Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Цифровые технологии в стоматологии 10
1.2. Преимущества и недостатки цифровых моделей, полученных внутриротовым сканированием 12
1.3. Внутриротовые сканеры, представленные в России 16
1.4. Данные о точности внутриротовых сканирующих систем 29
1.5. Использование внутриротовых сканирующих систем в стоматологической практике 33
Глава 2. Материалы и методы исследования 37
2.1. Описание объектов исследования 37
2.2. Оборудование и программное обеспечение, использованные в исследовании 42
2.3. Методы вычисления точности 3D-моделей 52
2.4. Статистическая обработка данных 53
Глава 3. Результаты собственных исследований 55
3.1. Результаты отображения размерной точности культи зуба и полной зубной дуги 55
3.2. Сравнение внутриротовых сканеров по результатам отображения границы препарирования культи зуба при разных вариантах расположения уступа по отношению к уровню десневого края 67
3.3. Оценка качества отображения границы препарирования и зауступной области при разной ширине зубодесневой бороздки после ретракции десны 76
ГЛАВА 4. Обсуждение собственных результатов исследования и заключение 84
Выводы 97
Практические рекомендации 99
Список использованных источников 100
- Преимущества и недостатки цифровых моделей, полученных внутриротовым сканированием
- Данные о точности внутриротовых сканирующих систем
- Методы вычисления точности 3D-моделей
- Оценка качества отображения границы препарирования и зауступной области при разной ширине зубодесневой бороздки после ретракции десны
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Дефекты твердых тканей зубов — один из видов патологии наиболее часто встречающихся в ортопедической стоматологии (Лебеденко И.Ю., Каливраджиян Э.С., 2014). Лечение последствий кариозных и некариозных поражений заключается в восстановлении коронковой части зуба с помощью керамических вкладок , виниров, коронок и других видов непрямых реставраций (Крайнова А.Г., 2004; Ретинская М.В., 2007; Севбитов А.В., 2015; Daskalaki A., 2009; Van der Meer W.J., Andriessen F.S., Wismeijer D. et al., 2012). В настоящее время автоматизированное производство, управляемое специальным программным обеспечением, пришло на смену ручным методам изготовления протезов, что , несомненно, повышает качество ортопедической помощи населению (Prithviraj D.R., Bhalla H.K., Vashisht R. et al., 2014).
Однако независимо от выбранной методики изготовления протезов первоочередная задача успешного протезирования — изготовление максимально точного оттиска (Ряховский А.Н., Карапетян А.А., Аваков Г.С., 2011; eker E., Ozcelik T.B., Rathi N. et al., 2016). Традиционные методики получения оттиска не всегда отвечают высоким требованиям точности и могут использоваться у всех пациентов (Ряховский А.Н., Мурадов М.А, 2006; Лебеденко И .Ю., Перегудов А .Б., Вафин С .М., 2002; Ряховский А .Н., Юмашев А.В., 1999; Burton F., Hood J.A., Plunkett D.J. et al., 1989; Ng J., Ruse D., Wyatt C., 2014). Именно поэтому в современной стоматологии внутриротовое цифровое сканирование становится все более актуальным (Logozzo S., Franceschini G., Kilpel A. et al., 2011). Основные з адачи получения 3D-цифровых моделей внутриротовым способом — упрощение работы и сокращение ее длительности, а также отход от традиционных методов получения оттисков. Последняя из обозначенных задач связана с тем, что традиционный метод получения оттисков и меет ряд значительных недостатков, таких как нестабильность формы оттиска, поры и сколы на
гипсовых моделях, геометрические и размерные расхождения между моделью и оттиском.
G. Christensen (2005) провел опрос 2000 зубных техников и выяснил, что в 50% случаев на поступающих в лабораторию традиционных оттисках невозможно четко определить край границы препарирования культи зуба.
A. Ender (2013) утверждает, что, разработанная и усовершенствованная за последние годы технология внутриротового сканирования позволяет избежать погрешностей, накапливающихся на лабораторных этапах получения оттиска и изготовления гипсовой модели.
По мнению A.M. Cuperus (2012), виртуальные 3D-модели, полученные внутриротовым сканированием, не имеют недостатков, присущих гипсовым моделям.
Неоспоримые преимущества внутриротового сканирования —
обеспечение быстроты и эффективности лечения; возможность бесконечного
пополнения и обновления базы данных о пациенте в случае
неудовлетворительного качества полученной цифровой модели; надежная и быстрая передача полученных цифровых данных через сеть интернет непосредственно в лабораторию (Kim S.-Y., Kim M.-J., Han J.-S. et al., 2013).
