Cyfryzacja protetyki stomatologicznej kojarzona była dotychczas głównie z CAD/CAM, czyli z projektowaniem odbudowy protetycznej przy pomocy specjalistycznego oprogramowania CAD na podstawie skanu modelu, a następnie wytworzeniem tego uzupełnienia na własnej frezarce w pracowni protetycznej lub zleceniem usługi produkcji na zewnątrz, do specjalistycznego centrum frezowania.

W przypadku gabinetów stomatologicznych proces cyfryzacji nie osiągnął dotychczas znaczącego postępu z powodu braku odpowiednio efektywnych i dostosowanych do specyfiki gabinetu komputerowych narzędzi wraz z powiązanymi urządzeniami przeznaczonymi do pobierania, planowania, wizualizacji, projektowania oraz wytwarzania odbudów. Ten stan rzeczy zaczyna się obecnie zmieniać.

Na rynku pojawia się coraz więcej nowych technologii reprezentowanych przez innowacyjne urządzenia i dedykowane do nich oprogramowanie, umożliwiających cyfrową rekonstrukcję uzębienia pacjenta już na wczesnym etapie leczenia, podczas pierwszej wizyty w gabinecie. W rezultacie nowoczesne cyfrowe technologie umożliwiają efektywne planowanie procesu leczenia protetycznego, a wygenerowane dane mogą posłużyć do wizualizacji końcowych efektów estetycznych oraz wytworzenia pracy protetycznej w całkowicie cyfrowym procesie.

Dzięki specjalistycznym programom do projektowania uśmiechu lekarz stomatolog może wspólnie z pacjentem zaplanować pracę protetyczną z użyciem koncepcji cyfrowego projektowania uśmiechu, która wymaga wykonania kompletu zdjęć zewnątrz- i wewnątrzustnych. Oprogramowanie umożliwia przeprowadzenie analizy uzyskanych zdjęć na ekranie komputera, wyznaczając między innymi linie referencyjne w obrębie twarzy. Pozwala to w krótkim czasie wytworzyć cyfrowy prototyp, który posłuży do zaprezentowania pacjentowi końcowego rezultatu leczenia, a nawet uzyskać jego wydruk na drukarce 3D.

Efekt marketingowy, dzięki któremu pacjent łatwiej podejmuje decyzję o leczeniu, nie jest jednak główną zaletą programów tego typu. Dzięki możliwości importu danych z tomografu komputerowego, systemu do planowania implantacji, skanera wewnątrzustnego, oprogramowania CAD, otrzymujemy zaawansowane narzędzie protetyczne, gdyż już na etapie planowania lekarz dysponuje pełną informacją w zakresie możliwości wytworzenia protezy. Co więcej, założenia leczenia powstałe na etapie planowania są bez przeszkód wykorzystywane w kolejnych etapach protetycznych.

Realizacja założeń planu, szczególnie w przypadku skomplikowanych prac implantoprotetycznych, będzie wymagała wykorzystania najnowszych technologii produkcji, w tym: frezowania na obrabiarkach CNC, druku 3D czy wytwarzania hybrydowego łączącego technologię selektywnego spiekania proszków metali (ang. Selective Laser Melting). Technologie 3D obecne od wielu lat w stomatologii i protetyce osiągnęły obecnie poziom rozwoju umożliwiający ich integrację i stworzenie kompleksowego cyfrowego procesu leczenia, z całkowitym pominięciem ręcznego rzemiosła.

 

CAD/CAM, czyli projektowanie i wytwarzanie

Produkcja uzupełnień protetycznych przy wykorzystaniu technologii CAD/CAM jest najczęściej utożsamiana z cyfryzacją stomatologii. Typowy proces produkcyjny rozpoczyna się od zeskanowania modeli gipsowych w celu uzyskania wirtualnego modelu uzębienia pacjenta i umożliwienia zaprojektowania odbudowy protetycznej.

Projektowane odbudowy mają postać półproduktów przeznaczonych do wykończenia przez ceramistę. Obecnie jest to najczęstszy sposób wykorzystania CAD/CAM w protetyce stomatologicznej.

