Intraorale scanners - HEDEN en toekomst

Intraorale scanners: Een transformerende technologie in de moderne tandheelkunde

 

 

Digitale tandheelkunde heeft zich snel ontwikkeld van een opkomend concept tot een integraal onderdeel van de dagelijkse tandheelkundige praktijk. Intraorale scanners zijn een voorbeeld van deze digitale revolutie in de tandheelkunde. In tegenstelling tot traditionele tandafdrukken waarbij afdrukmateriaal in bakjes wordt geplaatst, maken intraorale scanners direct digitale 3D-afdrukken van de mondholte. De digitalisering van intraorale structuren heeft geavanceerde toepassingen mogelijk gemaakt in de restauratieve tandheelkunde, orthodontie, tandprothetiek en de planning van kaakchirurgie. Intraorale scanners bieden talloze klinische voordelen ten opzichte van conventionele afdrukken en beloven de ervaring van de patiënt te veranderen en de resultaten van de mondzorg te verbeteren.

 

Dit uitgebreide artikel geeft een gedetailleerd overzicht van intraorale scans, inclusief:

 

- Geschiedenis en evolutie van intraorale scantechnologie

- Basisprincipes en methodologie van intraorale scanners

- Digitale afdrukworkflow met intraorale scanners

- Beschikbare typen intraorale scanners en hun verschillen

- Klinische voordelen en toepassingen van het gebruik van intraorale scanners

- Beperkingen en overwegingen bij het gebruik van intraorale scanners

- Het perspectief van de patiënt op intraoraal digitaal scannen

- Effect van intraorale scanners op tandtechnische laboratoria

- Implementatiekosten en economische aspecten van het gebruik van intraorale scanners

- De toekomst van intraorale scantechnologie en -toepassingen

 

 

Intraoraal scannen verwijst naar het gebruik van handheld digitale intraorale scannerstelen om direct nauwkeurige 3D-oppervlaktebeelden te maken van mondstructuren zoals tanden, zachte weefsels, bot en restauraties. De scannerstift wordt langzaam over alle interessante gebieden in de mond gesleept, waarbij de arts op het scherm in realtime kan zien of de opname volledig is. Geavanceerde software voegt de gescande beelden samen tot een naadloze digitale afdruk die zeer nauwkeurig is tot in microscopisch kleine details.

 

In tegenstelling tot fysieke tandafdrukken die naar een tandtechnisch laboratorium moeten worden gestuurd, worden de digitale scanbestanden onmiddellijk geüpload en elektronisch verzonden. Het restauratieproces gaat dan digitaal verder, met CAD/CAM ontwerp en productie van producten zoals kronen, bruggen, aligners en implantaten. Intraoraal scannen maakt traditionele afdrukmaterialen, trays, desinfectie, verzending en opslag volledig overbodig.

 

Intraorale scanners leggen ingewikkelde anatomische structuren vast door optisch scannen, confocale beeldvorming of een combinatie daarvan. Met Chairside scanners kunnen tandartsen ter plekke digitale afdrukken maken voor dagrestauraties, zoals kunstgebitten, kronen, veneers en inlays. Uitgebreide scanners met hoge precisie zijn ideaal voor complexe rehabilitatiegevallen. Draagbare intraorale scanners ondersteunen digitale afdrukken in satellietkantoren en bij patiënten thuis voor oudere of gehandicapte patiënten.

 

 

Hoewel digitale intraorale afdrukken al in de jaren 1980 werden bedacht, verhinderden de beperkingen van surface mapping een haalbare ontwikkeling tot de jaren 2000. De eerste bruikbare intraorale scanner werd in 2006 geïntroduceerd door Cadent voor digitale orthodontische afdrukken. In 2011 maakte de introductie van de Lava C.O.S. van 3M intraorale afdrukken voor restauraties in de stoel mogelijk.

