Оптимизация лечения пациентов с применением CAD/CAM технологий в клинике ортопедической стоматологии

Рис. 16.Стандартная керамическая заготовка во фрезерном блоке системы OptikDent и готовая отфрезерованная вкладка.

Для оценки краевого прилегания керамических коронок и вкладок типа inlay, изготовленных в системах OptikDent и CEREC 3D, использовалась модификация методики, известной как методика Корнеева с помощью измерения толщины силиконовой пленки в области финишной линии препарирования по краевому уступу с использованием цифрового оптического микроскопа Dino AM-451 с калибровочной сеткой при увеличении 100х - 200х. Для каждой исследуемой реставрации изготавливали по 3 образца, измеряемые в 4-х точках. Таким образом, было исследовано по 35 реставраций: 25 коронок и 10 вкладок, изготовленных с помощью каждой системы. В совокупности было проведено 420 измерений.

Результаты оценки краевого прилегания реставраций

Среднее значение краевого зазора коронок, изготовленных в системе CEREC 3D составляло 66 мкм(47; 93 мкм), изготовленных в системе OptikDent - 72 мкм(56; 95 мкм). Краевое прилегание вкладок составляло 59(41;99) и 64(40;102) мкм соответственно.

Полученные данные соответствуют допустимым значениям краевого прилегания реставраций, что подтверждается большим количеством литературных источников.

Таким образом, разработанная система OptikDent является законченным CAD/CAM комплексом, состоящим из 3 модулей:

1. Внутриротового сканера, получающего трехмерную информацию о геометрии протезного поля, подсоединяющимся к портативному ПК с помощью TV-тюнера, играющего роль плато видеозахвата.

2. Программного обеспечения, которое включает в себя:

блок получения измерительных данных.

блок реконструкции (обработка измерительных данных) - Фурье синтез.

блок визуализации (информация сохраняется в виде Bin-file) Bin формате( облако точек в двоичном коде). В этом виде информацию можно передавать по удаленной связи для моделирования реставрации. Поверхностное натяжение облака точек происходит методом триангуляции.

блок моделирования SMT CAМ поддерживает собственный SMT формат, с возможностью перевода в универсальный STL формат. В этом виде также можно передавать информацию в лабораторию удаленного доступа.

3. Модуля для фрезерования реставраций из стандартных заготовок полевошпатной керамики.

Анализ состояния стоматологического рынка и современных тенденций развития CAD/CAM направления в стоматологии позволяет дополнить существующую до настоящего времени классификацию CAD/CAM систем и выделить несколько схем или бизнес-моделей функционирования систем и их модулей.

1.Кабинетные (in office) или врачебные системы, представляющие собой комплекс взаимосвязанных рабочих модулей с собственным программным обеспечением.

2.Закрытые лабораторные системы взаимосвязанные программным обеспечением, поддерживающим собственный закрытый формат.

3. Открытые лабораторные системы - системы с открытым интерфейсом c возможностью внешнего импорта и экспорта данных.

4. Системы, работающие по принципу «аутсорсинга» или лаборатории удаленного доступа.

5. Системы копировального фрезерования или CAM-системы.

6.Независимые CAD и CAM модули.

Рис.17. Ориентировочная схема выбора CAD/CAM систем и их модулей для стоматологических клиник различных уровней.

Принцип выбора той или иной модели использования CAD/CAM технологии в клинике должен основываться на нескольких факторах: предполагаемый объем работы, процентное соотношение тех или иных видов протезов в общем объеме работы, возможностью обучения персонала, объемом планируемых инвестиций(рис.17) .

По совокупности данных литературных источников, рекомендаций производителей CAD/CAM материалов и анализа результатов нашего клинического исследования была составлена схема выбора керамического материала для автоматизированной обработки при изготовлении различных видов несъемных зубных протезов при дефектах твердых тканей зубов и дефектах зубных рядов(рис.18.) Навигация основана на соответствии прочностных и эстетических характеристик конструкционных материалов топографии дефекта и клинической ситуации.

Рис.18. Схема выбора конструкционного материала для изготовления различных видов цельнокерамических зубных протезов при дефектах твердых тканей зубов и дефектах зубных рядов.