W rzeczywistości sprowadza się do zastąpienia tradycyjnych metod modelowania, odlewnictwa i frezowania ręcznego technologią 3D. Zastosowanie takiego procesu prowadzi do utraty wielu istotnych informacji, które nie mogą być wprost przeniesione do środowiska wirtualnego. Szczegółowe informacje na temat charakteru zwarcia, tory ruchów artykulacyjnych, estetyka pracy to często elementy ustalane poza CAD/CAM pomiędzy technikiem dentystycznym i lekarzem.

Wytworzenie funkcjonalnej podbudowy przy wykorzystaniu niepełnych danych jest zadaniem, którego efekt jest zależny niejednokrotnie wyłącznie od wiedzy i doświadczenia. Wciąż jednak wykorzystuje się tradycyjne wyciski, bazuje na łukach twarzowych, relacja modeli jest ustalana w artykulatorze. Dopiero tak ustalaną relację jesteśmy w stanie przenieść do CAD.

Producenci skanerów ułatwiają to zadanie, przystosowując swoje skanery do pracy z wybranymi modelami artykulatorów, lub tworzą uniwersalne rozwiązania, jak szwajcarski producent skanerów Imetric, umożliwiając przeniesienie ruchów żuchwy z każdego modelu artykulatora.

Pojawienie się skanerów wewnątrzustnych zmieniło sytuację, ale wbrew pozorom tylko nieznacznie, przynajmniej po stronie technologii i procesu. Przede wszystkim możliwa stała się komputerowa wizualizacja uzębienia pacjenta już w gabinecie. Pozwoliło to dentystom na projektowanie i wytwarzanie podstawowych uzupełnień protetycznych bezpośrednio w gabinecie stomatologicznym. Dzięki małym urządzeniom frezującym i estetycznym materiałom możliwe stało się wytworzenie finalnego uzupełnienia protetycznego w trakcie jednej wizyty.

Cyfrowy wycisk pozwala częściowo wyeliminować tradycyjne metody pracy, ale z uwagi na specyfikę produktu wymusza wytwarzanie prac pełnokonturowych z estetycznych materiałów. Technologia ta ma jednak ograniczenie wynikające z niedokładności skanowania, przez co wykonywanie prac o zasięgu całego łuku jest praktycznie niemożliwe.

Skanowanie wewnątrzustne, mimo ukierunkowania w stronę prac pełnokonturowych, nie rozwiązuje również problemu z rejestracją artykulacji. Pierwsze urządzenia z funkcją rejestracji ruchów artykulacyjnych zostały zaprezentowane dopiero w 2017 roku. Jak widać, skanowanie wewnątrzustne nie zwiększa ilości informacji trafiających do systemu komputerowego.

Druga tradycyjna gałąź CAD/CAM to obróbka skrawaniem, czyli wytwarzanie podbudów protetycznych z użyciem frezarek. Obróbka skrawaniem jest bardzo dobrze znaną i dopracowaną technologią produkcji. W stomatologii może się wydawać czymś nowym i zaawansowanym, jednak warto pamiętać, że żadne z rozwiązań stosowanych we frezarkach stomatologicznych nie jest ani unikatowe, ani innowacyjne.

Większość rozwiązań i technologii została zapożyczona z przemysłu, gdzie od lat z powodzeniem są stosowane. Technologia frezowania stosowana w protetyce w ostatnich 10 latach uczyniła ogromny postęp. Nastąpiła miniaturyzacja maszyn, wprowadzone zostały nowe, estetyczne materiały do frezowania, nowe skomplikowane produkty i kształty, zaczęto wykorzystywać prefabrykaty, a nawet wdrożono hybrydową technologię produkcji z wykonaniem spieku laserowego proszków i frezowania.

Jedną z największych zalet wytwarzania CAD/CAM jest znacząca elastyczność w przypadku produkcji jednostkowej, która jest charakterystyczna dla procesu wytwarzania podbudów protetycznych. Na przykład otwarte oprogramowanie CAM opracowane wiele lat temu jako rozwiązanie przemysłowe, stanowi obecnie środowisko, w którym można zaprojektować wytwarzanie dowolnej pracy na dowolnej frezarce z użyciem dedykowanych postprocesorów oraz narzędzi (frezów, wierteł) dostępnych na rynku.

Istnieje możliwość frezowania prac z przekierowaniem kątowym otworów śruby, frezowania gwintów, szkieletów, modeli, interfaceów łączników, prac przykręcanych, zasuw, zatrzasków, interlock-ów.

