СУЧАСНІ ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ У СТОМАТОЛОГІЇ

студент 2 курсу факультету природничих, математичних та комп'ютерних наук НДПУ ім. К. Мініна,

РФ, м. Нижній Новгород

студент 2 курсу факультету природничих, математичних та комп'ютерних наук НДПУ ім. К. Мініна,

РФ, м. Нижній Новгород

студент 2 курсу факультету природничих, математичних та комп'ютерних наук НДПУ ім. К. Мініна,

РФ, м. Нижній Новгород

канд. пед. наук, доцент кафедри «Прикладної інформатики та інформаційних технологій в освіті» НДПУ ім. К. Мініна,

РФ, м. Нижній Новгород

Сьогодні ми не можемо уявити наше життя без комп'ютерної техніки. Вона вже давно поширилася по всьому світу та впроваджена практично у всі сфери діяльності людини. Звісно, комп'ютери не оминули і сферу медицини [2]. І, зокрема, інформаційні технології широко застосовують у різних галузях стоматології.

У роботі комп'ютера закладено програмний принцип управління, суть якого полягає в наступному: комп'ютер виконуватиме команди за заданою програмою. Цей принцип гарантує універсальність застосування комп'ютерної техніки.

Для заповнення різної медичної документації, а також даних про пацієнта існує безліч різних автоматизованих програм, які працюють з документами, моделюють кожну конкретну клінічну ситуацію на екранах монітора комп'ютерів, а також рекомендації щодо методу лікування даного пацієнта. Серед таких програм можна виділити: Kodak EasyShare, ThumbsPlus, Dental Explorer та багато інших. У клініках можуть бути присутніми навіть таке програмне забезпечення (ПЗ), яке може розпізнавати голос лікаря.

Також є такі програми, як: віртуальні або 3D-артикулятори, що аналізують особливостіартикуляційних рухів та контактів у пацієнта, які демонструють в об'ємному зображенні картину на екрані монітора. Серед таких програм можна назвати: MAYA, Dentcam, CEREC 3D та інші.

Зокрема в стоматології застосовуються CAD/CAM системи технології формату 3D. Принцип роботи сучасних систем полягає у наступних етапах:

1) збір інформації про рельєф поверхні протезного ложа спеціальним пристроєм та переведення цих даних у цифровий формат, які далі обробляються в комп'ютерах;

2) створення моделі протеза (з урахуванням рекомендацій лікаря) на комп'ютерній техніці;

3) виготовлення зубного протеза із спеціальних конструкційних матеріалів за допомогою пристрою з числовим програмним керуванням (ЧПУ).

Отримавши дані про рельєф поверхні протезного ложа зі сканера, відбувається побудова моделі на екрані. Після аналізу, програма підбирає найбільш оптимальне рішення щодо реставрації зуба та пропонує його лікарю. У сучасному світі технологій комп'ютер може змоделювати зубний протез нітрохи не гірше, ніж досвідчений лікар.

Коли робота з моделювання протеза закінчена, програма перетворює модель на набір команд. Далі команди надходять на виробничий модуль системи, який виготовляє спроектований протез. Керують виготовляючим інструментом електричні імпульси, перетворені від набору команд, що надійшов.

Виборче лазерне спікання – одна з технологій, яку використовують для виготовлення керамічних або металевих зубних протезів (Medifacturing, DigiDent). Інструмент працює строго за заданим маршрутом, який свого часу створюється на комп'ютері, «спекуючи» шар матеріалу променем лазера. Далі наступні шари спаюються з попередніми.

CAD\CAMВиготовлення зубних протезів складається з трьох основних етапів: сканування, проектування та фрезерування. Відповідно система зазвичай складається з трьох блоків, які можуть бути розділені або, навпаки, об'єднані один з одним (рисунок 1, 2).

Малюнок 1. Блок-схема системи CEREC inLab

Малюнок2.Блок-схематрьохіншихсистемEverest, Hint-Els, DCSPre-cident

У системі Cerec inLab блок сканування та фрезерування об'єднані в одному пристрої. Тому ці дві операції не можуть проводитись одночасно. В інших, більш дорогих системах блоки сканування та фрезерування розділені у часі та просторі. Це дозволяє проводити ці операції одночасно.

У таблиці 1 представлений порівняльний аналіз програм, що використовуються для виготовлення поодиноких цільнокерамічних реставрацій, які займають лідируючі позиції у списку найпопулярніших програмних засобів.

