Статья удалена
Привет друзья. Меня зовут Proper, я врач-стоматолог. Сегодня я начну рассказ о том, как цифра и железо пришли в стоматологию, как у нас появились сканеры, 3D принтеры, фрезеры и что с их помощью можно достичь.
Уверен, что мало кто здесь знаком с тем, о чем я хочу вам рассказать. В виду, недостаточного распространения этих технологий, финансовой недоступности, необразованности докторов и не понимании, что это и зачем это надо.
Для справки — все о чем я тут вам поведаю, со всем этим я работаю в клинике каждый день. Все фотографии, напечатанные модели, шаблоны, зубы, коронки, скрины, записи экранов устройств сделаны в моей клинике. Все инструменты, программы, железки — результат личного выбора и предпочтения, и не претендует на слово в последней инстанции. Язык повествования я упрощаю максимально возможно, чтобы было понятно всем.
И так начнём.
1. Сканеры
Все, кому хоть раз приходилось быть в кресле доктора и переживать время пока тебе делают оттиск(слепок) знают, что это не самая приятная процедура. Много давления, нужно дышать носом, пытаться не блевать, не делать лишних движений и прочее. И это одна сторона монеты. На другой стороне — усадки оттискных материалов, огромное количество этих материалов, разные протоколы работы с ними, недолговечность хранения, условия транспортировки и ещё одна потенциальная единица распространения инфекции. А потом ещё идут технические этапы которые выполняет техник..
Плюс к тому же, оттиск это негативное отражение зубов из которого еще следует сделать позитивное отражение при помощи гипса и других материалов. И опять усадки этих материалов, время и разные протоколы.
Я думаю вы уже уловили мысль, что, чем больше этапов и подобных «но», тем больше увеличиваются тайминги работы. А время самый ценный ресурс. Можно было бы подумать что в цифре выше точность, но в правильно растущих руках она примерно одинакова. Пока что. Погрешность обоих систем: мануальной системы с оттисками и сканерами в среднем 20-50 мкм. Есть разные кланы докторов которые работают только одним методом, есть те кто совмещае… вариаций множество и все правильные, если знаешь что делаешь.
И вот на помощь пришли интраоральные сканеры. Появились они давно (первая генерация появилась ещё в 80-х годах, но в виду слабого железа, адекватные аппараты пошли только в начале нулевых) и суть их состояла в том чтобы перевести оттиск зубов в полностью цифровой формат. С последующей обработкой, моделировкой для получения какой-нибудь коронки.
Перед вами сканер CEREC Primescan (Dentsply-Sirona) это один из топовых сканеров последнего поколения. Все примерно как с игровыми консолями — каждое новое поколение мощнее, точнее, быстрее.
Он включает в себя — мощный ПК с программным обеспечением, большой touchscreen дисплей, и сам сканер. И конечно, все в современной медицине вращается на винде. Если вы видите у доктора Mac, или в клинике стоит Mac — 99% на нем стоит винда. Да, в этом плане доктора не самые умные существа. Маки, вроде как, красивее и премиальнее выглядят на какой-нибудь рецепции в клинике.
Внутри, я бы, не сказал что это монстр домашней пк сборки. Мамкины собиратели компухтеров вообще волосы на голове начнут рвать если узнают сколько эта махина стоит. Но вернёмся к кишочкам нашего ПК. Внутри у нас intel i7-8700, 32 GB оперативки, и видео чип Radeon rx 570 8GB ну и SSD конечно.
Много это или мало решайте сами. Но под нагрузкой эта махина гудит как самолет, ну или PS4 Pro. Внутренности не покажу, так как пломбы, гарантия, сервис и только очень определённый человек с немецким паспортом может его вскрыть. И конечно никаких физических кнопок и прочего. Touch панель, две сенсорные кнопки и одна ножная педаль. Но должен признать, управлять Windows через сенсор достаточно приятно и удобно на таком экране. Это сомнительный плюс, так как пользование ограничивается одной программой, которая заточена под touch использование. А винда, сама по себе, далека от опыта использования того-же iPad.
Думаю все поняли, что никаких отверстий и физических кнопок нет из-за требований антисептики. Вся эта махина должна заливаться и обрабатываться дезинфицирующим раствором и параллельно работать. (Предыдущие генерации имели трекбол и полноценную клавиатуру. Трекбол был очень удобен в работе, но от него отказались в угоду чистоте)
В общем, все это нужно для вращения одной единственной программы. Которая конечно связана с серверами компании, все через облака происходит и так далее.
