Intraoralni skenerji - sedanjost in prihodnost

Intraoralni skenerji: Preobrazbena tehnologija v sodobnem zobozdravstvu

Digitalno zobozdravstvo se je iz novega koncepta hitro spremenilo v sestavni del vsakodnevne zobozdravstvene prakse. Intraoralni skenerji so primer te digitalne revolucije v zobozdravstvu. V nasprotju s tradicionalnimi zobozdravstvenimi odtisi z uporabo odtisnega materiala, naloženega v pladnjih, intraoralni skenerji neposredno zajemajo 3D digitalne odtise ustne votline. Digitalizacija intraoralnih struktur je omogočila napredne aplikacije v restavrativnem zobozdravstvu, ortodontiji, protetiki in načrtovanju oralne kirurgije. Intraoralni skenerji so prinesli številne klinične prednosti v primerjavi s konvencionalnimi odtisi in obljubljajo, da bodo spremenili izkušnje pacientov in izboljšali rezultate oralnega zdravstvenega varstva.

V tem izčrpnem članku boste našli podroben pregled intraoralnega skeniranja, vključno z:

- Zgodovina in razvoj tehnologije intraoralnega skeniranja

- Osnovna načela in metodologija intraoralnih skenerjev

- Digitalni delovni proces odtisov z intraoralnimi skenerji

- Razpoložljive vrste intraoralnih skenerjev in njihove razlike

- Klinične prednosti in uporaba intraoralnih skenerjev

- Omejitve in premisleki pri uporabi intraoralnih skenerjev

- Pogledi pacientov na intraoralno digitalno skeniranje

- Vpliv intraoralnih skenerjev na zobotehnične laboratorije

- Stroški uvedbe in ekonomičnost uvedbe intraoralnih skenerjev

- Prihodnost tehnologije in aplikacij intraoralnega skeniranja

Intraoralno skeniranje se nanaša na uporabo ročnih digitalnih intraoralnih skenerjev za neposredno zajemanje natančnih 3D površinskih slik ustnih struktur, vključno z zobmi, mehkimi tkivi, kostmi in restavracijami. Skenersko paličico počasi povlečemo po vseh zanimivih območjih v ustih, pri čemer lahko zdravnik v realnem času na zaslonu preveri, ali je posnetek popoln. Prefinjena programska oprema sešteje skenirane slike v brezhiben digitalni odtis, ki je zelo natančen do mikroskopskih podrobnosti.

V nasprotju s fizičnimi zobnimi odtisi, ki jih je treba poslati v zobotehnični laboratorij, se datoteke digitalnega skeniranja takoj naložijo in pošljejo v elektronski obliki. Restavratorski postopek se nato nadaljuje digitalno, z načrtovanjem CAD/CAM in izdelavo izdelkov, kot so krone, mostički, nastavki in vsadki. Intraoralno skeniranje popolnoma odpravi potrebo po tradicionalnih odtisnih materialih, odtisnih ploščicah, razkuževanju, pošiljanju in shranjevanju.

Intraoralni skenerji zajemajo zapletene anatomske strukture z optičnim skeniranjem, konfokalnim slikanjem ali kombinacijo teh dveh načinov. Skenerji ob stolu omogočajo zobozdravnikom, da v ordinaciji opravijo digitalne odtise za restavracije, kot so zobne proteze, krone, furnirji in vložki, ki se izvedejo še isti dan. Celoviti visoko natančni skenerji so idealni za kompleksne rehabilitacijske primere. Prenosni intraoralni skenerji omogočajo digitalne odtise v satelitskih ordinacijah in na domovih pacientov za starejše ali invalidne paciente.

Digitalni intraoralni odtisi so bili zasnovani že v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar so omejitve kartiranja površine preprečile izvedljiv razvoj do leta 2000. Prvi izvedljivi intraoralni skener je leta 2006 predstavilo podjetje Cadent za ortodontske digitalne odtise. Leta 2011 je uvedba skenerja Lava C.O.S. podjetja 3M omogočila intraoralne odtise za restavracije ob stolu.

