Диагностические модели в стоматологии — один из базовых инструментов обследования пациента и планирования лечения. Если традиционно для их создания использовались слепки и гипс, то сегодня врач может получить цифровую трехмерную модель зубных рядов непосредственно в ходе интраорального сканирования.
Цифровая модель представляет собой пространственное отображение поверхности зубов, десны и других анатомических структур, полученное при помощи 3D-сканера. Такие данные можно просматривать на экране, анализировать, измерять, сопоставлять с другими исследованиями и передавать в лабораторию или специализированное программное обеспечение.
Компания SHINING 3D рассматривает 3D-сканирование как часть комплексного цифрового стоматологического рабочего процесса: от получения данных с помощью интраорального сканера до проектирования и изготовления стоматологических конструкций. В линейке компании представлены клинические интраоральные сканеры Aoralscan, лабораторные сканеры и оборудование для 3D-печати.
Что такое диагностическая модель: точная копия челюсти
Диагностическая модель — это объемное представление зубного ряда пациента, которое используется для оценки его анатомических особенностей и последующего планирования лечения. В цифровом формате модель формируется как трехмерная поверхность, которую можно вращать, масштабировать и рассматривать под разными углами.
Важно понимать, что цифровая модель не является самостоятельной заменой всех диагностических исследований. Она отображает прежде всего геометрию поверхностей, полученных при сканировании. Поэтому для полноценной диагностики врач при необходимости сопоставляет ее с клиническим осмотром, фотографиями, рентгенологическими исследованиями, КЛКТ и другими данными.
Преимущество цифрового подхода заключается в том, что данные о зубных рядах становятся частью единой цифровой среды. Например, в клинических сценариях SHINING 3D данные интраорального сканирования могут использоваться вместе со сканированием лица и КЛКТ.
Для ортодонта цифровая модель особенно полезна при оценке положения зубов и формы зубных дуг. Для ортопеда она становится исходным цифровым слепком, на основе которого можно проектировать реставрации, ортопедические конструкции и временные протезы.
Цифровая модель вместо гипса: экономия времени и места
Переход от гипсовых моделей к цифровым решает сразу несколько практических задач.
При традиционном протоколе врачу необходимо получить оттиск, изготовить гипсовую модель, дождаться ее затвердевания и организовать физическое хранение. Для клиники, которая ведет большое количество пациентов, архив гипсовых моделей постепенно занимает значительное пространство. Кроме того, физическую модель невозможно мгновенно отправить в другую клинику или зуботехническую лабораторию.
При интраоральном сканировании вместо физического слепка создается цифровой файл. Его можно сохранить в электронной карте пациента, передать в лабораторию и использовать в CAD/CAM-процессах. В материалах SHINING 3D отмечается возможность экспорта данных сканирования в распространенных форматах, включая STL, OBJ и PLY, а также интеграции цифровых данных с программным обеспечением для проектирования.
Таким образом, цифровая модель позволяет сократить количество промежуточных этапов и отказаться от необходимости физического хранения каждой модели. При этом для клиники важно организовать резервное копирование, защиту персональных данных и понятную систему цифрового архива.
Еще одно преимущество — возможность повторного анализа. Если врачу требуется вернуться к случаю через несколько месяцев, исходную модель не нужно искать среди физических слепков. Она доступна в цифровом архиве и может быть открыта на компьютере.
Как создаётся диагностическая модель с помощью сканирования
Основой создания цифровой диагностической модели является интраоральное 3D-сканирование. Специалист последовательно проводит сканером по поверхности зубов, получая серию изображений. Программное обеспечение объединяет полученные данные в единую трехмерную поверхность.
Современный рабочий процесс можно представить в несколько этапов.
Первый этап — подготовка. Перед сканированием врач очищает рабочую область и обеспечивает видимость зубов и мягких тканей. Как и при получении традиционного оттиска, качество исходных данных зависит от клинических условий: наличия слюны, крови, движения тканей и доступности отдельных участков.
Второй этап — сканирование. Сканер последовательно фиксирует поверхность зубов. В зависимости от конкретной системы используются технологии оптического 3D-сканирования.
Третий этап — построение модели. Полученная информация обрабатывается программным обеспечением и превращается в трехмерную сеточную модель. Подобный принцип характерен и для 3D-сканирования других объектов: исходные данные преобразуются в плотную сеточную модель, например STL.
Четвертый этап — контроль данных. Врач оценивает полученную модель и при необходимости досканирует области, в которых данных недостаточно. Это принципиальный момент: цифровая модель должна представлять клинически значимую анатомическую поверхность, а не просто визуально привлекательное изображение.
