Оптимизация лечения пациентов с применением CAD/CAM технологий в клинике ортопедической стоматологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.14, доктор медицинских наук Цаликова, Нина Амурхановна

• Цаликова, Нина Амурхановна
• доктор медицинских наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор медицинских наук Цаликова, Нина Амурхановна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Понятие CAD/CAM в промышленности и медицине.

1.2. История развития технологии CAD/CAM в стоматологии.

1.3.Основные модули и этапы работы CAD/CAM систем стоматологического назначения.

1.3.1. Получение цифрового слепка. Контактные и бесконтактные методы измерения профиля поверхности.

1.3.1.1. Сканирование на основе технологии структурированного света.

1.3.1.2. Лазерное сканирование.

1.3.2. CAD-модуль. Программное обеспечение. Обработка и преобразование цифровой информации. Конструирование реставрации . 34 1.3.3. САМ-модуль. Автоматизированное изготовление реставрации . 36 1.4. Обзор конструкционных материалов для технологии С АО/САМ. 40 1.4.1. Керамические материалы для автоматизированной обработки

1.4.1.1. Стоматологическая силикатная керамика.

1.4.1.2. Оксидная керамика, инфильтрируемая стеклом.

1.4.1.3. Поликристаллическая оксидная керамика.

1.4.2. Металлы и сплавы.

1.4.3. Пластмассы и композитные материалы.

1.4.4. Нанокерамика.

1.5. Клиническая эффективность цельнокерамических зубных протезов, изготовленных методом CAD/CAM.

1.5.1. Критерии клинической оценки качества несъемных конструкций зубных протезов.

1.5.2. Точность прилегания реставрации и краевая адаптация.

1.5.3.Выживаемость цельнокерамических реставраций. Причины

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Исследование влияния поверхностной абразивной обработки и температурного воздействия на свойства стоматологической керамики на основе метастабильного тетрагонального диоксида циркония.

3.1.1. Обоснование схемы исследования.

3.1.2. Материалы исследования.

3.1.3. Методики исследования.

3.1.3.1. Определение прочности образцов Y-TZP при трехточечном изгибе.

3.1.3.2. Сканирующая электронная микроскопия.

3.1.3.3. Методика качественного и количественного рентгенофазового анализа поверхности образцов Y-TZP.

3.2. Результаты исследования влияния механического абразивного и температурного воздействия на свойства иттрий-стабилизированного диоксида циркония.

3.2.1. Результаты оценки прочности образцов Y-TZP при трехточечном изгибе.

3.2.2. Результаты сканирующей электронной микроскопии.

3.2.3. Результаты РФА.

ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ПЕРВОЙ РОССИЙСКОЙ CAD/CAM СИСТЕМЫ OptikDent.

4.1. Общая информация о системе. Обоснование схемы исследования

4.2. Оптимизация внутриротовой 3D камеры системы OptikDent для работы в клинике ортопедической стоматологии.

4.2.1. Разработка методики получения оптического слепка с помощью внутриротовой 3D камеры системы OptikDent.

4.2.2. Разработка и оптимизация дизайна камеры и рабочих характеристик.

4.2.3. Экспериментальные исследования метрологических характеристик внутриротовой 3D камеры российской CAD/CAM системы OptikDent.

4.3. Оптимизация программного обеспечения.

4.3.1. Создание дентальной базы данных (виртуального каталога зубов для проектирования реставраций).

4.3.2. Оптимизация интерфейса компьютерной программы системы OptikDent.

4.4. Этап автоматизированного изготовления реставрации с помощью фрезерного блока системы OptikDent.

4.5. Оценка краевого прилегания реставраций, изготовленных при помощи

CAD/CAM системы OptikDent.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация лечения пациентов с применением CAD/CAM технологий в клинике ортопедической стоматологии»

Приоритеты современной стоматологической науки складываются под влиянием возрастающих требований к эстетике реставраций при сохранении их функциональности и долговечности. Компьютерные технологии находят широкое применение во всех сферах жизнедеятельности человека, в том числе - в медицине. Создаются научные основы компьютерного моделирования лечебных технологий для реабилитации больных с патологией зубочелюстной системы, что позволяет поднять качество оказываемой помощи на новый уровень [Олесова В.Н. и др., 2010].