Трехмерное сканирование — первый этап при изготовлении ортопедической конструкции в технологической цепочке CAD/CAM. В процессе сканирования происходят получение информации о форме и размере объекта и его оцифровка. 3D-внутриротовой сканер представляет собой устройство, анализирующее физический объект и создающее его 3D-модель на основе полученных данных. Однако насколько корректно отображение размерной точности сканируемого объекта, до конца не ясно. В технической документации компаний производителей зачастую дается информация о точности внутриротовых сканеров, основанная лишь на параметре прецизионности, то есть на достоверности повторных опытов, тогда как информацию о параметре истинности (отклонения от эталонного размера исследуемого предмета) компании не предоставляют. Точность в
целом должны отражать оба указанных параметра, поскольку по отдельности они представляют ограниченный интерес. По всей видимости, по этой причине большинство результатов научных исследований расходятся с данными производителей относительно точности внутриротовых сканирующих систем.
В литературе публикации, посвященные исследованиям точности внутриротовых сканеров, встречаются крайне редко, то есть данные о точности внутриротовых сканеров изучены недостаточно, что обусловливает актуальность данной проблемы и определяет необходимость проведения настоящего исследования.
Степень разработанности темы исследования
Одним из современных методов лечения пациентов с патологией твердых тканей зубов и частичной адентией является использование непрямых реставраций, изготовленных с помощью цифровых технологий. Однако в связи с их широкими возможностями и отсутствием информации о точности внутриротовых цифровых сканеров необходимы дополнительные исследования, основанные на данных лабораторных исследований и обосновывающие их практическое применение.
Цель исследования
Повышение качества ортопедического лечения на основе применения внутриротовых систем для сканирования зубов и зубных рядов.
Задачи исследования
-
Оценить размерную точность 3D-моделей культи зуба фантомной челюсти, полученных с помощью сканирования различными внутриротовыми и лабораторными сканерами.
-
Сравнить размерную точность отображения 3D-моделей полной зубной дуги фантомной модели верхней челюсти при сканировании внутриротовыми и лабораторными сканерами.
-
Сравнить полученное с помощью внутриротовых сканеров отображение границы препарирования на 3D-модели культи зуба фантомной
модели в зависимости от положения уступа по отношению к уровню десневого края.
4. Экспериментально сравнить корректность полученного с помощью внутриротовых сканеров отображения границы препарирования 3D-моделей культи зуба в зависимости от ширины зубодесневой бороздки после ретракции.
Научная новизна
Впервые изучена размерная точность отображения 3D-моделей культи зуба и полной зубной дуги, полученных с помощью различных систем сканирования. Объективно оценена точность внутриротовых и лабораторных сканеров.
Впервые исследовано отображение границы препарирования культи зуба с разной высотой уступа по отношению к уровню десны. Объективно оценена корректность отображения зоны культи зуба , расположенной на 0,3 мм апикальнее границы препарирования.
Впервые проведено экспериментальное исследование точности полученного с помощью внутриротовых сканеров отображения границы препарирования 3D-моделей культи зуба в зависимости от ширины зубодесневой бороздки.
Теоретическая и практическая значимость
Сравнение систем сканирования зубов и зубных рядов способствует оптимальному выбору той или иной системы при изготовлении различных конструкций, что ведет к повышению точности изготавливаемых протезов и, следовательно, к улучшению качества протезирования.
Сравнительное исследование точности отображения границы препарирования и зоны культи зуба, расположенной на 0,3 мм апикальнее края границы препарирования, выявило преимущества и недостатки сканеров разных видов, что позволило определить круг факторов, влияющих на конечный результат изготовления высокоточной протезной конструкции.
Изучение способности внутриротовых сканеров корректно отображать границу препарирования культи зуба на 3D-модели при ра зной степени ретракции десны способствует оптимальному выбору метода ретракции и сканирующей системы.
Методология и материалы исследования
Диссертация выполнена в соответствии с требованиями ВАК . Использованы лабораторные, экспериментальные и статистические методы исследования. Объектами изучения были 6 внутриротовых и 4 лабораторных сканера. Предмет исследования — 3D-модели культи зуба и полной зубной дуги, полученные при сканировании фантомных моделей верхних челюстей с отпрепарированными зубами 1.6 и 2.6.
