3D-технологии в стоматологии: современное оборудование и преимущества

Цифровая революция, охватившая многие сферы медицины, не обошла стороной и стоматологию. Современные 3D-технологии стали ключевыми инструментами, значительно изменившими подход к диагностике и лечению зубочелюстных патологий. Они не только позволяют выполнить виртуальное построение точных моделей зубов, спроектировать коронки, виниры, импланты, но и учесть все анатомические особенности ротовой полости. Основным преимуществом внедрения цифровых технологий в стоматологическую практику является скорость выполнения работы и точность полученного результата. 

Основные этапы цифрового workflow в стоматологии

Основные этапы цифрового workflow в стоматологии включают несколько последовательных шагов, каждый из которых направлен на повышение точности и эффективности стоматологических процедур. 

Первый этап — это цифровое сканирование полости рта пациента. Используя интраоральные сканеры, стоматологи получают высокоточные цифровые отпечатки зубов и окружающих тканей. Этот метод позволяет избежать дискомфорта, связанного с традиционными слепками, и обеспечивает мгновенное получение данных для дальнейшей обработки. 

Сканирование полости рта 

Сканирование полости рта осуществляется с помощью интраоральных сканеров — высокоточных устройств, которые создают трехмерные цифровые модели зубов и десен. Этот метод исключает необходимость использования неудобных и часто неприятных для пациентов слепочных материалов. Интраоральные сканеры работают быстро и эффективно, позволяя получить детализированные изображения за считанные минуты. 

Преимущества такого подхода очевидны: помимо комфорта для пациента, цифровое сканирование обеспечивает исключительную точность измерений, что особенно важно при изготовлении протезов, коронок и других конструкций. Кроме того, полученные данные могут быть легко интегрированы с другими цифровыми инструментами для моделирования и производства, что делает весь процесс лечения более быстрым и эффективным. 

3D-моделирование 

На втором этапе происходит 3D-моделирование. Полученные данные загружаются в специализированное программное обеспечение, где создается трехмерная модель зубочелюстной системы пациента. Это позволяет стоматологам детально изучить анатомические особенности и разработать индивидуальный план лечения. Моделирование дает возможность предсказать результаты вмешательства и визуализировать их для пациента, что способствует лучшему пониманию процесса лечения. 

3D-моделирование в стоматологии — это инновационный процесс, который кардинально меняет подход к созданию зубных протезов, коронок и других ортопедических конструкций. На этом этапе цифрового workflow виртуальные модели зубов и челюсти пациента становятся основой для точного и персонализированного лечения. 

Процесс 3D-моделирования начинается с использования данных, полученных на предыдущем этапе сканирования полости рта. С помощью специализированного программного обеспечения эти данные преобразуются в детализированные трехмерные изображения. Такие программы позволяют стоматологам не только визуализировать анатомические особенности пациента, но и вносить коррективы в проектируемые конструкции, обеспечивая их идеальную посадку и функциональность. 

Одним из ключевых преимуществ 3D-моделирования является его точность. Традиционные методы изготовления зубных конструкций зачастую требуют многократной подгонки и корректировок, что может быть неудобным для пациента и занимать много времени. С внедрением 3D-технологий необходимость в многочисленных визитах к стоматологу значительно сокращается, а вероятность ошибок уменьшается до минимума. 

Кроме того, благодаря возможностям программного обеспечения стоматологи могут проводить симуляции различных сценариев лечения, оценивать возможные риски и выбирать оптимальные решения еще до начала физического изготовления конструкции. Это позволяет не только улучшить качество конечного результата, но и повысить удовлетворенность пациентов. 

Материалы для изготовления протезов, коронок и других конструкций

Третий этап включает в себя изготовление необходимых конструкций с помощью аддитивных технологий. Применение 3D-принтеров позволяет создавать протезы, коронки и другие ортопедические конструкции с высочайшей точностью. Это не только ускоряет процесс изготовления, но и значительно повышает качество конечного продукта. 

В последние годы 3D-технологии совершили настоящую революцию в стоматологии, значительно улучшив процесс создания протезов, коронок, виниров и т.п. Одним из ключевых аспектов этой революции стало использование современных материалов, которые позволяют создавать изделия, максимально соответствующие требованиям функциональности и эстетики. 

На сегодняшний день существует несколько основных типов материалов, используемых в 3D-печати стоматологических конструкций. Один из наиболее популярных — это фотополимеры. Эти материалы обладают высокой степенью точности и прочности, что делает их идеальными для изготовления временных коронок и мостовидных протезов. Они легко поддаются обработке и полировке, что позволяет достигать превосходного эстетического результата. 

Другой значимый материал — это керамика на основе диоксида циркония. Этот материал известен своей исключительной прочностью и биосовместимостью. Диоксид циркония используется для создания постоянных коронок и мостов, так как он обеспечивает долговечность конструкции и минимальный риск отторжения организмом пациента. К тому же благодаря своим оптическим свойствам он позволяет добиться естественного вида зубов. 

Металлы также продолжают занимать важное место в производстве стоматологических конструкций. Технологии лазерного спекания металлов (SLM) или селективного лазерного плавления позволяют изготавливать высокопрочные металлические каркасы для протезов с высокой точностью. Металлические конструкции обеспечивают надежную поддержку керамическим покрытиям и служат основой для долговечных зубных реставраций. 

Не стоит забывать о композитных материалах, которые представляют собой сочетание полимеров с керамическими наполнителями. Они предлагают баланс между прочностью и эстетикой, подходя как для временных, так и для постоянных протезов. 