Oprogramowanie udostępnia dwa tryby pracy, tzw. tryb ekspercki, w którym możliwe są wszystkie zaawansowane opcje programu (np. tworzenie strategii, definiowanie narzędzi oraz własnych bibliotek implantologicznych), oraz tryb uproszczony, który umożliwia w minimalistycznej formie kreatora typu „przeciągnij i upuść” obsługę podstawowych funkcji niezbędnych do wytworzenia pracy w kilku krokach.

Tradycyjna technologia CAD/CAM, czyli: skanowanie, projektowanie i frezowanie, wspomaga wytwarzanie prac protetycznych, nie jest jednak w stanie zastąpić wielu procesów związanych z leczeniem.

Powodami są najczęściej zbyt mała ilość informacji uwzględnianych na poszczególnych etapach produkcji, a także ograniczenia technologiczne. By całkowicie przenieść procedurę leczenia protetycznego do świata cyfrowego, wymagana jest integracja wielu nowych technologii.

Komputerowe projektowanie uśmiechu w oprogramowaniu CAD/CAM exocad

 

Nowe technologie w leczeniu protetycznym

W ostatnich latach obserwujemy jedną z największych i najciekawszych rewolucji w produkcji przemysłowej, czyli powszechne zastosowanie technologii druku 3D. Zagościł on niemal w każdej dziedzinie przemysłu, ale również w branżach, które dotychczas nie były kojarzone z produkcją.

Technologia druku 3D ma wiele zalet, między innymi: niskie koszty wytworzenia, szybki czas realizacji, brak ograniczeń kształtu i możliwość zastosowania różnych materiałów, dzięki czemu znajduje również zastosowanie na wielu etapach produkcji protetycznej.

Zaznaczanie mocnych i słabych stron wybranych technik wytwarzania

 

Protetyka również przeżywa niemałą rewolucję związaną z cyfryzacją, która z obszaru produkcji przenosi się do gabinetów, wspomagając etapy planowania i diagnostyki. Nowoczesne programy i technologie wnoszą zupełnie nowe rozwiązania, ale także wykorzystują te już dostępne do nowych zadań.

Nowoczesne gabinety i laboratoria protetyczne mają dziś dostęp do wielu narzędzi pozwalających zaplanować leczenie i zaprezentować efekt końcowy już podczas pierwszej wizyty. I tak w gabinecie znajdziemy: oprogramowanie do projektowania uśmiechu, programy do analizy okluzji, planowania implantacji i generowania szablonów do nawigacji śródzabiegowej.

Dzięki wykorzystaniu oprogramowania CAD i drukarek 3D już w gabinecie można wytworzyć wiele produktów wymagających ręcznej pracy, jak: łyżki, wax-upy, mock-upy, prace tymczasowe, szablony, a nawet protezy. Oczywiście z uwagi na specyfikę pracy gabinetu nie ma konieczności wytwarzania w nim wszystkich prac, szczególnie bardziej zaawansowanych. Istnieją technologie i urządzenia laboratoryjne, które ze względu na przeznaczenie charakteryzują się większą wydajnością, dokładnością, mają znacznie rozbudowane oprogramowanie, umożliwiające wytwarzanie dowolnego produktu.

Oprogramowanie exoplan

 

Skanowanie uzębienia pacjenta

Proces leczenia cyfrowego rozpoczyna się od obrazowania i skanowania 3D. To dzięki tym technologiom lekarz i technik dentystyczny otrzymują dane niezbędne do przeprowadzenia diagnostyki, ale również produkcji.

Obecnie w gabinecie możemy znaleźć wiele narzędzi służących do wizualizacji cyfrowej uzębienia pacjenta, takich jak: tomograf komputerowy, kamera, skaner wewnątrzustny, ale także aparat fotograficzny czy też skaner 3D twarzy. Działają one niezależnie od siebie, dostarczając cennych informacji przydatnych w procesie leczenia. Jednak dopiero zintegrowanie danych z tych urządzeń daje nam w pełni trójwymiarowy obraz pacjenta i jego uzębienia.