Положения, выносимые на защиту
-
Внутриротовые с истемы для сканирования зубов и зубных рядов различаются по точности отображения культи зуба и полной зубной дуги.
-
Точность отображения внутриротовым сканером границы препарирования культи зуба зависит от расположения уступа по отношению к десневому краю.
-
Корректность отображения на цифровой 3D-модели границы препарирования и зоны культи зуба, находящейся на 0,3 мм апикальнее края уступа, зависит от ширины зубодесневой бороздки.
Степень достоверности и апробация результатов
Степень достоверности результатов научной работы определяется достаточным количеством исследованных сканирующих систем (10 сканирующих систем: 6 внутриротовых и 4 лабораторных сканера), современными методами исследования (метод виртуального совмещения цифровых моделей — 2 975 исследований), статистической обработкой данных.
Материалы диссертации доложены на IV Международном конгрессе по цифровой и эстетической стоматологии (IMAGINA Dental, Монако, 2015), на VI Научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные
проблемы стоматологии челюстно-лицевой хирургии » (Москва, 2015), на II Международном съезде специалистов цифровой стоматологии «От планирования до протезирования» (Москва, 2015).
Диссертационная работа апробирована 14 июня 2016 года на совместном заседании сотрудников структурных подразделений: отделения современных технологий протезирования, сложного челюстно-лицевого протезирования, отделения ортодонтии, ортопедической стоматологии и имплантологии ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздрава России.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 работ, все — в журналах, рецензируемых ВАК РФ.
Внедрение результатов исследования
Результаты работы внедрены в учебный процесс в форме учебных лекций и семинаров в Отделении современных технологий протезирования «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздрава России.
Личный вклад автора в выполнение работы
Диссертантом проведен сбор и анализ литературы по теме исследования. Автор принимала непосредственное участие в планировании исследования и анализе его результатов. Автором лично выполнено препарирование фантомных зубов на эталонных экспериментальных моделях, созданы десневые маски, имитирующие ретракцию десны, разработан алгоритм применения метода совмещения в программе для 3D-сопоставления цифровых моделей челюстей и проведен анализ т очности совмещения 3D-моделей методом наложения. Автор непосредственно участвовала в получении виртуальных трехмерных моделей всех объектов исследования с помощью трехмерного сканирования.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 115 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и
списка использованной литературы, включающего 116 источник (49 отечественных и 67 зарубежных). Работа иллюстрирована 10 таблицами и 50 рисунками.
Преимущества и недостатки цифровых моделей, полученных внутриротовым сканированием
Трехмерность основана на том, что отраженный луч проходит через линзу, которая имеет 300 плоскостей, различающихся по глубине резкости. Плоскость, на которой точка отражается с максимальной интенсивностью, используется для определения относительной трехмерности. Образованные лучом лазера световые пучки проникают в разные точки фокальной плоскости в трансверсальном и горизонтальном направлениях, и вычисление максимальной интенсивности отражения световых пучков определяет их специфическую позицию [100]. В добавок, изображение захватывается одновременно из разных мест для достижения более высокой точности. Как и многие другие системы, сканер iTero может получать двухмерные цветные изображения топографии полости рта, благодаря чему не только создаются хорошие фотографии, но и обеспечивается дополнительная рамка для эталона, так как пиксели на цветном изображении могут быть соотнесены с соответствующими специфическими позициями световых пучков. Цветное изображение создается благодаря вращающемуся диску, который преломляет белый свет и делит его на красный, зеленый и голубой, и обратному рассеиванию.
Отдельные экспозиции из разных углов и положений собираются в одну цифровую модель. Когда система обнаруживает целевой зуб, она сообщает пользователю какие зоны следует сканировать из каких положений. Создание индивидуальных сканов с помощью системы iTero допускается, иногда даже необходимо располагать продольную ось камеры перпендикулярно целевой дуге для адекватного захвата изображения глубоких зон, таких как передний отдел нижней челюсти. Сама процедура сканирования включает в себя 5 последовательных шагов: захват изображения окклюзионной, язычной, щечной поверхностей, и межзубных контактов с соседними зубами [50; 73; 76]. Это занимает около 15–20 сек для каждого отпрепарированного зуба. По окончании процедуры пациента просят закрыть рот в положении центральной окклюзии и сканируют зубные ряды в сомкнутом состоянии. В целом 3D-модели верхнего и нижнего квадранта и виртуальный прикусной регистрат могут быть получены менее чем за 3 мин. Когда получены изображения внутриротовых поверхностей, система iTero может экспортировать виртуальные модели в виде STL-данных через соответствующий интерфейс на устройство с другим программным обеспечением для создания финальной реставрации. TriosTM (3Shape A/S, Дания) Компания 3Shape A/S предлагает несколько вариантов системы Trios для получения цифровых моделей путем внутриротового сканирования. В первую очередь они различаются конечной 3D-моделью: либо цветной (Trios Color), либо стандартной бесцветной (Trios Standart non-color). Cистема может быть представлена в виде портативного устройства, подключаемого к ПК с помощью кабеля USB (Trios Pod) (рисунок 2), либо в виде отдельного мобильного моноблока (Trios Cart).
