3D-моделирование и 3D-визуализация в ортопедической стоматологии

В современной стоматологии возрастает значение врача-стоматолога и все менее значимым становится зубной техник. Именно врач выполняет проектирование конечного результата, учитывая требования к эстетике и функционалу челюстно-лицевой системы пациента.

Традиционно для эстетического анализа используется метод фотографирования пациента. С помощью фотографий оценивают результат лечения, однако использовать их для планирования – нецелесообразно, поскольку двумерное изображение не дает точных результатов. Вместо них прибегают к 3D-визуализации, когда лицо, зубы, десны отображаются в трехмерной проекции.

3D-визуализация решает такие задачи:

• выявляет объективные эстетические проблемы на момент обращения пациента;
• выполняет виртуальное моделирование будущей формы и положения зубов;
• позволяет обосновать план лечения, например, перед установкой бюгельного протеза на верхнюю челюсть, и целесообразность привлечения ортодонтов либо хирургов-имплантологов.

Для проектирования используют стандартные формы зубов из банка данных или собственные зубы пациента. Инструменты проектирования – перемещение зубов, повороты, деформирование и масштабирование отдельных частей.

Навигационная имплантология сегодня

Сегодня подход хирургов-имплантологов «открыл-увидел-исполнил» претерпел серьезных изменений. Раньше имплантат устанавливали на основе визуального контроля костного гребня, без учета удобства протезирования. С момента активного внедрения в стоматологию метода КТ риски ошибок по выбору длины имплантата уменьшились.

Метод позволил предварительно оценить диаметр имплантата и спланировать его расположение в кости. Однако выполнить это вручную, без специальных средств навигации, не способен даже гениальный хирург. Не решают проблему даже лабораторные хирургические шаблоны, задающие в кости точку сверления.

Ситуация изменилась с появлением в стоматологии технологий изготовления 3D-направляющих шаблонов. Принцип прост. Сначала врач проводит 3D-диагностику и проектирует положение импланта на виртуальных моделях. Потом с помощью компьютерных технологий изготавливают направляющий хирургический шаблон, который четко фиксируется на протезном ложе и задает диаметр, направление, глубину сверления кости с дальнейшей установкой импланта.

Виртуальное препарирование зубов

3D-визуализация и планирование позволяют получить информацию о будущей форме зуба. Используя ее, можно спроектировать форму будущей культи, созданной препарированием, то есть выполнить «обратное планирование». Для этого из формы зуба отнимают толщину будущей коронки (каркас и облицовочный материал). Зная форму алмазного бора для препарирования, задают траекторию движения по зубу, чтобы получить нужный результат.

Поскольку бор в наконечнике закрепляется единственным способом, движение наконечника по отношению к зубному ряду легко вычислить. Это также можно сделать относительно трех реперных объектов, закрепленных на наконечнике.

Следующий этап – проектирование шаблона, или каппы, для фиксации на зубах. В теле каппы необходимо виртуально «вычесть» пазы согласно известным заданным траекториям. Шаблон изготавливается методом прототипирования и используется для навигации препарирования зубов.

Технология могла бы найти широкое применение, но этого пока не произошло, по крайней мере, ее все еще не используют с коммерческой целью. Разработка принадлежит американской компании Origin (2012 г.).

Виртуальный артикулятор

Виртуальный артикулятор – это эффективный инструмент для достижения оптимального результата ортопедического лечения. С его помощью можно контролировать динамическую окклюзию при моделировании протезов. Положение моделей внутри реального артикулятора с точностью переносится в программу через сканер.

Сначала модели гипсуют обычным способом. Затем их укрепляют на специальной сканерной подставке с монтажной пластиной. Подставка обеспечивает позиционирование гипсовой модели по отношению к шарнирной оси виртуального пространства.