W praktyce otrzymujemy:
a) tomograficzny obraz czaszki pacjenta, pozwalający
wykryć wiele nieprawidłowości, jak również umożliwiający
zaplanowanie implantacji;

b) precyzyjny skan powierzchni zębów, coraz częściej
uwzględniający ruchy artykulacyjne;

c) zdjęcia pacjenta i trójwymiarowy obraz twarzy.
W rezultacie możemy przenieść do komputera pełną
informację o pacjencie i wykorzystać w dalszym etapie
zaprojektowania pracy.

Słabym ogniwem procesu skanowania w gabinecie jest wciąż niewystarczająca dokładność urządzeń, uniemożliwiająca wykonywanie rozległych struktur, a przede wszystkim prac na implantach. Z racji skanowania pierwotnego uzębienia pacjenta i pomijania błędów odwzorowania wycisku na modelu gipsowym dane pochodzące ze skanerów wewnątrzustnych powinny cechować się najwyższym stopniem odwzorowania rzeczywistości.

Każda kolejna generacja urządzeń zwiększa precyzję, natomiast wykonywanie prac o zasięgu powyżej 6-8 punktów jest problematyczne przede wszystkim ze względu na brak stałego punktu odniesienia w ustach pacjenta dla kolejnych obrazów rejestrowanych skanerem.

Wciąż nierozwiązana pozostaje kwestia przeniesienia do komputera dynamicznej artykulacji, bez stosowania łuku twarzowego i artykulatora. Istnieją, co prawda, technologie teoretycznie radzące sobie z tym problemem, jak elektroniczny łuk twarzowy czy rejestracja dynamicznej okluzji przez skaner wewnątrzustny, wymagają one jednak dalszego rozwoju i dopracowania.

Wykonanie rozległych prac, w szczególności na implantach, wymaga największej precyzji, nie tylko od urządzeń, ale i od stosowanych procedur. Do tego typu zadań przeznaczone są rozwiązania laboratoryjne – oprogramowanie oraz urządzenia.

Skanery protetyczne pozwalają uzyskiwać wysoką dokładność skanowania, rzędu poniżej 5 mikrometrów (np. Imetric L1i).

Skanowanie modelu gipsowego za pomocą skanera laboratoryjnego Imetric

 

Otwarte oprogramowanie współpracujące ze skanerami CAD/CAM (np. Exocad) umożliwia zaprojektowanie każdego rodzaju pracy.

Kompaktowe i wydajne frezarki (np. CORiTEC 350i PRO) umożliwiają frezowanie najbardziej wymagających prac, między innymi tytanowych belek przykręcanych bezpośrednio do implantów.

W nieodległej perspektywie czasowej mogą pojawić się nowe urządzenia, które umożliwią wytwarzanie nawet rozległych struktur na implantach, na podstawie cyfrowego skanu. Z końcem 2017 roku szwajcarski producent skanerów zaprezentował kamerę do pobierania pozycji implantów bezpośrednio z ust pacjenta. Jest to rozwiązanie, które powinno całkowicie wyeliminować niedokładności powstające w trakcie pobierania wycisku, odlewania modelu i jego skanowania.

Niewykluczone jest, że w przyszłości cyfryzacja uzębienia pacjenta będzie się odbywać za pomocą jednego urządzania, np. tomografu komputerowego połączonego ze skanerem optycznym.

Elektroniczny łuk twarzowy

 

Planowanie leczenia protetycznego

Cyfrowe projektowanie uśmiechu wykorzystuje zdjęcia pacjenta i narzędzia do projektowania komputerowego, by stworzyć wizualny plan leczenia. To proste rozwiązanie charakteryzuje się wysoką skutecznością. Pozwala ono na przybliżoną wizualizację rezultatu leczenia protetycznego już w trakcie pierwszej wizyty.

Równie ważną cechą jest przekazanie istotnych informacji całemu zespołowi wykonującemu pracę protetyczną. Integracja programu do projektowania uśmiechu z danymi z tomografu i oprogramowania CAD pozwoli już na etapie planowania wykryć wszystkie możliwe komplikacje lub utrudnienia w osiągnięciu zamierzonego celu. Informacje wygenerowane przez system do projektowania uśmiechu są szczególnie istotne podczas projektowania odbudowy protetycznej w CAD. Dzięki nim możliwe jest właściwie ustawienie zębów w programie CAD w celu opracowania odpowiedniego uzupełnienia protetycznego. Niezależnie od złożoności przypadku dzięki tym informacjom technik będzie miał pełną kontrolę nad projektem.

