Використання CAD CAM в стоматології

За останні 25 років автоматизоване проектування (CAD) і автоматизоване виробництво (CAM) стали все більш популярною частиною стоматології. Технологія, яка використовується як у зуботехнічній лабораторії, так і в стоматологічному кабінеті, може бути застосована до вкладок, накладок, вінірів, коронок, незнімних часткових протезів, абатментів на імплантатах і навіть для повної реконструкції порожнини рота. У цій статті розглядається історія CAD/CAM у стоматології та дається огляд того, як це працює. Він також містить інформацію про переваги та недоліки, описує основні доступні продукти, обговорює, як включити нову технологію у свою практику, і розглядає майбутні застосування.

Історія стоматологічної CAD/CAM

Комп’ютерне проектування та виробництво були розроблені в 1960-х роках для використання в авіаційній та автомобільній промисловості, і вперше були застосовані в стоматології десятиліттям пізніше.

Одними з найважливіших діячів у розробці CAD/CAM стоматології є доктор Франсуа Дюре з Франції, Вернер Морман зі Швейцарії, Діанна Рекоу зі Сполучених Штатів і Маттс Андерссон зі Швеції.

Доктор Дюре був першою людиною, яка розробила стоматологічний пристрій CAD/CAM, виготовляючи коронки на основі оптичного відбитка опорного зуба та використовуючи фрезерний верстат з числовим керуванням ще в 1971 році. Він створив першу зубну реставрацію CAD/CAM у 1983 році та продемонстрував свою систему на міжнародному конгресі Французької асоціації стоматологів у листопаді 1985 року, створивши реставрацію задньої коронки для своєї дружини менш ніж за годину. Пізніше доктор Дюре розробив систему Sopha.

Доктор Мерманн був розробником першої комерційної системи CAD/CAM. Він проконсультувався з доктором Марко Брандестіні, інженером-електриком, який придумав використовувати оптику для сканування зубів. До 1985 року команда виконала першу інкрустацію біля крісла, використовуючи комбінацію свого оптичного сканера та фрезерного пристрою. Вони назвали пристрій CEREC, абревіатура від комп’ютерної реконструкції кераміки.

Доктор Реков працював над стоматологічною системою CAD/CAM у середині-1980 минулого століття разом із колегами з Університету Міннесоти. Ця система була розроблена для отримання даних за допомогою фотографій і сканера з високою роздільною здатністю, а також для фрезерування реставрацій за допомогою 5-осевого верстата.

Рання технологія дозволяла створювати вкладки, накладки, вініри та коронки. Зовсім недавно системи CAD/CAM змогли створити незнімні часткові зубні протези та опори для імплантатів.

Інше застосування CAD/CAM – в ортодонтії. Системи CAD/CAM стають все більш популярними в стоматологічних кабінетах.

Огляд CAD/CAM

Коротко кажучи, стоматологічні CAD/CAM системи в офісі складаються з портативного сканера, візка, в якому розміщено персональний комп’ютер разом із монітором, і фрезерного верстата.

Головка сканера розміщується внутрішньоротово над препаруванням зуба, і отримані дані відображаються на моніторі як 2-вимірні (2-D) або 3-вимірні (3-D) зображення. Проектування виконується на моніторі, а інструкції надсилаються на машину з комп’ютерною підтримкою обробки для фрезерування.

Реставрації фрезеруються із готових порцелянових блоків. Варіанти включають польовий шпат, лейцит або дисилікат літію, а також блоки з композиту. Після перевірки та схвалення реставрації її полірують і вставляють за допомогою звичайних методів з’єднання.

Результати використання офісних фрезерних верстатів такі ж хороші, як і лабораторних фрезерних верстатів.

Переваги та недоліки CAD/CAM

Використання технології CAD/CAM для реставрації зубів має численні переваги перед традиційними методами. Ці переваги включають швидкість, простоту використання та якість.