Выводы

1. Изучены принципы работы и функциональные возможности существующих в настоящее время стоматологических CAD/CAM систем. Различия в способе сбора данных о геометрии полости рта, возможностях программного обеспечения, спектре изготавливаемых видов зубных протезов и используемых конструкционных материалов, а также отношение систем к внешнему экспорту (импорту) данных позволяет выделить 6 принципиальных моделей работы CAD/CAM систем.

2. Основными тенденциями развития CAD/CAM технологии в стоматологии являются: максимальное упрощение и наглядность CAD- модуля, расширение использования возможностей прямого сканирования в полости рта, приобщение к открытой сетевой модели работы.

3. По результатам оценки качества коронок, вкладок, виниров и мостовидных протезов, изготовленных с применением CAD/CAM технологии, по совокупным показателям 8-ми критериев системы USPHS 98,9% из них удовлетворяло оценкам Alfa и Beta. Из 381 изготовленной реставрации 377 сохранило целостность с оценкой AB, из которых 364 (95,4%) с оценкой А по всем параметрам, что демонстрируют высокую клиническую эффективность различных конструкций несъемных зубных протезов, изготовленных с использованием CAD/CAM технологии.

4. Результаты экспериментального исследования(на примере стандартных заготовок фирмыVita, Германия) демонстрируют, что пескоструйная обработка и обработка алмазным бором образцов керамики на основе диоксида циркония достоверно повысила прочность материала при трехточечном изгибе(1326,26 МПа и 1110,73 МПа соответственно) в сравнении со значениями в контрольной группе, составившими 824,95 МПа. Повторный обжиг снизил прочность при изгибе образцов, обработанных в пескоструйном аппарате и алмазным инструментом до 869,00 МПа и 1043,95 МПа соответственно.

5. По результатам количественного фазового анализа рентгеновской дифракции поверхности образцов керамики на основе диоксида циркония выявлено изменение соотношения фаз материала: прирост моноклинной фазы при пескоструйной обработке (П) до 8% в сравнении с контрольной серии образцов (К), где это значение составляло 0,1%. Последующий регенерирующий обжиг (ПО) снизил содержание моноклинной фазы до 1,5%. Обработка образцов алмазным инструментом (А) повысила содержание моноклинной фазы на поверхности образцов до 3%, последующий обжиг снижает значения 0,1%.

6. С учетом значительной разницы КТЛР моноклинной и тетрагональной фаз диоксида циркония, механическая обработка, не смотря на повышение прочности при изгибе, может вызывать непрогнозируемое локальное изменение КТЛР поверхности каркаса протезов из диоксида циркония, а следовательно - влиять на его взаимодействие с керамической облицовкой и являться причиной нарушения ее целостности. Повторный обжиг нормализует фазовый состав материала.

7. Разработанная отечественная CAD/CAМ система OptikDent является врачебным кабинетным комплексом для компьютерного проектирования и автоматизированного изготовления керамических реставраций с возможностью внутриротового сканирования и внешнего экспорта и импорта данных. По результатам экспериментальной оценки метрологических характеристик внутриротовой 3D камеры средняя точность сканирования соотвествует 32,5 мкм.

8. Точность краевого прилегания коронок и вкладок, изготовленных с помощью системы OptikDent составила 72 мкм и 64 мкм соответственно. Полученная точность прилегания изготовленных реставраций соответствуют допустимым значениям краевого зазора несъемных зубных протезов.

Практические рекомендации

При изготовлении каркасов несъемных протезов из стоматологической керамики на основе диоксида циркония не рекомендуется производить пескоструйную обработку внешней поверхности каркаса, пескоструйная обработка внутренней поверхности с целью улучшения фиксации протеза допустима. При необходимости обработки внешней поверхности готового каркаса алмазным инструментом, проводить ее борами с соответствующей маркировкой при обильном водяном охлаждении. После абразивной обработки каркаса из диоксида циркония необходим регенерирующий обжиг, нормализующий фазовый состав материала.

Необходимо обеспечить строгое соблюдение рекомендаций фирм-производителей по обработке каркасов из керамики на основе диоксида циркония и соответствию коэффициентов термического расширения материалов каркаса и облицовки без отступлений и рационализации. Необходимо вести технический протокол изготовления протезов с каркасом из поликристаллической керамики с целью дальнейшего выявления причин их дефектов. Целесообразно продолжение поиска оптимальных технологий изготовления и обработки зубных протезов из поликристаллической керамики.