Drugim narzędziem zapewniającym przewidywalność leczenia jest oprogramowanie do przedzabiegowego planowania implantacji, dające lekarzowi możliwość zaplanowania umiejscowienia implantów na podstawie obrazów z tomografu komputerowego, następnie przygotowanie szablonu chirurgicznego, będącego swoistym prowadnikiem narzędzia
w trakcie procesu implantacji.

Programy tego typu umożliwiają naniesienie na obrazy z tomografu trójwymiarowych plików graficznych. Będą to najczęściej: modele implantów, skany uzębienia pacjenta, elementy dodatkowe (np. elementy protetyczne, model zębów).

Dzięki bibliotece elementów protetycznych wymiarami odpowiadającymi rzeczywistym komponentom użytkownik może precyzyjnie określić, jakie implanty dobrać, by prawidłowo osadzić je w kości.

Program umożliwia również spojrzenie na implantację pod kątem protetyki. Dodatkowo, dzięki odpowiednim narzędziom, lekarz już na etapie planowania implantacji, może sprawdzić, czy przewidziany rodzaj pracy protetycznej jest możliwy do wykonania. Na podstawie zaplanowanego leczenia program pozwala zaprojektować szablon chirurgiczny, przystosowany do pracy z wybranym systemem implantologicznym.

Frezarka gabinetowa współpracująca z dowolnym skanerem
wewnątrzustnym – CORiTEC One

 

Projektowanie

Dane zebrane w gabinecie stomatologicznym posłużą w dalszej kolejności do zaprojektowania odbudowy protetycznej. Laboratorium protetyczne dzięki odpowiednio wcześniej przeprowadzonej analizie dostaje pełną informację o ustawieniu zębów, ich kształcie i kolorze. W ten sposób eliminuje się problem braku możliwości wykonania pracy, na przykład z powodu braku miejsca na elementy protetyczne.

Laboratorium, wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie CAD do projektowania protetyki (np. Exocad), przystępuje do projektowania pracy protetycznej.

Punktami startowymi procesu są skan uzębienia i relacja zgryzowa, natomiast przy wykorzystaniu wszystkich dostępnych technologii technik dentystyczny może otrzymać pełny, trójwymiarowy obraz twarzy pacjenta, uwzględniający: trójwymiarowy kolorowy skan głowy, obraz twarzoczaszki z tomografu, skan uzębienia oraz dane z programu do projektowania uśmiechu i planowania implantacji.

Kompleksowe podejście pozwala otrzymać przewidywalne rezultaty, niezależnie od rodzaju pracy, jaką wykonujemy. Nowe technologie służące planowaniu pracy protetycznej zwiększają przewidywalność pracy protetycznej, ułatwiają jej wykonanie, pozwalają w prosty sposób komunikować się między wszystkimi uczestnikami procesu leczenia (pacjent, gabinet, laboratorium).

Poza aspektem klinicznym są świetnym narzędziem marketingowym, gdyż dają pacjentowi poczucie bezpieczeństwa wynikające z możliwości przewidzenia rezultatów procesu leczenia. Planowanie i wizualne zdefiniowanie rezultatów leczenia znacząco zmniejszają ryzyko zmiany planu pracy i wynikających z tego większych kosztów dla pacjenta.

 

Wytwarzanie

Zwieńczeniem leczenia protetycznego jest odbudowanie uzębienia za pomocą protezy. Jakość, z jaką zostanie ona wytworzona, bardzo często będzie przesądzać o sukcesie leczenia i zadowoleniu pacjenta. Efekt estetyczny dla pacjenta jest często o wiele ważniejszy niż przywrócenie funkcji żucia i właśnie estetyka prac protetycznych wytworzonych cyfrowo jest ich największym, jeśli nie jedynym, ograniczeniem.

Branża stomatologiczna, niezależnie czy mówimy o gabinecie, laboratorium, czy dużym centrum produkcyjnym, korzysta z dwóch podstawowych rodzajów wytwarzania: frezowania i druku 3D.

Można powiedzieć, że są to dwa przeciwstawne podejścia do wytwarzania produktu. Frezowanie polega na wybraniu nadmiaru materiału (skrawanie), natomiast druk 3D dodaje materiał we wskazanych miejscach w celu wytworzenia pełnego kształtu.

