В настоящее время используется множество систем объемного моделирования в стоматологии, все они обладают своими преимуществами и недостатками. Каждая марка стремится создать наиболее продуктивную и востребованную автоматизированную среду, но оснащение лаборатории таким оборудованием – удовольствие не дешевое.
Предлагаем оценить и сравнить некоторые из распространенных CAD/CAM систем.
Общие сведения о cad cam 3d в России
Собственно, объемное моделирование и автоматизированные станки используются давно, но в промышленности они задействованы для выпуска больших партий типовых деталей. Отличие применения в стоматологии в том, что каждое изделие – индивидуальный компонент для протезирования, как абатменты или основания.
CAD\CAM представлены обширным набором систем, но в нашей стране используются следующие:
— немецкая Cerec inLab (Sirona);
— немецкая Everest (KAVO);
— немецкая Hint-Els, которая раньше называлась DigiDent;
— швейцарская DCS Precident.
Две последние занимаются исключительно выпуском систем для объемного моделирования, а первые – поставляют на отечественный рынок обширный набор стоматологических материалов.
Сам процесс создания протезных структур в системах разделен на несколько блоков:
— сканирование;
— проектирование;
— фрезерование.
Производители эти этапы разделяют или объединяют, например, у Cerec inLab сканирование и фрезерование выполняет одно устройство, что исключает их одновременное проведение. Это позволяет удешевить конструкцию аппаратов, но так же не позволяет одному станку обслуживать несколько сканеров. Sirona предложила отдельный сканер, что исключает подобные трудности.
Сканирование в кад кам
Принцип работы устройств Cerec inLab основан на методе триангуляции, работает лазерный луч: проецируется на исследуемую поверхность, фиксируется расстояние до нее.
В итоге формируется множество точек, соединенные друг с другом отрезками. Образуется модель из ряда треугольников. Модель при сканировании и штампы фиксируются воском на той же платформе, что фрезеруемая заготовка, собранная конструкция вращается и смещается по горизонтальной оси.
Все компоненты нужно грамотно расположить на подставке, чтобы не возникали затененные участки и модель не оказалась выше/ниже исследуемой области.
Другой принцип задействован в новых системах Cerec, а так же в Everest и Hint-Els. Суть его в том, что на обрабатываемую поверхность направляются световые полосы различной ширины, цифровая камера фиксирует их расположение на объекте. Конструкция при этом вращается, что дает множество цифровых снимков, которые подвергаются математическому анализу.
Сканирование проводится в несколько этапов:
— сначала предварительное по описанной схеме, когда на специальном столике фиксируется объект целиком;
— затем рассматриваются отдельные штампы тем же способом – прицельное сканирование. Этот этап необходим потому, что при предварительной оценке некоторые области единиц и поверхностей могут оказаться затененными соседними.
Именно по этой причине модели создаются разборными, что позволяет за несколько этапов просканировать все области и участки. Положение составных частей строго соответствует анатомическому, чтобы получить координаты их взаимного расположения.
DCS использует полосу лазерного света, которая проецируется на объект и регистрируется камерой.
Этапов сбора информации так же два, но, при прицельном, отдельные фрагменты крепятся каждый в своем держателе, а совмещаются с основой уже программными методами. Для этого используется метод максимально полного совмещения с координатами поверхностей.
Методы дают погрешность, если в процессе исследования возникает множество бликов.
Исключить их позволяют следующие способы:
— с Cerec inLab, Everest, HintEls рекомендуется работать со специальными гипсами, которые дают минимум бликов;
— с Cerec inLab и DCS допускается так же работать с любым гипсом класса IV;
— для Cerec inLab поверхности моделей обычно посыпают специальным порошком;
— для DCS – поверхности покрывают белой акварелью.
