3D-планирование – компьютерное моделирование при имплантации зубов

3D имплантация зубов – цифровые технологии для успешного и прогнозируемого восстановления улыбки

Во многом успех имплантации зависит от качественной подготовки и диагностики. Сегодня для всестороннего исследования стоматологические клиники обладают целым комплексом оборудования и инструментов. А с развитием компьютерных технологий введен качественно новый подход в планировании и проработке предстоящих процедур – 3D планирование имплантации зубов или 3D имплантация. Как инновационные «три-дэ» программы и устройства помогают восстанавливать зубы, какие новые методы внедряются благодаря этому, и как 3d моделирование сказывается на качестве имплантации, читайте в этой статье.

Что такое 3D-моделирование и планирование в стоматологии

Цифровые технологии встраиваются во многие процессы при восстановлении зубов, зачастую саму имплантацию с их применением называют 3D-имплантацией (от англ. three-dimensional – «трехмерный»). Она не является каким-то отдельным методом или протоколом, скорее, это качественно иной подход к процессу восстановления зубов.

К 3D-технологиям относятся те, которые помогают объемно визуализировать информацию о состоянии челюсти или создавать трехмерные модели, как виртуальные, так и реальные, на этапе проработки процесса имплантации:

• компьютерная томография (КТ): с помощью рентген-сканирования создает точные цифровые копии челюстно-лицевого аппарата,
• программы для визуализации и 3D-моделирования: для виртуальной проработки этапов имплантации и протезирования,
• 3D-печать: принтеры, создающие реальные модели челюстей и хирургических шаблонов (а также протезов и защитных кап) высокой сложности из специализированных материалов. Шаблоны требуются на этапе хирургической операции по установке имплантов или для проработки процесса – фактически, для оттачивания мануальных навыков.

Основу системы составляет компьютерная программа, которая обрабатывает поступающую информацию с компьютерного томографа, и связана с 3D-принтером, ротовыми сканерами, роботизированными станками. Программное обеспечение позволяет создавать очень точный план лечения, оценивать качество и размер костной ткани, подбирать место фиксации импланта и многое другое (подробнее об этом ниже).

Есть много разных программ, которые используют стоматологии. Среди них есть универсальные и специализированные: NobelClinician («НобельКлинишн»), SimPlant («СимПлант»), Blue Sky Plan («Блю Скай План»), coDiagnostiX («Ко Диагностикс»).

Когда необходимы 3D-модели – задачи и область применения

Наиболее широко комплексное цифровое планирование применяется для одноэтапных протоколов дентальной имплантации. Это методы с немедленной нагрузкой all-on-3, all-on-4, all-on-6, basal complex, скуловая и базальная имплантация. Без 3D-технологий сложно представить их применение, так как нужна высокоточная диагностика и проработка операции заранее.

Все перечисленные методики подходят пациентам со сложными случаями атрофии кости, при пародонтите и пародонтозе. При этом они позволяют отказаться от сложной операции по восстановлению объема костной ткани – наращивания, или остеопластики. Но для успеха имплантации взамен необходимы диагностика и детальное планирование. Это и обеспечивают цифровые технологии, становясь решением проблемы атрофии. Врач, обследуя пациента, собирает всю необходимую информацию об объеме и качестве костной ткани, состоянии десен и оставшихся зубов, может достоверно определить места крепления имплантов в обход атрофии.

Подробнее о восстановлении зубов при утрате костной ткани читайте в материале «Имплантация при атрофии костной ткани челюсти».

Специальные программы охватывают весь цикл[1] процедур имплантации зубов, в который входят:

• высокоточная диагностика,
• планирование дентальной имплантации,
• визуализация процесса,
• поэтапная проработка хирургического вмешательства (по типу симулятора),
• подбор имплантов и моделирование будущих протезов,
• предварительная оценка полученного результата.

