Плюсы и минусы внутриоральных и лабораторных сканеров для CAD/CAM-технологии



Целью обзора стало обобщение положительных и негативных сторон стоматологических сканеров.

Основным моментом дентальной имплантации является создание трехмерной модели проблемной зоны. Для этого используются как внутриротовые (сканирование ротовой полости пациента в реальном времени), так и лабораторные (создание трехмерной модели в лаборатории по слепку, полученному традиционным способом) сканеры. У обоих вариантов есть положительные и отрицательные стороны, которые необходимо учитывать при планировании лечения. К достоинствам внутриротовых сканеров относятся: удобство использования, скорость обработки данных и получения компьютерного изображения, возможность его коррекции в том числе при участии самого пациента и др. Основным недостатком остается высокая стоимость аппаратуры и расходных материалов. Из положительных моментов применения лабораторных сканеров можно выделить высокую точность реконструкционного моделирования зубов, ротовой полости и костей черепа что необходимо, например при для изготовления элайнеров.

Ключевые слова : стоматологические сканеры, интраоральный сканер, лабораторные сканеры, 3D-моделирование

The purpose of the review was to summarize the positive and negative aspects of dental scanners.

The main point of dental implantation is the creation of a three-dimensional model of the problem area. For this, both intraoral (scanning the patient’s oral cavity in real time) and laboratory (creating a three-dimensional model in the laboratory from an impression obtained in a traditional way) scanners are used. Both options have positive and negative aspects that must be taken into account when planning treatment. The advantages of intraoral scanners include: ease of use, speed of data processing and obtaining a computer image, the possibility of its correction, including with the participation of the patient himself, etc. The main disadvantage remains the high cost of equipment and consumables. One of the positive aspects of using laboratory scanners is the high accuracy of reconstructive modeling of teeth, oral cavity and skull bones, which is necessary, for example, for the manufacture of aligners.

Keywords: dental scanners, intraoral scanner, laboratory scanners, 3D modeling

В настоящее время всё большее распространение в ортопедической стоматологии приобретает технология компьютерного проектирования и автоматизированного изготовления различных конструкции для протезирования. Среди преимуществ этого метода перед традиционными вариантами зубопротезирования выделяют: укорочение сроков лечения за счёт возможности создания реставраций в течение двух-трёх часов — в режиме «chair side» («у кресла пациента»), уменьшение неприятных ощущений на подготовительном этапе (особенно при наличии выраженного рвотного рефлекса и у детей), отсутствие усадки каркаса после нанесения облицовки и др. [1,4]. Однако, как у любого метода у него есть положительные и отрицательные стороны.

Целью настоящего обзора стало обобщение положительных и негативных сторон стоматологических сканеров.

Основным моментом дентальной имплантации (ДИ) является создание трехмерной модели проблемной зоны. Для этого используются сканеры, которые делятся на «закрытые» (линейка аппаратуры и ПО одной фирмы-производителя), «частично открытые» (возможно использование аппаратуры лицензированных партнеров) и «открытые» (возможно совмещение аппаратуры и ПО различных производителей, позволяющая пересылать файлы STL) [1,4,5].

В зависимости от функционала сканеры делятся на внутриротовые (для сканирования ротовой полости пациента в реальном времени) и лабораторные (для создания трехмерной модели в лаборатории по слепку, полученному традиционным способом). Все сканеры, представленные на рынке, должны быть стандартизированы по точности оцифровки (ISO 12836 и DIN EN ISO 12836:2015), точности повторяемости результата (ANSI/ADA Standard № 132) и точности сканирования (VDI 2634 — тест на наличие артефактов, влияющих на точность сканирования) [2,8].

Внутриротовые сканеры (ВС) используется на подготовительном этапе ДИ и по сути является заменой изготовления слепков традиционным методом (рис.1).

Рис. 1. Схематическое изображение принципа работы внутриротового сканера [3]

При этом он позволяет значительно повысить комфортность для пациента особенно при наличии у него выраженного рвотного рефлекса (в том числе у детей). Сканеры достаточно компактны и легки по весу, могут быть в беспроводном варианте, просты в применении, несмотря на всю свою техническую сложность. Вся процедура занимает максимум 3–5 минут, сканирование позволяет создавать полные ортодонтические снимки что может быть необходимо для изготовления элайнеров. Полученные цифровые модели более точны, выведение макета на экран компьютера позволяет обсудить тактику дальнейшего лечения с пациентом. Передача данных в лабораторию составит несколько минут, а риск их потери (как это может быть с гипсовыми слепками) полностью исключен. Всё это сокращает сроки лечения и уменьшает количество посещений врача [1,3,7].

В последнее время в компьютерном моделировании появилась ещё одна функция — она помогает не только создавать анатомически точные модели имплантов, коронок и др., но и прогнозировать их дальнейшее использование. Так, в дополнение к аббревиатуре CAD/CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing) сейчас добавляется CAE (Computer-Aided Engineering) — программа инженерного анализа изделия, которая позволяет оценить надежность конструкции при нагрузке. Кроме того отмечено, что на точность результатов сканирования больше влияют подготовка ротовой полости и состояние поверхности зубов чем уровень разрешения программного обеспечения [6].

