Обзор результатов клинико-лабораторной оценки эффективности цифровых методов интеллектуального изготовления полных съёмных акриловых протезов
- Авторы: Верховский А.Е.1, Апресян С.В.2, Степанов А.Г.2
-
Учреждения:
- Смоленский государственный медицинский университет
- Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
- Выпуск: Том 27, № 6 (2023)
- Страницы: 591-602
- Раздел: Обзоры
- URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/368253
- DOI: https://doi.org/10.17816/dent368253
- ID: 368253
Цитировать
Полный текст
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Представлен обзор концептуальных исследований современных цифровых технологий изготовления полных съёмных акриловых протезов. Анализ данных субтрактивных и аддитивных методов компьютерного производства свидетельствует о неоспоримых преимуществах цифровых CAD/CAM-методов изготовления по сравнению с традиционными способами. Использование заведомо преполимеризованных акриловых блоков в субтрактивном методе фрезерования позволило добиться высоких физико-механических показателей, оптимальной пространственной точности и минимальной толщины изготавливаемых протезов. Кроме того, снижение количества остаточного мономера в цельных полимерных блоках позволило достичь высокой биологической инертности и безопасности изготавливаемых конструкций для тканей протезного ложа и организма пациента в целом. Метод послойной печати съёмных протезов с использованием технологий моделирования плавленого осаждения полимеров характеризуется высокой пространственной точностью изготовления конструкций любой степени сложности и уменьшением общего времени производства съёмных протезов.
Несмотря на интенсивность внедрения цифровых CAD/CAM-технологий в практику изготовления полных съёмных протезов, по-прежнему не прекращается поиск альтернативных методов модернизации известных традиционных средств и способов. Однако, по нашему мнению, процесс автоматизации и цифровизации клинико-лабораторного производства полных съёмных акриловых протезов имеет несомненные перспективы для тотальной замены методик компрессионного прессования и горячей полимеризации акрилатов. Таким образом, потенциальной перспективой ближайшего будущего является глобальная переоценка традиционных концепций изготовления полных съёмных протезов с учётом формирования инновационной цифровой CAD/CAM-философии и внедрения компьютерных интеллектуальных систем.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня инновационные цифровые технологии помогают в решении широкого спектра социальных, политических и экономических проблем, а также в реализации национальных стратегических целей общественного здравоохранения [1–4]. Наряду с расширением спектра предоставляемых услуг и повышением качества оказываемой медицинской помощи здравоохранение испытывает беспрецедентное давление по причине роста потребностей населения, касающихся качества и объёма медицинской помощи [5]. Возникшая тенденция к устойчивой лавинообразной интеллектуальной трансформации проявилась в виде оптимизации технологий повышения эффективности, скорости и качества предоставляемых медицинских услуг [6].
В настоящее время технологии искусственного интеллекта преобразуют традиционные системы оказания медицинской помощи в национальные автономные экосистемы цифрового здравоохранения, расширяя охват и повышая эффективность медицинских услуг, ориентированных на возрастающие потребности пациента [7, 8].
Компьютерные и информационные технологии оказывают всё большее влияние на стоматологическую отрасль, расширяя возможности сбора, хранения и анализа получаемых данных, а также обеспечивая модернизацию процесса промышленного и клинико-лабораторного производства [9]. Цифровые технологии искусственного интеллекта успешно применяются во всех областях стоматологии, в том числе в одном из сложнейших разделов ортопедической стоматологии — практике реабилитации пациентов с полным отсутствием зубов [10–13]. Согласно данным специальной литературы [14, 15], количество пациентов с полным отсутствием зубов в возрасте 65–74 лет составляет 22%, а имплантаты установлены всего лишь 3% (по некоторым данным — до 5%) пациентов. Несмотря на клиническую эффективность и перспективность использования дентальных имплантатов в качестве альтернативы классическим полным съёмным протезам, возможности их практического применения весьма преувеличены. Таким образом, вопросы, касающиеся установки пациентам полных съёмных протезов по-прежнему актуальны.
ОСОБЕННОСТИ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТОМАТОЛОГИИ
В настоящее время CAD/CAM-технология (CAD — computer-aided design, CAM — computer-aided manufacturing) включает в себя субтрактивные и аддитивные способы производства [16, 17]. Ранние системы компьютерного проектирования основывались на субстратном методе, заключающемся в вырезании протеза из сборного блока с помощью боров, свёрл и алмазных дисков. Сегодня субтрактивное производство заключается в обработке заготовок с применением числового программного управления методом искровой эрозии или фрезерования. Искровая эрозия представляет собой процесс субстрации металла с использованием продолжающихся искр для разрушения материала из металлического блока в соответствии с системой автоматизированного проектирования при заданных условиях. Методы фрезерования подразделяются на алмазное шлифование и твёрдосплавное фрезерование, которые в настоящее время используются вместе с CAD/CAM-устройствами CEREC (chairside economical restorations of esthetic ceramic) и CEREC inLab. В качестве последней технологии, перенесённой из обрабатывающей промышленности в стоматологию, используется лазерное фрезерование, применение которого зависит от размерного подхода и возможности рабочей оси устройства.