Возможности разработанной первой отечественной стоматологической CAD/CAM системы OptikDent могут быть расширены за счет использования в учебном процессе с целью контроля качества препарирования зубов, обучения студентов стоматологических факультетов и зубных техников моделированию анатомической формы зуба. Возможно использование в стоматологических клиниках для архивирования виртуальных моделей зубов и зубных рядов. Целесообразен запрос в Минздрав и Минобрнауки РФ о выделении целевого гранта на дальнейшее развитие и промышленное освоение системы OptikDent.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Цаликова Н.А., Разумная З.В., Атаева С.Д. Разработка первого российского CAD/CAM-комплекса OPTIK DENT// Сборник трудов 4 Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по объединенной тематике «Онкология в стоматологии».- М.,- 2007.- С.170.

Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А. Новый нанокерамический материал для CAD/CAM систем// «Стоматология для всех» -M.,-2008.- №3.- С.44-46.

ИбрагимовТ.И., Цаликова Н.А., Хуранов А.Ш., Разумная З.В.,Атаева С.Д. Некоторые технические характеристики CAD/CAM систем, применяющих в работе интраоральные камеры. «Стоматология для всех» -M.,-2008.- №3.- С.30-32.

Цаликова Н.А. Поиск новых материалов для изготовления конструкций при помощи CAD/CAM систем.//Сборник тезисов докладов Научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рожения заслуженного деятеля науки. профессора В.Ю Курляндского в Тель-Авиве.- М.,- 2008г. - С.153-154.

Цаликова Н.А., Хуранов А.Ш. Создание виртуальной базы данных зубов для программного обеспечения CAD/CAM системы// Cб. научных трудов « Вопросы современной стоматологии» к 90 летию со дня рождения А.И.Дойникова.-М.,- 2008.- С.125-127.

Цаликова Н.А., Разумная З.В., Атаева С.Д., Хуранов А.Ш. Возможности применения диоксида циркония для изготовления абатментов // Сборник трудов 5 Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по объединенной тематике «Имплантология в стоматологии».- М.,-2008.- С.197.

Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А. Применение нового нанокерамического материала для систем компьютерного моделирования и изготовления конструкций в стоматологии.// Вестник Академии Медико-технических Наук.- Иркутск, -2008.- С.38-39.

Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А., Хуранов А.Ш. Основные методы профилометрии и реконструкции 3 D поверхности , используемые в стоматологических CAD/CAM системах. Сборник трудов 7-го Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по объединенной тематике «3D-технологии»-новое развитие стоматологии. -Москва,- 2010.- С. 54.

Ибрагимов Т.И., Атаева С.Д., Цаликова Н.А., Разумная З.В., Гришкина М.Г. Преимущества использования 3D технологии при протезировании винирами. Сборник трудов 7-го Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по объединенной тематике «3D-технологии»-новое развитие стоматологии.-Москва,-2010.- С.53

Ибрагимов Т.И.Цаликова Н.А. Разработка первой российской CAD/CAM системы OptikDent //Стоматология.-M.,-2011.- №2 .- C.62-64.

Цаликова Н.А., Исакова Т.Г., Гончарова О.П., Егорова Т.А., Холодова В.С. Возможности совершенствования эстетических цельнокерамических реставраций зубов// Материалы XXV и XXVI Всероссийских научно-практических конференций.- M., -2011.- C. 361-362.

Разумная З.В., Цаликова Н.А., Атаева С.Д. Оптимизация процесса фрезерования виниров при помощи отечественной стоматологической CAD/CAM системы OptikDent// Материалы XXV и XXVI Всероссийских научно-практических конференций. .- M., -2011.- C. 359-360.

Разумная З.В., Цаликова Н.А., Атаева С.Д., Хуранов А.М. Экспериментальное исследование первой отечественной CAD/CAM системы OptikDent// Dental Forum.- Материалы третьей всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» .- M., - 2011.- №5- С101.

Цаликова Н.А., Разумная З.В, Атаева С.Д., Хуранов А.Ш. Оптимизация программы компьютерного проектирования реставрации CAD/CAM системы OptikDent// Dental Forum.- Материалы третьей всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» .- M., - 2011.- №5 - С.117.

Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А. Влияние механической и температурной обработки на свойства метастабильного тетрагонального диоксида циркония// Научно-практический журнал «Маэстро стоматологии» - M., - 2012. -№45-С.14-18.