 

De eerste intraorale scanners waren langzaam, legden alleen tandoppervlakken vast en hadden ontoereikende software. Maar snelle technologische ontwikkelingen op het gebied van optiek, 3D-beeldvorming, computerprocessor en software zorgden voor grote verbeteringen in de scansnelheid, precisie en workflow. In 2015 waren er uitgebreide opties voor zeer nauwkeurige intraorale scanners, die de weg vrijmaakten voor een wijdverspreide toepassing in prothetische en restauratieve praktijken.

 

De huidige digitaal gerichte tandheelkundestudenten en jongere tandartsen zorgen voor een verdere popularisering van intraorale scanners. Naarmate de prijzen dalen en de technologie blijft verbeteren, zullen intraorale scanners de standaard in de zorg worden, waardoor fysieke afdrukken misschien binnen tien jaar overbodig zullen worden.

 

 

 

Hoewel de typen intraorale scanners variëren, hebben ze allemaal dezelfde technische principes en scanworkflow. Inzicht in de basis biedt context over mogelijkheden en beperkingen.

 

Intraorale scanners zijn handheld apparaten in de vorm van een staafje, ongeveer zo groot als een elektrische tandenborstel. Voor optisch scannen zendt een staafje een veilig gestructureerd lichtpatroon van laser- of ander licht uit dat vervormd wordt door de 3D-contouren van mondoppervlakken. Deze vervorming wordt opgevangen door sensoren en gedecodeerd door software om topologische kenmerken in kaart te brengen.

 

Confocaal scannen maakt gebruik van punt-voor-punt laserpulsen met sensoren om hoogtevariaties van microoppervlakken te meten met een extreem hoge resolutie. Lichtpolarisatie en interferentie kunnen ook helpen bij het optimaliseren van de beeldacquisitie. Scanners kunnen meerdere scantechnologieën combineren voor betere resultaten.

 

Tijdens de scan worden de camera en bewegingssensoren van de staaf nauwkeurig gevolgd in de 3D-ruimte. Complexe computationele transformaties voegen duizenden gescande frames samen en bouwen zo een verenigd digitaal 3D-model op. Moderne scanners gebruiken videostreaming, wat efficiënter is dan het vastleggen van afzonderlijke frames.

 

Voordat de tandbogen worden gescand, worden er wangretractors geplaatst om zichtlijntoegang te garanderen. De tandarts scant vervolgens systematisch elk oppervlak, te beginnen met het occlusale, gevolgd door het linguale, buccale en interproximale gebied. Voor beetregistratie bijt de patiënt op een scanoppervlak of -wafel terwijl zijn occlusie wordt vastgelegd. Alle gemiste gebieden worden opnieuw gescand totdat de volledige tandheelkundige anatomie en beetregistratie in kaart zijn gebracht.

 

De staaf wordt in een gestaag tempo op een afstand van ongeveer 5-10 mm van oppervlakken geveegd. Visuele begeleiding informeert de operator wanneer gebieden extra gescand moeten worden. Het hele intraorale scanproces duurt meestal 5-15 minuten, afhankelijk van de complexiteit van de casus en de vaardigheid van de operator. Onmiddellijke voorbeeldweergave op het scherm maakt foutcontrole mogelijk om inadequate gebieden te herhalen.

 

Zodra het model tevreden is, wordt het 3D-model geüpload voor diagnose en planning. De digitale afdruk bevat een complexe, in kleur afgebeelde oppervlaktetopologie die tot op ~20 micron nauwkeurig is - voldoende voor elke tandheelkundige toepassing, inclusief algemene en specialistische praktijken.

 

 

Er zijn talloze intraorale scanners verkrijgbaar van verschillende fabrikanten. Ze kunnen grofweg worden onderverdeeld in snelle in-office systemen voor directe restauratie aan de stoel en zeer nauwkeurige uitgebreide scanners voor complexe rehabilitatie en indirecte hechting. Scanners variëren aanzienlijk in scanmechanica, workflow, softwaremogelijkheden, snelheid, nauwkeurigheid, ergonomie en kosten.