Методы аддитивной 3D-печати включают в себя стереолитографию (SLA), цифровую светопроекцию (DLP), струйную печать (PolyJet/ProJet), а также прямое лазерное спекание (DLMS) и селективное лазерное спекание металла (SLS) [18, 19]. Технология SLA использует ультрафиолетовый лазер для послойной полимеризации материалов и применяется для изготовления моделей зубов из жидких полимеров, чувствительных к ультрафиолетовому излучению. В методе DLP применяют ультрафиолетовый лазер и видимый свет для полимеризации при изготовлении зубных моделей, восковых моделей, съёмных частичных каркасов и временных реставраций из светочувствительных смол, полиметилметакрилата (PMMA), воска и композитных материалов. Технология PolyJet/ProJet использует серию печатающих головок для послойного нанесения материала с последующей полимеризацией.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА CAD/CAM-АКРИЛАТОВ
M.M. Gad с соавт. [20] изучали в сравнительном аспекте свойства различных групп акрилатов: SM (субтрактивный метод) (IvoCad, AvaDent); AM (аддитивный метод) (ASIGA, NextDent, FormLabs) и метод традиционной горячей полимеризации (Major base 20) — как альтернативных материалов для починки съёмных пластиночных протезов. Результаты проведённых исследований показали, что традиционные акрилаты горячей полимеризации и CAD/CAM-образцы показали близкие значения прочности сцепления на сдвиг без статистически значимых различий, в то время как для группы 3D-полимеров установлено статистически значимое снижение аналогичных показателей. Значения прочности на сдвиг значительно увеличились после обработки пластмассы мономером, за исключением групп ASIGA и NextDent, которые не показали существенных различий по сравнению с контрольными группами. Для всех материалов с предварительной пескоструйной обработкой поверхности выявлено значительное увеличение прочности на сдвиг по сравнению с контролем и применением обработки мономером.
Утверждения о первоклассных физико-механических свойствах предварительно полимеризованных PMMA-блоков экспериментально доказаны в исследовании M. Srinivasan с соавт. [21]. Повышенные показатели ударной вязкости, предельной прочности и модуля упругости делают возможным проектирование базисов съёмных протезов с минимальной толщиной без риска поломки последних. Однако наряду со столь оптимистичными прогнозами авторы исследований оставляют за собой право на проведение дополнительных долгосрочных клинических испытаний, подтверждающих выдвинутую гипотезу.
В некоторых экспериментальных исследованиях, направленных на повышение физико-химической устойчивости стоматологических полимеров, в пластмассы вводили оксид циркония, алюминия и титана [22, 23], наноалмазы [24], измельчённые наполнители природного происхождения [25], гидроксиапатит и стекловолокно [26]. G. Chladek с соавт. [13] исследовали влияние антибактериального серебро-высвобождающего наполнителя на физико-химические свойства PMMA. Ранее G. Chladek с соавт. [13] уже изучали антимикробный эффект PMMA горячего отверждения Meliodent Heat Cure (Heraeus Kulzer, Германия) с введёнными в него субмикронными неорганическими частицами натрий-водородного фосфата циркония (S-P) серебра (Milliken Chemical, США) в течение 90-дневного эксперимента. Исследование физико-механических свойств данного модифицированного полимера показало достаточно перспективные результаты. В то же время клиницисты отмечают, что ключевым моментом для достижения улучшенных механических показателей явилась необходимость соблюдения строгих массовых концентраций наполнителя в полимере. С другой стороны, потенциальное улучшение параметров и достижение желаемого синергетического эффекта могут быть достигнуты путём одномоментного использования комбинации различных наполнителей. Наряду с этим G. Chladek с соавт. [13] указывают на необходимость проведения дополнительных цитотоксических тестов, а также долгосрочного исследования явлений высвобождения ионов, остаточного мономера, дибензоилпероксида и других химических компонентов из полимера [27].
Проводя клиническое обоснование результатов и возможностей применения цифровых технологий при протезировании пациентов с полным отсутствием зубов, В.А. Семенова с соавт. [28] сообщают о необходимости последующего склеивания отфрезерованных частей будущего съёмного протеза Wieland Digital Denture (Ivoclar Vivadent, Лихтенштейн) бондом в противовес протоколу монолитного фрезерования AvaDent Digital Denture. Отмечаются некоторые преимущества субтрактивного фрезерования над аддитивным способом прототипирования, однако факт явной конкурентоспособности обеих цифровых технологий неоспорим. Клинические исследования подтвердили ряд практических достоинств цифровых методик изготовления полных съёмных протезов: высокая точность выполняемых конструкций, минимизация усадки акрилового полимера, отсутствие завышения межальвеолярной высоты, быстрота изготовления. Проведённые расчеты клинико-экономической эффективности производства полных съёмных пластиночных протезов выявили финансовую выгоду и уменьшение себестоимости при применении цифровых технологий изготовления протезов по сравнению с традиционными методами.
F. Mangano с соавт. [29], исследуя возможности CAD/CAM-изготовления полных съёмных покрывных протезов с балочной полиэфир-эфир-кетоновой (PEEK) системой фиксации на имплантатах в сочетании с предварительным внутриротовым и лицевым сканированием, пришли к выводу об уменьшении общего дискомфорта протезирования для пациента в связи сокращением времени лабораторного изготовления конструкции. Кроме того, данная технология позволяет провести изготовление полностью безметалловых протезов, сохранив высокую эстетичность и превосходные физико-механические показатели выполненной работы. Отмечая выявленные преимущества и возможные перспективы использованной методики, авторы указывают на необходимость дальнейшего исчерпывающего анализа полученных данных.
Ю.А. Вокулова и Е.Н. Жулев [30], B.J. Goodacre с соавт. [31], проводя сравнительную оценку размерной точности базисов, изготовленных традиционными и цифровыми методами, обнаружили бóльшую размерную точность базисов, изготовленных методом внутриротового лазерного сканирования и 3D-печати, по сравнению с традиционной технологией. Однако в специальной литературе имеются и альтернативные мнения: так H. Chen с соавт. [32] не нашли статистически значимых различий при исследовании аналогичных параметров базисов полных съёмных протезов.
