Технология CAD/CAM для создания зубных протезов

Обзор CAD/CAM-технологии – зачем она нужна для протезирования, лучшие системы и принцип их работы

Современное протезирование претерпело заметные изменения по сравнению со способами восстановления зубов, которые применялись еще в прошлом веке. Сегодня на рынке появляются новые, более эстетичные и прочные материалы, мягкие и комфортные протезы. Кроме того, меняются и технологии изготовления конструкций для протезирования. Если раньше зубной техник мог сделать протез только вручную, то сегодня активно применяется компьютерное моделирование и роботизированное производство. И одной из подобных методик является CAD/CAM-технология для создания зубных протезов.

Описание технологии CAD/CAM

Технология CAD/CAM (читается – «КАД/КАМ») относится не только к ортопедической стоматологии, но и к машиностроению, к любой сфере, где требуется высокоточное моделирование и производство. В полном виде ее наименование звучит и расшифровывается следующим образом:

• CAD – это Computer-Aided Design (использование компьютерного моделирования или проектирования),
• CAM – это Computer-Aided Manufacturing (использование компьютерной технологии для изготовления продукта).

CAM-системы обрабатывают различные материалы – керамику (обычную и гибридную), диоксиды металлов (цирконий и алюминий), титан, кобальт-хромовый сплав, сталь, воск, пластмассы и др.

Что такое CAD/CAM/CAE?

Часто совместно с аббревиатурой CAD/CAM¹ (или вместо нее) можно встретить такое название, как CAD/CAM/CAE технологии. Здесь CAE означает «Computer-aided engineering» и является системой инженерного анализа в проектировании. Данная программа объединяется с CAD/CAM и помогает решать более сложные задачи при создании протезных конструкций. Инженерная составляющая позволяет оценить работоспособность и прочность компьютерной модели, к которой применяются условия, аналогичные реальным. Например, можно имитировать смыкание челюстей под давлением или акт жевания и посмотреть, как будет работать вся система.

Из чего состоит компьютеризированная система

В комплект CAD/CAM от любого производителя включаются следующие позиции:

• 3D-сканер: он может быть небольшим внутриротовым, т.е. снимает данные непосредственно во рту пациента (и не нужно проходить не очень приятную процедуру снятия обычных оттисков с зубного ряда). Также есть более массивные лабораторные сканеры (сканируют модель, изготовленную по физическому классическому слепку челюстей),
• специализированное ПО (программное обеспечение), компьютер и монитор для стоматолога или зубного техника: оцифрованные слепки загружаются в программу, где создается виртуальный образец. При желании пациент может на этом этапе выбрать цвет и форму будущих зубов, и «примерить» улыбку с помощью программы Digital Smile Design,
• фрезеровальный станок: это может быть сразу несколько станков с разными функциями и возможностями – в некоторых можно изготавливать одиночные коронки или виниры, а в других можно сделать протез для всей челюсти на металлическом или диоксид циркониевом основании. Станки получают все данные непосредственно с компьютера, а участие зубного техника в процессе изготовления почти не требуется.

Некоторые производители помимо вышеуказанного оборудования предлагают дополнить CAD/CAM-систему автоматизированными печами для запекания заготовок, вытяжками и т.д. Интересно, что виртуальная модель протеза из диоксида циркония создается примерно на 20% больше, т.к. после фрезерования и в процессе запекания при 1700 градусах Цельсия изделие «усядет» на те же 20%. Конечно, точные «увеличенные» размеры определяются в компьютерной программе, но при участии лаборанта, чтобы избежать ошибок.

КАД/КАМ-системы могут быть закрытого и открытого типов. В первом случае все компоненты комплекса объединяются только внутри своей марки или модели. А открытые способны интегрироваться с программами и оборудованием сторонних производителей.