«У меня сестра стоматолог. Конечно, импланты она не ставит, а кариес лечит. Но у них клиника хорошая и она рассказывает иногда, какие новшества сейчас есть. Так вот, оказывается, чтобы поставить импланты, нужно сначала всю операцию в компьютере распланировать. Так, говорит, вообще практически без осложнений потом, пациенты довольны. А мне самой несколько лет назад имплант зуба делали в поликлинике даже без рентгена. Потом я с воспалением мучилась, пришлось на процедуры не очень приятные ходить. Да и сейчас этот имплант мне не нравится как выглядит».

Юлия П., отзыв с сайта gidpozubam.ru

Как проводится имплантация в 3D: подробные этапы

3D-имплантация зубов проводится за несколько этапов, которые последовательно переходят один в другой.

Проведение фотометрии

Это фотографирование лица пациента в трех проекциях и разных видах: при улыбке и без нее, в покое и с открытым ртом. Снимки нужны для анализа изменений в прикусе и симметрии лица, появившихся за время отсутствия зубов. Также после лечения врач и пациент смогут проанализировать улучшения, так как после имплантации за счет восстановления зубов преображается все лицо, оно выглядит моложе и привлекательнее.

Компьютерная томография для диагностики

Дентальный томограф сканирует челюсти пациента вместе с прилежащими областями (пазухами, височно-нижнечелюстными суставами), после чего появляется трехмерное изображение – точная копия челюстей. На ней можно рассмотреть все зубы и их корни, мелкие анатомические детали, положение нервов и крупных сосудов, оценить состояние твердых и мягких тканей, распознать опухоли и участки атрофии, и главное, рассмотреть все это с разных сторон.

Все эти данные передаются в компьютер, где обрабатываются в специальной программе. Для имплантации может проводиться планирование по обычной конусно-лучевой КТ и по мультиспиральной (МСКТ) – сделать последнюю можно только в специализированных центрах. Планирование по мультиспиральной обязательно проводится перед установкой удлиненных скуловых имплантов.

Важно! Имплантацию нельзя проводить только на основе данных ОПТГ (плоского панорамного снимка). Велик риск установки слишком широких имплантов, не предназначенных для данного объема кости.

Снятие слепков

Это могут быть как традиционные слепки, так и 3D-сканирование полости рта. Полученная информация также загружается в компьютерную программу для дальнейшего анализа.

3D-визуализация всего процесса имплантации

На основе снимка КТ программа создает трехмерную виртуальную модель челюстной системы. В ней врач может провести все этапы имплантации: удаление разрушенных зубов, установку имплантов на соответствующие места. Программа помогает подобрать нужный тип и модель имплантов, которые будут идеально подходить пациенту. Вместе с планированием имплантации зубов врачом-ортопедом прорабатывается модель будущего протеза.

При этом учитываются строение челюсти пациента, наличие и расположение естественных зубов, а также нервных окончаний, гайморовых пазух – все это позволяет избежать неприятных врачебных ошибок. Участие пациента на этом этапе не требуется.

Применение такого 3D-планирования позволяет сделать процесс имплантации более прогнозируемым и точным!

Изготовление хирургических шаблонов

Следующим шагом становится создание на 3D-принтере хирургических шаблонов – специальных трафаретов из прозрачного гибкого пластика для установки на десны. Направляющие втулки для сверл располагаются в определенном положении, чтобы импланты врач установил так, как было намечено в программе. Готовый шаблон используется только для конкретной операции, т.к. каждый пациент индивидуален. Его применение исключает риск ошибки в условиях недостатка кости и гарантирует установку конструкций в намеченное место без опасений задеть нервы или пазухи.

Хирургический этап – вживление имплантов

После всех подготовительных процедур происходит хирургическая операция с применением шаблонов, которая опирается на проработанный план. Благодаря шаблонам манипуляции по установке проходят миниинвазивно, методом прокола и последующего вкручивания импланта.

Повторное снятие слепков для моделирования протеза

Когда импланты установлены, необходимо зафиксировать на слепках их расположение, а также повторно снять параметры прикуса с применением специальных анализаторов. Так как у врачей уже есть компьютерная модель протеза, созданная еще на этапе компьютерного планирования, скорректировать ее с учетом новой информации не составляет труда.