M. Kostić с соавт. [33] провели широкомасштабное обзорное исследование физических, механических, химических и биологических аспектов применения акрилатов в стоматологической практике. Резюмируя вопрос технологии полимеризации пластмасс, специалисты отмечают четыре известных типа полимеризации: горячую, холодную, световую и микроволновую. Современный тип применяемых готовых акриловых CAD/CAM-блоков обладает наилучшими физико-механическими свойствами за счёт предварительной глубокой полимеризации полимер-мономерной смеси в идеальных заводских условиях. Данная модернизационная особенность в перспективе клинической эксплуатации позволяет добиться улучшенной биосовместимости, функциональной и эстетической долговечности готовых протезов [34]. Однако в то же время, высоко оценивая технологический прогресс совершенствования акриловых пластмасс, авторы напоминают о присущих им недостатках, заложенных в самом химизме сложных эфиров акриловых кислот и их солей. Наряду с этим продолжаются параллельные попытки улучшения физико-механических свойств акрилатов [35] путём их армирования волокнами и нановолокнами, уменьшения количества остаточного мономера и прочих токсических компонентов с целью снижения вероятности возникновения токсико-аллергических реакций, повышения биоиндифферентности и устойчивости к адгезии и колонизации микрофлорой полости рта [36]. Последнее реализуется также благодаря введению активных биоцидных агентов, подавляющих развитие патогенной бактериальной и грибковой флоры [33].
В исследовании L.A. Shinawi [37] проведены доказательные параллели между отсутствием усадки у преполимеризованных блоков акрилата и оптимальной пространственной точностью изготавливаемых CAD/CAM-протезов. Кроме того, уменьшение показателей пористости и шероховатости акриловых смол CAD/CAM, а также их устойчивость к истиранию, по сравнению с традиционными свойствами способствует уменьшению бактериальной адгезии, галитоза, а также снижает риск возникновения аспирационной пневмонии у пожилых пациентов. Успешные итоги экспериментальных исследований, имитирующих условия трёхлетней чистки зубных протезов, позволили сделать вывод о более стабильном результате и благоприятном долгосрочном прогнозе проведённого цифрового протезирования. В то же время авторы отмечают необходимость дальнейшей оценки воздействия гигиенических процедур чистки зубных протезов на другие физико-механические свойства CAD/CAM-полимеров с целью выработки оптимальных рекомендаций по уходу за протезами.
G. Çakmak с соавт. [34] изучали влияние длительной чистки зубной щёткой и термоциклирования на микрошероховатость и цветостабильность поверхности образцов полимеров, изготовленных методом 3D-печати, CAD/CAM-фрезеровки и классических акрилатов горячей полимеризации: NextDent Denture 3D+ (NextDent B.V., Soesterberg, The Netherland (ND)); Denturetec (SAREMCO Dental AG, Швейцария (SC)); Polident d.o.o (Polident, Slovenia (PD)); Promolux (Merz Dental GmbH, Германия (CNV)). Показатели микрошероховатости поверхности (Ra) регистрировали до и после процедуры полировки профилометром, цветовые показатели — спектрофотометром после полировки. В процессе эксперимента доказано, что процедура полировки обусловливала приемлемую шероховатость поверхностей всех испытуемых образцов, в то время как чистка и термоциклирование не приводили к увеличению показателя выше 0,2 мкм. Определена приемлемая цветостабильность (ND) всех испытуемых образцов после экспериментальных процедур, однако выявлен факт значительного влияния чистки и термоциклирования на интенсивность данного показателя.
P.Kraemer Fernandez с соавт. [38] изучали качество поверхности акриловых образцов, изготовленных с помощью CAD/CAM-технологии, 3D-печати и традиционного метода in vitro после окончательной полировки и поверхностного покрытия полимером. Результаты исследования выявили наилучшее качество у CAD/CAM-образцов, чем 3D- и обычных акрилатов. Однако шероховатость поверхности как тщательно полированных, так и покрытых составом с дополнительной полимеризацией образцов находилась в пределах клинически значимого порога в 0,2 мкм.
Использование готовых акриловых блоков из предварительно полимеризованного акрилового полимера способствует нейтрализации проблемы возможной усадки пластмассового теста при его отверждении, а следовательно, обеспечивает прецизионное прилегание базиса протеза к слизистой протезного ложа. Кроме того, наблюдаются повышение основных физико-механических характеристик изготовленного протеза, химическая устойчивость и долговечность функционирования в условиях потенциально агрессивной среды полости рта. Данные специальной литературы свидетельствуют о меньшем количестве остаточного мономера и о меньшем водопоглощении преполимеризованных акрилатов по сравнению с классическими, что обеспечивает бóльшую биоиндифферентность и биогигиеничность изготовленных съёмных CAD/CAM-протезов. Ряд учёных установили статистически значимое снижение уровня микробной адгезии и микробной обсеменённости цельнофрезерованных конструкций, в том числе к Сandida аlbicans. Данное обстоятельство способствует снижению возможности патогенного влияния микробиоценозов на слизистую оболочку полости рта и поэтому является действенным фактором профилактики явлений токсико-аллергической «непереносимости» съёмных акриловых протезов [39].
Сегодня отечественный опытно-экспериментальный завод «ВладМива», реализуя курс обеспечения социального суверенитета России путём импортозамещения, разрабатывает широкий спектр отечественных стоматологических расходных материалов. Одно из приоритетных инновационных направлений — разработка альтернативных базисных конструкционных материалов, в технологическом цикле которых отсутствует работа с метилметакрилатом, являющимся прекурсором синтетического опиоидного анальгетика 3-метилфентанила. Подобное ограничение продиктовано высокой химической токсичностью соединения, способствующей повреждению тканей протезного ложа и поражению всего организма в целом с формированием симптомокомплекса «непереносимости» конструкционного материала. Данное осложнение может приводить к ухудшению результатов и прогнозов комплексного лечения, к обострению хронических заболеваний и снижению качества жизни пациента [40, 41], к формированию недоверия со стороны пациента, возникновению претензий и судебных прецедентов [42] в совокупности с потерей репутации клиникой и многократными переделками протеза за счёт лечебного учреждения. Одним из перспективных материалов, удовлетворяющих вышеобозначенным приоритетным требованиям, служит полимер на основе этилметакрилата. Так, Д.И. Грачев с соавт. [43] выявили возможность значительного улучшения физико-механических характеристик и оптимизации микробиологических параметров базисного акрилового полимера «Нолатек» («ВладМива», Россия) путём отработки различных методик комбинированной термо- и фотополимеризации акрилата.
