CAD/CAM системы в стоматологии
Вопрос здоровья и внешнего вида зубов всегда был и будет. Стоматологическое лечение - важное направление на стыке науки и техники, медицины и инженерии. И если говорить о самых современных технологиях в стоматологическом лечении, нельзя не упомянуть модель CAD/CAM, используемую для создания зубных протезов, ортопедических вкладок, брекетов, виниров и прочих медицинских изделий высокого качества и надежности. Мы уже упоминали о данной технологии в статье об ортопедических компонентах при протезировании на имплантатах, но данная тема заслуживает более детального рассмотрения.
CAD (computer-aided design) означает дословно «создание модели (дизайна) при помощи компьютера», а CAM (computer-aided manufacture) – значит «изготовление изделия с использованием компьютера». Процедура призвана облегчить жизнь пациентам и уменьшить ручной труд врача. Способ создания стоматологических изделий максимально автоматизирован: машины выполняют работу быстрее и точнее человека - изучают особенности строения челюстей пациента, подбирают оптимальную модель ортопедической конструкции и создают ее из различных материалов с помощью 3d моделирования.
Технология CAD/CAM – перспективная методика восстановления зубов при любых возможных проблемах, например, неправильный прикус, челюстные дефекты, частичная и полная адентия. В нашей статье мы расскажем об особенностях данной технологии, ее преимуществах и единственном недостатке.
Обзоры товаров для дентальной имплантации из Южной Кореи. Анонсы, кейсы, обсуждения! Подписывайтесь на наш канал.
История появления технологии
Можно говорить о зарождении данной технологии с середины 40-х годов XX века, когда первые компьютеры были приспособлены для подачи команд машинам и станкам. А с конца 1970-х годов зубные техники Европы начали изучать возможность автоматизации и цифровизации стоматологических технологий для того, чтобы сделать протезирование более быстрым, точным и менее трудозатратным. В 1973 году британцы Дэвид Макмартри (David McMurtry) и Джон Дир (John Deer) основали компанию Renishaw. Дэвид Макмарти изобрел контактный датчик для измерения параметров двигателей самолетов. В дальнейшем устройства стали применять для сканирования ротовой полости и окклюзионной поверхности зубов.
Первая технология для обработки стоматологических реставраций PowerMill была создана в 1977 году. Она послужила прототипом для современных систем. С начала 80-х годов первые системы, использующие автоматизацию и цифровизацию для стоматологического лечения, начали изготавливать инженеры разных стран. На их основе в 2003 году в Германии был создан первый аналог современных цифровых CAD/CAM систем – CEREC.
Применяемое оборудование для CAD/CAM систем в стоматологии
*источник изображения: www.stomamart.ru
Рис.1 Оборудование для CAD/CAM технологии
Чтобы внедрить технологию в современную стоматологическую клинику, необходимо иметь следующее оборудование:
- Интраоральный сканер для получения трехмерного изображения челюстей пациента: его можно использовать как на самом человеке, так и на слепке его зубов;
- Программное обеспечение для создания трехмерной модели будущего протеза или другого изделия стоматологического назначения и прогнозирования дальнейших действий врача. В процессе компьютерного моделирования ортопед может регулировать параметры изделия, такие как, например, толщина, высота, рельеф, форма, угол наклона. При этом важно помнить, что любое ПО должно быть не просто лицензированным, но и регулярно обновляться с возможностью расширения опционала. Наиболее часто используемые программы для стоматологии – это Exocad, Shape 3D, Avantis 3D, Planmeca, ZWSOFT, Excel-Dental;
- Фрезерный станок для непосредственного изготовления ортопедических конструкций, подключенный к компьютеру с установленным профессиональным ПО и получающий информацию о будущем изделии. Конструкции из различных материалов делают быстро – от 10-15 минут до нескольких часов.
К современным станкам есть ряд важных требований:
- Многофункциональность;
- Высокая скорость работы;
- Высокая подвижность рабочей части и набор из фрез различных размеров;
- Возможность изготовления изделий из различных материалов (сплавов металла, керамики, пластика, гипса и даже воска);
- Износоустойчивость;
- Габариты (чем меньше станок, тем удобнее размещать его в стоматологическом кабинете или зуботехнической лаборатории);
- Совместимость с различными методами и программным обеспечением.
