Введение

Внедрение концепций CAD/CAM в стоматологические решения было детищем доктора Франсуа Дюре. В 1970 г. он написал концепцию своей работы, а затем, в 1973 г., в виде докторской диссертации защитил ее в Университете Клода Бернара (Лион, Франция) на факультете стоматологии под названием Empreinte optique («Оптический слепок»). Устройство CAD/CAM было разработано и запатентовано им в 1984 г.

В большинстве случаев CAD/CAM-технологии используются в ортопедической стоматологии, первая коронка была изготовлена в 1983 г. Сейчас в практике врача-ортодонта также возможно частое использование интраорального сканера для получения цифровых слепков как у взрослых, так и у детей. У ряда пациентов присутствует рвотный рефлекс, который имеет физиологическую и психологическую реакции. Из-за повышенного рвотного рефлекса некоторые пациенты стараются избегать стоматологического лечения. В настоящее время можно использовать интраоральный сканер без медикаментозных средств и упражнений, снижающих рвотный рефлекс, так как не происходит физического контакта с полостью рта [1, 2].

Интраоральный сканер позволяет отсканировать зубные ряды даже в таких случаях, когда слепочными массами невозможно или затруднительно снять оттиски. При этом пациенты положительно относятся к сканированию в отличие от снятия слепков [3].

Цифровые модели челюстей можно использовать в виртуальном артикуляторе для анализа движений височно-нижнечелюстного сустава, оценки окклюзии в динамике, положения зубов. Также виртуальные сканы используют для изготовления хирургических моделей и шин, которые более точны в отличие от традиционных [4, 5].

Помимо интраорального сканера CAD/CAM-система также состоит из программного обеспечения по обработке этих данных. В настоящее время есть несколько модулей, таких как ортопедический, хирургический, ортодонтический [6]. Цифровые слепки в ортодонтии возможно использовать в следующих случаях, когда необходимо:

— совмещать сканы конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ) с цифровыми моделями челюстей, оценивать положения корней относительно кортикального слоя кости, на любом из этапов возможно произвести повторно сканирование челюстей для оценки положения корней без повторной компьютерной томографии [7];

— анализировать формы зубных дуг, проводить различные измерения моделей челюстей, например инклинации зубов на цифровых слепках дают более точную информацию в отличие от гипсовых [8].

— обсуждать план лечения, демонстрировать виртуальный план лечения пациенту посредством демонстрации его клинической картины на экране;

— виртуально размещать брекеты для последующей установки, а также изготавливать индивидуальные шаблоны [9, 10] и капы;

— моделировать и изготавливать различные аппараты для ортодонтического лечения;

— путем наложения КЛКТ и цифровых моделей оценить наилучшую зону для установки мини-имплантатов во время ортодонтического лечения, рассчитать доступное расстояние, оценить вектор силы, сведя к минимуму риски, связанные с этой манипуляцией [11].

Цель статьи — провести обзор интраоральных сканеров, предоставить актуальную информацию о них и помочь с выбором.

Материал и методы

Для поиска информации использовались официальные сайты производителей интраоральных сканеров, обзоры врачей, все основные характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики сканеров

Примечание. * Только для металлических поверхностей

Стоимость сканеров, по данным различных источников, актуальная на момент написания статьи (декабрь 2022 г.), представлена в табл. 2.

Таблица 2. Стоимость сканеров

Sirona Dental Systems GmbH (Германия)

CEREC (аббревиатура от Chairside Economic — экономичная реставрация эстетической керамики) была представлена компанией Sirona Dental System GMBH в 1987 г. На данный момент существуют 2 модели сканеров — Primescan AC и Omnicam.

CEREC Primascan — последняя модель 2019 г., производитель заявляет о времени сканирования двух зубных рядов, регистрации прикуса и расчета модели всего за 2—3 мин, в отличие от Omnicam, которому потребуется около 8—12 мин. Еще одно отличие в том, что при использовании Primescan абсолютно не требуется использование порошка, даже при сканировании металлических поверхностей (металлические коронки, амальгамы). Инновационный датчик Smart Pixel обрабатывает более 1 млн координат в секунду, создавая фотореалистичные модели высокой точности. Точность даже при глубине измерения до 20 мм — это важнейшее преимущество для поддесневых зон. Возможность сканирования металлических поверхностей без порошка.