В обоих случаях не требуется применение специального отражающего порошка для матирования поверхности зубов в полости рта. Система имеет также опцию беспроводного подключения к любым поддерживающим ее программное обеспечение устройствам с помощью Bluetooth.
Процесс сканирования основан на принципе параллельной конфокальной микроскопии. При сканировании в полости рта интересующего участка происходит мгновенная передача данных на дисплей монитора в режиме реального времени. Существует обязательный протокол сканирования, соблюдение которого дает возможность получить максимально точное изображение сканируемых поверхностей. Так, начинать сканирование необходимо с окклюзионной поверхности жевательных зубов, плавно переходя на вестибулярную и оральную поверхности. Во фронтальном участке зубной дуги рекомендуется располагать головку сканера перпендикулярно поверхности зубов и выполнять сканирование, продвигаясь от режущего края к десне.
После отображения готовой 3D-модели интересующего участка зубного ряда на экране монитора пользователь переходит к сканированию зубов-антагонистов. В программном обеспечении данной системы есть специальная опция для оценки межокклюзионного расстояния, которая позволяет оценить его с помощью цветовой шкалы. На поверхности отпрепарированного зуба красным цветом выделяют участки с минимальным расстоянием, что помогает проверить качество препарирования и дает возможность внести коррективы. Также система обладает функцией определения пути введения непрямой реставрации.
Разработчиками заявлено, что на 3D-моделях, полученных системой Trios, можно выполнять проектирование всех видов несъемных ортопедических конструкций, включая коронки на имплантатах, с максимальной точностью при протяженности до 5 единиц. Однако при планировании ортопедической конструкции в случае полного отсутствия зубов возникают трудности, когда необходимо определить взаиморасположение 3D-моделей верхней и нижней челюстей.
Данные о точности внутриротовых сканирующих систем
Предметом исследования явились 3D-модели культи зуба и полной зубной дуги, полученные при сканировании фантомных моделей верхних челюстей с отпрепарированными зубами 1.6 и 2.6.
Для оценки качества отображения размерной точности 3D-модели культи зуба была использована готовая пластмассовая фантомная модель верхней челюсти (полиметилметакрилат, Китай). Автором диссертационной работы был отпрепарирован зуб 1.6 на пластмассовой фантомной модели верхней челюсти (рисунок 8) [46].
Глубина препарирования — 1,2 мм, конусность — 11, уступ формировали под углом 135, уровень уступа располагали на 0,5 мм ниже уровня десны (рисунок 9) [45; 44]. Рисунок 9 — Параметры препарирования зуба
Для оценки качества отображения размерной точности 3D-модели полной зубной дуги использовали также пластмассовую фантомную модель верхней челюсти.
Чтобы оценить возможности внутриротовых систем сканирования границы препарирования культи зуба при разном ее расположении по отношению к уровню десневого края, применяли ту же пластмассовую фантомную модель верхней челюсти с отпрепарированным зубом 1.6, для чего в зуботехнической лаборатории ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ» МЗ РФ были изготовлены 2 металлические пластины, толщиной 0,5 и 1 мм, с помощью которых изменяли положение культи зуба 1.6 по отношению к десневому краю (рисунок 10).
