Intraorální skenery - SOUČASNOST a budoucnost

Intraorální skenery: Transformační technologie v moderní stomatologii

 

 

Digitální zubní lékařství se rychle změnilo z nově vznikajícího konceptu na nedílnou součást každodenní zubní praxe. Intraorální skenery jsou příkladem této digitální revoluce ve stomatologii. Na rozdíl od tradičních zubních otisků pomocí otiskovacího materiálu uloženého ve vaničkách pořizují intraorální skenery přímo 3D digitální otisky ústní dutiny. Digitalizace intraorálních struktur umožnila pokročilé aplikace v záchovné stomatologii, ortodoncii, protetice a plánování ústní chirurgie. Intraorální skenery přinesly ve srovnání s konvenčními otisky řadu klinických výhod a slibují změnu zkušeností pacientů a zlepšení výsledků zdravotní péče v ústní dutině.

 

V tomto obsáhlém článku najdete podrobný přehled intraorálního skenování, včetně:

 

- Historie a vývoj technologie intraorálního skenování

- Základní principy a metodika intraorálních skenerů

- Digitální otiskovací pracovní postup s využitím intraorálních skenerů

- Dostupné typy intraorálních skenerů a jejich rozdíly

- Klinické výhody a využití intraorálních skenerů

- Omezení a úvahy při používání intraorálních skenerů

- Pohled pacientů na intraorální digitální skenování

- Vliv intraorálních skenerů na zubní laboratoře

- Náklady na implementaci a ekonomické aspekty zavádění intraorálních skenerů

- Budoucnost technologie a aplikací intraorálního skenování

 

 

Intraorální skenování znamená použití ručních digitálních intraorálních skenerů k přímému pořizování přesných 3D snímků povrchu ústních struktur včetně zubů, měkkých tkání, kostí a výplní. Skenovací hůlka se pomalu přetáhne přes všechny oblasti zájmu v ústech, přičemž vizualizace v reálném čase na obrazovce umožňuje klinickému lékaři zajistit úplné snímání. Sofistikovaný software spojí naskenované snímky do souvislého digitálního otisku, který je velmi přesný až do mikroskopických detailů.

 

Na rozdíl od fyzických zubních otisků, které se musí odeslat do zubní laboratoře, se digitální skenovací soubory okamžitě nahrají a přenesou elektronicky. Proces výplně pak pokračuje digitálně, kdy se pomocí CAD/CAM navrhují a vyrábějí výrobky, jako jsou korunky, můstky, rovnátka a implantáty. Intraorální skenování zcela eliminuje potřebu tradičních otiskovacích materiálů, misek, dezinfekce, přepravy a skladování.

 

Intraorální skenery zachycují složité anatomické struktury pomocí optického skenování, konfokálního zobrazování nebo jejich kombinací. Skenery u křesla umožňují zubním lékařům provádět v ordinaci digitální otisky pro výplně zubů, jako jsou zubní náhrady, korunky, dýhy a inleje, ještě týž den. Komplexní vysoce přesné skenery jsou ideální pro složité rehabilitační případy. Přenosné intraorální skenery podporují digitální otisky v satelitních ordinacích a v domácnostech pacientů pro starší nebo zdravotně postižené pacienty.

 

 

Digitální intraorální otisky byly sice koncipovány již v 80. letech 20. století, ale omezení mapování povrchu bránila jejich realizovatelnému vývoji až do roku 2000. První použitelný intraorální skener byl představen v roce 2006 společností Cadent pro ortodontické digitální otisky. V roce 2011 umožnilo uvedení skeneru Lava C.O.S. od společnosti 3M pořizování intraorálních otisků pro výplně u křesla.

 

První intraorální skenery byly pomalé, snímaly pouze povrch zubů a měly nedostatečný software. Rychlý technologický pokrok v oblasti optiky, 3D zobrazování, výpočetního výkonu a softwarového inženýrství však přispěl k výraznému zlepšení rychlosti, přesnosti a pracovního postupu skenování. Do roku 2015 se objevily rozsáhlé možnosti vysoce přesných intraorálních skenerů, které se začaly široce používat v protetické a výplňové praxi.

 

Současní digitálně zaměření studenti zubního lékařství a mladší zubní lékaři jsou hnací silou další popularizace intraorálních skenerů. S klesající cenou a dalším zdokonalováním technologie jsou intraorální skenery připraveny stát se standardem péče a možná během deseti let zastarají fyzické otisky.