Ниже добавляю короткое видео о том как проходит процесс сканирования.
Существует несколько типов построения изображения сканером(триангуляция, конфокальная, AWS, стереофотограмметрия — в сети есть подробные описания каждой технологии). Сканер проецируют свет на объект сканирования, принимает отраженный световой сигнал и передает его на ПК для получения объемной картинки и далее сохраняет его в STL формате.
Важно понимать что сканеры используются не только для того чтобы сделать коронку или коронки. Мы снимаем сканы для проведения диагностики — чтобы в цифре сделать проект будущей улыбки, совместить его с фотографией пациента и посмотреть как оно будет выглядеть. Отмоделировали будущую улыбку, отправили пациенту в телегу и он уже видит как он будет улыбаться — а мы ещё с пациентом толком ничего не делали. Подобная визуализация стала возможна благодаря развитию цифры.
Точно также в этом может участвовать 3D камера для сканирования лица. Она как вебка крепится на экран ПК, пациент садится, крутит головой перед ней, и потом этот 3D файл используется для визуализации. Он также сохраняется в формате STL для дальнейшего совмещения с STL сканом(оттиском) в одной системе координат.
Также cканы снимают при планировании ортодонтии — когда ровняются зубы(брекетами, капами, или другим аппаратом). Можно заранее просчитать траектории движения зубов, время их передвижения и хватит ли всем места. Также сканы зубов позволяют сделать индивидуальные брекеты, в основном это касается лингвальных брекетов, те которые фиксируются на зубы изнутри полости рта, и не видны никому. Многое изменилось именно благодаря цифровому оттиску, так как лингвальные брекеты делают несколько компаний. Компания, например, находится в США, и сейчас достаточно отправить скан по электронке и все. Раньше же требовалось отправлять физическую модель, что создавало определенные трудности.
Благодаря всему этому улучшилась коммуникация между различными докторами и другими специалистами во всем мире. Если раньше думали, стоит ли играться со всеми этими физическими пересылками и тратить огромное количество времени, то сейчас многие открыли для себя сотрудничество со специалистами во всем мире.
Переходим дальше.
2. 3D принтеры
Они появились достаточно давно в сфере, но в виду сложной технической оснащенности и главное входной стоимости — не получали такого широкого применения. (6-8 лет назад не все были готовы потратить на 3D принтер 25 тыс евро). Я говорю о высококачественных и точных машинах, а не киты с алиэкспреса за 200 дол и погрешностью в миллиметр.
Но сейчас все изменилось. Частично, этому помогли всякие стартапы на Kickstarter. Наш принтер собственно от туда, как и многие другие. Знаю, что ювелирам он тоже очень приглянулся.
Они есть разные. Есть разные кланы поклонения тем или иным брендам или способам печати. Как битвы комментариев сонибоев и майков. Одни отстаивают терафлопсы, а другие «козырят» эксклюзивами. Здесь тоже самое, каждый выбирает по своему вкусу и умениям. Конечно играет роль поддержка, расходники, производитель и так далее.
Знакомьтесь Phrozen Shuffle, тип — стереолитографическая 3d печать.
Дешевый. Простой. Легко настраиваемый. Прост в обслуживании. Любая обезьяна с ним найдёт общий язык. Один раз настроил профили для разных полимеров, откалибровал и погнали печатать. (Сейчас машину с такой точностью и скоростью можно купить за 450 евро).
Как вы понимаете в рамках стоматологии точность играет огромную роль, и данный принтер обеспечивает печать с точностью 10-30 мкм.
Это простая дешевая модель, она стоила 1 тыс евро. В стоматологическом мире — очень очень дешево. Себестоимость печати можно даже не обсуждать, она нулевая.
Данный аппарат справляется со своими задачами прекрасно, за 2 года ни единого сбоя, при каждодневной печати.. На нем в основном проводится печать всяких моделей будущих улыбок(то о чем я говорил выше) и шаблонов для хирургической навигации(если зайдёт эта часть расскажу подробнее как-то). Есть и минусы у данного принтера, но они перекрываются стоимостью железки. Много раз сравнивали конечные продукты с принтерами Asiga(технической версией) и разницы не заметили вообще.
Так же есть принтеры которые печатают металлом, но это отдельная тема для разговора..