Культя зуба 1.6 имела винтовое крепление к фантомной модели. Подкладывая металлические пластины под основание культи зуба 1.6, меняли ее положение по отношению к десневому краю. Рисунок 10 — Металлические пластины, подкладываемые под основание культи зуба 1.6 Чтобы оценить возможности внутриротовых систем сканировать границу препарирования культи зуба при разной ширине зубодесневой бороздки, использовали пластмассовую фантомную модель верхней челюсти с отпрепарированным зубом 2.6 (рисунок 11). Фантомная модель верхней челюсти с отпрепарированным зубом 2.6 Для имитации разной ширины зубодесневой бороздки в зуботехнической лаборатории ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ» МЗ РФ из А-силикона были изготовлены 3 вида десневых масок. Ширина зубодесневой бороздки вокруг зуба 2.6 у каждой десневой маски составляла соответственно 0,1; 0,2 и 0,3 мм (рисунок 12).
Такие параметры были получены благодаря следующим действиям: зуб 2.6 был отпрепарирован и извлечен из фантомной модели челюсти; на его место с помощью винтовой фиксации был установлен дубликат зуба 2.6, идентичный отпрепарированному до его модификаций; затем выполнен одноэтапный двухслойный оттиск фантомной модели верхней челюсти материалами Honigum-Rigid Fast в сочетании с Honigum Light (DMG, Германия) (рисунок 13).
После этого неотпрепарированный зуб 2.6 извлекали из фантомной модели и на его пришеечную область послойно наносили штумпф-лак Pico-Fit (голубой), а на фантомной модели с помощью фрезы удаляли часть десны вокруг шейки зуба 2.6 (рисунок 14).
Микрометром измеряли толщину слоя лака, которая составила 0,01 мм. Чтобы получить толщину общего слоя лака 0,1 мм, на зуб было нанесено 10 слоев. После этого зуб снова устанавливали в модель. Сверху на модель жестко фиксировали оттиск и через проделанное в нем отверстие вводили материал Gingifast rigid (А-силикон) для получения десневой маски (рисунок 15).
Затем, как описано выше наносили еще 10 слоев лака на зуб 2.6 для получения ширины зубодесневой бороздки 0,2 мм и еще 10 слоев для получения ширины 0,3 мм. Таким образом, были получены 3 десневые маски с разной шириной зубодесневой бороздки. Рисунок 15 — Оттиск фантомной модели верхней челюсти с отверстием для внесения материала для десневой маски Gingifast rigid
Для каждой из поставленных задач автором диссертационной работы было выполнено по 10 сканирований фантомных моделей челюстей с помощью внутриротовых и лабораторных сканеров. Всего объем полученных 3D-моделей составил 476 STL-файлов.
Для систематизации имеющихся на стоматологическом рынке внутриротовых сканирующих систем нами была разработана классификация внутриротовых сканеров по их техническим характеристикам и принципу работы. В первую очередь, выделяют 2 типа внутриротовых сканирующих устройств в зависимости от необходимости матирования сканируемой поверхности (рисунок 16). (
Следующий критерий — условие вывода полученных данных. Система может быть открытой (полученные данные выводятся в файле формата STL, который совместим с большинством CAD-систем), или закрытой (данные отправляются компании-производителю, где обрабатываются и далее могут быть использованы лишь на оборудовании, совместимом со сканером) (рисунок 17).
Методы вычисления точности 3D-моделей
В ходе сравнения истинности 3D-модели культи зуба выявлена незначительная разница между результатами, полученными как с помощью внутриротовых, так и лабораторных систем. При исследовании истинности 3D-модели полной зубной дуги лабораторные сканеры оказались намного точнее. Так истинность цифровой модели полной зубной дуги, наиболее близкая к эталонным значениям, была получена лабораторной системой Zfx Evolution и составила 29,5±0,58 мкм. А результаты внутриротовой системы Cerec Bluecam составили 46,8±1,22 мкм, что являлось самым близким к эталонному значению из всех внутриротовых сканеров, участвовавших в исследовании.
Анализ отклонений был выбран для вычисления расстояния между совмещенными виртуальными моделями. В ходе математической обработки данных были получены отклонения между совмещенными моделями. Среднее расхождение между результатами, полученными с помощью полного совмещения и совмещения с помощью точек сравнения составляло 14 мкм в пользу совмещения по точкам. При исследовании цифровых моделей полной зубной дуги, полученных с помощью внутриротовых сканеров, прослеживалась та же тенденция. При сравнении данных по точкам рассчитывается погрешность только в этих точках, не включая анализ остальной 3D-поверхности. Данные точки при совмещении виртуальных моделей могут оказаться в местах корректного отображения 3D-поверхности, а могут затрагивать участки с пустотами, сглаженные в дальнейшем программным обеспечением системы. Таким образом, достроенные программой участки не будут корректно отображать истинный рельеф поверхности, тем самым увеличиться погрешность. Анализ данных по точкам логичнее использовать при определении истинности в конкретной области. Результаты сравнения данных по точкам не отражают точности в целом. По этой причине, разница между объемом цифровой модели, полученной с помощью эталонного сканера и с помощью каждого из исследуемых систем, была оценена дополнительным методом, позволяющем проводить анализ всей поверхности. Анализ всей совмещенной поверхности дает более реальную информацию о 3Б-модели. Следует ориентироваться на результаты исследования, полученные при расчетах показателя истинности по всей накладываемой поверхности. Результаты сравнения 3Б-моделей, полученных с помощью лабораторных сканеров, по всей накладываемой поверхности оказались точнее, чем при сравнении по точкам.