Prvi intraoralni skenerji so bili počasni, zajemali so le površine zob in imeli neustrezno programsko opremo. Vendar je hiter tehnološki napredek na področju optike, 3D slikanja, računalniške procesne moči in programske opreme omogočil velike izboljšave v hitrosti, natančnosti in poteku dela. Do leta 2015 so se pojavile obsežne možnosti za zelo natančne intraoralne skenerje, ki so omogočili široko uporabo v protetiki in restavratorstvu.

Sedanji digitalno usmerjeni študenti dentalne medicine in mlajši zobozdravniki spodbujajo nadaljnjo popularizacijo intraoralnih skenerjev. Z nižanjem cen in nadaljnjim izboljševanjem tehnologije so intraoralni skenerji pripravljeni postati standard oskrbe, zaradi česar bodo fizični odtisi morda v desetletju postali zastareli.

Čeprav se vrste intraoralnih skenerjev razlikujejo, imajo vsi skupna tehnična načela in delovni postopek skeniranja. Z razumevanjem osnovnih značilnosti boste lažje razumeli zmogljivosti in omejitve.

Intraoralni skenerji so ročne naprave v obliki palice, velike približno toliko kot električna zobna ščetka. Pri optičnem skeniranju paličica oddaja varen strukturiran svetlobni vzorec laserske ali druge svetlobe, ki ga popačijo 3D-oblike ustnih površin. To popačenje zajamejo senzorji, programska oprema pa ga dekodira in tako prikaže topološke značilnosti.

Konfokalno skeniranje uporablja točkovno lasersko pulziranje s senzorji za merjenje sprememb višine mikropovršin z izjemno visoko ločljivostjo. Polarizacija in interferenca svetlobe lahko prav tako pomagata pri optimizaciji pridobivanja slik. Skenerji lahko združujejo več tehnologij skeniranja za boljše rezultate.

Med skeniranjem se kamera in senzorji gibanja palice natančno spremljajo v 3D-prostoru. Kompleksne računalniške transformacije združijo na tisoče skeniranih kadrov in tako ustvarijo enoten 3D digitalni model. Sodobni skenerji uporabljajo pretočni video, ki je učinkovitejši od zajemanja posameznih kadrov.

Pred skeniranjem zobnih lokov se namestijo lični retraktorji, da se zagotovi dostop do vidnega polja. Zobozdravnik nato sistematično skenira vse površine, začenši z okluzijo, ki ji sledijo lingvalna, bukalna in interproksimalna območja. Za registracijo ugriza pacient ugrizne na površino za skeniranje ali ploščico, medtem ko se zajame njegova okluzija. Vsa izpuščena območja se ponovno skenirajo, dokler se ne prikažeta celotna zobna anatomija in poravnava ugriza.

Palica se z enakomerno hitrostjo pomika približno 5-10 mm stran od površine. Vizualno vodenje obvesti upravljavca, kdaj je treba območja dodatno pregledati. Celoten postopek intraoralnega skeniranja običajno traja od 5 do 15 minut, odvisno od zahtevnosti primera in usposobljenosti operaterja. Takojšen predogled na zaslonu omogoča preverjanje napak in ponavljanje neustreznih regij.

Ko je 3D-model zadovoljiv, ga naložite za diagnosticiranje in načrtovanje. Digitalni odtis vsebuje zapleteno barvno karto površinske topologije z natančnostjo do ~20 mikronov - zadostuje za vse zobozdravstvene aplikacije, vključno s splošno in specialistično prakso.

Na voljo so številni modeli intraoralnih skenerjev različnih proizvajalcev. Na splošno jih lahko razdelimo na hitre sisteme za neposredno restavriranje v ordinaciji in zelo natančne celovite skenerje za kompleksno rehabilitacijo in posredno lepljenje. Skenerji se precej razlikujejo po mehaniki skeniranja, poteku dela, zmogljivostih programske opreme, hitrosti, natančnosti, ergonomiji in ceni.