ОСОБЕННОСТИ ЭРГОНОМИКИ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛНЫХ СЪЁМНЫХ CAD/CAM-ПРОТЕЗОВ
Несомненным преимуществом CAD/CAM-технологии является значительное уменьшение времени изготовления полного съёмного протеза, а также сокращение сроков адаптации за счёт снижения количества необходимых коррекций у пациента. Последнее достигается филигранным воспроизведением пространственной точности и строгой конгруэнтностью базиса тканям протезного ложа. Особенную актуальность данные преимущества приобретают в практике геронтостоматологии, а также при тяжёлых общесоматических заболеваниях пациента, когда частое посещение врача крайне затруднено [44]. Не являются исключением и лица с неудовлетворительным психическим статусом и различными неврологическими расстройствами [45]. Вся процедура изготовления протеза укладывается в два посещения, причём в первое посещение происходит снятие оттисков, определение центрального соотношения и цвета искусственных зубов, что занимает приблизительно 1–2 ч в зависимости от практического опыта клинициста. Во второе посещение проводится сдача съёмных протезов и координация плана дальнейшего наблюдения пациента в соответствии с принципом законченности лечения.
Важным преимуществом цифровой методики является возможность электронного архивирования информации о пациенте с автоматической генерацией портфолио и долгосрочным хранением личных данных с возможностью последующего их использования [46]. Цифровая информационная база значительно ускоряет и облегчает работу клиницистов при необходимости использования трёхмерных изображений, связанных с проектированием съёмных CAD/CAM-протезов [35]. Данные электронного архива могут быть в любой момент использованы для изготовления временного иммедиат-протеза [47], повторного протезирования, а также для изготовления дубликата протеза при возникновении острой необходимости. Вновь изготовленные протезы будут иметь аналогичные геометрические параметры и идеальное прилегание к тканям протезного ложа, что значительно минимизирует как время изготовления, так и время адаптации пациента к новой копии протеза. Немаловажное значение электронный архив имеет и для реализации последующего комплексного лечения пациента. Возникшую в будущем потребность в проектировании хирургического или рентгенографического шаблона для установки дентальных имплантатов можно легко удовлетворить с помощью сохранённых ранее данных.
Для получения клинико-лабораторного подтверждения возможности потенциальной интеграции CAD/CAM в повседневную клиническую практику G. Bonnet с соавт. [48] изучили 15 полных съёмных пластиночных протезов, изготовленных с помощью инновационной системы Wieland Digital Denture. При работе с системой выявлена возможность стандартизации процедуры и сокращения количества клинических сеансов. Однако авторы исследования отмечают, что во избежание разочарований от использования системы необходимо проводить дополнительное обучение сотрудников виртуальному цифровому моделированию [49]. Требуются также увеличение возможностей программного обеспечения и модернизация процесса сканирования по причине существенных различий величины податливости отдельных участков слизистой оболочки протезного ложа.
Проводя исчерпывающий анализ преимуществ изготовленных полных съёмных пластиночных CAD/CAM-протезов, N.M. Janeva с соавт. [46] указывают, что помимо сокращения числа клинических этапов (до двух) отмечается значительное уменьшение общего времени клинического приёма (примерно на 3,5 ч) по сравнению с традиционной методикой. Кроме того, выявлена более высокая точность изготовления базисов, показателей жевательной эффективности, фиксации и удержания протезов на тканях протезного ложа. Авторы отмечают наличие взаимосвязи данных параметров с уникальностью технологии изготовления протезов, предполагающей особый способ обработки фотополимеризованного блока при отсутствии явлений полимеризационной усадки акрилата. Приводя результаты сравнительных исследований содержания остаточного мономера в CAD/CAM- и традиционных протезах, авторы ссылаются на данные специальной литературы. Так, O. Steinmassl с соавт. [50] опровергли гипотезу о наличии статистически значимой разницы содержания остаточного мономера при использовании вышеупомянутых методик. Количество остаточного мономера в CAD/CAM- и термополимеризованных образцах было примерно одинаковым и не превышало клинически допустимых величин, что, по мнению авторов, связано с метакриловой природой связующих компонентов, используемых для фиксации искусственных зубов к фрезерованным гнёздам CAD/CAM-базисов.
Успешная реализация концепции цифровых решений в повседневной клинической практике требует от специалиста высококвалифицированной подготовки в области САD/САМ-производства [51], а также знаний технологических свойств тождественных конструкционных материалов. Так, L.W. May с соавт. [52], изучая трёхмерное пространственное соответствие базисов архитектонике протезного ложа in vitro, выявили несовершенство алгоритма автоматического наложения точечных регистрируемых параметров анатомических ориентиров, с использованием совмещения ближайших соответствующих точек между двумя поверхностями. По мнению авторов, не учитывался также ряд динамических характеристик слизистой оболочки, включая индивидуальные особенности слюновыделения.
M.S. Bilgin с соавт. [8] подвергли исчерпывающему анализу технологию автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM), а именно фрезерования и быстрого прототипирования (RP) для изготовления съёмных зубных протезов. В результате экспертного исследования научных баз данных с 1987 по 2014 гг. были обобщены существующие разработки, оценены преимущества и недостатки CAD/CAM и RP для изготовления съёмных зубных протезов. Авторы заключили, что современные инновации, а также технологические методы CAD/CAM и RP стали самостоятельным разделом медицинской информатики, который нуждается в обеспечении квалифицированным техническим персоналом для выполнения специализированных вычислительных операций.
