Комплексная протетическая реабилитация с применением 3D-технологий

проф.Ряховский А.Н.

     В последние годы в стоматологии сформировался и постепенно набирает свою силу новый вектор развития. Его направленность связана в первую очередь с активным внедрением компьютерных 3D технологий.
     Компьютерная томография уже становится обязательным стандартом диагностики и приходит на смену привычной двухмерной рентгенографии. Этот метод исследования становится все более доступным, в том числе и по цене.
     Поначалу CAD/CAM технологии получили свое развитие исключительно из-за новых возможностей материалов с уникальными свойствами. Но уже сегодня по всему миру в зуботехнических лабораториях эти технологии активно применяются для изготовления различных видов зубных протезов. При этом перечень видов производимых работ неуклонно увеличивается. В ближайшие годы ожидается расширенное использование 3D технологий в гнатологии.
     Применение цифровых технологий при планировании челюстно-лицевых операций и в навигационной хирургии повышает предсказуемость и надежность достигаемых результатов.
     Огромные перспективы имеют 3D планирование и 3D технологии в ортодонтии. Виртуальное перемещение зубов позволяет врачу еще до начала лечения моделировать его возможные варианты и наглядно продемонстрировать оптимальный результат пациенту. Запланированный результат с высокой точностью достигается применением одной из техник выравнивания зубов на основе 3D технологий: с помощью прозрачных капп, лингвальных или традиционных брекетов.
     Весьма перспективным является применение обратного планирования эстетического результата восстановления формы передних зубов. Для этого проводится совмещение трехмерного образа лица и зубных рядов пациента, выбор и коррекция соответствующей формы из банка данных, а затем перевод ее в реальную конструкцию.
     Нам представляется важным комплексное сочетание 3D технологий для полной стоматологической реабилитации пациентов. Однако эти технологии, как правило, разработаны разными компаниями, часть из них имеют закрытый формат и поэтому они разобщены между собой, не могут применяться совместно и обмениваться данными исходя из единого первоначального плана лечения. На рынке специализированного программного обеспечения отсутствуют программные продукты, объединяющие в себе все перечисленные возможности. Тем не менее, комплексная реабилитация пациентов на основе 3D технологий возможна уже сегодня в случае применения неспециализированных программных продуктов, имеющих открытый формат. На протяжении нескольких лет нами применяются цифровые 3D технологии для протетической реабилитации пациентов. На примере одного клинического случая мы хотим представить наш опыт такой работы.

     Пациентка М. имела дефекты зубных рядов верхней челюсти (I класс по Кеннеди), нижней челюсти (II класс по Кеннеди); вторичные деформации зубных рядов (феномен Попова-Годона); выраженную диастему на нижней челюсти; снижение высоты прикуса, связанное с возрастной стираемостью зубов.

  

     Для более детальной диагностики и планирования комплексного лечения были получены одноэтапные двухслойные силиконовые оттиски и отлиты гипсовые модели.

     

     Рентгенологическая диагностика с применением конусного томографа не выявила патологии пародонта (околокорневых тканей). Была сделана предварительная оценка возможности последующей имплантации, анализировалось положение корней зубов с целью их выравнивания.
     Для планирования и осуществления ортодонтической коррекции положения зубов применили технологию последовательной смены прозрачных капп, в каждой из которых было заложено последовательное смещение зубов (аналог технологии Invisaligne).
     Для ее реализации строилась комплексная сцена, состоящая из данных сканирования гипсовых моделей зубных рядов и данных томограммы.

     

Каждый зуб, требующий перемещения, выделялся из исходных данных и попарно совмещался. Путем анимации полученных групп моделировали требуемый результат перемещения зубов.

     

     Относительно максимально возможной величины перемещения зубов рассчитывалось количество изготавливаемых капп. Для обеспечения возможности корпусного перемещения зубов на нижних центральных резцах моделировали аттачмены в виде продольных выступов. Задавая градиент перемещения зубов 0.2-0.3 мм, проектировали и изготавливали стереолитографические модели. Нулевая модель (в исходном положении зубов) служила для изготовления аттачменов на зубах. В термоформере по моделям обжимали пластинки из термопластического прозрачного материала толщиной 1.0 мм.