Цифрове сканування має потенціал бути швидшим і простішим, ніж звичайні відбитки, оскільки зліпки, моделювання воску, вкладення, лиття та випалювання усуваються. За словами Сірони, відбитки половини дуги за допомогою останньої версії CEREC займають 40 секунд, а відбитки повної дуги займають 2 хвилини.

CAD/CAM також пришвидшує проектування та виготовлення; фрезерування повноконтурної коронки займає всього 6 хвилин.

Наявність фрезерного верстата на місці означає, що пацієнти можуть отримати постійну реставрацію в той же день, коли вони прийшли, без повторного запису. Пацієнтам більше не потрібні тимчасові реставрації, для виготовлення та підгонки яких потрібен час. Якщо потрібні анестетики, їх потрібно ввести лише один раз.

Якість реставрацій CAD/CAM надзвичайно висока, оскільки вимірювання та виготовлення є дуже точними. У дослідженні 117 суб’єктів, проведеному Henkel, для кожного суб’єкта було виготовлено по 2 коронки. Одну коронку виготовляли на основі фізичних відбитків із використанням стандартних ложок і відбиткового матеріалу, а іншу виготовляли на основі електронних відбитків. Не знаючи, яка з них, стоматологи вибирали коронку на основі електронного відбитка в 68% випадків.

Можливо, ця різниця в готовому продукті не повинна дивувати, враховуючи широкі варіації якості традиційних відбитків. Пишучи у статті 2005 року, Крістенсен заявив, що він бачив відбитки, надіслані в лабораторії, у яких більше 50% запасів препарату не було помітно. Традиційні відбитки страждають від проблем, таких як бульбашки та розриви у відбитковому матеріалі, шнури чи інші уламки, вбудовані в відбитковий матеріал, і відсутність зубів.

Реставрації CAD/CAM мають природний вигляд, оскільки керамічні блоки мають напівпрозорість, що імітує емаль, і вони доступні в широкому діапазоні відтінків. Кераміка добре зношується в роті, навіть якщо використовується для задніх зубів; оскільки він не більш абразивний, ніж звичайні та гібридні композитні смоли для бокових зубів, він спричиняє мінімальний знос протилежних зубів.

Нарешті, якість стабільна, оскільки збірні керамічні блоки не мають внутрішніх дефектів, а комп’ютерна програма розроблена для створення форм, які витримують знос.

Економія часу та праці потенційно може зменшити витрати, а обіцянка швидшої та високоякісної реставрації повинна сподобатися пацієнтам, і пацієнти також щасливі, що уникають необхідності робити відбитки, що викликають блювоту.

Ще одна перевага полягає в тому, що всі скановані зображення можна зберігати на комп’ютері; тоді як стандартні кам'яні моделі займають простір і можуть відколотися або зламатися при неправильному зберіганні.

І все ж у систем CAD/CAM є недоліки. Початкова вартість обладнання та програмного забезпечення висока, і практикуючому лікарю необхідно витрачати час і гроші на навчання. Стоматологам без достатнього обсягу реставрацій буде важко окупити свої інвестиції.

Як і у випадку зі звичайними відбитками, під час оптичного сканування стоматолог повинен отримати точний запис зуба, який потребує реставрації. Сканування має підкреслити фінішну лінію та точно повторити оточуючі та оклюзійні зуби. Цифрове сканування вимагає того самого типу управління м’якими тканинами, ретракції, контролю вологи та гемостазу, що так важливо для звичайних відбитків.

Системи цифрових відбитків можуть не заощадити час, оскільки вони зараз використовуються через необхідність виконання кількох кроків. Наприклад, стоматологи, які використовують певні сканери, повинні спочатку надіслати зображення на процес очищення, після чого зубний технік встановлює поля. Далі зображення надходять до зуботехнічної лабораторії клініциста для перегляду, а потім повертаються для фрезерування моделі. Зрештою, моделі та матриці надсилаються до зуботехнічної лабораторії клініциста для виготовлення реставрації.