 

De meeste tandartspraktijken kiezen voor chairside scanners vanwege het gemak en de kosteneffectiviteit. Deze omvatten 3Shape TRIOS, Medit i500, Dentsply Sirona Primescan, Align Technology iTero en Carestream CS 3700/3600. Ze zijn in balans met geschiktheid, eenvoud en betaalbaarheid. Ze leveren echter in op precisie en softwarefunctionaliteit, wat de geschiktheid voor complexe volledige mondrestauraties beperkt.

 

Gespecialiseerde intraorale scanners met hoge precisie zoals 3Shape TRIOS 3 en Carestream CS 3600/3700 bieden een uitzonderlijke nauwkeurigheid tot op 10 micron dankzij confocale microscopie en geavanceerde optiek. Dit ondersteunt uitgebreide rehabilitatie met meerdere bruggen, implantaten en veneers. Ze bevatten ook geavanceerde software voor beetaanpassing, margemarkering en occlusieanalyse. De nadelen zijn langzamere prestaties, een dikkere staaf en kosten van meer dan $40.000.

 

Draagbare lichtgewicht scanners zoals de Medit i500, XiO 5 en GC Aadva maken digitale afdrukken mogelijk in satellietkantoren, ziekenhuizen en thuisomgevingen voor patiënten met speciale behoeften. De ergonomie van de staaf en de eenvoud van de software zorgen voor gebruiksgemak. De handige mobiliteit gaat ten koste van de beeldkwaliteit en de softwaremogelijkheden.

 

Het evalueren van opties vereist het afwegen van geschiktheid voor scannen, precisie, ergonomie, efficiëntie van de workflow, software gereedschap, servicecontracten, bedrijfsondersteuning en kosten voor de behoeften van de praktijk. Specialistische praktijken kunnen een investering in high-end systemen rechtvaardigen, terwijl meer economische modellen volstaan voor algemene tandheelkunde. Het is raadzaam om het scannen met een intraorale scanner te testen.

 

 

Intraorale scanners bieden aanzienlijke voordelen ten opzichte van traditionele afdrukken die de adoptie stimuleren. De meest in het oog springende voordelen zijn

 

Ervaring van de patiënt - Intraorale scans maken ongemakkelijke conventionele afdrukken volledig overbodig. Kokhalzen, vervormde spraak en potentiële risico's op slikken/aspiratie worden vermeden. Het scannen wordt goed verdragen met minimale obstructie of ongemak.

 

Snelheid en efficiëntie - de snelheid, eenvoud en directe toegang tot digitale bestanden van scannen verbeteren de workflow in de praktijk, waardoor de totale tijd die de patiënt in de stoel doorbrengt korter is dan bij traditionele afdrukken. Aanpassingen en herscans zijn snel en eenvoudig.

 

Nauwkeurigheid - Digitale afdrukken leggen ingewikkelde details vast voor uitstekende precisie en perfecte marges. Slagingspercentages voor goed ontworpen intraorale kronen benaderen 99%. Volledige nauwkeurige vastlegging van geprepareerde tanden en tegenoverliggende occlusies voorkomt remakes en aanpassingen.

 

Visualisatie - Scanners bieden een realtime visualisatie van wat er gescand is, zodat de clinicus tijdens het scannen kan zien welke gebieden niet geschikt zijn. 3D previews op het scherm zorgen voor directe kwaliteitscontrole.

 

Behandelplanning - Digitale modellen kunnen direct worden geïntegreerd met CAD/CAM- en beeldvormingssoftware voor nauwkeurige metingen, protheseontwerp, chirurgische planning en voorspellende eindresultaten.

 

Digitaal ecosysteem - Scans integreren direct met elektronische behandelplanning, ontwerpsoftware, CAD/CAM frezen en 3D printapparatuur voor een gestroomlijnde, directe digitale workflow.