Актуальные стоматологические инновации и цифровые CAD/CAM-технологии позволяют максимально удалённо организовать процесс изготовления съёмных конструкций от начала до конца, достичь превосходных функциональных и эстетических результатов лечения [38], значительно сократив суммарное время пребывания пациента в клинике. По мнению авторов, перспективной вехой изготовления съёмных ортопедических конструкций является разработка средств диагностики и анализа лицевых параметров для создания виртуальных моделей и последующей визуализации в сочетании с цифровой записью и потоковой передачей до логичного завершения с помощью CAM.
Схожей точки зрения придерживаются С. Cheng с соавт. [53], разрабатывая методику виртуальной интерактивной реконструкции морфологии лица после челюстно-лицевых операций на основе анализа основных цифровых компонентов. Традиционно вопросам комплексного планирования реконструкции челюстно-лицевой области была присуща значительная доля субъективизма, продиктованного личным клиническим опытом и ожиданиями специалистов. Классический диагностический паттерн исключал возможность точного прогнозирования изменения внешнего вида лица и мягких тканей после операции, что увеличивало частоту случаев неудовлетворённости пациентов результатами лечения и повторных оперативных вмешательств. С развитием технологий искусственного интеллекта появилась надёжная цифровая база для научно-обоснованного количественного анализа и точного планирования будущей реабилитации пациента [54]. Так, отличительной особенностью предложенной методики является анализ основных компонентов для построения модели прогнозирования упругой деформации кожных покровов, что обеспечивает получение интуитивно понятной цифровой 3D-модели.
Данный метод позволяет интерактивно регулировать и предсказывать амплитуду возможной деформации мягких тканей лица путём контроля параметров с учётом индивидуальных особенностей [55]. Метод интеллектуального анализа основных компонентов используется для построения модели прогнозирования упругой деформации кожных покровов и создания интуитивно понятной цифровой 3D-модели.
N.M. Janeva с соавт. [46] на основании собственных данных и сведений специальной литературы попытались обобщить практические преимущества CAD/CAM-технологии для врача-стоматолога и пациента. Помимо уменьшения кратности посещений и времени клинического приёма, возможности заполнения виртуального хранилища цифровых сведений в базе данных производителя (GDS), авторы также обращают внимание на отсутствие полимеризационной усадки акрилового полимера, уменьшение пористости и адгезии Candida albicans к поверхностям протеза. Отсутствие полимеризационной усадки увеличивает точность, улучшает фиксацию и стабилизацию протезов [31, 56, 57]. Виртуальный характер процесса моделирования позволяет создать индивидуальные анатомические особенности рельефа базиса съёмного протеза, определить его минимально допустимую толщину, что в значительной мере повышает привлекательность конструкции для пациента, оправдывая даже самые высокие запросы и ожидания [58]. Особенную актуальность цифровые методы протезирования приобретают в практике ортопедической реабилитации слабоумных пациентов и лиц с психическими заболеваниями [59], равно как и в геронтостоматологии — традиционно сложнейших разделах зубопротезирования. С учётом сложности обозначенной проблематики (в частности, наблюдается устойчивая тенденция необоснованного расширения показаний к проведению имплантационного лечения) необходимо продолжать поиск методов её устранения. Одним из альтернативных способов эффективного решения данных задач является широкое внедрение в клиническую практику CAD/CAM-технологии изготовления съёмных протезов, обеспечивающей удобство работы врача-стоматолога и комфорт пациента.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лидерами на рынке цифровой стоматологии сегодня являются технологии субтрактивного и аддитивного производства полных съёмных акриловых протезов. Предварительный анализ данных отечественной и зарубежной специальной литературы позволяет сделать вывод о наличии конкурентных преимуществ и перспектив развития цифровых методов изготовления протезов. Результаты научных исследований свидетельствуют о высокой биоиндифферентности, геометрической и пространственной точности изготавливаемых конструкций, физико-механической устойчивости и химической инертности при функционировании в условиях агрессивной среды полости рта, высокой эргономике и комфорте реализуемых технологий, экономии общего времени изготовления и уменьшении финансовых издержек на производство протезов.
Следует отметить, что, несмотря на многочисленные попытки разработать новые базисные материалы и модификации уже существующих, неоспоримое первенство по частоте использования по-прежнему принадлежит производным акриловой и метакриловой кислот. Однако внедрение в практику изготовления полных съёмных пластиночных протезов инновационных цифровых CAD/CAM-технологий позволило преодолеть большинство традиционных проблем, связанных с несовершенством процесса формовки и полимеризации базисных акрилатов.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Вклад авторов. Все авторы в равной степени принимали участие в написании статьи; внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследований, сбор, анализ данных и подготовку статьи. Наибольший вклад распределён следующим образом: А.Е. Верховский — сбор и анализ литературных источников, написание текста и редактирование статьи; С.В. Апресян — курирование и концептуализация исследования, анализ данных, подготовка, рецензирование и правка публикации; А.Г. Степанов — разработка методологии, проблематизация, категоризация, анализ данных, подготовка, рецензирование и правка публикации.
ADDITIONAL INFORMATION
Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.
Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.
Authors’ contribution. All authors equally participated in the writing of the article; made a significant contribution to the development of the concept, research, data collection, analysis and preparation of the article. A.E. Verkhovskiy — collection and analysis of literary sources, writing and editing of the article; S.V. Apresyan — curation and conceptualization of the research; data analysis, preparation, proofreading and editing of the publication; A.G. Stepanov — methodological development, problematisation and data catetorization, data analysis, preparation, proofreading and editing of the publication.