Также для изготовления некоторых изделий (например, керамических коронок), необходимы инструменты для шлифовки и полировки изделий и печь для агломерации (обжига).
Оборудование и программное обеспечение для применения технологии, производится разными странами: Италия (Dyamach, ZirkonZahn), Япония (Roland), Южная Корея (Medit, Nicetech-CNC), США (Dentsply), Германия (Sirona Dental Systems, Wieland, IMES-ICORE, KaVo), Дания (3Shape) и многие другие. Для расширения рынка продаж компании-производители оборудования организовывают обучение для врачей и техников зубных лабораторий по использованию своих систем, представляют их на международных профильных выставках.
Примеры применения CAD/CAM
Оборудование позволяет изготавливать очень большое количество ортопедических конструкций, например:
- Изготовление коронок и мостовидных протезных конструкций из керамики, а также диоксида циркония: стоматолог может создавать керамические коронки и мосты, которые идеально соответствуют форме и размеру зуба пациента. Это позволяет достичь точности посадки протезов и красивый эстетический результат.
- Создание виниров: виниры - это тонкие пластины из керамики или композитного материала, которые фиксируются на вестибулярную поверхность зубов для улучшения их эстетических показателей. Стоматологи могут точно моделировать и прогнозировать вид будущей реставрации, а также подбирать необходимый оттенок, чтобы они подходили к форме и цвету функциональных единиц пациента.
- Изготовление вкладок: технологии используются для создания индивидуальных вкладок из керамики или других материалов. Они используются для восстановления разрушенных функциональных единиц, восстановления жевательной функции, а также эстетики.
- Изготовление каркасов бюгельных протезов: каркасы бюгельных протезов из различных материалов, таких как цирконий или титан. Это обеспечивает прочность, точность подгонки и эстетичность протезов, что является важным аспектом для комфортного использования пациентом.
- Изготовление временных коронок: точные модели зубов пациента и изготавливать временные конструкции, обеспечивая идеальное соответствие формы и размера временной коронки. Также стоит отметить скорость, ведь процесс создания временных коронок данным методом занимает минимальное количество времени, что позволяет пациенту получить временную конструкцию в течение одного визита к стоматологу.
- Изготовление индивидуальных абатментов: CAD/CAM системы позволяют создавать индивидуальные абатменты для имплантатов с высокой точностью. Это помогает оптимизировать процесс установки имплантатов и улучшить функциональность и эстетику ортопедичских конструкций.
- Изготовление титановых оснований: точные титановые основания для протезов, недостижимые при ручной обработке. Титановые основания обладают показателями высокой прочности, биосовместимости.
Сравнение CAD/CAM систем с традиционными методами
CAD/CAM системы представляют собой современные технологии, которые значительно отличаются от традиционных методов изготовления стоматологических конструкций. Среди отличительных черт двух методик можно выделить следующие преимущества и особенности:
- Точность и качество: это позволяет создавать индивидуальные протезы с идеальными параметрами и добиваться высоких эстетических результатов, обходясь без помощи специалистов автономных зуботехнических лабораторий. Кроме того, работа системы очень проста, понятна и доступна для врача-стоматолога. В то время как традиционные методы, такие как литье или ручная обработка материалов, могут быть менее точными и требуют дополнительных этапов изготовления.
- Скорость и эффективность: сокращение времени изготовления ортопедических конструкций. Процесс от сканирования ротовой полости до получения готового протеза может занять всего несколько часов. В то время как традиционные методы могут занимать дни или недели для изготовления необходимой протезной конструкции.
- Индивидуализация: позволяют специалистам создавать индивидуальные конструкции, соответствующие анатомическим особенностям каждого пациента. Данный фактор важен для достижения оптимального комфорта, эстетики и функциональности ортопедической конструкции. Традиционные методы подразумевают наличие человеческого фактора на этапах изготовления компонентов, что может приводить к неточностям и погрешностям.
