преимущества 3D-диагностики

У такого сканирования зубов несколько преимуществ.

Простота и удобство для пациента.

Процедура снятия физических слепков может вызывать дискомфорт у пациента из-за материалов, которые размещают в ротовой полости на лотках для оттисков. Некоторым во время такой процедуры тяжело дышать, может появиться тошнота. Особенно часто эта проблема встречается у детей. Именно для таких пациентов 3D-сканирование наиболее удобный способ получить цифровую модель зубов.

Цифровая модель зубов, полученная с внутриротового сканера, более точная, чем при снятии слепков.

При снятии оттиска могут быть небольшие неточности, так как масса для слепков – это «физический» носитель. Благодаря 3D-сканированию зубов этого можно с легкостью избежать. Стоматолог, который проводит сканирование, может контролировать качество получаемого скана прямо с экрана монитора. Если он заметит, что какой-то участок просканирован не очень четко, то он сможет сразу же переснять проблемный участок. Все это позволяет учитывать индивидуальные особенности каждого пациента и изготовить максимально точные элайнеры.

Быстрый результат.

Обычная пересылка зубных слепков курьерской доставкой и процесс их сканирования занимает два-три рабочих дня. После проведения 3D-сканирования врач сразу же может отправить цифровую модель пациента по интернету в лабораторию для изготовления элайнеров. Производство начинается практически сразу же, после того как закончилось 3D-сканирование.

Эти преимущества делают такой вариант диагностики самым удобным и предпочтительным. Чем точнее снимки – тем точнее воздействие элайнеров и тем лучше и быстрее результат.

Другие статьи:

• Какие брекеты выбрать? Сравниваем недостатки и преимущества
• Правда ли, что после исправления прикуса меняется лицо?
• Как проходит консультация врача-ортодонта по видеосвязи?

Выездное 3d-сканирование от компании Стар Смайл

Пока услуга выездного сканирования работает в Москве и Санкт-Петербурге. Благодаря этой услуге все наши клиенты  — клиники или врачи — могут вызвать сотрудника компании Star Smile с интраоральным сканером, который по договоренности приедет в вашу клинику к назначенному времени и проведет сканирование пациента.

Сколько стоит выездное 3д сканирование

Кстати, услуга выездного сканирования бесплатна при заказе элайнеров Star Smile. Она повышает точность элайнеров, ускоряет процесс их производства, исключает вероятность ошибок при снятии слепков. И как дополнительный бонус: ваша клиника будет выглядеть более продвинутой, высокотехнологичной перед вашими пациентами.

Пока эта услуга доступна в Москве и Санкт-Петербурге. Так как мы Стар Смайл работает более чем в 70 городах России, то мы рассматриваем уже и другие города, в которых выездное сканирование будет востребовано ортодонтами и стоматологами.

Заключение

3D-сканирование широко применяется в стоматологии, где возможно проектирование персонализированных моделей, направляющих для сверления зубных имплантатов. Он имеет обширные области применения, такие как промышленность, оборона, авиакосмическая отрасль, искусство, медицина для повышения индивидуальности и быстрого производства.

В настоящее время он имеет различные применения в области стоматологии в повседневной жизни. Исследования постоянно растут, что приводит к инновационным решениям в стоматологии. 3D-сканирование имеет большой потенциал для проектирования и разработки инструментов для стоматологов и хирургов. В ближайшие годы эта технология принесет больше стоматологических продуктов для зуботехнической лаборатории.

Стоматолог может воспользоваться преимуществами этой технологии для дизайна и помочь в замене зубов, коронок, брекетов, зубных протезов, виниров. Это дает лучшее понимание сложной патологии и анатомии пациентов и подходит для хирургического обучения. Стоматолог может превратить новую идею в реальность и сэкономить много времени. Используя эту технологию, появляется возможность улучшить качество жизни пациента и эффективно решить множество проблем в стоматологии.