Об авторах
Андрей Евгеньевич Верховский
Смоленский государственный медицинский университет
Email: a.verhovskii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1627-9099
SPIN-код: 7617-8166
канд. мед. наук, доцент
Россия, 214012, Смоленск, ул. Кашена, д. 2Самвел Владиславович Апресян
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Email: apresyan@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-3281-707X
SPIN-код: 6317-9002
д-р мед. наук, профессор
Россия, МоскваАлександр Геннадиевич Степанов
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Автор, ответственный за переписку.
Email: stepanovmd@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6543-0998
SPIN-код: 5848-6077
д-р мед. наук, профессор
Россия, МоскваСписок литературы
- Гветадзе Р.Ш., Андреева С.Н., Бутова В.Г., Чегерова Т.И. Разработка экспертной оценки качества стоматологической помощи // Стоматология. 2021. Т. 100, № 1. С. 73–78. EDN: UBWBCT doi: 10.17116/stomat202110001173
- Кулаков А.А., Андреева С.Н., Фурчакова А.В. Внутренний контроль качества и безопасности медицинской деятельности в сфере информационного взаимодействия пациента и медицинской организации // Стоматология. 2022. Т. 100, № 1. С. 79–83. EDN: AOIOIC doi: 10.17116/stomat202210101179
- Аксенова Е.И., Горбатов С.Ю. Цифровизация здравоохранения: опыт и примеры трансформации в системах здравоохранения в мире. Москва : ГБУ «НИИОЗММ ДЗМ», 2020. 44 с. EDN: FKKUNV
- Муслов С.А., Рузуддинов Н.С., Арутюнов С.Д., и др. Качество жизни пациентов с полной утратой зубов и психометрические свойства опросника OHIP-20 DG. Часть 3. Исследование латентных переменных // Российский стоматологический журнал. 2021. Т. 25, № 6. С. 483–493. EDN: HEFVPP doi: 10.17816/1728-2802-2021-25-6-483-493
- Древаль А.В., Древаль О.А. Цифровая медицина. Руководство для врачей. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2023. 272 с.
- Ряховский А.Н., Степанов А.Г., Апресян С.В., Золотарев Н.Н. Сочетанное использование результатов 2D- и 3D-моделирования для идентичного воспроизведения прототипа улыбки. Клинический случай // Клиническая стоматология. 2021. Т. 24, № 4. С. 92–95. EDN: OCBRZV doi: 10.37988/1811-153X_2021_4_92
- Бессонова Е.А., Нуриева Н.С. Классический и цифровой подход к индексной оценке гигиенического состояния рта // Стоматология. 2022. Т. 101, № 6. С. 14–17. EDN: QDCEYI doi: 10.17116/stomat202210106114
- Bilgin M.S., Baytaroğlu E.N., Erdem A., Dilber E. A review of computer-aided design/computer-aided manufacture techniques for removable denture // Eur J Dent. 2016. Vol. 10, N 2. P. 286–291. doi: 10.4103/1305-7456.178304
- Семенова В.А. Оптимизация и подтверждение клинико-экономической эффективности протокола зубного протезирования пациентов с полным отсутствием зубов с использованием цифровых стоматологических технологий : дис. … канд. мед. наук. Москва, 2022. 183 с. EDN: TRJEBX
- Апресян С.В., Степанов А.Г., Антоник М.М., и др. Комплексное цифровое планирование стоматологического лечения. Москва : Мозартика, 2020. 398 с. EDN: BFHWAT
- Ряховский А.Н., Мурадов М.А., Ерохин В.А. Изучение точности виртуальной репозиции нижней челюсти. Стоматология. 2022. Т. 101, № 4. С. 53–60. EDN: KVGLBG doi: 10.17116/stomat202210104153
- Skorulska A., Piszko P., Rybak Z., et al. Review on polymer, ceramic and composite materials for CAD/CAM indirect restorations in dentistry — application, mechanical characteristics and comparison // Materials (Basel). 2021. Vol. 14, N 7. P. 1592. doi: 10.3390/ma14071592
- Chladek G., Pakieła K., Pakieła W., et al. Effect of antibacterial silver-releasing filler on the physicochemical properties of poly(methylmethacrylate) denture base material // Materials (Basel). 2019. Vol. 12, N 24. P. 4146. doi: 10.3390/ma12244146
- Grunnert I. Пациент с полной адентией — что делать? // Новое в стоматологии. 2013. № 2. С. 4–9.
- Нестеров А.М. Комплексный подход к ортопедическому лечению больных при сочетании полного и частичного отсутствия зубов на челюстях : дис. … док. мед. наук. Самара, 2016. 316 с. EDN: SNHNGB
- Ряховский А.Н. Цифровая стоматология. Москва : Авантис, 2010. 282 с.
