Диссертация (Инновационная российская система дентальных имплантатов - разработка, лабораторные исследования и клиническое внедрение), страница 4

Компьютерные технологии в дентальной имплантологииПредоперационное планирование дентальной имплантацииявляетсяосновой успешной реабилитации пациентов с частичной и полной потерейзубов.Отправнойточкойприпланированииимплантацииявляетсяортопедическая конструкция, относительно её типа и формы выбирают размерыимплантатов, их количество и положение. Не менее важными факторами,влияющими на положение имплантата, являются: объём доступной костнойткани, местные анатомические условия, окклюзионные факторы, состояниеокружающей имплантат слизистой оболочки. Даже при имплантации в областиодиночных дефектов, где положение имплантата будет в основном определятьсяместнымианатомическимиусловиями:размеромкости,наклономальвеолярного отростка, конвергенцией соседних зубов, – и может казатьсяочевидным, планирование также должно отталкиваться от формы и положениябудущей коронки на имплантате и метода её фиксации.

Предоперационноепланирование положения имплантата и контроль за его интраоперационнымпозиционированием является одной из приоритетных задач для хирурга [27].Правильно выбранное на этапе планирования и реализованное нахирургическом этапе положение имплантата, позволяет исключить такиеинтраоперационные осложнения, как травмы прилегающих анатомическихструктур (корней зубов, нижнеальвеолярного нерва, верхнечелюстного синуса,дна полости носа), обеспечивает условия для функционального и эстетическогопротезирования, что в конечном итоге увеличивает срок службы ортопедическойконструкции с опорой на дентальных имплантатах.

Кроме того, предварительноепланирование уменьшает продолжительность операции, позволяет заказатьимплантаты нужного размера и спрогнозировать использование специальныхматериалов во время операции – костезамещающих материалов и мембран [199].Достичь высокой степени точности позиционирования имплантатовможно за счет применения специализированного программного, работающего наоснове данных рентгеновской компьютерной томографии [120]. В отличие отдругих методов рентгенологического исследования (ортопантомографии, обзорной21рентгенографии, прицельной рентгенографии), компьютерное томографическое (КТ)исследование позволяет измерять линейные разрезы костной ткани в любой произвольновыбранной плоскости и проекции.

Только данные КТ исследования позволяютполучитьточныеразмерыдоступнойкостивзонахпредполагаемойимплантации. Как диагностический инструмент, компьютерная томография являетсянезаменимой для оценки возможности проведения дентальной имплантации [117].Всё программное обеспечение по планированию ДИ основано на использованииданных компьютерной томографии, которые содержатся в серии DICOM-файлов,представляющих из себя послойные рентгенологические срезы исследованнойанатомической области. DICOM – от англ. Digital Imaging and Communications inMedicine – отраслевой стандарт создания, хранения, передачи и визуализациимедицинских изображений и документов обследованных пациентов. DICOM-Fileпредставляет собой объективно-ориентировочный файл с теговой организацией.Информационная модель стандарта DICOM для DICOM -файла четырехступенчатая:пациент (patient) —› исследование (study) —› серия (series) —› изображение (кадрили серия кадров) (image) [112, 117].Критерий объёма доступной для имплантации костной ткани, всегда считалсяопределяющим при планировании, поэтому данные КТ в первую очередь использовалидля оценки линейных размеров альвеолярной кости (высота и ширина) в зонепредполагаемой имплантации.

Однако, как уже было сказано выше, определяющимявляется правильное положение имплантата в отношении будущей ортопедическойконструкции. Во многих клинических ситуациях даже при достаточном объёме костнойткани, с целью создания условий правильного позиционирования дентальныхимплантатов,исходяизтребованийпротезирования,требуетсяпроведениедополнительных реконструктивных операций перед имплантацией [124, 133, 155, 156].За последние 15 лет программное обеспечение, анализирующее DICOM-файлы,прошло развитие от простых диагностических приложений, дающих возможностьвизуализировать отдельные рентгеновские срезы и проводить линейные измерения, досложных CAD/CAE/CAM пакетов, позволяющих виртуально в программной средепланировать ортопедические конструкции с опорой на имплантатах, расставлять22имплантаты с учётом выбранной конструкции, моделировать хирургические шаблоныдля хирургического этапа и временные ортопедические конструкции для их изготовленияметодами 3D-печати или фрезеровки [8, 99, 154, 158, 163, 193, 196].Общийпринципсовременнойработыпрограммногообеспеченияпо планированию имплантации заключается в следующем: в программной средена основе DICOM-файлов, полученных при компьютерной томографии,реконструируются 3D-модели челюстей и зубов.