 

Kosteneffectiviteit - Ondanks de hoge initiële kosten voor scanners, zorgen de besparingen op lange termijn door het wegvallen van afdrukmateriaal/transport/opslag en de efficiëntie van de workflow voor een snelle ROI.

 

Opslag van gegevens - Digitale afdrukbestanden vereisen minimale opslagruimte in tegenstelling tot volumineuze fysieke modellen en afdruklepels die na verloop van tijd verslechteren. Back-ups garanderen de duurzaamheid van de dossiers.

 

In het algemeen bieden intraorale scanners enorme voordelen op het gebied van tijd, kosten en kwaliteit van zorg, waardoor ze waarschijnlijk universeel zullen worden in de tandheelkunde.

 

 

Hoewel intraorale scanners grote voordelen bieden, hebben ze ook een aantal inherente beperkingen die tandartsen moeten erkennen:

 

Leercurve - Scannen vereist het ontwikkelen van een specifieke techniek om alle intraorale structuren efficiënt vast te leggen. Praktijken moeten rekening houden met een leerperiode voor het personeel om bedreven te raken.

 

Aanvangskosten - Aanschafkosten van $15.000-$40.000 kunnen een aanzienlijke investering vooraf betekenen, vooral voor kleinere praktijken. Een voorzichtige evaluatie van het rendement op de investering wordt aanbevolen.

 

Beperkte beschikbaarheid van scanners - Veel tandartspraktijken hebben maar één scanner, dus intraorale scans kunnen niet tegelijk met traditionele afdrukken worden gemaakt.

 

Vochtcontrole - Scanners vertrouwen op optische beeldvorming, dus bloed, speeksel en condens moeten regelmatig worden verwijderd om interferentie en scanafbrekingen te voorkomen.

 

Scans van implantaten - Het scannen van titanium en metalen hardware is een uitdaging en resulteert vaak in gegevensleemtes, waardoor zorgvuldige aanvullende beeldvorming nodig is.

 

Vereiste ruimte - Beperkte ruimte voor retractie van tong en wang kan het scannen van mandibulaire linguale oppervlakken en posterieure gebieden belemmeren.

 

Beweging van de patiënt - Overmatige beweging, ademhaling, slikken of tongbeweging tijdens scans kan de beeldkwaliteit en de natuurgetrouwheid van de opname aantasten.

 

Software leren - Geavanceerde softwarefuncties voor beetoptimalisatie, margemarkering en occlusie-evaluatie hebben een aanzienlijke leercurve.

 

IT en ondersteuning - Scanners hebben een IT-infrastructuur nodig voor gegevensoverdracht, opslag, back-ups en hardware-/softwareondersteuning.

 

Zoals bij elke nieuwe technologie zijn zorgvuldige training, oefening en geduld nodig om de scanvaardigheid te bereiken, beperkingen te omzeilen en alle voordelen te benutten.

 

 

Klinische voordelen zijn slechts één aspect van de impact van intraorale scanners. Het perspectief van de patiënt met betrekking tot zijn ervaring is net zo belangrijk voor tandartspraktijken om in overweging te nemen:

 

Comfort - De overgrote meerderheid van de patiënten vindt intraorale scans sneller, comfortabeler en handiger dan conventionele afdrukken. Voor zachtaardige patiënten kan het verschil miniem zijn. Maar voor angstige, gevoelige patiënten of patiënten met een kokhalsreflex brengt het scannen een enorme verlichting.

 

Acceptatie - De meeste patiënten ouder dan 40 jaar hebben ervaring met traditionele afdrukken en omarmen en waarderen de moderne scanbenadering. Een minderheid van de patiënten kan de nieuwe technologie echter wantrouwen en de voorkeur geven aan traditionele methoden. Goede voorlichting en geruststelling zijn essentieel.

 

Uiterlijk - Sommige patiënten zien de hightech scanners als futuristische apparaten die staan voor geavanceerde tandheelkunde. Een klein aantal ziet de scanners echter als onpersoonlijk of intimiderend.

