ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

Горбенко В.О.

Воронежский государственный медицинский университет

Н. Н. Бурденко, Россия, г. Воронеж

 

Аннотация

 Внедрение цифровых технологий стало новым в стоматологической практике. Была создана новая уникальная система автоматизированного проектирования CAD/СAM, которая позволяет с точностью воссоздать объекты реконструкции и решать клинические задачи.

 

Ключевые слова

 Технология автоматизированного проектирования, зубные протезы, CАD/CАМ системы,

 

Несмотря на многообразие, основной принцип работы всех современных стоматологических CАD/CАМ систем состоит из нескольких этапов, которые включают следующее:

1. Сбор данных о рельефе поверхности протезного ложа и преобразование этой информации в цифровой формат, который приемлем  для компьютерной обработки.

2. Построение виртуальной модели протеза с помощью компьютера (этап CАD).

3. На основе полученных данных изготавливают зубной протез с помощью устройства с числовым программным управлением (этап CAM).

Системы CАD/CАM существенно отличаются друг от друга на этапе сбора данных. Сбор информации о рельефе и перевод ее в цифровой формат осуществляется с помощью  оптических или механических цифровых преобразователей [1]

Основным отличием оптического слепка от обычной плоской фотографии состоит в том, что каждая точка поверхности имеет координаты в 3 перпендикулярных плоскостях.

Это устройство состоит из фотодатчика (он преобразует  отраженный от объекта свет в поток электрических импульсов) и источника света. Затем всё кодируется в виде последовательности цифр 0 и 1, и передаются в компьютер.

Многие оптические сканирующие системы чувствительно к различным факторам. Например, незначительные движение пациента в процессе получения информации приводит к её искажению и ухудшает качество.

Кроме этого, на точность данного способа сканирования большое влияние оказывают  отражающие свойства материала и характер изучаемой поверхности. Контактным зондом сканирующие системы считывают информацию с рельефа, этот зонд шаг за шагом передвигается по поверхности согласно необходимой траектории.

Для того чтобы обеспечить максимальную точность в процессе сканирования нельзя допускать малейшего отклонения сканируемого объекта относительно его первоначального положения.

Наиболее полезными являются системы CЕRЕC 3 (Sironа Dentаl Systems GmbН, Germany) и Еvolutiоn 4D (D4D Tеchnologies, USA).

Все остальные системы оснащены точными оптическими сканирующими устройствами, и их размеры и особенности работы не  позволяют проводить сбор данных о рельефе в ротовой полости. Для начала необходимо  предварительно получить традиционные оттиски слепочными материалами и изготовить гипсовые модели [2]

Кроме этого была разработана систему iTеro для снятия слепков, ипользуя интраоральный сканер. Эта система включает компьютер для обработки данных и рабочую станцию САD в стоматологической  лаборатории,. Для того, чтобы снять цифровой слепок врач сначала заполняет электронную форму, и это позволяет iTеro моментально подобрать для каждого конкретного пациента индивидуальную последовательность.

При помощи аудиоподсказок система задает стоматологу такие вопросы, как тип финишной линии препарирования, оттенок зубов, особые пожелания, какой материал будет использоваться для изготовления протезов. С помощью этого инструмента можно регистрировать прикус.

Процедура по времени  занимает 3-4 минуты. Если стоматологу необходимо, то он может внести коррективы  и провести дополнительное сканирование. После этого электронный файл пересылают в лабораторию, где его проверяют. После проведения компьютерного моделирования (САD) эти данные пересылают в Cаdеnt.

После получения со сканера оцифрованной информации о рельефе поверхности, врач приступает к построению модели протеза на компьютере. Затем программное обеспечение предлагает врачу наиболее приемлемый вариант протезирования зуба. Таким образов, в будущем эта программа позволит обходиться без помощи зубных техников, так как протезы, предлагаемые ей  варианты реставрации зуба ничуть не уступают по качеству тем, которые предлагает опытный зубной техник. Помимо этого важным преимуществом является то, что врач может внести коррективы в спроектированный процесс, учитывая пожелания пациента [3]

Трёхмерное анимированное моделирование будущего протеза получило весьма широкое развитие.  Этот способ в значительной степени ускоряет процесс создания электронной структуры протеза.  Преимуществом является то, что протез выглядит более наглядно и это позволяет стоматологу рассмотреть конструкцию со вех сторон, при различном масштабе, и после этого врач может внести свои коррективы.

После моделирования будущего протеза, наступает этап САD, который заключается в преобразовании в определенный алгоритм действий врача. Этот алгоритм передаётся на производственный модуль САM, который изготавливает спроектированную модель. Уже там алгоритм преобразуется в электрические импульсы, которые управляют высокоточными движениями и в результате изготавливается протез.

Область применения САD/САM-систем состоит не только в изготовлении протезов, их применяют и в в хирургической практике. Система SurgiGuidе (Mаtеrialisе, Bеlgium) используют для разработки и изготовления индивидуальных шаблонов, которые, как правило, во время операции облегчают правильное расположение зубных имплантов.

САD/САM-система Nobеl Guidе softwаre (Nobеl Biocаre, Swеden) используют для изготовления реставрации после установки имплантата.

Эти системы используют данные, полученные методом КТ, а такжепрограммное обеспечение САD и технологии CAM для производства моделей [4]

Выводы:

На всех этапах оказания стоматологической помощи могут использоваться компьютерные технологии. Но для их качественного и широкого внедрения необходимо своевременно подготавливать специалистов, которые владеют данными технологиями.

Список использованной литературы:

1. Шлыкова Е.А., Есауленко И.Э., Косолапов В.П., Гладских Н.А. Математическое и алгоритмическое обеспечение расчета медико-социальных признаков заболеваний тканей пародонта у взрослого населения //  Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2014. Т. 13. № 4. С. 947-951.

2. Богачева Е.В., Гладских Н.А., Садовников А.Л. Разработка и реализация алгоритма формирования интегрального показателя обеспеченности врачами стоматологического профиля // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах. 2013. № 2. С. 87-93.

3. Шлыкова Е.А., Косолапов В.П., Дмитриев Е.В., Гладских Н.А., Богачѐва Е.В., Крыжановская Ю.А. Система интеллектуальной поддержки принятия врачебных решений при постановке диагноза заболеваний тканей пародонта у стоматологических больных // Развитие технических наук в современном мире. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. 2014. С. 67-70.

4. Чернов П.В., Гладских Н.А., Фролов М.В., Чернов А.В. Анализ деятельности городской стоматологической поликлиники на основе прогностического моделирования // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2009. Т. 8. № 2. С. 508-511.