 

 

 

I když se typy intraorálních skenerů liší, všechny mají společné technické principy a pracovní postup skenování. Pochopení základních principů vám poskytne informace o možnostech a omezeních.

 

Intraorální skenery jsou ruční zařízení ve tvaru hůlky o velikosti elektrického zubního kartáčku. Při optickém skenování vysílá hůlka bezpečný strukturovaný světelný obrazec laserového nebo jiného světla, který je zkreslen 3D konturami povrchu ústní dutiny. Toto zkreslení je zachyceno senzory a dekódováno softwarem, který mapuje topologické charakteristiky.

 

Konfokální skenování využívá bodové laserové pulzování se senzory k měření změn výšky mikropovrchu s extrémně vysokým rozlišením. Polarizace a interference světla mohou rovněž pomoci při optimalizaci získávání obrazu. Skenery mohou kombinovat více skenovacích technologií pro dosažení lepších výsledků.

 

Během skenování jsou kamera a pohybové senzory hůlky přesně sledovány ve 3D prostoru. Komplexní výpočetní transformace spojí dohromady tisíce naskenovaných snímků a vytvoří jednotný 3D digitální model. Moderní skenery používají streamování videa, které je efektivnější než snímání jednotlivých snímků.

 

Před skenováním zubních oblouků se umístí lícní retraktory, aby se zajistil přístup k přímému pohledu. Zubní lékař poté systematicky skenuje všechny plochy, počínaje okluzní, následně lingvální, bukální a interproximální. Pro registraci skusu pacient při snímání okluze kousne do snímací plochy nebo destičky. Případné vynechané oblasti se naskenují znovu, dokud není zmapována kompletní anatomie zubů a zarovnání skusu.

 

Hůlka se pohybuje rovnoměrným tempem ve vzdálenosti asi 5-10 mm od povrchu. Vizuální navádění informuje obsluhu o tom, kdy je třeba provést další skenování. Celý proces intraorálního skenování obvykle trvá 5-15 minut v závislosti na složitosti případu a zručnosti operatéra. Okamžitý náhled na obrazovce umožňuje kontrolu chyb a opakování neadekvátních oblastí.

 

Po splnění podmínek se 3D model nahraje pro diagnostiku a plánování. Digitální otisk obsahuje složitou barevnou topologii povrchu s přesností na ~ 20 mikronů - dostatečnou pro jakoukoli stomatologickou aplikaci včetně všeobecné a specializované praxe.

 

 

K dispozici je řada modelů intraorálních skenerů od různých výrobců. Lze je obecně rozdělit na rychlé in-office systémy pro přímé restaurování u křesla a vysoce přesné komplexní skenery pro komplexní rehabilitaci a nepřímé lepení. Skenery se výrazně liší v mechanice skenování, pracovním postupu, softwarových možnostech, rychlosti, přesnosti, ergonomii a ceně.

 

Většina zubních ordinací volí skenery u křesla kvůli pohodlí a cenové výhodnosti. Patří mezi ně 3Shape TRIOS, Medit i500, Dentsply Sirona Primescan, Align Technology iTero a Carestream CS 3700/3600. Vyvažují adekvátnost skenování, jednoduchost a cenovou dostupnost. Dělají však kompromisy v přesnosti a funkčnosti softwaru, což omezuje vhodnost pro komplexní náhrady celých úst.

 

Specializované vysoce přesné intraorální skenery, jako jsou 3Shape TRIOS 3 a Carestream CS 3600/3700, nabízejí díky konfokální mikroskopii a pokročilé optice výjimečnou přesnost až na 10 mikronů. To podporuje rozsáhlou rehabilitaci zahrnující více můstků, implantátů a fazet. Jejich součástí je také sofistikovaný software pro úpravu skusu, označování okrajů a analýzu okluze. Nevýhodou je pomalejší výkon, objemnější velikost hůlky a cena přesahující $40 000.

 

Přenosné lehké skenery, jako jsou Medit i500, XiO 5 a GC Aadva, umožňují pořizování digitálních otisků v satelitních ordinacích, nemocnicích a domácích podmínkách pro pacienty se speciálními potřebami. Ergonomie hůlky a jednoduchost softwaru usnadňují používání. Pohodlná mobilita je ovšem za cenu poněkud snížené kvality zobrazování a softwarových možností.