3. Программное обеспечение
То, что мы благополучно отсканировали сканером(электронный оттиск) теперь нужно экспортировать и начать моделировку реставрации, например коронки. Все это загружается в другую программу в которой и происходит выбор типа будущей реставрации, цвета и материала. После того как доктора моделируют новые и новые реставрации, софт отправляет их всегда на главный сервер компании. И все обрабатывается через них, и с каждым годом, программа способна предоставлять все более точное строение будущих коронок. Чтобы они имели максимально схожее строение как и соседние зубы пациента. Они не могут быть одинаковые из за разного строения разных групп зубов, так как у нас зубы имеют определенные черты. Я назову это «зубным почерком», так будет более понятно. Индивидуальность во всем.
Когда доктор/техник моделируют будущую реставрацию она поступают в базу, где сравнивают финальный результат с первоначальным предложенным системой. И уже в ход идут их алгоритмы машинного обучения. Ищут закономерности, и с каждым новым обновлением ПО будет работать ещё лучше и точнее.
Конечно, не бывает такого чтобы программа предложила доктору анатомию будущей коронки, и он ее отправил на фрезер без правок. Такое пока что невозможно. Все ещё нужно поправлять форму чтобы она соответствовала всем требованиям. Но то, на что способны компьютеры сегодня уже впечатляет, и увеличивает скорость работы. Когда-нибудь машины победят, но не на нашем веку.
Программного обеспечения существует масса, и каждый выбирает что ему удобнее, функциональнее и финансово выгоднее..
4. Фрезер
Реставрацию которую мы отмоделировали в предыдущем этапе теперь нужно как-то перевести в физическую форму. И фрезерование из блока керамики это один из способов. Керамика бывает разная и лезть в материаловедение типов керамики мы не будем, это очень сложная и комплексная тема.
Подбирается нужный оттенок блока, или вообще берётся мультилеер блок(блок керамики в котором присутствуют много разных оттенков послойно). Блок помещается во фрезер, выставляется в программе какой блок, какой фирмы, какой цвет, положение заготовки, выставляются технические значения для фрез. И вперёд.
Фрезеры бывают мокрые и сухие(с жидкостным охлаждением и без). А также, главное разделение это в каком количестве осей работает аппарат. Бывают большие технические, способные за раз пилить по 40 единиц реставраций и маленькие, почти «карманные», для того чтобы поставить на столе в клинике.
У нас в клинике стоит мокрый, этот малыш питается вот такими блоками, и разными другими.
Из них мы в основном пилим одиночные коронки; можно и мосты пилить но мы не делаем мосты. Обычно, когда пациент приходит, делается препарирование зуба под условную коронку, и через два часа эту коронку уже фиксируем пациенту(или вечером в тот же день). Все происходит в течении дня. Да, после фрезера коронку надо ещё запечь в печке, но это дело 15 минут. Ведь как вы видите, блок фиолетового цвета и краситель нужно выжечь в печке.
У нас не последнее поколение фрезеров, но наш малыш пилит одну коронку за 10-12 минут, и это достаточно быстро. Последняя генерация фрезеров уменьшила время до 4-5 минут. Ещё раз говорю о том, что все направлено на уменьшение таймингов и менеджмент времени, с сохранением качества конечно.
Даже если что-то в стоматологии можно сделать с тем же результатом, но за меньшее время — это принимается за некстген. А если делаешь лучше, точнее, долговечнее — это прорыв. Можно проводить конференцию с Эмэйзингами в духе Apple… Последняя презентация так и проходила, пока немецкий «тим кук» выплясывал на сцене — на заднем фоне новое поколение пилило коронку за 4 минуты.
После фрезерования получается вот такая штука.
Ниже, уже другая отфрезерованная коронка на модели отпрепарированого зуба, которая в свою очередь была напечатана на 3D принтере. Проводится контроль прилегания (под микроскопом). Дальше ее ждёт запекание в печке и можно фиксировать. Острый край слева это неубранная поддержка.
Фрезер позволяет без проблем и сколов фрезеровать минимальную толщину в 0.3 мм, можно еще тоньше но есть риски сколов края керамики. Чтобы вы понимали, что машины еще не победили — зубной техник может сделать винир толщиной в 0.1 мм в самом тонком месте. И визуально работа сделанная человеком намного превосходит машину — эти критерии конечно работают только в связке с глазом самого врача. Пациент в этом необъективен и не особо видит разницу.
И ещё немного готовых к фиксации реставраций, изготовленных полностью в цифре.
Надеюсь было интересно, если зайдет подобное, напишу еще что-то про цифру, навигационную хирургию, трансплантацию зубов, интраоральную(внутриротовую) сварку метала и прочее. Если есть вопросы, пишите, постараюсь всем ответить.
Спасибо за внимание и чистите зубы.