Цаликова Н,А, Хуранов А.Ш., Разумная З.В., Атаева С.Д. Создание дентальной базы данных для программного обеспечения системы OptiкDent// Сборник трудов IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по единой тематике «Пути повышения качества стоматологической помощи». - M., - 2012. -С. 20-22.

Цаликова Н.А., Хуранов А.Ш. Экспериментальные исследования метрологических характеристик внутриротовой 3D камеры российской CAD/CAM системы OptikDent. Научно-практический журнал «Маэстро стоматологии»- M., - 2012. -№45-С.20-22.

Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А. Будущее начинается сегодня. Компьютерные технологии в ортопедической стоматологии. Медицинская газета - M., - 2012. -№ 52-С.12.

Левин Г.Г.,Вишняков Г.Н., Лощилов К.Е.,Ибрагимов Т.И.,

Лебеденко И.Ю., Цаликова Н.А. Современные стоматологические CAD/CAM системы с интраоральными 3D профилометрами// Измерительная техника. - M., - 2010. -№2-С.23-25

Цаликова Н.А., Атаева С.Д., Егорова Т.А. Клиническая оценка цельнокерамических реставраций, изготовленных с помощью CAD/CAM систем.// DentalForum.-Материалы четвертой всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» - M.,-2012. -№5 - C.134.

Хуранов А.Ш., Цаликова Н.А., Гончарова О.П. Определение точности сканирования тестовых объектов с помощью внутриротовой 3D камеры Российской CAD/CAM системы «OPTIKDENT»// DentalForum.- Материалы четвертой всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» - M., - 2012. -№5 -С. 133.

Ибрагимов Т.И, Цаликова Н.А., Гришкина М.Г. Клиническая оценка качества зубных протезов, изготовленных с использованием компьютерных технологий // Сборник трудов X Всероссийской научно-практической конференции «Образование, наука и практика в стоматологии» по единой тематике «Пути повышения качества стоматологической помощи». - M., - 2013. -С. 96-97

Ибрагимов Т.И, Цаликова Н.А., Гришкина М.Г. Влияние дополнительной абразивной и температурной обработки на свойства стоматологической керамики на основе метастабильного тетрагонального диоксида циркония// Dental Forum.-Материалы четвертой всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» - M., - 2012. №5 -С. 59.

Ибрагимов Т.И., Кузнецов О.Е., Цаликова Н.А., Разумная З.В. Оценка точности прилегания керамических реставраций, изготовленных с помощью CAD/CAM системы «OPTIKDENT»// Dental Forum. - Материалы четвертой всероссийской конференции «Современные аспекты профилактики стоматологических заболеваний» - M., - 2012.- №5 - С.55.

Ибрагимов Т.И., Батрак И.К., Кузнецов О.Е.,Цаликова Н.А., Лавров А.А., Басков Д.В., Атаева С.Д., Мирзоев М.Г. Способ препарирования зубов под несъемный мостовидный зубной протез. - Патент на изобретение № 2445044 от 20.03.2012 бюлл. №8

Левин Г.Г., Вишняков Г.И., Лощилов К.Е., Ломакин А.Г., Ибрагимов Т.И., Цаликова Н.А., Хуранов А.М., Разумная З.В., Атаева С.Д., Кузнецов О.Е. Программа получения измерительных данных при помощи внутриротового оптического сканера, и их реконструкции и 3D визуализации в CAD\CAM системе Optik Dent. - Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012610772 от 16.01. 2012 г.

Ибрагимов Т.И., Гришкина М.Г., Цаликова Н.А. Применение местного обезболивания при изготовлении эстетичных керамических реставраций зубов с использованем САD/САМ технологий// Российская стоматология. Материалы ХШ Международного стоматологического конгресса по анестезии, седации и контролю над болью, Коно, США - 2012.- т.5- № 3.- с.74.

Цаликова Н.А.. Исследование влияния поверхностной абразивной обработки и температурного воздействия на свойства стоматологической керамики на основе метастабильного тетрагонального диоксида циркония. Научно-практический журнал «Российский стоматологический журнал »- M., - 2013. -№3-С.12-14

Levin G. G., Vishnyakov G. N., Loshchilov K. E., Ibragimov T. I., Lebedenko I. Yu., Tsalikova N. A. Modern dental CAD/CAM systems with intraoral 3D profilometer//Measurement Techniques -2012.-№53(3).- P. 321-324.

Размещено на Allbest.ru