 

Vyhodnocení možností vyžaduje vyvážení adekvátnosti skenování, přesnosti, ergonomie, efektivity pracovního postupu, softwaru nástroje, servisní smlouvy, podpora společnosti a náklady na potřeby praxe. Specializované praxe mohou ospravedlnit investici do špičkových systémů, zatímco pro všeobecné zubní lékařství postačí úspornější modely. Doporučuje se zkušební skenování s jakýmkoli potenciálním intraorálním skenerem.

 

 

Intraorální skenery nabízejí oproti tradičním snímkům významné výhody, které podporují jejich zavádění. Mezi nejvýznamnější výhody patří:

 

Zkušenosti pacientů - Intraorální skenování zcela eliminuje nepříjemné konvenční otisky. Odpadá dávení, zkreslená řeč a potenciální riziko polykání a dýchání. Skenování je dobře snášeno s minimální obstrukcí nebo nepohodlím.

 

Rychlost a efektivita - Rychlost, jednoduchost a okamžitý přístup k digitálním souborům díky skenování zlepšují pracovní postupy v ordinaci a zkracují celkový čas práce na křesle oproti tradičním otiskům. Úpravy a opětovné skenování jsou rychlé a snadné.

 

Přesnost - digitální otisky zachycují složité detaily pro vynikající přesnost a dokonalé okraje. Úspěšnost dobře navržených intraorálních korunek se blíží hodnotě 99%. Kompletní přesné snímky preparovaných zubů a protilehlých okluzí zabraňují předělávkám a úpravám.

 

Vizualizace - skenery poskytují vizualizaci skenovaných oblastí v reálném čase, což lékaři umožňuje identifikovat nedostatečné oblasti během skenování. 3D náhledy na obrazovce umožňují okamžitou kontrolu kvality.

 

Plánování léčby - digitální modely se přímo integrují se softwarem CAD/CAM a zobrazovacím softwarem pro přesné měření, návrh protézy, plánování chirurgických zákroků a předvídání konečných výsledků.

 

Digitální ekosystém - Skeny se přímo integrují s elektronickým plánováním léčby, návrhovým softwarem, frézovacími zařízeními CAD/CAM a zařízeními pro 3D tisk, čímž se zefektivní přímý digitální pracovní postup.

 

Nákladová efektivita - navzdory vysokým počátečním nákladům na skenery se dlouhodobé úspory díky eliminaci otiskovacího materiálu, dopravy a skladování a efektivitě pracovních postupů rychle vrátí.

 

Ukládání záznamů - Digitální otiskovací soubory vyžadují minimální úložný prostor oproti objemným fyzickým modelům a otiskovacím deskám, které se časem znehodnotí. Zálohování zajišťuje trvalost záznamů.

 

Celkově lze říci, že intraorální skenery nabízejí obrovské časové, finanční a kvalitativní výhody, díky nimž se pravděpodobně stanou univerzální součástí stomatologie.

 

 

I když intraorální skenery nabízejí velké výhody, měli by si zubní lékaři uvědomit některá omezení, která jsou jim vlastní:

 

Křivka učení - skenování vyžaduje vyvinutí specifické techniky pro efektivní zachycení všech intraorálních struktur. Praktici by měli počítat s tím, že se personál bude učit, než si osvojí tuto dovednost.

 

Počáteční náklady - pořizovací náklady ve výši $15 000-$40 000 mohou představovat značnou počáteční investici, zejména pro menší praxe. Doporučuje se opatrné posouzení návratnosti investice.

 

Omezená dostupnost skeneru - mnoho zubních ordinací má pouze jeden skener, takže intraorální skenování nelze provádět souběžně s tradičními otisky.

 

Kontrola vlhkosti - skenery jsou založeny na optickém zobrazování, takže krev, sliny a kondenzace musí být často odstraňovány, aby se zabránilo rušení a přerušení skenování.

 

Skenování implantátů - Skenování titanového a kovového hardwaru je náročné a často vede ke vzniku datových mezer, což vyžaduje pečlivé doplňkové zobrazování.

 

Požadavky na prostor - Omezený prostor pro retrakci jazyka a tváří může bránit snímání mandibulárních lingválních ploch a zadních oblastí.

 

Pohyb pacienta - Nadměrný pohyb, dýchání, polykání nebo pohyb jazyka během skenování může zhoršit kvalitu obrazu a věrnost snímání.