     

     Границы капп обрезали. Длина границ была на 2-3 мм больше чем у капп Invisaligne. Это придает каппам большую жесткость. При этом следили за тем, чтобы удлиненные границы капп не повреждали слизистую десен.
     Усилия, действующие на перемещаемые зубы, зависят от жесткости каппы, которая, в основном, определяется ее толщиной, а также от градиента перемещения зубов, задаваемого при виртуальном планировании.
     Перемещение зубов с применением прозрачных капп начинается с формирования на зубах аттачменов. Для этого используется "нулевая" каппа. Вначале в области прикрепления аттачменов проводится кислотное травление.
     После смазывания вазелином в область соответствующих углублений на каппе наносится жидкий композит, каппа надевается на зубной ряд, проводится полимеризация композита.

    

     Пациентка носила каппы постоянно в течение суток, снимая их во время гигиены полости рта и приема пищи, и меняя их каждые две недели. Общее количество капп для верхней челюсти составило Х штук, на нижней - Х штук.



     По окончании ношения последнего комплекта капп, получали одноэтапные двухслойные оттиски зубных рядов, отливали гипсовые модели.

     

     Сравнение исходного и достигнутого положения зубов проводили путем совмещения виртуальных моделей, полученных путем сканирования гипсовых моделей зубных рядов до и после перемещения зубов.

  
Исходное (синий цвет) и достигнутое (зеленый цвет) положение зубов
  

     Дентальную имплантацию планировали проводить с применением направляющих шаблонов, для чего пациентка повторно прошла томографическое исследование. Анализ данных томографии позволил дать более полную оценку характеру достигнутого перемещения зубов.

     
     

     Мы изготавливаем направляющие шаблоны в соответствии с разработанным способом (Патент РФ). Основная идея способа состоит в том, что планирование имплантации проводится по данным томографии, а изготовление самого шаблона по данным прямого или непрямого сканирования зубных рядов. Подобный подход обеспечивает идеальную посадку шаблона в полости рта. Направляющие шаблоны, изготовленные только по данным томографии, обычно имеют плохое прилегание, что связано с возможными пространственными искажениями (ссылка) и артефактами. Точность направляющего шаблона в нашем случае определяется точностью сопоставления в виртуальном пространстве зубных рядов, полученных по данным томографии и данным оптического сканирования зубных рядов. Для более точного сопоставления виртуальных моделей (особенно для нижнего зубного ряда) мы рекомендуем проводить компьютерную томографию при разобщенных зубных рядах.



     При необходимости может быть произведено совмещение виртуальных моделей в центральной окклюзии. Для этого мы всегда применяем разработанный нами способ (Патент РФ).
     На комплексной виртуально модели, включающей поверхности челюстных костей, зубов и нижнечелюстного канала (данные томографии), а также поверхности зубов и слизистой (данные оптического сканирования) проводили виртуальную постановку искусственных зубов. Виртуальные STL-модели искусственных зубов брали из заранее подготовленного банка данных. Планировали положение имплантатов с учетом размеров кости, положения корней соседних зубов и положения искусственных зубов.
  

Комплексная сцена позволяет оценить толщину кости на участке имплантации, провести необходимые измерения.



     В соответствии с запланированным положением имплантатов проводили проектирование и изготовление направляющего шаблона. В данном клиническом случае изготавливались пластиковые шаблоны.

     

     Методом лазерной синтеризации нами также изготавливаются металлические шаблоны, которые имеют меньшую толщину и позволяют проводить их стерилизацию с помощью высоких температур.



     В данном клиническом случае шаблоны опирались на зубы (на нижней челюсти), а также на зубы и слизистую (на верхней челюсти). Опора на слизистую не является оптимальным решением, так как отсутствие твердой опоры для шаблона может привести к его смещению при сверлении кости. В таких случаях предпочтение следует отдавать шаблонам, опирающимся на предварительно установленные миниимплантаты.



     Операция имплантация выполнялась с применением навигационного хирургического набора.

  
  

     Важно отметить, что до момента изготовления временных протезных конструкций пациентка на ночь надевала последние каппы в качестве ретенционного аппарата.
     Через 4 месяца, требуемых для остеоинтеграции имплантатов, приступили к изготовлению протезных конструкций. Для этого вначале получили силиконовые оттиски, изготовили рабочие модели.