- Эртесян А.Р., Садыков М.И., Нестеров А.М. Влияние направления 3D-печати на точность изготовления полных съёмных пластиночных протезов с использованием технологии стереолитографии // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 1-3. С. 66–72. EDN: NKEPAU doi: 10.23670/IRJ.2021.103.1.066
- Бугаев И.В. Роль компьютерного моделирования в аддитивных технологиях // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 5-3. С. 64–66. EDN: VXMFNP doi: 10.18454/IRJ.2016.47.054
- Эртесян А.Р., Садыков М.И., Нестеров А.М. Обзор технологий 3D-печати в стоматологии // Медико-фармацевтический журнал «Пульс». 2020. Т. 22, № 10. С. 15–18. EDN: NGOLGM doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-10-15-18
- Gad M.M., Albazroun Z., Aldajani F., et al. Repair bond strength of conventionally and digitally fabricated denture base resins to auto-polymerized acrylic resin: surface treatment effects in vitro // Materials (Basel). 2022. Vol. 15, N 24. P. 9062. doi: 10.3390/ma15249062
- Srinivasan M., Cantin Y., Mehl A., et al. CAD/CAM milled removable complete dentures: an in vitro evaluation of trueness // Clin Oral Investig. 2017. Vol. 21, N 6. P. 2007–2019. doi: 10.1007/s00784-016-1989-7
- Иванов С.Ю., Карасенков Я.Н., Латута Н.В., и др. Применение наночастиц металлов и их оксидов в стоматологических композитных материалах и конструкциях. Обзор (часть 1) // Клиническая стоматология. 2022. Т. 25, № 4. С. 159–165. EDN: HMAOJC doi: 10.37988/1811-153X_2022_4_159
- Zidan S., Silikas N., Alhotan A., et al. Investigating the mechanical properties of ZrO2-impregnated PMMA nanocomposite for denture-based applications // Materials (Basel). 2019. Vol. 12, N 8. P. 1344. doi: 10.3390/ma12081344
- Al-Harbi F.A., Abdel-Halim M.S., Gad M.M., et al. Effect of nanodiamond addition on flexural strength, impact strength, and surface roughness of PMMA denture base // J Prosthodont. 2019. Vol. 28, N 1. P. 417–425. doi: 10.1111/jopr.12969
- Sabbatini A., Lanari S., Santulli C., Pettinari C. Use of almond shells and rice husk as fillers of poly(methylmethacrylate) (PMMA) composites // Materials (Basel). 2017. Vol. 10, N 8. P. 872. doi: 10.3390/ma10080872
- Somani M.V., Khandelwal M., Punia V., Sharma V. The effect of incorporating various reinforcement materials on flexural strength and impact strength of polymethylmethacrylate: a meta-analysis // J Indian Prosthodont Soc. 2019. Vol. 19, N 2. P. 101–112. doi: 10.4103/jips.jips_313_18
- Косырева Т.Ф., Воейкова О.В. Клинико-лабораторные исследования светоотверждаемого базисного материала для изготовления внутриротовых ортодонтических приспособлений // Стоматология. 2021. Т. 100, № 5. С. 58–61. EDN: GCOOZQ doi: 10.17116/stomat202110005158
- Семенова В.А., Терехов М.С., Апресян С.В., Степанов А.Г. Клиническое обоснование применения цифровых технологий при протезировании пациентов с полным отсутствием зубов // Клиническая стоматология. 2022. Т. 25, № 1. С. 98–106. doi: 10.37988/1811-153X_2022_1_98
- Mangano F., Mangano C., Margiani B., Admakin O. Combining intraoral and face scans for the design and fabrication of computer-assisted design/computer-assisted manufacturing (CAD/CAM) polyether-ether-ketone (PEEK) implant-supported bars for maxillary overdentures // Scanning. 2019. Vol. 2019. P. 4274715. doi: 10.1155/2019/4274715
- Вокулова Ю.А., Жулев Е.Н. Результаты изучения цифровых изображений базисов полных съёмных протезов, изготовленных с помощью 3D-печати и традиционных технологий // Клиническая стоматология. 2021. № 1. С. 131–135. EDN: JZKKQO doi: 10.37988/1811-153X_2021_1_131
- Goodacre B.J., Goodacre C.J., Baba N.Z., Kattadiyil M.T. Comparison of denture base adaptation between CAD-CAM and conventional fabrication techniques // J Prosthet Dent. 2016. Vol. 116, N 2. P. 249–256. doi: 10.1016/j.prosdent.2016.02.017
- Chen H., Wang H., Lv P., et al. Quantitative evaluation of tissue surface adaption of CAD-designed and 3D printed wax pattern of maxillary complete denture // Biomed Res Int. 2015. Vol. 453968. doi: 10.1155/2015/453968
- Kostić M., Igić M., Gligorijević N., et al. The use of acrylate polymers in dentistry // Polymers (Basel). 2022. Vol. 14, N 21. P. 4511. doi: 10.3390/polym14214511
- Çakmak G., Molinero-Mourelle P., De Paula M.S., et al. Surface roughness and color stability of 3D-printed denture base materials after simulated brushing and thermocycling // Materials (Basel). 2022. Vol. 15, N 18. P. 6441. doi: 10.3390/ma15186441
- Jain S., Sayed M.E., Shetty M., et al. Physical and mechanical properties of 3D-printed provisional crowns and fixed dental prosthesis resins compared to CAD/CAM milled and conventional provisional resins: a systematic review and meta-analysis // Polymers (Basel). 2022. Vol. 14, N 13. P. 2691. doi: 10.3390/polym14132691
- Косырева Т.Ф., Лебеденко И.Ю., Воейкова О.В., и др. Армирование светоотверждаемого полимера для базисов ортодонтических аппаратов // Стоматология. 2021. Т. 100, № 4. С. 83–87. EDN: KRQWYP doi: 10.17116/stomat202110004183
- Shinawi L.A. Effect of denture cleaning on abrasion resistance and surface topography of polymerized CAD CAM acrylic resin denture base // Electron Physician. 2017. Vol. 9, N 5. P. 4281–4288. doi: 10.19082/4281
- Kraemer Fernandez P., Unkovskiy A., Benkendorff V., et al. Surface characteristics of milled and 3D printed denture base materials following polishing and coating: an in-vitro study // Materials (Basel). 2020. Vol. 13, N 15. P. 3305. doi: 10.3390/ma13153305