Таблиця 1.

Програми виготовлення поодиноких цільнокерамічних реставрацій

Метод формування зображень

Отримання кольорових зображень у режимі безперервної зйомки, на основі яких будується 3D-модель.

Отримання одиночних знімків та об'єднання їх у тривимірну модель.

Поодинокі зуби, квадрант, вся щелепа.

Поодинокі зуби, квадрант.

Камера рухається з відривом 0-15 мм від зуба.

Камера може бути встановлена безпосередньо на зуб.

Режим консультування пацієнтів

Відсутність потреби у порошковому покритті

унікальна форма;
сканування без порошку;
отримання точних 3D-знімків у природному кольорі.

висока точність;
простота експлуатації;
швидке одержання знімків з оброблених порошком поверхонь.

На основі проведеного дослідження можна зробити висновок, що програма CEREC Omnicam має ширший спектр функціональних можливостей і є найефективнішою.

Системи CAD/CAM мають значні різницю між собою на етапі збору даних. Зчитування інформації про рельєф поверхні та переведення її в цифровий формат здійснюється оптичними або механічними цифровими перетворювачами (дигітайзерами) [1].

Термін оптичний зліпок використовується для опису процесу, при якому зчитується інформація з протезного ложа оптичним методом. Цей термін запровадив французький стоматолог Франк Дурет приблизно останньої чверті ХХ століття. Основна відмінність даного зліпка від звичайної цифрової фотографії об'єкта у тому, що він є тривимірним, тобто. кожна точка поверхні має власні, оформлені координати в трьох взаємно перпендикулярних площинах.

Пристрій отримання оптичного зліпка, зазвичай, складається з джерела світла і фотодатчика, який перетворює світло, відбитий від об'єкта, в потік електричних імпульсів. Ці імпульси кодуються як двійкової системи числення (0 і 1) і передаються в комп'ютер обробки цієї інформації. Більшість таких оптичних систем можуть бути чутливі до різноманітних факторів. Наприклад, якщо пацієнт почне хоч трохи рухатися в процесі отримання та накопичення даних, це призведе до спотворення інформації і якість реставрації зуба може значно погіршитися.

Механічні системи сканування зчитують інформацію з рельєфу контактним зондом, який послідовно пересувається по поверхні, за попередньо заданоютраєкторії. Торкаючись поверхні, пристрій наносить на спеціальну карту координати всіх точок контакту і оцифровує їх. Для забезпечення максимальної точності результату дослідження в процесі даного дослідження від початку і до кінця неприпустимо найменше відхилення сканованого об'єкта щодо його початкового положення.

В даний час для багатьох людей дуже важливо, як виглядають їхні зуби. Таке перетворення досить дороге і потребує дуже ретельного усвідомлення кінцевого результату та узгодження його з лікарем. Така інформація може бути отримана за допомогою різних анкет та співбесід, проведених з пацієнтом, а також за допомогою гіпсових моделей та фотографій чи комп'ютерного моделювання. На комп'ютері можна створити двовимірну або тривимірну модель зображення або їх комбінації. Комп'ютерне моделювання дозволяє редагувати проект, змінити його за необхідності, що робить його дуже зручним та перспективним.

Цей метод дозволяє:

• відтворити повне 3D-зображення обличчя пацієнта та його зубних рядів, зіставлених у правильному положенні;

• провести обговорення з пацієнтом щодо існуючих естетичних проблем;

• провести віртуальне моделювання, при цьому узгодивши гадану форму та положення зубів пацієнта;

• обґрунтувати план лікування та доцільність залучення фахівців із суміжних областей;

• точно відтворити узгоджену форму у готовому протезі на основі застосування 3D-технологій;

• при спілкуванні із зубним техніком, з відривом показати йому обличчя і зуби пацієнта в тривимірному вигляді, т.к. це важливо при моделюванні майбутньої конструкції.

Одна з головних переваг цього методу полягає в тому, що його можна поєднати з іншими3D-технології в стоматології на різних етапах лікування.

Наприкінці слід зазначити, що комп'ютерні технології нині активно застосовуються всіх етапах стоматологічного лікування. Завдяки цим технологіям, можна надати якісну та своєчасну допомогу пацієнтам. Всі розглянуті методи та процедури досить ефективні та технологічні, і кожен із цих методів може активно використовуватись у різних клінічних ситуаціях.