Изготовление и установка протеза

В лаборатории создается гипсовая модель двух челюстей, на которой моделируется будущий протез. Она сканируется и загружается также в специальную программу. Плюс зубной техник обязательно использует данные КТ, а также результаты первого этапа компьютерного моделирования – для создания более точной модели протеза.

При разработке модели протеза в современных лабораториях используется роботизированное оборудование на всех этапах.

Цифровой дизайн улыбки при восстановлении зубов

3D визуализация помогает не только в имплантации, но и при планировании протеза. Технология Digital Smile Design (DSD) – цифровой дизайн улыбки – позволяет еще до начала имплантации увидеть и «примерить» свои новые зубы. Это возможно благодаря компьютерному моделированию, где учитываются не только функциональная сторона восстановления зубов, но и эстетика лица в целом.

DSD основывается на принципах «золотого сечения» и гармоничного соотношения лица и зубов. В программе оцениваются пропорции лица реального пациента и подбираются подходящие ему по форме и цвету зубы, которые будут наиболее естественными и красивыми. В результате пациент получает не только красивую улыбку, но и полное преображение лица за счет эффекта стоматологической подтяжки лица (Dental Face Lifting).

Важно, что шаблонные решения здесь не применимы: в программе обрабатываются уникальные данные КТ, фотометрии и внутриротового сканирования. Моделирование будущей улыбки учитывает важные параметры прикуса и анатомические особенности.

С помощью DSD создаются красивые протезы любой протяженности, одиночные коронки с опорой на имплантах, а также виниры.

Преимущества и недостатки 3D-планирования

Методика комплексного 3D планирования дентальной имплантации заметно экономит время пациента, а также снижает возможные риски. Это инновационный, высокотехнологичный и совершенно безопасный для пациента способ проведения имплантации зубов, который имеет много преимуществ:

• безопасность: точность установки имплантов даже в сложных случаях атрофии, нет риска повреждения нервов на нижней челюсти и оболочки гайморовой пазухи, расположенной над верхней челюстью,
• визуализация: как для врача, так и для пациента, врач наглядно может продемонстрировать пациенту все этапы установки имплантов, а также рассчитать все параметры операции,
• прогнозируемость: каков будет результат, можно сказать уже после создания модели,
• снижение влияния человеческого фактора: эксперименты подтверждают[2], что, в сравнении с установкой по классической методике, 3D-имплантация более совершенный подход, исключающий ошибочные действия,
• минимальная травматичность операции.

Следующий этап развития 3D-имплантации – визуализация в режиме реального времени

Описанный подход 3D-имплантации носит название статической навигации. За последние годы в стоматологии появись разработки в области динамической навигации. Речь идет о технологии X-Guide – платформе, объединившей программы и оборудование для проведения имплантации и визуализации в режиме реального времени. То есть, помимо описанных выше возможностей имплантации 3D, на хирургическом этапе добавляется право следить за вживлением имплантов на мониторе и по ходу корректировать операцию.

В России эта технология пока только тестируется – и то только в одном стоматологическом центре. Из-за дороговизны комплекса и отсутствия квалифицированных кадров его широкое применение в настоящее время сложно представить, но в европейских странах и США X-Guide завоевывает все больше сторонников.

Читайте по теме: что такое Nobel X-Guide («Нобель Икс-Гайд»), и как эта концепция помогает исключить риски при установке имплантов.

Цифровизация в стоматологии – это не фантазии футуристов, а внедренные в работу специалистов технологии, которые постепенно становятся стандартом в этой сфере и даже обыденной практикой.

[1] Юдин П.С., Юдин Л.П. Управляемая дентальная имплантация: от томографии к хирургическому шаблону // Дентальная имплантология и хирургия. – 2011. – № 4–5.

[2] Лайва О.В. Использование 3D-технологий в системе комплексного подхода при установке дентальных имплантатов // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2015.