- Экономическая эффективность: первоначальные инвестиции могут быть высокими, использование этих технологий становится более экономически выгодным. Благодаря сокращению времени на изготовление конструкций, уменьшению числа повторных визитов и возможности работы с разнообразными материалами, CAD/CAM системы могут повысить эффективность работы стоматологической клиники.
Компоненты Dentis для работы с CAD/CAM
Передовые компании-производители дентальных имплантатов имеют в своем товарном портфеле ортопедические элементы, которые позволяют осуществить цифровой протокол изготовления ортопедической конструкции. Dentis является одной из таких компаний.
Компания предлагает докторам следующие элементы для системы:
- титановые основания
- скан боди
- цифровые лабораторные аналоги
- сканбоди Pro
Рис.2 Элементы протезирования с использованием CAD/CAM технологии от Dentis
Для обеспечения возможности работы с данными элементами по технологии CAD/CAM специалисты компании Dentis создали высокоточные цифровые библиотеки для программ 3 Shape и ExoCad, которые можно скачать на нашем сайте в разделе библиотека CAD/CAM.
Элементы для системы CAD/CAM
Титановые основания используются при изготовлении абатментов из диоксида циркония, соединяя имплантаты с абатментами и коронками. Абатменты изготавливаются с учетом особенностей строения челюсти пациента. Это делается для улучшения эстетики искусственных зубов, а также для удобства и правильного распределения жевательной нагрузки.
Возможна винтовая фиксация абатмента и коронки к титановому основанию, или посредством цементирования.
Титановые основания Dentis соединяются с абатментом посредством цементирования, причем их особый дизайн с зазубринами способствует надежной фиксации.
Рис.3 Конструкция титанового основания Dentis
Титановые основания Dentis имеют разные высоты: 2 мм, 3.5 мм и 5 мм, которые соответствуют высоте мягких тканей пациента. Основания могут устанавливаться как на узкую платформу имплантатов Dentis (соединение – двойной шестигранник), так и на стандартную (соединение – шестигранник). Данные характеристики делают возможным использование титановых оснований в различных клинических случаях, при разной высоте десны, толщине ткани и глубине установки имплантата.
Лабораторный аналог используется при сканировании слепка челюстей, имитируя в них имплантат для отображения его положения на компьютерной модели. Его устанавливают в слепочную модель челюсти для того, чтобы отобразить расположение имплантата, и имплантолог или зубной техник мог создать на компьютере дальнейшую программу лечения, спрогнозировать оптимальное положение будущего абатмента и коронки. Компания Dentis производит лабораторные аналоги на стандартную и узкую платформу, которые могут быть применимы для любого клинического случая.
Рис.4 Цифровой лабораторный аналог Dentis с винтом
Скан Боди применяется для позиционирования будущего протеза на модели. Он устанавливается на имплантат, если используется интраоральный 3D-сканер, либо на лабораторный аналог, если сканируется слепок челюсти. Скан Боди из полимеров (пластика) могут применяться однократно и подлежат утилизации, если их устанавливают в ротовую полость. Изделия из металла в таких случаях можно стерилизовать и неоднократно использовать повторно.
Скан Боди от Dentis обладают рядом преимуществ:
- Эргономичный дизайн, минимизирующий проблемы при установке.
- Монолитная конструкция, уменьшающая ошибки при сканировании.
- Технология покрытия минимизирует отражающую способность, что приводит к более четкому и удобному сканированию.
- Высокоточная цифровая библиотека.
Рис.5 Конструкция Скан Боди Dentis
Сканбоди Pro используются для точного позиционирования ортопедической конструкции при цифровом протезировании. Устанавливаются на имплантат или мульти-юнит абатмент в зависимости от клинической ситуации. Применяются как с интраоральными сканерами, так и в лабораторных условиях.
Изделия выполнены из высококачественного титана и предназначены для многократного применения при установке в полости рта.
