Использование компьютерно-роботизированных систем (CAD/CAM) для конструирования и изготовления зубных протезов (Обзор литературы). Часть 2
Шведская система Procera, разработчики M. Andersson, B. Bergman, C. Bessing, E. Ericson, P. Lundquist, H. Nilson, производитель Nobelpharma Inc., Goteborg (Швеция) (50, 51, 52, 53). Первая информация была опубликована в 1987 г. Основной принцип этой системы был описан М. Andersson в 1989 г. , после чего было изготовлено несколько различных версий прибора. Одна из версий предполагает получение трехмерной информации с отмоделированной вручную во рту пластмассовой заготовки или с гипсовой модели копировальной системой (пантограф) (Фиг. 10 ).
Компьютерная обработка заключается только в обеспечении передачи полученной иинформации на автоматический фрезерный станок для изготовления электрода соответствующей формы с целью окончательного изготовления коронки из титана на электроэрозионной установке.(Фиг. 11). Сегодня Procera может изготавливать титановые имплантаты, а также коронки и мосты из керамики. (Фиг. 12)
В качестве коммерческого образца Procera была представлена на шведском рынке в конце 1994 г. и в декабре 1996 завоевала уже 12%. На европейском рынке Procera появилась в конце 1996 г., а в 1997 г. в США (54, 55).
Фиг. 10. Копирование формы заготовки коронки с помощью пантографа | |
---|---|
Фиг. 11. Компьютерное моделирование будущей коронки | |
Фиг. 12. Готовые конструкции |
Фиг. 13. Общий вид системы Microdenta |
---|
Фиг. 14. Схема и этапы работы Ceramatic automatic |
---|
Модель вкладки вращается относительно неподвижно сканирующего ее лазерного устройства. Изготовление производися на станке фирмы HITACHI. (57) (Фиг. 15)
Фиг. 15. Общий вид |
---|
Фиг. 16. Общий вид Showa/Nissan CAD/CAM System |
---|
Фиг. 17. Общий вид Precident DCS System |
---|
Фиг. 18. Общий вид системы Celay |
---|
Фиг. 19. Компьютерное моделирование коронки | |
---|---|
Фиг. 20. Готовые изделия |
Фиг. 21. Общий вид системы CADIM | |
---|---|
Фиг. 22. Этапы конструирования и изготовления различных конструкций зубных протезов |
Фиг. 23. Общий вид |
---|
Новым именем стала команда исследователей под руководством Aoki из Японии и Reggie Caudill из Университета в Алабаме.
Достаточно интенсивно развиваются CAD/CAM системы, позволяющие изготавливать съемные зубные протезы с естественной формой зубов и окклюзионной поверхностью (70, 71).
Использованию систем CAD/CAM в стоматологии уделяют большое внимание и в нашей стране. Так, в Центральном НИИ стоматологии (ЦНИИС) под руководством проф. А.А. Прохончукова была предложена целевая программа разработки компьютерных и лазерных систем нового поколения (72).
Первый технологический этап всех систем CAD/CAM предусматривает получение трехмерной геометрической информации протезного поля полости рта пациента. В этой связи методы, используемые в системах можно разделить на две группы: получение информации непосредственно из полости рта пациента и получение информации с изготовленной предварительно гипсовой модели.
Первую группу представляют системы Duret, Cerec, DentiCAD.
Cложились и правила подготовки препарированного зуба перед получением так называемого оптического слепка:
перед обработкой зуба необходимо получить оптический слепок с необработанного зуба, пусть даже разрушенного, т.к. часть естественной поверхности наверняка у него сохранена. и ее можно использовать для компьютерного создания новой, в том числе в качестве реперных точек.
зона должна быть освобождена от продуктов обработки зуба крови, слюны. воды и т.д.
ретракция десны должна проводится, если уровень уступа на 1 мм ниже уровня десневого края.
на сухую поверхность обработанного зуба должен быть нанесен аэрозольно тонким слоем белый нетоксичный порошок для получения качественного изображения. Свет, который попадает на непокрытые порошком зубы, частично отражается, а частично проникает в ткань зуба, таким образом, значительно снижается качество трехмерного изображения. Для борьбы с этим используются специальные скобы, для взаимной ориентации получаемых проекций. Получение изображения включает чаще всего несколько проекций: щечную, язычную, две проксимальных и одну проекцию окклюзионных поверхностей
Система Duret использует
Видеокамера системы Cerec делает моментальный снимок, используя принцип триангуляции, окклюзионную же поверхность формируют вручную.
При получении видеоинформации от врача компьютер проводит немедленный контроль качества препарирования опорных зубов:
возможность введения протеза (отсутствие конвергенции боковых стенок обработанных зубов),
величина конвергенции стенок (риск расцементировки),
достаточность обработки зубов по прикусу с учетом облицовочного материала. Рекомендуя укоротить обрабатываемые зубы по прикусу система рекомендует и изменить угол взаимного наклона боковых стенок зубов в сторону их большей параллельности для лучшей фиксации коронок на зубах.