 

Participatie - Het bekijken van realtime scanbeelden op het scherm betrekt patiënten actiever bij het proces en zorgt ervoor dat ze hun specifieke gebitsproblemen beter begrijpen. Dit vergemakkelijkt discussies tussen arts en patiënt.

 

Speciale behoeften - Intraorale scans zijn een doorbraak gebleken voor patiënten met een handicap, ademhalingsproblemen, veranderingen na bestraling of andere aandoeningen die conventionele afdrukken onmogelijk maken. Het minimaal invasieve scannen maakt behandelopties mogelijk die voorheen niet mogelijk waren.

 

Over het geheel genomen scoren intraorale scanners vanuit het perspectief van de patiënt hoog op het gebied van comfort, gemak, betrokkenheid en toegang tot zorg. Dit zorgt voor een betere patiëntervaring en acceptatie van de behandeling.

 

 

Hoewel intraorale scanners klinische voordelen bieden in tandartspraktijken, hebben ze ook de traditionele workflows in tandtechnische laboratoria verstoord die vertrouwden op conventionele afdrukken. Laboratoria hebben zich radicaal moeten aanpassen om concurrerend te blijven in het opkomende digitale landschap:

 

Aanpassing van vaardigheden - De overgang van ervaren hands-on gipsen/stenen modellen gieten en afwerken naar computergebaseerde digitale modelmanipulatie vereist uitgebreide omscholing van laboratoriumpersoneel.

 

Nieuwe apparatuur - Ontwerpsoftware, geavanceerde 3D-printers, freesmachines en metalen 3D-printers zijn belangrijke investeringen die laboratoria moeten doen om opdrachten voor digitale casussen te kunnen uitvoeren.

 

Lean processing - Digitale workflow elimineert het verzenden/handlen/opslaan van afdrukken, gieten/trimmen, articuleren van modellen en fysieke opslag, waardoor minder personeel en faciliteiten nodig zijn.

 

Nauwkeurigheid - Digitale modellen zijn nauwkeuriger en eenvoudiger aan te passen dan gipsen of stenen modellen, wat leidt tot restauraties van hoge kwaliteit, minder remakes en strakkere deadlines.

 

Communicatie - De samenwerking met tandartsen bij het plannen, ontwerpen en aanpassen van casussen verloopt direct en onmiddellijk met behulp van gedeelde digitale modellen in plaats van het verzenden van afdrukken.

 

Marketing - Om relevant te blijven, bieden tandtechnische laboratoria nu op agressieve wijze intraorale scans, freesdiensten op dezelfde dag en CAD/CAM-expertise aan in plaats van conventionele analoge vaardigheden.

 

In essentie heeft intraorale scanning een grote verandering teweeggebracht in tandtechnische laboratoria. De laboratoria die in staat zijn zichzelf succesvol opnieuw uit te vinden, floreren met uitgebreide diensten. Maar onwillige en technologisch achterblijvende laboratoria zullen waarschijnlijk ten onder gaan. Alle belanghebbenden moeten digitale mogelijkheden omarmen.

 

 

Ondanks de vele voordelen brengt de invoering van intraorale scanning in de praktijk grote financiële overwegingen met zich mee voor aanschaf, training en integratie in de workflow:

 

Scannerkosten - De scanner zelf is een grote investering, variërend van $15.000 voor basismodellen tot meer dan $40.000 voor geavanceerde systemen met robuuste software. Dit is vergelijkbaar met de kosten van een tandartsstoel.

 

IT-infrastructuur - Computers, monitors, netwerkhardware en IT-ondersteuning die nodig zijn om scanners te installeren, bedienen, back-uppen en interfacen, zorgen voor duizenden extra kosten.

 

CAD/CAM frezen - Om de voordelen te maximaliseren, combineren de meeste praktijken scannen met frezen voor indirecte restauraties op dezelfde dag. Dit voegt $30.000-80.000 toe aan de kapitaalinvestering.