Пятый этап — регистрация прикуса. При необходимости отдельно фиксируется положение верхней и нижней челюсти в окклюзии. Полученные данные позволяют анализировать взаимоотношение зубных рядов и использовать модель в дальнейшем цифровом планировании.
Современные системы также могут автоматически обрабатывать часть данных.
Результатом становится не просто фотография зубного ряда, а полноценная трехмерная цифровая модель. Ее можно вращать, увеличивать, рассматривать с окклюзионной, вестибулярной и лингвальной сторон, а также анализировать с помощью измерительных инструментов.
Что можно измерить с помощью цифровой диагностической модели: углы, высоту, ширину
Одно из главных преимуществ цифровой диагностической модели — возможность выполнять измерения непосредственно в трехмерной среде.
На обычной гипсовой модели измерения требуют физического инструмента, дополнительных ориентиров и иногда повторного снятия размеров. В цифровой модели измерительный инструмент является частью программного обеспечения.
В зависимости от используемой программы и поставленной клинической задачи можно оценивать:
- ширину зубной дуги;
- расстояния между выбранными зубами;
- длину отдельных участков дуги;
- размеры зубов;
- межзубные промежутки;
- высоту клинических коронок;
- вертикальные и горизонтальные расстояния;
- углы наклона и взаимное расположение отдельных объектов;
- окклюзионные взаимоотношения;
- изменения положения зубов до и после лечения.
Для ортодонта особенно важна возможность анализировать форму зубной дуги и положение зубов относительно друг друга. Например, можно зафиксировать исходные расстояния между анатомическими ориентирами, а затем повторить измерения на контрольной модели.
При этом необходимо учитывать принципиальное ограничение: любое измерение зависит от качества исходного скана, выбранных ориентиров и используемого алгоритма. Поэтому цифровая модель не отменяет профессиональную интерпретацию врача.
Анализ углов и пространственного положения
Трехмерная модель позволяет перейти от двумерного представления к пространственному анализу. Это особенно важно в ортопедической стоматологии, ортодонтии и имплантологии.
Врач может оценивать наклон поверхностей, взаимное положение элементов модели и угловые параметры. В клиническом планировании имплантации цифровые данные могут использоваться совместно с КЛКТ и другими источниками информации.
Такой подход особенно полезен тогда, когда врачу необходимо учитывать не только положение зубов, но и общую анатомическую ситуацию.
Контроль изменений во времени
Еще один сценарий — динамическое наблюдение.
Например, у пациента можно сохранить исходную цифровую модель, а затем повторить сканирование после ортодонтического этапа или ортопедической реабилитации. Две модели можно сравнить, провести анализ исходного положения зубов, оценку пространства, форму дуг и окклюзии. Затем можно сделать цифровую симуляцию предполагаемых перемещений, сканирования передаются в CAD-программное обеспечение, на их основе создается цифровая модель, в дальнейшем изготовление может выполняться с использованием фрезерования или 3D-печати.
Таким образом, цифровая диагностическая модель превращается из статичного «слепка» в инструмент мониторинга.
Использование цифровых диагностических моделей в планировании лечения
Главная практическая ценность цифровых диагностических моделей заключается в том, что они становятся исходными данными для планирования.
В ортодонтии модель может использоваться для анализа исходного положения зубов, оценки пространства, формы дуг и окклюзии. На ее основе можно проводить цифровую симуляцию предполагаемых перемещений и обсуждать последовательность лечения.
В ортопедической стоматологии цифровой скан используется как основа для проектирования реставраций и ортопедических конструкций. Данные могут передаваться в CAD-систему, где техник или врач выполняет виртуальное моделирование будущей конструкции.
При имплантологическом лечении цифровая модель может быть объединена с КЛКТ, данными сканирования лица и информацией об имплантатах. В одном из клинических случаев SHINING 3D цифровые данные использовались для определения положения имплантатов, создания хирургического шаблона и последующего проектирования временной конструкции.
Для ортопеда это означает возможность заранее оценить будущую конструкцию в виртуальной среде и передать в лабораторию не физический оттиск, а стандартизированный набор цифровых данных.
Для ортодонта цифровая модель становится частью диагностического и контрольного протокола: ее можно анализировать, хранить, сравнивать с последующими сканами и использовать для коммуникации с пациентом.
Отдельное значение имеет визуальная коммуникация. Пациенту значительно проще понять особенности прикуса или предполагаемые изменения, когда врач может показать трехмерную модель на экране и продемонстрировать конкретную область.
