Изготовление ортопедических конструкций с применением CAD/CAM - систем

Mikailova V.A.

student

4 year department of dentistry

Razumovsky Saratov State Medical University Russia, Saratov

Mikailov AA engineer-programmer

OOO “Almaz”

Russia, Saratov

Konnov S.V.

student

4 year department of dentistry

Razumovsky Saratov State Medical University Russia, Saratov

MANUFACTURE OF ORTHOPEDIC CONSTRUCTIONS WITH APPLICATION OF CAD / CAM SYSTEMS

CAM (Computer Aided Manufacturing) системы представляют собой некую компьютерную поддержку изготовления. Данные системы предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков таких как: фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и многих других. Важно сказать, что CAM системы еще называют автоматизированными системами технологической подготовки производства (АСТПП). В настоящее время данные системы проектирования являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. Если ненамного углубиться в историю, то можно найти ответ, как же произошло пересечение столь разных наук. Более 50 лет назад зародилась идея автоматизированного изготовления ортопедических конструкций, спустя 10 лет данная идея была осуществлена, и в 1983 году в Париже на Международном конгрессе стоматологов впервые было продеманстрированно использование инженерных систем в стоматологии. Первой такой системой была «Duret», которая, к сожалению, хоть и сохранила свое существование до наших времен, не смогла сохранить свою актуальность. Но несмотря на это, именно данный исторический момент можно считать точкой основания использования CAD/CAM систем в стоматологии. Не менее интересным является сама методика использования данной системы. Принцип работы CAD/CAM системы состоит из трех этапов. Первым из которых является сканирование, данный этап необходим для создания 3D-модели зубных рядов пациента. После препарирования твердых тканей зуба, их поверхности обрабатывают специальным адгезивным раствором и покрывают антибликовым порошком. При помощи интраоральной камеры снимаются оптические оттиски, с оптимальной точностью. На «классическом» стоматологическом приеме функцию «сканера» выполняют оттискиные массы, дающие отпечаток тканей протезного ложа. В настоящее время существует большое разнообразие оттискных масс, обладающих приятными органолептическими свойствами, гипоаллергенных, устойчивых к деформации, имеющих низкую усадку и высокую прочность и дающих максимально точное отображение тканей протезного ложа. Но несмотря на массу положительных свойств, снятие оттиска достаточно неприятная процедура для пациента, к готовому оттиску предъявляется рад требований самым главным из которых является точная передача рельефа и особенностей тканей протезного ложа, следует сказать, что для этого необходимы опыт и умение врача. Оттиск представляет собой негативное отображение тканей протезного ложа, отличие от модели, которая отливается с использованием моделировочных материалов. Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что создание 3D-модели при помощи интраорального сканера несомненно является лучшей альтернативой в сравнении традиционными способами получения модели. Но важно сказать, что имеются и внеротовые сканеры, «оцифровывающие» гипсовую модель, в таком случае становится невозможным избежать этапа снятия оттиска и отливки модели. Далее следует этап проектирования, суть которого заключается в следующем: полученная трёхмерная модель зубов пациента обрабатывается в компьютерной программе, где в автоматическом (или полуавтоматическом) режиме для разрушенного зуба создаётся виртуальная модель будущей реставрации, необходимой для возмещения дефекта. Помимо этого, врач при необходимости может воссоздать или изменить любой элемент смоделированной конструкции, к примеру, выраженность рельефа, высоту бугров, степень кривизны апроксимальных поверхностей и так далее. Оптимальным вариантом моделирования анатомической формы зуба является использование в качестве шаблона модели исходной ситуации до разрушения или препарирования либо симметрично расположенного зуба. В случае изготовления конструкций без использования данных технологий этот этап будет осуществляться непосредственно в зуботехнической лаборатории, где техник при помощи воска будет изготовлять восковую репродукцию будущей конструкции. Это достаточно трудоемкий процесс, залогом успеха, которого являются опыт, мануальные навыки техника, а также знание анатомии зуба. Если же при создании модели протеза используются CAD/CAM-системы, то данный этап протекает с задействованием функции зеркального отражения. В современных системах существует функция автоматической подгонки края реставрации к линии препарирования зуба. Подгонка может осуществляться и вручную. Регулировке поддаётся также плотность проксимальных и окклюзионных контактов. При этом в базу данных заложены параметры толщины реставрации в зависимости от материала изготовления. В случае моделирования каркасов коронок, вместо анатомической формы зуба задают толщину реставрации соответственно выбранному для её изготовления материалу. При моделировании при помощи программного обеспечения каркасов мостовидных протезов задают форму и пространственное положение промежуточной части. Окончательным этапом считается этап производства, конструкция, которая была смоделирована на предыдущем этапе, автоматически изготавливается на фрезерном станке. Фрезерование металла проводится твердосплавными фрезами, а остальных материалов -алмазными. Качество фрезерования зависит, в том числе, от количества осей вращения в станке. В современных системах их насчитывается 4-5, что является залогом высокой точности. Использование водяного охлаждения или масляной смазки в процессе вытачивания реставрации позволяет одновременно осаждать взвесь частиц материала в воздухе, охлаждать реставрацию и смазывать рабочую поверхность. При изготовлении ортопедических конструкций без использования систем проектирования обработки изделий на станках, прибегают к методиках литья, штамповки, с дальнейшей отделкой, шлифовкой, полировкой, возможным паянием или же сваркой в случае изготовления мостовидных протезов. Данные методики многоэтапны, заключается в установке литниковой системы, возможном использовании огнеупорной модели или же изготовления по выплавляемым формам в случае использования метода литья, формирования гипсового, металлического штампа и дальнейшей штамповки различными методами – при восстановлении дефектов твердых тканей зуба штампованными коронками. Следует заметить, что многоэтапность методики зачастую приводит к уменьшению точности будущей конструкции, что влечет ряд осложнений. Применение инженерных технологий обеспечивает высокую точность - краевое прилегание в среднем составляет до 15-25 мкм.

Кратко охарактеризовав основные этапы изготовления ортопедических конструкций с использованием CAD / CAM технологий, произведя сравнительную характеристику со стандартным методом изготовления протезов без использования вышеназванных систем, можно сделать выводы, что данные технологии имеют ряд преимуществ, таких как: возможность одномоментного изготовления протезов, высокая точность полученных конструкций, использование более новых биосовместимых материалов, оптимальная производительность. Причиной, по которой данные технологии не обретают столько широкого распространения в стоматологии, несмотря на массу положительных качеств, является высокая стоимость оборудования.