 

Učení softwaru - Pokročilé softwarové funkce pro optimalizaci skusu, označování okrajů a hodnocení okluze mají značné nároky na učení.

 

IT a podpora - Skenery vyžadují IT infrastrukturu pro přenos dat, ukládání, zálohování a podporu hardwaru/softwaru.

 

Stejně jako u každé nové technologie je i zde zapotřebí pečlivého školení, praxe a trpělivosti, abyste dosáhli dovednosti skenování, obešli omezení a využili všech výhod.

 

 

Klinické výhody jsou pouze jedním z aspektů vlivu intraorálních skenerů. Stejně důležitý je pro zubní ordinace i pohled pacientů na jejich zkušenosti:

 

Pohodlí - naprostá většina pacientů považuje intraorální skenování za rychlejší, pohodlnější a pohodlnější než konvenční otisky. Pro jemné a nenáročné pacienty může být rozdíl zanedbatelný. Úzkostným, citlivým pacientům nebo pacientům s dávivým reflexem však skenování přináší dramatickou úlevu.

 

Přijetí - Většina pacientů starších 40 let má zkušenosti s tradičními snímky a snadno přijme a ocení moderní přístup ke snímkování. Menší část pacientů však může nové technologii nedůvěřovat a dávat přednost tradičním metodám. Klíčová je náležitá edukace a ujištění.

 

Vzhled - Někteří pacienti vnímají špičkové skenery jako futuristická zařízení, která představují špičkovou stomatologii. Malý počet lidí však může skenery vnímat jako neosobní nebo zastrašující.

 

Účast - sledování snímků v reálném čase na obrazovce aktivněji zapojuje pacienty do procesu a umožňuje jim lépe porozumět jejich specifickým zubním problémům. To usnadňuje diskusi mezi lékařem a pacientem.

 

Speciální potřeby - Intraorální skenování se ukázalo jako průlomové pro pacienty s postižením, dýchacími problémy, změnami po ozáření nebo jinými stavy, které vylučují konvenční snímání. Minimálně invazivní skenování umožňuje dříve neproveditelné možnosti léčby.

 

Celkově lze říci, že intraorální skenery z pohledu pacientů dosahují vysokých hodnot v ukazatelích komfortu, pohodlí, zapojení a přístupu k péči. To přináší lepší zkušenosti pacientů i lepší akceptaci léčby.

 

 

Zatímco intraorální skenery nabízejí klinické výhody v zubních ordinacích, jejich přijetí také narušilo tradiční pracovní postupy zubních laboratoří, které se spoléhaly na konvenční otisky. Laboratoře se musely radikálně přizpůsobit, aby zůstaly konkurenceschopné v nově vznikajícím digitálním prostředí:

 

Přizpůsobení dovedností - Přechod od kvalifikovaného praktického odlévání sádrových/kamenných modelů a jejich dokončování k počítačové manipulaci s digitálními modely vyžaduje rozsáhlé přeškolení personálu laboratoře.

 

Nové vybavení - návrhový software, pokročilé 3D tiskárny, frézky a kovové 3D tiskárny jsou hlavní investice, které musí laboratoře vynaložit, aby mohly plnit objednávky digitálních kufříků.

 

Štíhlé zpracování - Digitální pracovní postup eliminuje potřebu přepravy/manipulace/skladování otisků, lití/řezání sádry, artikulaci modelů a fyzické skladování, což umožňuje snížit počet zaměstnanců a potřebu zařízení.

 

Přesnost - digitální modely poskytují větší přesnost a snadnější nastavení než sádrové nebo kamenné modely, což umožňuje dosáhnout vysoké kvality výplní, menšího počtu předělávek a kratších termínů.

 

Komunikace - Spolupráce se zubními lékaři při plánování, navrhování a úpravách případů je okamžitá a přímá díky sdílení digitálních modelů namísto zasílání otisků.

 

Marketing - Aby si zubní laboratoře udržely svou relevanci, propagují nyní agresivně intraorální skenování, služby frézování v ten samý den a odborné znalosti CAD/CAM namísto běžných analogových dovedností.

 

Intraorální skenování v podstatě přineslo zubním laboratořím zásadní převratnou změnu. Těm, které se dokázaly úspěšně přetvořit, se daří a rozšiřují své služby. Neochotné a technologicky zaostávající laboratoře však pravděpodobně zaniknou. Všechny zúčastněné strany musí přijmout digitální možnosti.

