Dental Tribune Russia

КЛКТ в ортодонтии

By Джанпьетро Фарронато и соавт., Италия
October 21, 2014

 Цель ортодонтической диагностики состоит в выявлении дентоальвеолярных, скелетных и функциональных изменений челюстно-лицевого комплекса. Диагностика и планирование лечения опираются на ряд моделей, фотографий, внутриротовых снимков и рентгенограмм, традиционно – ортопантомограмм и цефалограмм.

Трехмерная цефалометрия
Цефалометрический анализ (CA) играет важную роль в диагностике и планировании лечения. Для традиционного CA необходимы телерентгенограммы в трех проекциях: латеро-латеральной, заднепередней и осевой. Однако возможности обычных рентгенограмм ограничены, поскольку они представляют собой плоские изображения объемных структур. Традиционная система раздельного анализа трех проекций не позволяет в полной мере выявить и оценить изменения челюстно-лицевого комплекса, зачастую происходящие одновременно в нескольких плоскостях.
Таким образом, ограничениями традиционного CA являются:
− Погрешности рентгенограмм, приводящие к искажению размеров и форм;
− Погрешности измерений;
− Ошибки при выявлении цефалометических ориентиров, связанные с наложением анатомических структур;
− Невозможность всесторонней оценки трехмерного черепно-лицевого комплекса [1].
Недавно внедренная в стоматологии конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ) в сочетании с соответствующим программным обеспечением может успешно применяться в самых разных сферах, включая и ортодонтию (рис. 2) [2]. КЛКТ позволяет получать точные изображения трехмерной морфологии скелетных структур черепа. При этом пациент подвергается примерно такому же облучению, как при традиционном CA, по сравнению же с многосрезовой компьютерной томографией доза облучения снижается до 20 раз (Таблица I) [3].

embedImagecenter("Imagecenter_1_1438",1438, "large");

На кафедре ортодонтии Миланского университета CA проводят с помощью новой 3-D методологии, которая обеспечивает простоту, эффективность и воспроизводимость результатов измерений, снижая погрешности, связанные с человеческим фактором [4]. Методология основана на выявлении 18 точек (10 мезиальных и 8 латеральных), каждую из которых идентифицируют на томографическом срезе твердых тканей и проверяют по двум соседним срезам. После этого дополнительную проверку осуществляют на основании объемной визуализации с помощью программы SimPlant OMS (Materialise).
Эти 18 точек определяют 36 измерений в сагиттальной, вертикальной и поперечной проекциях (рис. 2). В архиве Миланского университета, содержащем 500 КЛКТ-изображений, были отобраны истории болезни 44 пациентов со скелетными нарушениями окклюзии I класса. Цефалометрическая диагностика нарушений окклюзии I класса выполнялась по собственной методике стоматологического факультета. Затем данные тех же пациентов проанализировали с помощью цифровой объемной цефалометрии. Результаты позволили определить нормальный диапазон значений для каждого измерения (Таблица II).
Трехмерная техника во многих аспектах превосходит возможности двухмерного анализа и обеспечивает:
− Эффективную объемную визуализацию морфологии структур черепа без искажений и погрешностей;
− Сокращение связанных с человеческим фактором ошибок благодаря автоматическому измерению;
− Простоту и воспроизводимость идентификации ориентиров на точно визуализированных анатомических структурах без наложений последних или искажения геометрии;
− Возможность проведения CA по объемному изображению;
− Возможность трехмерного анализа дентоальвеолярных и скелетных изменений для выбора подходящего варианта лечения.