Как делают и устанавливают протезы по технологии CAD/CAM

Этапы создания зубных протезов по технологии CAD/CAM выглядят следующим образом:

1. подготовка: стоматолог проводит санацию полости рта, удаляет бактериальный налет и зубной камень, определяет вид будущего протеза,
2. снятие слепков: для этого чаще всего используют внутриротовое сканирование (речь о нем шла выше). Но в некоторых ситуациях не обойтись без классических слепков, по которым в лаборатории создадут гипсовую модель, а затем ее отсканируют,
3. создание 3D-модели: далее стоматолог-ортопед и зубной техник работают исключительно за компьютером. На экран сначала выводится объемное изображение отсканированной «челюсти», после чего – самого протеза, следом происходит его виртуальная «примерка»,
4. изготовление зубного протеза: данные передаются во фрезерный аппарат, при помощи которого вытачивается конструкция. После чего, если это коронка или мост под облицовку, наносится покрытие из керамики натурального оттенка, и изделие запекается под воздействием высоких температур. Затем конструкция шлифуется, полируется для придания гладкости и блеска уже самим техником в лаборатории.

 

Не знаете какой вид протезирования выбрать?

Мы поможем в подборе, посоветуем где почитать больше информации и сравнить виды протезирования. Консультация у врача-ортопеда в клиниках Москвы бесплатно!

Звоните сейчас: +7 (495) 215-52-81 или заказать звонок

Время работы: с 9:00 до 21:00 - без выходных

В результате получается зубной протез, который будет идеально подходить пациенту и не доставит дискомфорт как в первые дни после установки, так и после нескольких лет активной эксплуатации. К слову, сама установка проводится за одно посещение – сначала протез примеривается на временный адгезивный состав, а если нареканий нет – то на постоянный.

Плюсы технологии CAD/CAM

Технологии CAD/CAM получили очень широкое распространение в мировой практике благодаря своим неоспоримым преимуществам, самые значимые из которых выглядят так:

• точность в изготовлении протеза: он идеально прилегает, не нарушает дикцию,
• максимальный комфорт при ношении,
• более продолжительный срок службы конструкции: поскольку зазор между стенками зуба и стенками протеза не превышает 5-10 микрон, то под него не проникают бактерии, и он не расшатывается под давлением,
• возможность работы с наиболее прочными материалами: например, диоксидами циркония и алюминия, дисиликатом лития, лейцитной керамикой, титановыми сплавами,
• автоматизация процесса изготовления, исключение «человеческих» ошибок,
• быстрый процесс восстановления зубов: протезирование возможно провести за 1 день – утром пришли на прием, подготовили зубы и сделали слепки, а вечером вернулись за новой коронкой, вкладкой или виниром, изготовленным по технологии CAD/CAM.

Обзор популярных производителей и выпускаемых моделей систем

CEREC и inLab от Dentsply Sirona (США-Германия)

Американо-немецкий концерн Dentsply Sirona выпускает две КАД/КАМ-системы:

• система CEREC – известнейшая и старейшая на рынке: можно сказать, что именно с «Церек» в 80-х годах ХХ века началась эпоха CAD/CAM в стоматологии. В комплект входит камера-сканер Omnicam (которая распознает не только цвет зубов, но и десен), интуитивно понятное ПО для моделирования и 3 шлифовально-фрезерных станка, которые могут выточить коронку за 4 минуты. Также CEREC комплектуется уникальной печью SpeedFire, в которой коронки не только запекаются, но и глазуруются,
• система inLab: производитель позиционирует «инЛаб» как самую универсальную в мире. Помимо сканеров и ПО, система комплектуется фрезеровальными станками inLab MC XL (подходит для обработки стеклокерамики) и inLab MC X5 (в котором изготавливаются сложные протезы), а также печью inFire HTC speed со скоростным обжигом керамики и синтеризацией недрагоценных металлов за один этап обработки.

DT2/FZ2 от DYAMACH (Италия)

Итальянские КАД/КАМ-системы от DYAMACH включают в себя лабораторный 3D-сканер, программное обеспечение, работающее в ОС Windows, и 2 типа компактных фрезеровальных агрегатов:

• DT2 (для обработки металлов): 5-ти осевой аппарат при помощи сухой и влажной обработки способен фрезеровать одиночные коронки (основу под керамику), мосты из 3-4 коронок, балки и каркасы, индивидуальные абатменты. Фрезерование может осуществляться непрерывно, также имеется функция обнаружения неисправностей,
• FZ2 (для обработки смол, керамики и диоксида циркония): в большинстве характеристик идентичен предыдущему, но имеет одно отличие – предпочтительна обточка без водяного орошения (хотя оно здесь тоже может использоваться).