 

Training - Personeel heeft uitgebreide training nodig om scan- en ontwerpsoftware goed te kunnen gebruiken en digitalisering in de workflow van de praktijk op te nemen, wat honderden uren aan arbeidskosten met zich meebrengt.

 

Servicecontract - Jaarlijkse contracten voor technische ondersteuning bedragen gemiddeld $3.000-$5.000, afhankelijk van het scannermodel en de dekking.

 

Ondanks de hoge opstartkosten, zoals meer afdrukken, snellere behandelingen, grotere efficiëntie en nieuwe inkomstenstromen, verdienen de meeste kantoren hun investeringen in minder dan 3 jaar terug. Hoewel de financiële hindernis in het begin groot is, blijkt intraorale scanning een lonende verandering voor de restauratieve tandheelkunde.

 

 

De afgelopen jaren is er enorme vooruitgang geboekt op het gebied van scansnelheid, softwaremogelijkheden en klinische integratie. Maar dit is waarschijnlijk nog maar het topje van de ijsberg van hoe intraorale scans de tandheelkundige zorg kunnen transformeren:

 

Mainstream adoptie - Kostenbesparingen en technologische verbeteringen zullen er waarschijnlijk voor zorgen dat een intraorale scanner net zo gewoon wordt in tandartspraktijken als handtangen. Ze zullen worden gezien als routinematige diagnostische hulpmiddelen.

 

Verbeterde kleur - Scanners gaan van monochromatische opnames naar volledige kleur in hoge resolutie. Dit komt de diagnostische beoordeling en patiëntenvoorlichting ten goede.

 

3D Bioprinting - Gescande gegevens van de mondanatomie zullen het 3D-printen van levend biocompatibel weefsel mogelijk maken voor transplantatie- en implantatietoepassingen in de tandheelkundige chirurgie.

 

Screening op mondkanker - Hyperspectrale beeldsensoren zullen differentiatie van weefselziekte en pathologie op moleculair niveau mogelijk maken voor niet-invasieve geautomatiseerde screening op mondkanker.

 

Thuisafdrukken - Eenvoudige, gebruiksvriendelijke intra-orale scanners voor thuisgebruik worden haalbaar voor afdrukjes, het controleren van blekende tanden en het volgen van orthodontie zonder een bezoek aan de praktijk.

 

Voorspellende analyses - Geïntegreerde AI-analyse van scans in combinatie met andere gezondheidsgegevens zal inzichten bieden in risico's, therapeutische behoeften en gezondheidstrends die uniek zijn voor elke patiënt.

 

Deze vooruitblik op toekomstige innovatie vertegenwoordigt slechts een fractie van de veranderingen in de tandheelkundige praktijk en de uitgebreide toegang van patiënten tot zorg die intraorale scantechnologie heeft geïnitieerd. Hoewel intraorale scanners nu nog nieuw zijn, zullen ze binnen tien jaar waarschijnlijk als heel gewoon worden beschouwd.

 

 

In iets meer dan 15 jaar is intraorale scanning uitgegroeid van een baanbrekend concept tot een van de meest ontwrichtende en nuttige innovaties in de moderne klinische tandheelkunde. Intraorale scanners bieden enorme voordelen op het gebied van klinische efficiëntie, patiëntervaring, workflow, behandelopties en kwaliteit van zorg. Ondanks beperkingen en een aanzienlijke leercurve, zullen deze scanners in de nabije toekomst ongetwijfeld standaardinstrumenten worden voor alle tandartspraktijken. Hun transformerende impact belooft vergelijkbaar te zijn met de ontwikkeling van röntgenfoto's naar panoramische CT voor de vooruitgang in de tandheelkundige zorg. Naarmate de kosten dalen en de technologie verbetert, zal het gebruik versnellen. Na verloop van tijd zullen tandartsen waarschijnlijk met verbijstering terugkijken naar hoe fysieke afdrukken ooit als standaardaanpak werden getolereerd. De revolutie van de digitale tandheelkunde is begonnen.