 

 

Navzdory mnoha výhodám je zavedení intraorálního skenování v ordinaci spojeno s velkými finančními náklady na pořízení, školení a začlenění do pracovního procesu:

 

Náklady na skener - samotný skener představuje významnou investici, která se pohybuje od $15 000 u základních modelů až po více než $40 000 u pokročilých systémů s robustním softwarem. To je srovnatelné s náklady na zubařské křeslo.

 

Infrastruktura IT - Počítače, monitory, síťový hardware a podpora IT potřebná k instalaci, provozu, zálohování a propojení skenerů zvyšují náklady o tisíce.

 

Frézování CAD/CAM - Pro maximalizaci přínosů většina ordinací kombinuje skenování s frézami na židli pro nepřímé náhrady v ten samý den. To zvyšuje kapitálové investice o $30 000-80 000.

 

Školení - zaměstnanci budou potřebovat rozsáhlé školení, aby mohli kvalifikovaně používat skenovací a návrhový software a začlenit digitalizaci do pracovního postupu v praxi, což jim přidá stovky hodin práce.

 

Servisní smlouva - Roční smlouvy o technické podpoře v průměru $3,000-$5,000 v závislosti na modelu skeneru a zahrnutých službách.

 

Navzdory velkým počátečním nákladům, které vznikají v důsledku zvýšeného počtu zobrazení, zrychleného ošetření, vyšší efektivity a nových zdrojů příjmů, se většině kanceláří investice vrátí za méně než 3 roky. I když je intraorální skenování zpočátku velkou finanční překážkou, po jejím překonání se ukáže, že pro záchovnou stomatologii představuje přínosnou změnu.

 

 

V posledních letech došlo k obrovskému pokroku v rychlosti skenování, softwarových možnostech a klinické integraci. To však pravděpodobně představuje pouze špičku ledovce toho, jak může intraorální skenování změnit poskytování zubní péče:

 

Zavedení do běžného provozu - Snížení nákladů a zdokonalení technologie pravděpodobně způsobí, že intraorální skener bude v zubních ordinacích stejně běžný jako ruční přístroje. Budou vnímány jako rutinní diagnostické nástroje.

 

Vylepšené barvy - Skenery se posunou od monochromatického snímání k plnému barevnému rozlišení. To usnadní diagnostické hodnocení a vzdělávání pacientů.

 

3D biotisk - naskenovaná data anatomie ústní dutiny umožní 3D tisk živých biokompatibilních tkání pro transplantaci a implantaci v zubní chirurgii.

 

Screening rakoviny dutiny ústní - hyperspektrální zobrazovací senzory umožní rozlišit onemocnění tkáně a patologii na molekulární úrovni pro neinvazivní automatický screening rakoviny dutiny ústní.

 

Domácí otisky - Jednoduché a uživatelsky přívětivé domácí intraorální skenery se stanou použitelnými pro otisky, sledování bělení zubů a ortodontické sledování bez nutnosti návštěvy ordinace.

 

Prediktivní analytika - integrovaná analýza skenů pomocí umělé inteligence v kombinaci s dalšími zdravotními údaji nabídne pohled na rizika, terapeutické potřeby a zdravotní trendy jedinečné pro každého pacienta.

 

Tyto záblesky budoucích inovací představují jen zlomek změn v zubní praxi a rozšíření přístupu pacientů k péči, které technologie intraorálního skenování iniciovala. Zatímco nyní jsou intraorální skenery novinkou, za deset let budou pravděpodobně považovány za zcela běžné.

 

 

Za pouhých 15 let se intraorální skenování změnilo z průkopnického konceptu na jednu z nejpřevratnějších a nejpřínosnějších inovací v moderní klinické stomatologii. Intraorální skenery nabízejí obrovské výhody v oblasti klinické efektivity, zkušeností pacientů, pracovních postupů v ordinaci, možností léčby a kvality péče. Navzdory omezením a značné křivce učení se tyto skenery nepochybně stanou v blízké budoucnosti standardním nástrojem všech zubních ordinací. Jejich transformační dopad je srovnatelný s přechodem od rentgenových snímků k panoramatickému CT v rozvoji zubní péče. S klesajícími náklady a zdokonalující se technologií se bude jejich zavádění zrychlovat. Časem se budou zubaři pravděpodobně s rozpaky ohlížet za tím, jak je možné, že se fyzické otisky vůbec tolerovaly jako standardní přístup. Revoluce v digitální stomatologii je tady.