Technika frezowania najlepiej będzie się sprawdzać, gdy chcemy osiągnąć powierzchnię wysokiej jakości lub zachować wysoką dokładność wymiarową, a także gdy chcemy zastosować materiały ceramiczne. Frezarka jest zatem jedynym wyborem, gdy chcemy wytwarzać prace implantoprotetyczne, prace teleskopowe czy pełnokonturowe prace z materiałów ceramicznych.

W pozostałych przypadkach możemy do produkcji wykorzystać drukarki 3D. Druk 3D to obszerne pojęcie obejmujące kilka grup metod, wytwarzania detali za pomocą warstwowego nanoszenia materiału.

W branży protetycznej zastosowanie mają przede wszystkim technologie:
a) SLM (ang. Selective Laser Melting), wykorzystywana
do druku metali (np. CoCr, Ti), potocznie nazywane „spiekiem”;

b) SLA (ang. Stereolithography Apparatus) lub DLP (ang. Digital Light Processing), stosowana do wszystkich „miękkich” materiałów.

Drukarki do metalu są wciąż urządzeniami relatywnie kosztownymi w zakupie i eksploatacji, stąd ich zakup dla średnich i małych pracowni protetycznych jest ekonomicznie nieuzasadniony. Drukarki do metalu wymagają z punktu widzenia opłacalności produkcji pełnego wypełnienia stołu roboczego przy każdym cyklu pracy, stąd są one dedykowane dla firm mających odpowiedni wolumen produkcji, najczęściej
większych centrów usług wykonujących podbudowy protetyczne w postaci półfabrykatów. W tym przypadku pełne wykorzystanie mocy predykcyjnych drukarki pozwala uzyskać najniższy czas i koszt jednostkowy wytworzenia półfabrykatów.

Technologia SLM wykorzystywana jest przede wszystkim do wytwarzania podbudów chromo-kobal towych. Jednak jej możliwości są znacznie większe. Już dziś laboratoria mają możliwość zamawiania drukowanych szkieletów pod protezy ruchome, a wkrótce polskie centra produkcyjne zaoferują prace ze stopów tytanu, a także wykonywane w technologii hybrydowej.

 

Przykład wykorzystania hybyrdowej technologii produkcji na frezarkach imesicore oraz Model roboczy wydrukowany na drukarce 3D firmy Rapidshape

 

Produkcja hybrydowa to połączenie technologii druku 3D i frezowania. Umożliwia tanią produkcję konstrukcji metalowej przy pomocy drukarki i wykończenie jej istotnych powierzchni na frezarce. Zastosowanie znajduje przede wszystkim w implantologii, gdzie nieodzowne jest zapewnienie precyzji i wysokiej jakości powierzchni interfejsów implantologicznych. Doskonale wpisuje się także w proces planowania leczenia protetycznego, szczególnie w przypadkach, gdy umiejscowienie implantów znacznie utrudnia estetyczne wykonanie prac.

Często w takich przypadkach stosuje się elementy umożliwiające przekierowanie kanału śruby, które znacznie zmniejszają miejsce wymagane przez część estetyczną pracy. Technologia hybrydowa, dzięki wykorzystaniu druku 3D, nie ma ograniczenia w wykonywaniu kształtów, zatem bez trudu można zaprojektować indywidualne przekierowanie kanału śruby w moście, bez konieczności użycia dodatkowych elementów protetycznych. Dzięki tej zaawansowanej technologii jesteśmy w stanie osiągnąć zadowalający efekt estetyczny w wielu trudnych przypadkach.

Największa rewolucja w przypadku wytwarzania, z punktu widzenia protetyków, to druk miękkich materiałów. Tanie drukarki, szeroka paleta materiałów i prosta procedura wytwarzania zaowocowały pojawieniem się technologii druku 3D w wielu laboratoriach i gabinetach stomatologicznych.

Drukarka za kilka tysięcy euro pozwala na wytworzenie m.in.: modeli roboczych, modeli ortodontycznych, szyn ortodontycznych, wax-upów, szablonów chirurgicznych i wiele więcej.

Ograniczeniem jest dostępność materiałów. Część dostawców rozwiązań zamyka swoje systemy, umożliwiając wykorzystanie wyłącznie materiałów, które są w ofercie producenta. Można też spotkać drukarki całkowicie otwarte na materiały, w których można zastosować produkty dowolnego producenta.