При сравнении координат выставленных точек истинность цифровой модели отпрепарированного зуба 1.6 наиболее близкая к эталонным значениям была получена лабораторной системой Iscan D104 — 10,2±0,87 мкм, и внутриротовой системой True Definition — 15,0±2,85 мкм. При изучении отклонений по всей накладываемой поверхности истинность цифровой модели отпрепарированного зуба 1.6 наиболее близкая к эталонным значениям была получена также внутриротовой системой True Definition — 26,5±1,31 мкм, и лабораторной системой Zfx Evolution — 18,0+0,48 мкм.
Для определения прецизионности ЗО-модели внутри группы совмещались друг с другом в компьютерной программе Geomagic Verify (в каждой группе число совмещений составило 45). Определялись отклонения по всей накладываемой поверхности между цифровыми моделями. Данные показателей прецизионности цифровых моделей исследуемых систем представлены в таблице 5.
При вычислении прецизионности 3Б-моделей как культи зуба, так и полной зубной дуги, результаты, полученные с помощью лабораторных сканирующих систем, оказались более близки друг к другу, чем у внутриротовых сканеров. Так, самая малая погрешность была выявлена у лабораторных сканеров Zfx Evolution (8,4±0,49 мкм — культя зуба) и 3 Shape D900 (17,8±0,62 мкм — полная зубная дуга). В сравнение с этим, внутриротовая система True Definition продемонстрировала самую высокую прецизионность, составляющую 19,9±2,77 мкм (3D-модели культи зуба) и 40,1±11,4 мкм (3D-модели полной зубной дуги), что свидетельствует о неоспоримых клинических преимуществах по сравнению с другими диагностическими аппаратами.
Показатели прецизионности цифровых моделей исследуемых систем (отклонения цифровых моделей друг от друга) (M±m) Сканирующая система (компания, страна-производитель) Прецизионностьцифровой культизуба, мкм Прецизионностьцифровой моделиполной зубной дуги,мкм ИНТРАОРАЛЬНЫЕ СКАНЕРЫ True Definition (3M ESPE, США) 19,9±2,77 40,1±11,4 Trios (3Shape A/S, Дания) 25,8±2,49 69,9±18,95 Cerec AC Bluecam (Sirona Dental System GmbH, Германия) 36,4±2,78 46,6±3,44 Cerec Omnicam (Sirona Dental System GmbH, Герм а н и я ) 37,6±3,29 76,2±13,36 Planscan (Planmeca, Финляндия) 74,3±6,58 93,9±15,32 3D Progress (MHT S.P.A., Италия – MHT Optic Research AG, Швейцария) 76,9±11504 102,2±8,06 ЛАБОРАТОРНЫЕ СКАНЕРЫ Iscan D104 (Imetric, Швейцария) 11,7±4,39 31,2±5,58 Evolution (Zfx GmbH, Германия) 8,4±0,49 24,8±3,98 s600 ARTI (Zirkonzahn GmbH, Италия) 13,4±6,74 20,7±4,34 D900 (3Shape A/S, Дания) 10,4±0,93 17,8±0,62 По данным изучения отображения культи зуба наиболее точный внутриротовой сканер — True Definition (3M ESPE, США), работающий по принципу активного отбора проб фронтальных волн с проекцией структурированного света [22]. По данным изучения полной зубной дуги — Cerec Bluecam (Sirona Dental System GmbH, Германия), использующий принцип активной триангуляции.