Одним из символов инновационного развития стоматологии последних лет является технология компьютерного проектирования и автоматизированного изготовления зубных протезов, для обозначения которой существует общепринятая аббревиатура - CAD/CAM. Одной из причин популяризации технологии в стоматологии является критическая оценка существующих традиционных методов изготовления протезов без использования CAD/CAM систем. В качестве преимуществ новой технологии перед традиционными можно отметить сокращение этапности протезирования, возможность создания непрямых керамических реставраций в режиме chair side (у кресла пациента) в течение одного - двух часов [Лебеденко И.Ю. и др., 2002; Ретинская М.В. и др., 2006, 2007; Антоник М.М., 2012; Mormann W., 2008]. Значительным преимуществом является также наиболее прогрессивный способ обработки стандартных заготовок конструкционных материалов при помощи метода холодного фрезерования без изменения их исходных свойств. CAD/CAM технологии дают возможность стандартизации и унифицирования всех производимых в зуботехнической лаборатории манипуляций и используемых конструкционных материалов [Риккер Р., 2009; Ряховский А.Н., 2010]. В то же время, значительный интерес со стороны стоматологической индустрии стимулирует создание новых материалов для автоматизированной обработки, отсутствия поднутрений, а также с учетом возможной глубины сканирования (как правило, около 1см);

- этапа фрезерования реставрации с учетом возможностей доступного диаметра и длины рабочей части фрезы.

Все CAD/CAM системы состоят из трех основных функциональных компонентов: модулей для сканирования, проектирования, автоматизированного изготовления [Лебеденко И.Ю., Перегудов А.Б., Вафин С.М., 2002; Ряховский А.Н., 2010].

1. Модуль для сканирования - получения цифровых параметров интересующих нас объектов в полости рта: геометрии протезного поля и зубов-антагонистов. С этой целью используют различные варианты сканеров. Результат сканирования называют цифровым слепком (digital impression), а в случае использования оптического сканера - оптическим слепком.

2. CAD - модуль представляет собой программный пакет с набором функций трехмерной визуализации полученной информации и моделирования виртуальной реставрации соответственно протезному полю с учетом его анатомо-функциональных характеристик.

3. САМ - модуль для изготовления реставрации. Преимущественно это фрезерные модули для обработки стандартных промышленных заготовок материала в виде станков с числовым программным управлением - ЧПУ, английская аббревиатура - CNC (Computer Numeric Control), в которые загружается виртуальная NC-модель реставрации. Однако в настоящее время все шире внедряются новые аддитивные методы изготовления реставраций зубов, такие как системы быстрого прототипирования, селективного лазерного спекания (SLS) и другие [Luthard R., Rudolph H., Sandkuhl О., 2001; Mormann W., Tinshert J., 2006].

Соответственно вышеназванным модулям CAD/CAM систем, основными этапами изготовления стоматологических реставраций при помощи компьютерных технологий являются: предотвращает затенение вертикальных участков, однако резко снижается качество сканирования наклонных поверхностей, так как расстояние между репперными точками становится большим [Kern М., Luthardt R.G., 2003].

Продолжительность измерения составляет от нескольких секунд до 10 минут при сканировании всей модели. Точность колеблется в интервале 10 -45 мкм. Экстраоральное сканирование дает большую точность за счет увеличения ракурсов. При интраоральном сканировании это компенсируется увеличением количества снимков, полученных под разными углами. Недостатки: зависимость от освещения, светоотражающих свойств объекта, необходимость процедуры постпроцессинга - сшивки файлов. Учитывая зависимость качества сканирования от светоотражающих свойств, все блестящие объекты, к каким относятся и ткани полости рта, должны покрываться светоотражающим антибликовым слоем.

1.3.1.2. Лазерное сканирование

Точечное лазерное сканирование, как в систмах Gn-1 (Япония), CEREC scan в системе inLab (Германия) производится измерением расстояния точек объекта при его перемещении до воспринимающего устройства - PSD сенсора [Левицкий В.В., 2008]. Это относительно недорогой и достаточно точный метод. Однако точность восприятия луча PSD-датчиком снижается из-за диффузии луча при увеличении расстояния сканирования.

Линейное лазерное сканирование с использованием ПЗС (CCD) камеры (DECSY Scan, Япония) основано на искажении периодической структуры (линии или сетки). Время сканирования значительно снижается. Однако на точность влияет разрешение ПЗС-камеры [Kobayashi Y., Lee G., Hotta Y. et al., 1999,2000].

Метод лазерной голографии основан на коллинеарной технологии с образованием на поверхности объекта голографических колец. Благодаря им определяется расстояние до объекта и соответственно рельеф поверхности.