W momencie pojawienia się na rynku nowego innowacyjnego materiału mamy pewność, że będziemy mogli go zastosować na naszym urządzeniu (np. drukarki Rapidshape).

Materiały stosowane w cyfrowej produkcji są różnorodne, jednak niemal wszystkie cechuje niska, w porównaniu do tradycyjnie wypalanej ceramiki, estetyka. Najbardziej rozwinięte pod względem naturalnego odwzorowania zębów są materiały ceramiczne, przystosowane do obróbki na frezarkach.

Coraz powszechniej dostępne są materiały z gradacją koloru, przezierności, stworzone z kilku warstw w celu imitacji naturalnego wyglądu. Mimo zwracania uwagi na charakter produktu protetycznego i samego procesu wytwarzania bloczków ceramicznych nie ma możliwości, by wytwarzać wysoce estetyczne i unikatowe zęby przy pomocy technologii frezowania.

Druk 3D jest jeszcze bardziej ograniczony w tym zakresie, materiały wykorzystywane w procesie mają jednorodną strukturę, przez co nie nadają się do estetycznych zastosowań. Technologia wytwarzania addytywnego jest jednak tą, która może w przyszłości wyprodukować zęby zbliżone, a wręcz identyczne z naturalnymi.

Konstrukcje implantologiczne wycięte w bloku CoCr na frezarce CORiTEC 350i

 

Przyszłość cyfrowej stomatologii

Przewidywanie rozwoju technologicznego w dzisiejszych czasach, szczególnie w dłuższej perspektywie, nie należy do łatwych zadań. W ustawicznym wyścigu nowych technologii postępuje zacięta rywalizacja. W natłoku nowych premier i udoskonalonych wersji produktów, które pojawiają się niemal co kilka tygodni, mało kto jest w stanie dobrze się orientować, a tym bardziej wyrokować, czy dana innowacja zostanie przyjęta przez rynek.

Z pewnością zauważalny jest rozwój metod skanowania pacjentów, szczególnie intensywne badania są prowadzone nad rejestracją dynamiki ruchów, a w szczególności rejestracja ruchów artykulacyjnych i dynamicznej okluzji. Innym ciekawym kierunkiem, w którym podążają badania, jest dynamiczna symulacja uśmiechu, pozwalająca zrealizować koncepcję rozszerzonej rzeczywistości, co pozwoli na przykład na wstawienie wax-upu w miejsce zębów pacjenta.

Jednakże największą rewolucją mogą stać się indywidualna charakteryzacja produktów z użyciem materiałów estetycznych oraz wytwarzania technologii multimateriałowego druku 3D, co w przyszłości wyeliminuje potrzebę żmudnej i pracochłonnej ręcznej charakteryzacji. W tym celu prowadzone są prace badawcze drukarek 3D umożliwiających druk z więcej niż jednego materiału jednocześnie. W rezultacie finalny produkt uzyska indywidulane cechy barwy oraz przezierność.

Warto nadmienić, że technologia wytwarzania monomateriałowych produktów z ceramiki (x) metodą druku 3D istnieje już od kilku lat, ale z uwagi na długi i kosztowny proces produkcji wykorzystywana jest, jak do tej pory, przede wszystkim w zastosowaniach przemysłowych.

 

Podsumowanie

Cyfryzacja protetyki stomatologicznej zapoczątkowana rozwojem systemów CAD/CAM przeżywa obecnie intensywny rozwój związany z postępującą integracją nowych technologii. Integracja umożliwia syntetyczne połączenie dostępnych metod
skanowania obszaru twarzoczaszki pacjenta z wykorzystaniem tomografu komputerowego, skanera wewnątrzustnego, fotografii cyfrowej czy skanera 3D twarzy. Pozwala również na przetwarzanie zeskanowanych obrazów z użyciem zaawansowanych algorytmów, dając pełniejszy zestaw informacji o pacjencie dzięki rozszerzonym możliwościom symulacji i analizy.