Современные материалы для 3D-печати в стоматологии не только улучшают качество конечного продукта, но и ускоряют процесс его изготовления. Это позволяет пациентам получать более комфортные решения в кратчайшие сроки без компромиссов по качеству или внешнему виду. С развитием технологий можно ожидать появления новых инновационных материалов, которые продолжат трансформировать стоматологическую практику в ближайшие годы. 

Заключительный этап — примерка и установка готовых конструкций. Благодаря высокой точности всех предыдущих этапов, изделия идеально подходят пациенту с минимальной необходимостью коррекции. Это сокращает время визитов к врачу и улучшает общее впечатление от лечения. 

Оборудование для 3D-моделирования в стоматологии

Любая процедура, начиная со сканирования и заканчивая изготовлением качественного протеза, требует применения профессионального оборудования. 

Внутриротовые сканеры 

Технология сканирования основывается на использовании лазерного или светодиодного света, который отражается от поверхности зубов и фиксируется специальными сенсорами. Полученные данные мгновенно обрабатываются программным обеспечением, создавая точную 3D-модель полости рта. Это позволяет стоматологам не только визуализировать текущую ситуацию, но и планировать будущие вмешательства с высокой степенью точности. 

В апреле 2021 г. корейская компания MEDIT презентовала новую модель внутриротового сканера MEDIT I700. Оборудование подключается к компьютеру или ноутбуку через USB Type-C, не требуя дополнительных шнуров для питания. Специалисты отмечают удобство использования (наличие большого количества бесплатных приложений, обновлять которые можно раз в две недели, подключив сканер к сети интернет), легкий вес инструмента и относительно невысокую стоимость. 

Сканер TRIOS-4 компании 3Shape известен с 2019 г. С тех пор усовершенствований самого прибора не проводилось, так как производители сделали упор на совершенствование программного обеспечения. TRIOS-4 – один из немногих интраоральных сканеров, способных обнаруживать поверхностный кариес с помощью встроенной флуоресцентной технологии. Кроме того, аппарат снабжен функцией «взаимодействие с пациентами» (последующее моделирование улыбки, ортодонтический дизайн и т.п.). Обладая широким набором функций, соответственно сканер имеет достойную цену. 

Primescan компании Dentsply Sirona при всех своих преимуществах имеет существенный недостаток – подкатный модуль. То есть свой собственный компьютер. С одной стороны это значительно ускоряет диагностику, с другой – доставляет неудобство при транспортировке. 

Dental Wings Virtuo Vivo от компании Straumann удобен и компактен по дизайну, но ортопеды-стоматологи отмечают более медленную работу и устаревшее ПО, что переводит ранее популярную модель в разряд аутсайдеров. 

При всех своих достоинствах, в зависимости от атомических особенностей ротовой полости пациента, сканер не во всех случаях является самодостаточным средством диагностики, так как не всегда точно воссоздает прикус, не применяются при ростовом кровотечении и чувствительны к свету. 

Программное обеспечение для интраоральных сканеров 

Как правило, компании-производители диагностических 3D-сканеров являются и поставщиками ПО для CAD. Лидером по качеству программных приложений является MEDIT, поставляющая такие приложения как Medit Smile Design, Compare, CrownFit Checker, Orthodontic Simulator, Model Builder, Medit Temporaries и ряда других. Так как внутриротовые сканеры подразделяются на «открытые», для которых есть возможность перезагрузки ПО, и «закрытые», использующие только встроенное ПО производителя, то при выборе модели необходимо обратить внимание на этот нюанс. 

3D-принтеры и фрезерные станки 

В отличие от традиционного принципа «наслоения», используемого в промышленной 3D-печати, в стоматологии применяются принтеры, использующие фотополимерную печать. Такой прибор как бы «выращивает» конечную модель, воздействуя светом на фотополимер. 

На сегодняшний день используют три направления фотополимерной печати: 

• SLA (лазерная стереолитография) основана на использовании лазера, который с помощью системы линз и зеркал воздействует на полимер. Это высокоточная, но довольно медленная технология.
• DLP (обработка направленным светом) использует ультрафиолетовое облучение фотополимера. Такой способ отличает высокая скорость, но меньшая точность, так как некоторые участки смолы могут быть засвечены паразитарными источниками.
• LCD (печать жидкокристаллическим дисплеем), в данном случае вместо лазера и УФ-излучения используется ЖК-дисплей со светодиодной подсветкой. LCD точнее DLP, но уступает обработке направленным светом по скорости. 

Наиболее популярными 3D принтерами за 2024 г., по рейтингу портала Habr.com, стали: 

• Formlabs Form 3B+ (США);
• Anycubic Photon D2 (Великобритания);
• Flashforge Focus 6K (Германия);
• 3DLam Mid (для металла);
• HBD 350 (для металла);
• BLT-A160D (для металла). 

Преимущества цифровых технологий в стоматологии

Как и всякая инновационная технология, 3D-печать в стоматологии имеет свои плюсы и минусы. Среди достоинств следует отметить: 

• точность построения конструкции, без неприятных ощущений для пациента;
• экономия времени;
• стоимость импланта ниже, чем при традиционном изготовлении;
• высокая степень автоматизации процессов;
• более предсказуемый результат. 

Минусами данных технологий являются:

• высокая стоимость первоначальных вложений;
• дефицит квалицированных кадров. 

В России еще одним вполне понятным препятствием для широкого внедрения технологий 3D-печати в лечении зубочелюстных патологий является некая консервативность как со стороны врачей, так и со стороны пациентов. Но наука и медицина не стоит на месте, и в скором будущем «вырастить зубы» на 3D-принтере станет обычной практикой. 

Стоматологическая 3D-печать – это комфорт, точность и скорость. Добавляю к этому более высокую прочность и качество напечатанных протезов, можно с уверенностью сказать, что данная отрасль аддитивного производства имеет блестящие перспективы.