3Shape (Дания)

Включает в себя несколько видов сканеров: TRIOS 5, TRIOS 4, TRIOS 3. Первые два не сертифицированы в России. Также TRIOS 3 бывает в различных вариантах: проводной и беспроводной, с отдельно стоящим ПК, который идет в комплекте со сканером или с возможностью подключения через USB к любому ПК. Отличие моделей TRIOS 3 Standart от TRIOS 3 Basic только в наличии дополнительных модулей, таких как:

— TRIOS Treatment Simulator показывает предварительное планирование ортодонтического лечения;

— TRIOS Patient Monitoring сопоставляет сканы пациента, сделанные в разное время, для демонстрации результатов ортодонтического лечения.

— TRIOS Specific Motion позволяет проводить регистрацию движений нижней челюсти;

— TRIOS Smile Design необходим для дизайна улыбки.

Medit (Ю. Корея)

Из последних актуальных моделей есть несколько вариантов: Medit i700 беспроводная и версия с проводом, Medit i600, Medit i500. При покупке сканера надо учесть, что автоклавируемые насадки рассчитаны на 50—100 циклов стерилизации в зависимости от сканера, а также то, что данные сканеры не содержат в комплектации ПК. Несомненным плюсом является ПО Medit Link с полным и бесплатным доступом к приложениям компании, данные также можно выгружать в Exocad. У Medit i700 есть встроенная ультрафиолетовая UV-C-дезинфекция. Основные отличия в моделях — скорость работы и размер самого сканера.

Planmeca (Финляндия)

На выбор 2 сканера — Planmeca Emerald S и Planmeca Emerald. Первый вариант — это улучшенная версия обычного Emerald. В базовую комплектацию сканера включены насадки разного размера. Необходима интеграция со стоматологической установкой Planmeca или подключение к ПК. По Planmeca Romexis необходимо покупать ежегодно, продлевать за отдельную плату.

MyRay (Италия)

Модель 3Di IOS для сканирования использует технологию Active Stereo Imaging. Помимо построенной модели возможно сохранять видео и фото, сделанные во время сканирования. Вес самого сканера составляет 150 г, а насадка рассчитана на 100 циклов стерилизации в автоклаве.

Shining 3D (Китай)

На рынке представлены 2 модели сканера — Aoralscan и Aoralscan 3. Последняя модель, по заявкам производителя, позволяет на 30% быстрее сканировать, к тому же появился формат вывода данных PLY. У этого сканера существует 2 вида насадок: стандартная и мини-насадка (рассчитанные на 100 циклов автоклавирования). Наличие облачной платформы SHINING 3D обеспечивает передачу данных и связи между клиниками и лабораториями.

Alliedstar (Китай)

Модель Alliedstar AS 100 Pictures можно использовать в качестве сканера, чтобы дальше передать данные, т.к. данное ПО не содержит в себе дополнительных модулей. В комплекте поставляется сканер без ПК. Наконечники для сканирования рассчитаны до 60 циклов стерилизации. Также есть бесплатное облачное хранилище 5Гб.

3DISC (США)

Heron IOS — компактный и легкий интраоральный сканер Heron IOS в сочетании со специализированным программным обеспечением QuantorClinic — это комплексное решение для цифрового сканирования зубных рядов. Heron IOS имеет функцию захвата цвета для обеспечения максимально точной передачи результатов сканирования. Насадки для сканирования выдерживают до 250 циклов автоклавирования. Есть облачное хранение файлов (HeronCloud).

Align Technology (США)

Сканер iTero Element — новейшая интраоральная разработка от компании Align Technology (США) для универсального применения в среде врачей стоматологов, ортодонтов, зубных техников. Интраоральный сканер iTero представляет собой систему лазерно-конфокального сканирования, используемую для записи топографических изображений зубов и тканей полости рта в открытом формате. Данные, полученные с iTero Element, могут использоваться в связке с производством различных стоматологических изделий (например, элайнеры, брекет-системы, капы, индивидуальные абатменты и т.д.). Есть версия с сенсорным экраном и ПК, другая версия подключается через интерфейс USB к настольному ПК/ноутбуку.