Среди недостатков внутриротовых сканеров необходимо упомянуть их высокую стоимость что также сказывается на стоимости лечения. Кроме того, в зависимости от конфигурации аппарата возможны: затруднения распознавания труднодоступных частей ротовой полости и необходимость, в связи с этим проведения сканирования частями, проблемы с определением границ между зубами и слизистыми оболочками; невозможность исправления ошибок, возникших при проведении манипуляции и др. В некоторых версиях для сканирования используется специальный порошок, а большая по размерам сканирующая головка также может причинить неудобства пациенту [2,5].

Таким образом, обобщив данные, рядом авторов были разработаны критерии сравнения CAD/CAM — систем такие как: скорость сканирования (оптимально — полноцветное сканирование всей зубной дуги за 1 мин); качество сканирования (качество захвата поверхности и формы в процессе сканирования, непрерывность сканирования и скорость распознавания места остановки после возобновления прерванной работы и качество сшивки скана и файла); размер сканера (учитывается не только размер головки, но и общий размер и масса прибора, беспроводной сканер (Bluetooth или Wi-Fi), наличие сенсорного экрана); простота использования (удобство использования оборудования, плавность сканирования, возможности ПО (наличие функций системы автоматизированного проектирования), обработки изображения и организации рабочего процесса; цена, возможности обслуживания (платные и бесплатные обновления и сервисы). Из дополнительных функций необходимо упомянуть возможность распознавания кариеса во время сканирования с помощью трансиллюминации или флуоресценции [6,8].

Использование лабораторных сканеров также имеет ряд положительных и отрицательных моментов. Так, сравнение точности оттисков зубов, полученных традиционным способом и с помощью трехмерного сканирования показали некоторые отличия: проект несъемных зубных протезов, состоящих менее чем из 4 единиц был более точным при использовании внутриротового сканера. Для более объемных постоянных несъемных конструкций или съемных протезов рекомендуется использовать традиционный подход [7]. Это связано с тем, что у лабораторных сканеров больше объем захвата изображения (размера рабочей поверхности камеры) что вместе с возможностями интеллектуальной обработки изображений позволяет получать более чёткую картину полной зубной дуги [1,3,5].

Из отрицательных можно упомянуть, что оттиски зубов, полученные с помощью застывающей пластичной массы, могут при дальнейшем хранении и транспортировке давать небольшую усадку, деформироваться, что влияет на точность воспроизведения. Впоследствии это может стать причиной примерок и дополнительной подгонки готового изделия.

Заключение

Создание трехмерной модели в настоящее время является самым технически совершенным способом ортопедической стоматологии. Неотъемлемыми инструментами для его реализации являются внутриоральные и лабораторные 3D-сканеры. Исходя из основного функционала у каждого варианта сканеров имеются свои плюсы и минусы при использовании, учёт которых влияет на конечный результат лечения.

Литература:

1. Алтынбеков К. Д., Антонова Л. П., Нысанова Б. Ж., Алтынбекова А. К., Кусаинов К. Т. Возможности применения комбинации цифровых и традиционных технологий в ортопедической стоматологии Вестник КазНМУ 2018;1:557–559
2. Апресян С. В. Цифровое планирование ортопедического стоматологического лечения. Российский стоматологический журнал . 2019; 23 (3–4): 158–164.
3. Бородина И. Д., Григорьянц Л. С., Гаджиев М. А., Апресян С. С., Батов Р. В., Степанов А. Г., Апресян С. В. Сравнительная оценка точности отображения зубной дуги при помощи современных интраоральных 3D- сканеров Российский стоматологический журнал . 2022. Т. 26, № 4. С. 287–297. DOI: https: doi.org/10.17816/1728–2802–2022–26–4-287–297
4. Вокулова Ю. А., Жулев Е. Н. Методика оценки точности установки зубных имплантатов с применением цифровых технологий. Сибирское медицинское обозрение. 2022;(1):59–65. DOI: 10.20333/25000136–2022–1-59–65
5. Sulaiman T. A. Materials in digital dentistry-A review J. Esthet Restor Dent. 2020 Mar;32(2):171–181. doi: 10.1111/jerd.12566. Epub 2020 Jan 13.
6. Chiu A., Chen Y.W., Hayashi J., Sadr A. Accuracy of CAD/CAM Digital Impressions with Different Intraoral Scanner Parameters Sensors (Basel). 2020 Feb 20;20(4):1157. doi: 10.3390/s20041157.
7. Afrashtehfar K.I., Alnakeb M., Assery MKM Accuracy of intraoral scanners versus traditional impressions: a rapid umbrella review JEvid Based Dent Pract . 2022 Sep;22(3):101719. doi: 10.1016/j.jebdp.2022.101719. Epub 2022 Mar 18.
8. Rasaie V., Abduo J., Hashemi S. Accuracy of Intraoral Scanners for Recording the Denture Bearing Areas: A Systematic Review JProsthodont . 2021 Jul;30(6):520–539. doi: 10.1111/jopr.13345. Epub 2021 May 22.