Оценка качества отображения границы препарирования и зауступной области при разной ширине зубодесневой бороздки после ретракции десны
Однако, по данным отечественной литературы, цифровые технологии за последние 15 лет активно внедряются, и спрос на них у специалистов повышается. Этому также способствует появление новых более понятных и простых в обращении внутриротовых цифровых сканеров, а также активное внедрение цифровых технологий в учебные программы стоматологических факультетов. Так, A.M. Marti et al. (2017) провели исследование среди студентов, не имеющих опыта работы как с традиционной методикой получения оттиска, так и с внутриротовыми оптическими системами, предложив им пройти обучение по выполнению обоих процедур [87]. В результате исследования было выявлено, что на обучение студентов по получению цифровой модели требуется значительно больше времени. Однако все респонденты проявляли большой интерес к цифровому сканированию, и, несмотря на трудности на начальном этапе обучения, заявляли о намерении использовать технологию внутриротового получения оптической модели как основную в своей будущей профессиональной деятельности.
Неотъемлемую роль в поддержании необходимости применения цифровых технологий в практике врача стоматолога-ортопеда также сыграли многочисленные недостатки традиционной методики получения оттиска: дискомфорт пациента, размерная нестабильность оттискного материала после полимеризации, действия дезинфицирующих агентов, хрупкость гипсовой модели и прочее. Клиницисты, стремясь преодолеть несовершенства традиционной методики, обеспечили развитие применения внутриротового сканирования в повседневной практике.
Главное достоинство внутриротового оптического сканирования – это безотлагательный контроль качества полученной виртуальной модели, возможность повторного сканирования некорректно отображенного участка без необходимости переделывания всей 3D-модели. Кроме того, в отличие от традиционных оттисков, виртуальные модели не подвергаются пространственным изменениям с течением времени и не восприимчивы к разрушению в процессе обработки; также не требуется затрат на дополнительное оборудование (оттискные ложки, адгезив и прочее). Тем не менее, оптические системы имеют ряд недостатков, главным из которых является трудности при сканировании границы препарирования, расположенной под десной [100]. Поддесневое препарирование уступа обычно сопровождается подтекаем крови или слюны во время получения оттиска. Оптические волны не могут проходить через жидкие среды (слюну и кровь), а также через мягкие ткани. Поэтому сканирование поддесневого препарирования уступа требует обязательной ретракции десневого края и максимальной изоляции сканируемого участка от влаги. В противопоставление этому, ультразвуковые волны способны проходить через мягкие ткани и жидкости. Микросканирование, основанное на ультразвуковом излучении высокой частоты, является альтернативой оптического внутриротового сканирования. Отсутствие необходимости ретракции десны при ультразвуковом сканировании снижает риск травмирования десны и круговой связки зуба, за счет этого также сокращается время всей манипуляции, тем самым увеличивая комфорт для пациента.
Разработчики внутриротовых оптических сканеров каждый год стремятся усовершенствовать конфигурации устройств, ускорить процесс захвата изображения. Камеры становятся меньших размеров, за счет этого увеличивается мобильность и удобство перемещения их в полости рта. Процесс внутриротового сканирования, гарантирующий высокую точность, в перспективе станет неотъемлемой частью лечения, которая заменит традиционную методику получения оттисков [12].
Понятие точности сканирования характеризуется прецизионностью и истинностью (ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002) [49]. Прецизионность определяет на сколько близки друг к другу результаты повторных измерений. Истинность описывает, насколько сильно измерения отклоняются от реальных размеров исследуемого объекта. Так, сканер, характеризующийся высоким показателем истинности, получает результат измерения очень близкий или равный к реальным размерам сканируемого объекта.
В исследовании J.-J. Lee et al. (2017) было рассмотрено влияние количества точек в облаке при построении сетки цифровой модели на истинность и прецизионность (рисунок 50) [79].
Авторы сделали вывод: что более отчетливая форма была у тех виртуальных моделей, где была выше плотность облака точек. Эти данные соответствуют проведенному в нашем исследовании сравнению зависимости точности цифровой модели от размера STL файла. Однако R.G. Nedelcu, A.S.K. Persson (2014) в своем исследовании сообщили, что плотность облака точек не влияет на истинность [95].
A. Ender et al. (2013) в своем исследовании выявили, что традиционная методика получения оттиска в случае протезирования полной зубной дуги была значительно более точная, чем методика цифрового внутриротового сканирования [68]. Более того, T.V. Flgge et al. (2013) определили, что прецизионность внутриротовых сканеров уменьшается с увеличением участка сканирования [70]. T. Su и J. Sun (2016) нашли зависимость точности