Сканеры ITERO Element поддерживают работу с системой Invisalign, Invisalign Simulator, OrthoCAD. ПО содержит несколько модулей — OrthoCad и OrthoCAD viewer, iTero Timelaps и еще 2, которые будут полезны врачам, использующим в своей работе элайнеры Invisalign. Это модули Invisalign Outcome Simulator и Invisalign. Есть облачное хранилище iTero.

На рынке представлено большое количество интраоральных сканеров, существует два принципа их работы. Первый основан на построении трехмерного объекта из множества изображений при высокосортном видеозахвате (Medit, MyRay и др.), недостаток в том, что при «пересканировании» «досканировании» может быть погрешность из-за наложения множества изображений. Второй принцип работы — это триангуляция: лазерные лучи определяют в пространстве множество точек с координатами, на основе чего формируется цифровая модель. Самые точные сканеры основаны на триангуляции. Также у многих сканеров различные форматы вывода полученных данных. Самый распространенный формат.STL, однако его недостаток в том, что он не сохраняет и не передает информацию о цвете и структуре объекта. Форматы файлов.PLY, .OBJ наиболее предпочтительны в стоматологии, т.к. они передают полную информацию после сканирования зубных рядов.

Стоит помнить, что при сканировании зубных рядов необходимо учитывать окружающее освещение. Освещение влияет на точность сканирования, особенно если происходит сканирование всей зубной дуги [12, 13].

Точность у всех сканеров различная. Авторы сравнивали 9 интраоральных (Omnicam 4.6; Omnicam 5.1; Primescan; CS 3600; Trios 3; Trios 4; Runyes; i500; DL206) и 4 лабораторных цифровых (Einscan SE; 300e; E2; Ineos X5) сканера. В результате был сделан вывод, что наиболее точный сканер — Primescan, приближающийся к точности лабораторного сканера Ineos X5 [14]. В другом исследовании рассматривали точность 10 сканеров (Trios 3; Trios 4; iTero Element, iTero 2, iTero 5D Element; Dental Wings; Panda 2; Medit i500; Planmeca Emerald и Aoralscan), это исследование не включало сканер Primescan. Среди представленных сканеров наиболее точные результаты были у Trios [15].

На начальном этапе сканирования, когда клиницисты только начинают работать со сканером, на время сканирования влияет скорость обучения владения сканером, а также опыт манипулирования им [16, 17].

Цифровая стоматология активно внедряется во все отрасли и ортодонтия не исключение. Оптические цифровые слепки снижают дискомфорт для пациента, экономят время, упрощают процедуры для стоматолога, к тому же точность интраоральных сканеров выше по сравнению с альгинатными оттисками и гипсовыми моделями [18, 19]. К основным недостаткам сканера относят глубокий поддесневой уступ и/или случаи кровотечения, что больше касается врачей стоматологов-ортопедов, а также его стоимость [20—22]. На данный момент существует большое количество моделей сканеров с различными характеристиками и бюджетом. Наличие интраорального сканера упрощает, ускоряет работу и снижает вероятность ошибок при изготовлении различных ортодонтических аппаратов.

Важной особенностью интраоральных сканеров является то, что их можно использовать для снятия цифровых слепков с брекетами, при этом средняя погрешность из-за брекетов составляет 59—95±29 мкм [23].

При выборе сканера надо учесть, будет ли он подключен к отдельно стоящему ПК/ноутбуку или же надо выбирать сканер в комплектации с рабочей станцией. Принцип построения изображения — в этом случае лучше отдать предпочтение сканерам с триангуляцией. И немаловажную роль играет наличие дополнительных модулей в ПО сканера, а также продления стоимости ежегодной подписки.

Заключение

На основе полученных данных очевидно, что клиницистам стоит остановиться при выборе интраорального сканера на том, который имеет принцип работы на основе триангуляции, при этом надо учесть, что это будут одни из самых дорогих моделей: Sirona Dental Systems Primescan AC/Omnicam, Planmeca Emerald. Если рассматривать бюджетные модели без триангуляции, можно остановить выбор на Medit i700 или Heron IOS, но их точность будет несколько ниже. Точность сканирования и получения цифровых слепков выше, чем у аналоговых, поэтому их смело можно использовать в клинической практике.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.