Таким образом, если системы Duret и Cerec получают геометрическую информацию из полости рта оптическими методами, то система DentiCAD использует для этой цели и механическое устройство.
Интерактивные методы компьютерного конструирования зубных протезов используются в системах Cerec, Duret, Osaka, Hyogo, Kyoto, автоматические методы у DentiCAD и Dux. Система Procera работает с восковой моделью, а система Celay с пластмассовой.
Компьютерное конструирование несъемного зубного протеза включает прежде всего дизайн коронки:
дизайн внутренней поверхности, подразумевающий создание места для цемента, а также создание маргинального края коронки, что является серьезной проблемой;
дизайн боковых и окклюзионной поверхностей создается на основании заготовленных в компьютерном банке данных теоретических форм зубов, с последующей корректировкой в зависимости от конкретных клинических условий.
Заключительный этап выполняется на различного рода станках с четырехосным движением режущего инструмента (Duret, Celay) в том числе во взаимодействии с пантографом и электроэрозионной системой (Procera).
Материалами, используемыми для изготовления зубных протезов в системах CAD/CAM, могут быть различные виды керамики, металлических сплавов и композитов.
Заслуживает особого внимания мысль, высказанная доктором F. Duret о том, что централизованные зуботехнические лаборатории, оснащенные системами автоматического конструирования и изготовления зубных протезов могут получать оптическую трехмерную информацию от нескольких
Но это уже тема другой статьи.
Литература:
2. Чиканов С.В. Использование современных технологий и материалов в стоматологической практике СПб: «Крисмас+» , 1997, 55 с.
3. Сакира М.В., Санчес А.С., Басков В.И. Использование компьютерных систем при проектировании и изготовлении ортопедических конструкций. Обзор литературы. МРЖ, Раздел 12, 1989, 11, 20−21
4. Duret F., Blouin J.L., Duret B. CAD/CAM in dentistry. JADA, 1988, 117, Nov., 715−720
5. Caudill R. Computer integrated dentistry.New Harbor, Academy of Dentistry, 1988.
6. Duret F., et all. Demonstration pratique de l^empreinte optique. Entretiens de Granciere. Paris, 21 September, 1983.
7. Kimura H., Sohmura T., Watanabe T.
8. Duret F.
9. Altschuler B. Holodontography: an introduction to dental laser holography. School of Aerospace Medicine
10. Garnich J., McGivern R. Error in the photogrammetric determination of volume of small object. J. Dent. Res., 2(53):495, 1974.
11. Schmidt R., and others. Automated crown replication using solid photography. US Army Contract no.
12. Swinson J. Dental fitting process. US Pat. 3861044, 1973
13. Heitlinder P., Rodder F. Verfahren zur Herstellung von Zahnersaltz und Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens / DE Patent No. 25911. 1979.
14. Mormann W.H., Brandestini M. Verfahren zur Herstellung medizinischer und zahntechnischer alloplastischer, endo- und exoprothetischer Passkorper. ЕР (ЕПВ) 0054785, 1985
15. Rekow D. Dental CAD/CAM systems. What is the state of the art. JADA, Vol. 122, Dec., 1991, 43−48.
16. D. Rekow
17. Duret F., Preston J.D. CAD/CAM imaging in dentistry. Current Opinion in Dentistry., 1991, 1, 150−154
18. Freedman G. CAD/CAM and Beyond: An interview with Dr. Francois Duret.
19. CEREC Siemens Aktiengesellschaft Medical Engineering Group Dental Sector Fabrikstrasse 31,
20.
21. Hickel R., Kunzelmann K.H. Der Einflus der Kavitatenpraparation auf die Randspaltbreite
22. Nash R.W. Cerec CAD/CAM Inlays: Aesthetics and Durability in a Single Appointment//Dentistry Today.- 1990. Vol. 9, No. 8. P. 20−22.
23. Morman W.H., Brandestini M., Lutz F., Barbakow F., Gotsch Th. CAD/CAM ceramics inlays and onlays: a case report after 3 years in place. JADA, Vol. 120, May 1990, 517−520
24. Stachniss V., Stoll R. Computer technologies in dentistry computerized restorations: CEREC and other methods. In Mormann ed. Proceedings, International Symposium on Computer Restorations, Quintessence, 1991, p. 33−49
25. Crawford P.R. CAD/CAM in the dental office: does it work? Can. Dent. Journal, 1991, 57(2), 121−123
26.