Планирование комбинированного ортодонтического и хирургического лечения
Методы получения трехмерных изображений произвели революцию в планировании комбинированного ортодонтического и хирургического лечения. Применение компьютера в сочетании со специализированными программами обеспечивает быстроту, точность и стандартизированность процедуры. Виртуальное трехмерное планирование подразумевает использование:
− Снимка КЛКТ;
− Оттиска высокого качества;
− Опорного ориентира;
− Цифровой модели
− Программного инструментария для совмещения снимка КЛКТ и модели.
Виртуальное планирование позволяет визуализировать предполагаемые результаты и, следовательно, цели хирургического вмешательства, а также получить виртуальную ортодонтическую модель. Высококачественные оттиски получают с помощью поливинилсилоксана, который обеспечивает хорошую детализацию и позволяет изготовить две модели. Для точного сканирования нужна как модель всей зубной дуги, так и отдельные секции с одним зубом, вырезаемые из второй модели и используемые для анализа контактов. Сканирование осуществляют по технологии структурированного белого света. Программа выявляет группы точек и затем определяет координаты, по которым выстраивается окончательное трехмерное изображение модели (рис. 3) [5].
После этого цифровая модель совмещается с изображением КЛКТ, что позволяет провести очень подробный анализ и костных структур (по КЛКТ), и зубов (по скану модели). На сегодняшний день КЛКТ не в состоянии дать всю информацию о зубах, необходимую для создания ортодонтической модели (рис. 4) [6].
Чтобы правильно совместить два объемных изображения, используют специальный восковой валик для фиксации прикуса, который называется опорным ориентиром. Опорный ориентир следует разместить на зубах при получении оттисков. Он изготавливается из материала Moyco (воска высокой твердости) и состоит из дуги и трех сферических элементов. Последние сделаны из рентгеноконтрастного стекла на основе кальция. Ориентир размещается на зубах во время получения изображения КЛКТ и устанавливается между моделями в процессе их сканирования (рис. 5).
Примечательно, что толщина воска не оказывает существенного влияния на точность рентгенографического сканирования и результаты CA. Программа распознает наличие и размер сфер на изображении КЛКТ и сопоставляет их с соответствующими объектами на модели. На сегодня это единственный метод, позволяющий совмещать изображения с погрешностью менее 0,1 мм [7]. Собранные данные можно анализировать самыми разными способами. Программа оснащена мощными инструментами сегментации, которые позволяют разделять объемное изображение пополам.
Эта функция полезна при планировании ортодонтического и хирургического лечения, поскольку она дает возможность рассчитать смещение костных структур. Врач может выбирать ткани, подлежащие перемещению во время процедуры. Например, можно выбрать линии остеотомии, чтобы смоделировать перемещение нижней челюсти вперед или назад и вычислить ее оптимальное смещение (в мм) для необходимой коррекции окклюзии (рис. 6). После расчета коррекции костных структур можно создать трехмерную ортодонтическую модель и вывести на экран изображение конечного результата лечения.
Наконец, смещение костной структуры (и оптимальной зубной дуги) в исходное положение позволяет создать модель, показывающую промежуточный результат лечения, который должен быть достигнут до начала хирургического этапа. Техника CAD/CAM дает возможность получить серию изображений, демонстрирующих последовательность изменений окклюзии на консервативном этапе лечения [8].
Виртуальное моделирование хирургического этапа преследует две цели: во-первых, убедиться, что запланированные изменения вообще возможны, а во-вторых, установить модель в положение, необходимое для создания хирургической шины, которую используют в ходе операции. Возможность совмещения цифровой модели и изображения КЛКТ ускоряет планирование хирургического вмешательства, поскольку позволяет отказаться от использования лицевой дуги и артикулятора. Фактически, все данные можно получить на основании изображения КЛКТ и сканов моделей. Исследования последнего времени направлены на усовершенствование этой системы за счет внедрения внутриротовых сканеров для получения прямых цифровых трехмерных оттисков, которые обладают большей точностью, будучи не подвержены влиянию человеческого фактора [9,10].
Хотя освоение соответствующей сложной программы требует определенного времени и усилий, они окупаются благодаря множеству преимуществ, связанных с улучшением ортодонтического и хирургического лечения, а также существенным повышением качества конечного результата. По сути, метод CAD/CAM обеспечивает стандартизацию процедуры и простоту контроля качества, чего нельзя сказать о традиционных методах, уязвимых для разного рода ошибок и погрешностей.

Создание индивидуализированных ортодонтических аппаратов
По завершении моделирования смещения костных структур с помощью технологи виртуального планирования можно создать цифровую ортодонтическую модель. Последняя версия программы планирования ортодонтического лечения обладает функцией автоматической сегментации зубной дуги. Стоматолог может полностью визуализировать дентоальвеолярный комплекс и затем поворачивать и смещать отдельные зубы, моделируя ход и результаты ортодонтического лечения.
Чтобы продемонстрировать результаты предшествующего хирургическому этапу ортодонтического лечения, программа выводит на экран два совмещенных изображения, которые имеют разный цвет, что позволяет отличить визуализацию исходной клинической картины от предполагаемого результата лечения (рис. 7 и 8). Таким образом формируется цифровая модель со всеми необходимыми для восстановления функциональной окклюзии данными.
Индивидуализированные брекеты создают с помощью технологии CAD/CAM [11,12]. Технология CAD/CAM предполагает два этапа: этап конструирования (CAD) и этап изготовления (CAM)[13]; компьютер создает модель и передает данные станку с ЧПУ [6]. Такие станки используют либо субтрактивный метод (как, например, фрезеровальные станки CNC), либо аддитивную технику – стереолитографию (SLA), трехмерную печать с использованием пластмасс/композитов, лазерное спекание (SLS) или лазерную наплавку (SLF) металлов.
Индивидуализация брекета начинается с моделирования его основания с помощью программы CAD, которая размещает его в центре поверхности конкретного зуба. Затем с помощью той же программы можно индивидуализировать отдельные элементы брекета (рис. 9 и 10). При этом у стоматолога есть возможность выбрать частичную или полную индивидуализацию. Первая подразумевает выбор размера и формы основания без изменения стандартного угла наклона замка. Полная индивидуализация предполагает дополнительное изменение угла между основанием и замком. Такой подход является предпочтительным с учетом того, что взаимное пространственное расположение зубов может варьироваться в зависимости от типа нарушения окклюзии.
По завершении этапа проектирования брекеты изготавливают на станке с ЧПУ. Такие станки для фрезерования очень мелких деталей необходимо устанавливать в помещениях со строгим контролем параметров окружающей среды; это позволяет гарантировать высокую точность и минимизировать возможность ошибок. При этом размер станка обычно обратно пропорционален размеру фрезеруемых на нем изделий. Пол специального помещения должен иметь особое амортизирующее покрытие, которое стабилизирует станок и частично поглощает создаваемую им вибрацию. Далее, для изготовления брекетов необходима очень маленькая фреза, порядка 0,001 мм. Например, если фреза способна снимать за один проход до 3% миллиметра, то для формирования рельефного основания брекета потребуется три-четыре прохода (рис. 11).
Метод CAD/CAM опирается на цифровое проектирование и компьютеризированное производство [14]. Основными его преимуществами являются лучший контроль процесса изготовления и существенное сокращение ошибок, связанных с человеческим фактором, а также возможность использования передовых материалов, например, титана класса 5, который недоступен для обработки традиционными методами [15].
От редакции: список литературы можно получить в издательстве.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Latest Issues
E-paper

DT Russia No. 3, 2019

Open PDF Open E-paper All E-papers

© 2019 - All rights reserved - Dental Tribune International