Поле, время и точность сканирования в рассматриваемых cad cam 3d
Различаются габариты поля сканирования для каждого типа рассматриваемых систем:
— у Cerec inLab это область в 40Х20Х16 мм;
— у Everest – 80Х80, но новое устройство бренда позволяет полностью обрабатывать модели;
— у Hint-Els и DCS – 90Х90. Практика показывает, что этого вполне достаточно для исследования всей модели целиком.
Относительно времени сканирования выделяют следующие величины:
— Cerec inLab работает со скоростью в 2 мм в минуту;
— Everest всю заготовку обрабатывает в среднем за 2-4 минуты;
— DCS собирает данные по модели в пределах 7-ми минут, а отдельные штампы сканирует до 5 минут;
— Hint-Els с одной камерой получает необходимый массив данных в пределах 2-6 минут.
Последняя марка вывела на рынок метод сканирования, задействующий сразу три камеры. В этом случае скорость обработки значительно превышает альтернативы, как повороты заготовки и проецирование полос. Естественно, негативной стороной повышения эффективности стал рост стоимости оборудования.
Относительно точности собранной информации так же есть различия.
Максимальные отклонения виртуальной модели от фактических параметров составляют:
— у Everest – 20 мкм;
— всего 4 мкм у DCS;
— Hint-Els с одной камерой демонстрирует точность в 5-15 мкм, а с тремя – 3-6 мкм;
— Cerec in lab имеет самую большую погрешность, связанную с диаметром проецируемого лазерного луча – 25 мкм.
Сравнение cad cam 3d по видам работ
В связи с параметрами оборудования разница появляется и в спектре выполняемых задач, на которые рассчитаны системы. В основном ограничения касаются размеров готовых протезных конструкций. К примеру, Cerec inLab может создавать вкладки, виниры, коронки, каркасы для мостов и одиночных реставраций протяженностью до 40 мм.
Everest отлично справляется с аналогичным набором изделий, а так же телескопическими коронками. Максимальный размер выпускаемой конструкции составляет 45 мм.
Hint-Els рассчитан на выпуск всех перечисленных протезных структур, но способен единовременно подготавливать реставрационные конструкции на весь зубной ряд, протяженностью до 14-ти единиц.
При изготовлении и сканировании в области единицы, прилегающей к мягким тканям, необходимо минимизировать толщину пленки цемента.
Сама пришеечная зона так же обрабатывается для получения определенного ее размера. Этот параметр для регулировки не используется в системах Cerec inLab и Everest, что может негативно сказаться на краевом прилегании искусственной коронки. В результате часто необходима дополнительная коррекция после фрезерования, которая проводится в клинике ручным инструментом. Край допускается менять произвольно, создавать любую форму, которую требует клинический случай.
Варианты у марок кад системы
DCS и HintEls позволяют создавать свои формы и объекты, край препарирования единицы автоматически определяется в программе, он связывается с наибольшим периметром штампа. Подготавливать единичные заготовки для этого нужно по классической схеме.
Cerec inLab задействует для определения края препарирования альтернативный метод, который является универсальным алгоритмом. Определяется участок, как граница, в которой происходит резкий переход из плоскости зуба в плоскость мягких тканей.
Обычно DCS используют для формирования конструкций с максимальной протяженностью до 12 единиц, которые ограничиваются габаритами исследуемой зоны: 80Х50Х15 мм.
С ее помощью удается фрезеровать разборные мостовидные структуры, интерлоки и экстракоронарные крепления замкового типа. Последние конструкции допускается моделировать виртуально, используя произвольные параметры, либо провести этап предварительного сканирования.
Cerec inLab и Hint-Els моделируют жевательные поверхности с задействованием программы для обработки собранных данных, Everest и DCS выполняют эту задачу методом двойного сканирования. В первом случае выполняется сканирование модели в сборе, во втором – поочередно анализируется модели и штампы.
Таким образом Cerec inLab и Hint-Els по описанной методике двойного сканирования так же способны выпускать полноценные интерлоки, балочные супраструктуры и экстракоронарные крепления замкового типа.