Особенности Сканбоди Pro:
- Направляющие пины — обеспечивают высокую точность цифрового сканирования, расширяя площадь захвата и формируя анатомически корректную геометрию зубной дуги.
- Четкая передача данных — конструкция снижает риск ошибок при сканировании.
- Универсальность — совместимы с ведущими CAD/CAM-системами.
- Распознавание сканером — форма пинов облегчает идентификацию и обработку.
Рис.6 Сканбоди Pro Dentis
Преимущества использования технологии CAD/CAM в стоматологии
Цифровая стоматология практически универсальна и применяется в различных сферах: в ортопедии, ортодонтии, имплантологии. Компоненты системы могут находиться как в зуботехнической лаборатории, так и в стоматологической клинике. Например, врач-имплантолог или ортопед может выполнять сканирование челюстей пациента в медкабинете и направлять файл с результатом сканирования в лабораторию. Таким образом при использовании технологии существенно экономится время пациента по сравнению с традиционными методами лечения, когда на передачу слепка из клиники в лабораторию требуется от нескольких часов до нескольких дней. При этом, если на слепках обнаруживается дефект, что исключено при цифровом сканировании по технологии CAD/CAM, пациенту приходится совершать повторный визит, и процедура повторяется.Сначала давайте поговорим о преимуществах технологии систем для врачей и зубных техников:
- Многофункциональность – изготовление ортопедических конструкций разного назначения и сложности из различных материалов (как описывали ранее в нашей статье);
- Возможность лечения пациентов при особо сложных клинических случаях и дефектах, так как минимизируется погрешность при изготовлении ортопедических конструкций благодаря максимально точному созданию компьютерной модели, а затем – ее автоматического изготовления;
- Идеальная анатомическая точность по сравнению с традиционными методами, когда большинство деталей изготавливается зубным техником вручную, по слепку;
- Предсказуемость результата для врача и пациента благодаря визуализации на экране компьютера в режиме реального времени;
- Отсутствие риска врачебной ошибки и значительных погрешностей в готовом изделии, так как влияние человеческого фактора минимизировано;
- Быстрота лечения. Компьютерное сканирование в сочетании с созданием готового изделия на фрезеровальном станке позволяет выполнять работу в максимально сжатый срок, а значит, помочь большему количеству людей в короткий срок и обеспечить клинике позитивный имидж.
- Нет необходимости делать зубной слепок, так как процедура довольно неприятная, и у многих пациентов вызывает рвотный рефлекс. К тому же некоторые люди не способны достаточно широко открыть рот для слепка.
- Результат лечения можно увидеть сразу, при первом приеме, на экране компьютера, а значит, можно внести свои коррективы и рассказать врачу о предпочтениях.
- Достаточно два-три раза посетить клинику (а в некоторых случаях – один) для получения желаемого результата. А это значит, нет необходимости длительное время (при ручном изготовлении протезов лечение занимает в среднем 10-14 дней) жить с обточенными зубами или без них, испытывая неудобство и стеснение.
- Максимальное прилегание протезов (коронки и виниры «садятся» идеально), а значит, отсутствие дискомфорта, натирания, болезненности при накусывании, травматичности. Также нужно отметить улучшенную эстетику любых изделий, изготовленных при помощи системы CAD/CAM.
- Прочность конструкции и отсутствие риска деформации.
Недостаток технологии CAD/CAM
Пожалуй, единственным недостатком стоматологического лечения с использованием данной технологии может показаться высокая стоимость оборудования. Однако себестоимость ортопедических конструкций, изготовленных по данной технологии, оказывается значительно ниже в сравнении с готовыми решениями компаний-производителей. Кроме того, если учитывать, что высокая точность изготовления ортопедических и ортодонтических конструкций гарантирует их длительный срок службы, прочность и комфорт для пациента, цена оборудования вполне оправдана.