  

     Для последующего моделирования формы окклюзионных поверхностей с применением аксиографии определили положение шарнирной оси, центральное соотношение челюстей, углы суставного и резцового путей, гипсовали модели к рамам артикулятора.

     
     

     Для автоматизированного проектирования окклюзионных поверхностей оптимальным является применение компьютерных программ виртуального артикулятора, которые в последнее время появились на рынке специализированного программного обеспечения. В настоящее время многие CAD/CAM системы уже снабжены соответствующими модулями виртуального артикулятора. Не располагая такой возможностью, для моделирования окклюзионных поверхностей мы применили сочетание традиционного и виртуального методов проектирования.
     Для этого после препарирования зубов на гипсовой модели, с учетом относительного движения моделей в артикуляторе, моделировали восковые конусы, которые в дальнейшем служили ориентирами для виртуального моделирования окклюзионных поверхностей.



     Для этого вначале сканировали зубы с восковыми конусами и, в соответствии с их геометрией, взаимно корректировали форму окклюзионных поверхностей виртуальных зубов из банка данных. Общая форма моделируемых боковых зубов определялась, в том числе, геометрией шеек зубов.

     
     

     Виртуальная форма передних зубов корректировалась нами с использованием 3D-визуализации лица и зубных рядов (Патент РФ). Для этого сканировали лицо пациентки и совмещали с виртуальными моделями зубных рядов. При моделировании использовали передние зубы, форму которых подбирали из банка данных. Банк данных формировали путем сканирования различных вариантов естественных зубных рядов, и имеющих, с нашей точки зрения, идеальную форму.

  
  

     Согласно спроектированной форме изготавливались пластиковые модели методом прототипирования. При этом важно, чтобы на моделях была достаточно отображена десневая часть.



     Базовым силиконовым материалом получали отпечаток зубных рядов и десны.



     Далее изготовили временные коронки на временных абатментах. Для этого вначале на рабочей модели установили временные абатменты, шахты абатментов закрыли воском. Силиконовый шаблон в области соответствующих зубов заполнили временной пластмассой, и зафиксировали на рабочей модели.

  

     После застывания пластмассы сняли силиконовый шаблон с рабочей модели вскрыли шахты абатментов, открутили винты, убрали излишки пластмассы, отполировали получившиеся искусственные зубы.

     

     В полости рта пациентки провели замену формирователей десны на искусственные зубы.

  

     Заполнили силиконовый шаблон пластмассой, шаблон установили на зубной ряд. После застывания пластмассы шаблон удалили.



     Для того, чтобы избежать избыточного препарирования зубов, через пластмассу провели разметку маркером глубины, завершили препарирование боковых зубов.

     

     Повторно используя силиконовые шаблоны, изготовили временные пластмассовые коронки на боковые зубы прямым методом, коронки зафиксировали на временный цемент. Поскольку ретенционная прозрачная каппа, которую раньше пациентка надевала на ночь для предотвращения смещения зубов, стала непригодной, нижние передние зубы в межзубных промежутках временно склеили небольшой порцией жидкого композита. Провели небольшую окклюзионную коррекцию временных конструкций.

     
  

     Аналогичным образом провели подготовку верхних боковых зубов и изготовление временных коронок.

     
     

     Верхние передние зубы, в отличие от нижних, нуждались в большей коррекции, которую мы провели прямым методом с использованием композитного материала. Для этого по эталонной модели в термоформере изготавили прозрачную каппу, заполнили ее композитным материалом, фиксировали на зубах, полимеризовали. Зубы перед этим специально готовили к адгезивной фиксации общепринятым способом.

  
  

     После удаления излишков, композитный материал полировали. Композитная реставрация одновременно служила в качестве ретейнера.

     

     Провели окклюзионную коррекцию, контролируя множественные окклюзионные контакты.
     Пациентке даны рекомендации по уходу за временными конструкциями, назначены контрольные посещения в течение адаптационного периода.
      Через 6 месяцев перешли к постоянному протезированию. С применением CAD/CAM технологий изготовили керамические коронки на каркасе из оксида циркония на боковые зубы. Причем, вначале изготовили встречныые коронки на одной половине зубного ряда, а затем на другой. После фиксации прикуса на боковых зубах последовательно изготовили керамические виниры из полевошпатной керамики вначале на нижних, а затем на верхних передних зубах.



      На фотографиях отображена исходная ситуация и конечный результат комплексного лечения.