Далее проводится импорт 3Dмоделей зубных рядов верхней и нижней челюсти, полученных методомоптического сканирования гипсовых моделей и оттисков. В автоматическом илиполуавтоматическом режиме модели челюстей и модели зубных рядовсовмещаются.3D-моделизубов,восстановленныепоКТ,полностьюзамещаются сканированными моделями зубных рядов, так как они являютсяболее точными. Данный этап необходим, чтобы врач мог правильно оценитьконтурыслизистойоболочки,размерыдефектовзубныхрядовиихсоотношение.

Далее из виртуальной библиотеки программы дефекты зубныхрядов заполняются моделями будущих зубов. После этого врач расставляетимплантаты в проекции реконструированного зубного ряда. Основнымпреимуществом такого подхода является связь 3D-режима и плоскостныхмультипланарных проекций, позволяющая проверять положение имплантатов в2D (оценивая доступную кость) и 3D (оценивать соотношение имплантата икоронок зубов).

После расстановки имплантатов в соответствии с будущейортопедической конструкцией программа моделирует хирургический шаблон:назубный, наслизистый или накостный [43, 63, 102, 120, 152].Несколько иной алгоритм применяется при полном или множественномотсутствиизубов,когданетусловийдлясопоставления3D-моделей,реконструированных по данным КТ, со сканами моделей беззубых челюстей. Втакой ситуации пациентам перед проведением компьютерной томографииизготавливаютсярентгеноконтрастныешаблоны,представляющиесобойполный аналог съемного протеза.

Такой рентген-шаблон одевается на беззубыечелюсти и проводится компьютерная томография, отдельно сканируется сам23протез. В программной среде данные совмещаются, и врач получает в трехплоскостях и в 3D-режиме будущее положение искусственных зубов, толщинуслизистойоболочкии подлежащуюкостнуюткань.Исходяизэтого,планируется положение имплантатов. Далее на основе 3D-модели рентгеншаблона моделируется наслизистый хирургический шаблон, или независимо отнего – накостный хирургический шаблон [43, 152].3D-планирование операции ДИ значительно расширяет возможноститомографического исследования и предоставляет возможность виртуальноспланировать операцию: выбрать наиболее подходящую имплантационнуюсистему, установить виртуально дентальные имплантаты нужной длины инеобходимого диаметра, выбрать оптимальный хирургический протоколоперации.

Программное обеспечение (ПО) обеспечение позволяет заранееспланироватьнетолькотипортопедическойконструкции,атакжеспрогнозировать какие ортопедические компоненты будут использованы припротезировании и обсудить эти особенности со стоматологом-ортопедом изубным техником [8, 99, 154, 158, 163, 193, 196].Виртуальный артикулятор. Артикулятор – механическое устройство,имитирующее движения зубных рядов, позволяет проверять окклюзионныеконтакты зубных рядов (челюстей) и контролировать точность изготовленияортопедической конструкции [73, 135]. Артикуляторы делятся на три категории:простые(упрощенные);полурегулируемыеиполностьюрегулируемые(универсальные) [94].

В артикуляторе, в отличие от естественных условий,двигается не нижняя, а верхняя челюсть.Развитие трехмерного ПО позволило в компьютерной среде имитироватьработу механического артикулятора. Работа с виртуальным артикуляторомначинаетсяспозиционированиямоделейввиртуальномпространствеартикулятора, что достигается за счет сканирования моделей на специальнойподставке, которая специфична для каждой системы артикуляторов иобеспечивает необходимое расположение моделей относительно шарнирной осии резцового упора.24Положениемоделейотносительнорамартикулятораможнокорректировать вручную.

Далее устанавливают индивидуальные настройкиартикулятора (могут быть стандартными) в виде углов Беннета, суставного путии величины немедленного бокового сдвига, а также величины протрузии,ретрузии и боковых движений. Градиентом цвета автоматически обозначаютсяокклюзионные контакты, которые корректируются также автоматически иливручную.Виртуальный артикулятор позволяет наиболее точно моделироватьокклюзионныеповерхности.Еслиартикуляторзапрограммированпо индивидуальным параметрам, при этом пришлифовывание поверхностейможет быть сведено к минимуму за счет изготовления реставраций методомСАD/CAM. Для использования функциональных возможностей виртуальногоартикуляторасминимальнойпогрешностью,необходимоперенестиситуационную модель с реального механического артикулятора в сканерв масштабе1:1.Этоталгоритмвозможноосуществить,еслисканерпредназначен для сканирования артикулятора.