К тому же пациент значительно экономит время и деньги на посещениях клиник, так как данный метод позволяет проводить лечение очень быстро, без погрешностей и подгонок (погрешность в среднем в 3-5 раз ниже, чем при традиционных методах, таких как штамповка, пайка и литье). Пациент сразу, на приеме, видит, как будет выглядеть его ортопедическая конструкция, может высказать свои пожелания и получить в итоге предсказуемый результат за умеренные деньги. Важно понимать, что в ситуации со стоматологическим лечением пациент вкладывает деньги в свое будущее, в свой комфорт и внешний вид, и во избежание лишних трат времени, денег и нервов в перспективе имеет смысл не экономить в моменте.
Выводы
Несмотря на то, что в работе с оборудованием CAD/CAM задействована сложная техника, работа с ней значительно упрощает работу и стоматологических клиник, и зуботехнических лабораторий, ведь не приходится тратить время на создание слепков, их подгонку, перевозку и сталкиваться с недовольством пациентов.
Зубные лаборатории переходят к практически полной автоматизации благодаря высокотехнологичному оборудованию. Возможность передавать информацию из клиники по интернету за секунды делает их работу автономной – не зависящей от других специалистов, врачей, пациентов и курьеров.
Технология CAD/CAM – это новое и перспективное направление, которое развивается относительно недавно, но очень интенсивно. Все более компактным, технологичным и доступным становится оборудование. Все больше специалистов обучаются работе с технологией и все больше клиник вносят ее в свой перечень услуг. Распространение методов зубного лечения и протезирования с использованием данной технологии позитивно сказывается на стоимости для врачей и пациентов, ведь спрос порождает предложение и увеличивает конкуренцию. Лечение с использованием CAD/CAM систем могут предложить своим пациентам клиники самого высокого уровня.
Вопросы и ответы о CAD/CAM в стоматологии
Что такое CAD и CAM в стоматологии?
CAD (Computer-Aided Design — компьютерное проектирование) и CAM (Computer-Aided Manufacturing — компьютерное производство) — это технологии цифрового проектирования и изготовления стоматологических конструкций. Они используются при создании коронок, мостов, вкладок, виниров и других ортопедических изделий.
Как работает технология CAD/CAM при изготовлении протезов?
Сначала получают цифровую модель полости рта пациента с помощью внутриротового или лабораторного сканера. Затем в CAD-системе проектируется ортопедическая конструкция, после чего CAM-система передаёт данные на фрезерный станок для изготовления изделия. Финальный этап — обработка и полировка.
Какие этапы включает технология компьютерного проектирования?
Процесс состоит из четырёх основных этапов: цифровое сканирование зубов или модели, компьютерное моделирование конструкции, фрезерование реставрации из блока материала и финишная обработка — полировка и, при необходимости, глазуровка.
Чем отличаются CAD, CAM и CAE системы?
CAD используется для создания и редактирования цифровой модели изделия. CAE (Computer-Aided Engineering — компьютерный инженерный анализ) применяется для расчётов и анализа модели. CAM-системы (Computer-Aided Manufacturing) используют готовую модель для расчёта траекторий инструмента и создания управляющих программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Какие основные функции выполняют такие системы?
CAD-системы обеспечивают проектирование трёхмерных моделей, точную подгонку конструкции и подготовку данных для производства. CAM-системы на основе этих моделей рассчитывают движение инструмента и формируют управляющие программы для фрезерных станков с ЧПУ.
Что нужно для работы по технологии CAD/CAM?
Для работы необходимы лабораторный или внутриротовой 3D-сканер, программное обеспечение CAD/CAM, фрезерный станок с ЧПУ. Дополнительно могут использоваться 3D-принтер, печь для керамики, вакуумный смеситель и вибростол — в зависимости от задач лаборатории.
Какие преимущества дает технология компьютерного проектирования в стоматологии?
Технология обеспечивает высокую точность, повторяемость результатов, сокращение сроков изготовления и снижение человеческого фактора. Это повышает качество посадки реставраций и предсказуемость клинического результата.
Подходит ли система для небольших стоматологических лабораторий?
Да. Современные CAD/CAM-решения масштабируются под разные объёмы производства. Лаборатория может начать с базового комплекта оборудования и постепенно расширять его по мере роста нагрузки и ассортимента работ.
.png)
.png)
Комментарии 1