W rezultacie do systemu CAD/CAM przekazywany jest złożony zestaw informacji, który umożliwia tworzenie projektów CAD z uwzględnieniem danych o trajektorii ruchów artykulacyjnych, szczegółów anatomicznych twarzy i kości twarzoczaszki, które są niezbędne na przykład w projektowaniu instrumentarium pomocniczego w postaci indywidualnych szablonów chirurgicznych lub w złożonych przypadkach wytwarzania najbardziej wymagających prac. Zastosowanie planowania przedzabiegowego minimalizuje ryzyko wystąpienia niepożądanych zdarzeń medycznych w trakcie i po zabiegu implantacji oraz przy późniejszym osadzaniu podbudowy.

Obecny stan rozwoju rozwiązań, integrujących dostępne technologie, umożliwia uzyskanie najlepszego efektu estetycznego z korzyścią dla pacjenta oraz pozwala uniknąć potencjalnych działań związanych z koniecznością poprawek lub modyfikacji pracy z powodu niezadowolenia pacjenta z efektu estetycznego lub dyskomfortu w użytkowaniu uzupełnienia protetycznego.

Eliminacja strat wynikających z konieczności wykonania poprawek to korzyść zarówno dla pacjenta, jak gabinetu, gdyż umożliwia realizację usługi stomatologiczno-protetycznej
w ustalonym harmonogramie oraz budżecie.

 

Ciągły rozwój technologii sprawia, że nie jesteśmy w stanie przewidzieć, z czym zmierzymy się w najbliższej przyszłości. Dla nas ważne jest, by posiadane systemy CAD/CAM były w stanie obsługiwać nowe rozwiązania (np. programy do nawigowanej chirurgii czy cyfrowe planowanie uśmiechu).

Otwartość systemów CAD/CAM to gwarancja ciągłego rozwoju naszej pracowni. Dostęp do pełnego asortymentu rynku, arówno materiałów, jak i rozwiązań protetycznych, możliwość wdrażania własnych, autorskich pomysłów wykonania pracy protetycznej, możliwość pracy niemal z każdym systemem implantologicznym to atuty, które z czasem doceni każdy użytkownik systemów CAD/CAM.

 

Zakup skanera wewnątrzustnego i małej frezarki gabinetowej od początku wydawał mi się świetnym pomysłem. Odejście od tradycyjnych wycisków, produkcja koron w gabinecie, zrobienie
pierwszego kroku w stronę cyfrowej protetyki.

Naturalnie, jak z każdą nowa technologią, mieliśmy obawy, czy będzie ona przyjazna w użytkowaniu i akceptowalna przez pacjentów. Szczęśliwie okazało się, że jest.

Obsługa skanera wewnątrzustnego, oprogramowania do projektowania Exocad oraz frezarki Imes-Icore okazała się na tyle prosta, że już w dniu instalacji sprzętu pierwsi pacjenci otrzymali swoje korony CAD/CAM.

 

Cyfrowe planowanie uśmiechu, tomografia komputerowa, szablony chirurgiczne, skanowanie wewnątrzustne, frezowanie „gabinetowe” to technologie, które dają duże możliwości, jednak nie byliśmy w stanie w pełni z nich korzystać z uwagi na ograniczenia posiadanego systemu CAD/CAM.

Inwestując w laboratoryjny system CAD/CAM, chcieliśmy otrzymać narzędzie, które umożliwi wykorzystanie w pełni posiadanych już technologii. Szukaliśmy przede wszystkim systemu otwartego, który nie tylko „obsłuży” wszystkie urządzenia, ale pozwoli na produkcję rozwiązań implantoprotetycznych na systemach wszczepianych w klinice.

Dodatkową zaletą dla lekarzy w naszej klinice, w dodatku dość niespodziewaną, jest sprzężenie zwrotne, tzn. mając bezpośredni kontakt z produkcją, znamy jej możliwości, zasady działania, wiemy, czego możemy się spodziewać. Wiedzę tę możemy wykorzystać już na etapie planowania leczenia, przez co osiągane rezultaty są zdecydowanie bardziej przewidywalne.

 

Frezowanie jest jedyną technologią w procesie cyfrowego wytwarzania, która pozwala w krótkim czasie wytworzyć metalową podbudowę gotową do licowania.

Dzięki technologii CAD/CAM mamy pełną kontrolę nad procesem produkcji, uzyskujemy przewidywalne rezultaty w z góry założonym czasie, co pozwala efektywnie zarządzać pracownią protetyczną.