Система CAD/CAM от ZirconZahn (Италия)

КАД/КАМ-комплекс от компании ZirconZahn, выпускающей один из самых популярных в мире материалов PRETTAU (для виниров и коронок), способен справляться с разнообразными задачами в изготовлении протезов. Это возможно благодаря не только трем видам сканеров (S300, S600, S900) и проработанному программному пакету, но нескольким видам фрезеровальных станций:

• М1: компактный и высокоточный аппарат для быстрого изготовления небольших протезов,
• М2 Wet Heavy Metal и М2 Dual Wet Heavy Metal: более мощные аппараты, фрезерующие различные виды материалов (керамику, диоксид циркония и титан). Возможно применение влажной обработки,
• М4 Wet Heavy Metal: крупногабаритная станция, в которой одновременно можно вытачивать протезы из 4-х крупных дисков (в которых обычно поставляется материал для протяженных ортопедических конструкций),
• М5 Heavy Metal: оснащен специальным 6-ти миллиметровым буром для большей стабильности в процессе фрезерования протяженных протезов. А также в наличии есть опция ионизации для работы в стерильных условиях,
• М6 Wet Heavy Metal: установка оснащена теми же функциями, что и предыдущая, но имеет большую вместимость. В нее одновременно помещается до 14 дисков материала, каждый размером по 9,5 см (а их смена происходит автоматически).

DGSHAPE от ROLAND (США)

Система DGSHAPE от ROLAND (Соединенные Штаты Америки) выпускается около 30 лет и включает в себя 3 фрезерные машины:

• DWX-52D: эффективная обработка даже очень прочных материалов в 5-ти плоскостях, «умное» ПО (которое подсказывает, когда и какую фрезу пора менять), мощный фильтр (не допускающий загрязнения окружающей среды),
• DWC-52DCi: помимо характеристик, присущих предыдущему аппарату, оснащен функцией автоматической смены дисков с предустановленными заготовками для протезов – поэтому может работать 24 часа 7 дней в неделю. А по окончании работы аппарат направит электронное письмо зубному технику,
• DWX-42W: в этом компактном аппарате материалы (стеклокерамика и композитная керамика) обрабатываются под воздействием влажной среды. Также он оснащен автоматической сменой фрез, работающих в 6-ти плоскостях. Подходит для изготовления одиночных коронок и мостов, протяженностью в три коронки.

Zenotec от WEILAND (Германия)

Немецкая компания WEILAND, выпускающая CAD/CAM-комплекс Zenotec, очень часто улучшает ее компоненты. На сегодняшний день фирма предлагает современные 3D-сканеры – внутриротовой Scanpfosten и лабораторный 3 Shape 2000. Также Zenotec выпускает 3 компактных фрезеровальных агрегата:

• mini: несмотря на миниатюрные размеры (помещается на обычном столе), этот аппарат способен производить любые реставрации, но в небольшом количестве за один цикл работы,
• select ion: предназначен для быстрой и легкой обработки акриловых материалов (пластмасс) для протезов, шаблонов, и т.д.,
• select hybrid: вмещает в себя до 8-ми дисков материала, которые при необходимости меняются в автоматическом режиме – поэтому устройство может работать длительное время без остановки.

CORiTEC от IMES-ICORE (Германия)

Система CORiTEC от немецкого производителя IMES-ICORE характеризуется высоким качеством и включает в себя несколько модификаций фрезеровальных аппаратов – CORiTEC one, 150i, 250i, 350i, 650i. Размеры варьируются от компактных (переносных) до мощных крупногабаритных роботизированных машин. Причем обработка материалов может проводиться в двух режимах (сухом и влажном), а также в нескольких плоскостях (минимум в четырех, максимум в 11). Таким образом, на этой системе можно изготавливать абсолютно любые реставрации.

Есть ли минусы у технологии?

Он всего один – это высокая стоимость оборудования и материалов, которые могут обрабатываться только на нем (например, диоксид циркония, который невозможно обработать вручную). Поэтому протезы, произведенные при помощи цифровых технологий, могут быть дороже тех, что изготовлены привычными способами (литьем, прессованием, штамповкой). Однако если оценивать все преимущества CAD/CAM-производства, то оно быстрее и точнее – что исключает риск ошибок и позволят создавать идеальные протезы за пару дней.

---

¹Strietzel R.D., Lahl C. CAD/CAM технологии в стоматологии, 2015.