- Janeva N., Kovacevska G., Janev E. Complete dentures fabricated with CAD/CAM technology and a traditional clinical recording method // Open Access Maced J Med Sci. 2017. Vol. 5, N 6. P. 785–789. doi: 10.3889/oamjms.2017.169
- Арутюнов С.Д., Муслов С.А., Чижмаков Е.А., и др. Качество жизни пациентов с полной утратой зубов и психометрические свойства опросника OHIP-20 DG. Часть 1. Валидизация и автоматизация // Российский стоматологический журнал. 2021. Т. 25, № 5. С. 387–397. EDN: HMEZGY doi: 10.17816/1728-2802-2021-25-5-387-397
- Муслов С.А., Нохрин Д.Ю., Арутюнов С.Д., и др. Качество жизни пациентов с полной утратой зубов и психометрические свойства опросника OHIP-20 DG. Часть 4. Оценка параметров с помощью нелинейного анализа главных компонент по алгоритму CatPCA // Российский стоматологический журнал. 2021. Т. 25, № 6. С. 495–503. EDN: YXMLYE doi: 10.17816/1728-2802-2021-25-6-495-503
- Розов Р.А., Трезубов В.Н., Попов В.Л., и др. Автоматизированное цифровое исследование в судебно-стоматологической экспертизе для сопоставления объемной модели и архивных фотографий полных съёмных протезов // Стоматология. 2022. Т. 101, № 3. С. 61–69. EDN: NAQEDB doi: 10.17116/stomat202210103161
- Грачев Д.И., Царев В.Н., Маджидова Е.Р., и др. Физико-механические и микробиологические характеристики первого отечественного базисного материала гибридной полимеризации // Клиническая стоматология. 2021. № 1. С. 144–148. EDN: SWZZXB doi: 10.37988/1811-153X_2021_1_144
- Arai K., Tanaka Y., Matsuda S., et al. Complete denture fabrication using digitally fabricated copy dentures for a patient with moderate dementia // Case Rep Dent. 2021. Vol. 20221. P. 9385095. doi: 10.1155/2021/9385095
- Oweis Y., Ereifej N., Al-Asmar A., Nedal A. Factors affecting patient satisfaction with complete dentures // Int J Dent. 2022. Vol. 2022. P. 9565320. doi: 10.1155/2022/9565320
- Janeva N.M., Kovacevska G., Elencevski S., et al. Advantages of CAD/CAM versus conventional complete dentures — a review // Open Access Maced J Med Sci. 2018. Vol. 6, N 8. P. 1498–1502. doi: 10.3889/oamjms.2018.308
- Бабич В.В. Клинический пример использования временной съёмной конструкции после имплантационного лечения // Клиническая стоматология. 2021. Т. 24, № 3. С. 109–111. EDN: PSXYTV doi: 10.37988/1811-153X_2021_3_109
- Bonnet G., Batisse C., Bessadet M., Nicolas E., Veyrune J.L. A new digital denture procedure: a first practitioners appraisal // BMC Oral Health. 2017. Vol. 17, N 1. P. 155. doi: 10.1186/s12903-017-0440-z
- Успенская О.А., Спиридонова С.А., Брагина О.М., Рузина К.А. Медицинское образование в условиях ускоренной цифровизации образовательного процесса на фоне короновирусной инфекции, вызванной вирусом COVID-19 // Клиническая стоматология. 2021. Т. 24, № 2. С. 136–140. EDN: TOGSEA doi: 10.37988/1811-153X_2021_2_136
- Steinmassl O., Offermanns V., Stöckl W., et al. In vitro analysis of the fracture resistance of CAD/CAM denture base resins // Materials (Basel). 2018. Vol. 11, N 3. P. 401. doi: 10.3390/ma11030401
- Ishida Y., Kuwajima Y., Kobayashi T., et al. Current Implementation of digital dentistry for removable prosthodontics in US dental schools // Int J Dent. 2022. Vol. 2022. P. 7331185. doi: 10.1155/2022/7331185
- May L.W., John J., Seong L.G., et al. Comparison of cooling methods on denture base adaptation of rapid heat cured acrylic using a three dimensional superimposition technique // J Indian Prosthodont Soc. 2021. Vol. 21, N 2. P. 198–203. doi: 10.4103/jips.jips_41_21
- Cheng C., Cheng X., Dai N., et al. Facial morphology prediction after complete denture restoration based on principal component analysis // J Oral Biol Craniofac Res. 2019. Vol. 9, N 3. P. 241–250. doi: 10.1016/j.jobcr.2019.06.002
- Апресян С.В., Степанов А.Г., Гаджиев М.А., и др. Клиническая эффективность окклюзионных шин, изготовленных методом компьютерного моделирования и объемной печати, у пациентов с бруксизмом: результаты исследования и клинический случай // Российский стоматологический журнал. 2022. Т. 26, № 3. С. 199–210. EDN: QPTDLN doi: 10.17816/1728-2802-2022-26-3-199-211
- Колсанов А.В., Попов Н.В., Аюпова И.О., Ивлева А.И. Согласованность мнений экспертов при изучении позиции опорных точек для изучения мягкотканного профиля лица на цифровых телерентгенологических снимках боковой проекции черепа // Стоматология. 2021. Т. 100, № 4. С. 49–54. EDN: XXZZYS doi: 10.17116/stomat202110004149
- Infante L., Yilmaz B., McGlumphy E., Finger I. Fabricating complete dentures with CAD/CAM technology // J Prosthet Dent. 2014. Vol. 111, N 5. P. 351–355. doi: 10.1016/j.prosdent.2013.10.014
- Bidra A.S., Taylor T.D., Agar J.R. Computer-aided technology for fabricating complete dentures: systematic review of historical background, current status, and future perspective // J Prosthet Dent. 2013. Vol. 109, N 6. P. 361–366. doi: 10.1016/S0022-3913(13)60318-2
- Schwindling F.S., Stober T. A comparison of two digital techniques for the fabrication of complete removable dental prostheses: a pilot clinical study // J Prosthet Dent. 2016. Vol. 116, N 5. P. 756–763. doi: 10.1016/j.prosdent.2016.03.022
- Unkovskiy A., Wahl E., Zander A.T., et al. Intraoral scanning to fabricate complete dentures with functional borders: a proof-of-concept case report // BMC Oral Health. 2019. Vol. 19, N 1. P. 46. doi: 10.1186 /s12903-019-0733-5