27. Williams A.G. The Switzerland and Minnesota developments in CAD/CAM J. Dent. Pract. Adm. 1987, 4, 50−54
28. Heymann H.O. CAD/CAM exploring the Cerec system Dentistry Today, 1990, 9, 6−54
29. F. Duret Vers une prothese informatisee Tonus, 1985, Nov., № 73, р. 55−57
30. F. Duret Quand l^ordinateur se fait prothesiste Tonus, 1983, Feb., № 16, p. 13−15
31. F. Duret Vers un nouveau symbolisme pour la realisation de nos pieces prothetiques Les Cahiers de Prothese, Juin, 1985, No. 50, p. 65−71
32. F. Duret, B. Duret La saisie des formes et ses consequences implantaires Implantologie Orale, 1984, № 14, 2e trimestre, p. 6−14
33. F. Duret,
34. F. Duret L'Empreinte optique ou la cybernetique odontologique Dentist News, 40, 01−02, 1984, p. 32−40
35. F. Duret,
36. Duret F., Michallet E., Termoz Ch. Dispositif de prise d^empreinte par des moyens optiques, notamment en vue de la realisation automatique de protheses EP (EПВ) 0091876, 1988
37. Дюре Ф., Дюре Б., Блуэн Ж.Л. Производство зубных протезов, их разработка и изготовление с помощью ЭВМ// Торговля и сотрудничество. 1985. май , № 118. С. 40−44.
38.
39. Duret F., Blouim J.L. Procede de prise d^empreinte medicale et dispositif pour sa mise en ocuvre ЕР (ЕПВ) 0278882, 1988
40. Williams A.G. Dentistry and CAD/CAM, another French revolution J. Dent. Pract. Adm. 1987, 4, 2−5
41. Crooks C. CAD/CAM comes to USC USC Dentistry 1990, Spring, 14−17 (194−198 About Hennsons system)
42. Dental Labor, 1999, Apr., p. 662 www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−2.htm
43. Denti CAD product literature//
44. Erdman A.G., Rekow E.D., Riley D.R., Klamecki B., Zhy Y. Automated
45. Rekow, D.
46.
47. Rekow, D. Minnesota's CAD/CAM System for dental
48. Servo products company. Model 7730−inexpensive
49. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−3.htm
50. Andersson M., Bergman B., Bessing C., Ericson E., Lundquist P., Nilson H. Clinical results with titanium crowns fabricated using duplication and spark erosion. Acta Odontol. Scand., 1989, 47, 279−286.
51. Bergman B., Bessing C., Ericson G., Lundquist P., Nilson H., Andersson M. A 2−year
52. Procera system product literature. Nobelpharma, Nobel Industries, Sweden
53. Walter M., Reppel P.D., Boning K. Frastechnik und Funkenerosion eine Aternative zum Titanguss. Dental Labor., 1991, 13: 501−504
54. www.nobelbiocare.se/dir/procera.htm
55. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−4.htm
56. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−6.htm
57. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−9.htm
58. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−10.htm
59. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−5.htm
60. Duncan J., Law K.
61. Duret F. La CFAO Dentaire. Six ans apres la premiere presentation au congres de L'ADF de 1985. Article pour les AOS (france), 7/5/1991,
62. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−8.htm
63. www.unizh.ch/szcrppk/overview/fundamental/4−7.htm
64. Unser DSC Titan system catalog: DSC Dental, 1990, p. 2
65. DUX system product
66. Takanashi J., Kawanaka M., Wananabe T., Kimura H. To the development of CAD/CAM system using FGP method. The Quintessence, 1991, 10(8), 115−121.
67. Kawanaka M. Dental crown made with the CAD/CAM system. The Quintessence, 1991, 10(9), 155−160
68. Tstutsumi S., Umino K., Kaneko T., Kasuga T., Matsushita T., Do K., Emura I., Okada M., Maeda Y., Okuno Y. A development of dental CAD/CAM system. The Quintessence, 1991, 10(11), 135−142.
69. Kimura H., Sohmura T., Watanabe T. J. Osaka Univ. dent. Sch., 1988, 28, 45−51
70. Fujita T., and others. Preliminary report of constrution of prosthetic restorations by means of computer aided design (CAD) and numerically controlled (NC) machine tools // Bull. Kenagowa Dent. Coll. 1984. No. 12. P. 79−80.
71. Kawahata N. Application of CAD/CAM of removable denture: Arrangement of artificial posterior teeth and duplicating of occlusal surface //. The Quintessence, 1991, 10(10), 115−121.
72. Компьютеры и лазеры в стоматологии // Информационный бюллетень, М. 1992. вып. 1. С. 10−14.
73. Pinkham J. Inventor^s CAD/CAM may transform dentistry. Dentist, 1990, p. 1, 39, vol. 68, No. 7.
74. Компьютерная технология реставрации зубов
75. www.pitt.edu/`dak10/research/cad_cam.htm