Večina zobozdravstvenih ordinacij zaradi priročnosti in stroškovne učinkovitosti izbere optične bralnike ob stolu. Med njimi so 3Shape TRIOS, Medit i500, Dentsply Sirona Primescan, Align Technology iTero in Carestream CS 3700/3600. Uravnotežujejo ustreznost skeniranja, preprostost in cenovno dostopnost. Vendar pa sklepajo kompromise glede natančnosti in funkcionalnosti programske opreme, kar omejuje primernost za kompleksne restavracije celotne ustne votline.

Specializirani intraoralni skenerji visoke natančnosti, kot sta 3Shape TRIOS 3 in Carestream CS 3600/3700, s pomočjo konfokalne mikroskopije in napredne optike zagotavljajo izjemno natančnost do 10 mikronov. To podpira obsežno rehabilitacijo, ki vključuje več mostičkov, implantatov in furnirjev. Vključujejo tudi izpopolnjeno programsko opremo za prilagoditev ugriza, označevanje robov in analizo okluzije. Slabe strani so počasnejše delovanje, večja velikost palice in stroški, ki presegajo $40.000.

Prenosni lahki skenerji, kot so Medit i500, XiO 5 in GC Aadva, omogočajo digitalne odtise v satelitskih ordinacijah, bolnišnicah in na domu za paciente s posebnimi potrebami. Ergonomija palice in preprostost programske opreme omogočata enostavno uporabo. Priročna mobilnost gre na račun nekoliko slabše kakovosti slikanja in zmogljivosti programske opreme.

Pri ocenjevanju možnosti je treba uravnotežiti ustreznost skeniranja, natančnost, ergonomijo, učinkovitost delovnega procesa, programsko opremo orodjaservisne pogodbe, podpora podjetja in stroški za potrebe prakse. Specializirane prakse lahko upravičijo naložbe v vrhunske sisteme, medtem ko za splošno zobozdravstvo zadoščajo varčnejši modeli. Priporočljivo je testno skeniranje z vsakim bodočim intraoralnim skenerjem.

Intraoralni skenerji ponujajo pomembne prednosti v primerjavi s tradicionalnimi odtisi, ki pospešujejo njihovo uporabo. Najpomembnejše prednosti so:

Izkušnja pacienta - Intraoralno skeniranje popolnoma odpravlja neprijetne običajne odtise. Izognemo se grlenju, izkrivljenemu govoru in morebitnim tveganjem pri požiranju in vdihavanju. Skeniranje se dobro prenaša z minimalnim oviranjem ali nelagodjem.

Hitrost in učinkovitost - Hitrost, preprostost in takojšen dostop do digitalnih datotek s skeniranjem izboljšujejo delovni proces v ordinaciji in skrajšujejo skupni čas ordinacije v primerjavi s tradicionalnimi odtisi. Prilagoditve in ponovno skeniranje so hitri in enostavni.

Natančnost - digitalni odtisi zajamejo zapletene podrobnosti za odlično natančnost in popolne robove. Stopnja uspešnosti dobro zasnovanih intraoralnih kron se približuje 99%. Popolni natančni posnetki prepariranih zob in nasprotnih okluzij preprečujejo ponovne popravke in prilagoditve.

Vizualizacija - Skenerji omogočajo vizualizacijo skeniranega v realnem času, kar zdravniku omogoča, da med skeniranjem prepozna neustrezna območja. 3D-predogledi na zaslonu omogočajo takojšnje zagotavljanje kakovosti.

Načrtovanje zdravljenja - digitalni modeli se neposredno povežejo s programsko opremo CAD/CAM in slikovno programsko opremo za natančne meritve, načrtovanje protez, načrtovanje kirurških posegov in predvidevanje končnih rezultatov.

Digitalni ekosistem - Skeni se neposredno povezujejo z elektronskim načrtovanjem zdravljenja, programsko opremo za oblikovanje, rezkanjem CAD/CAM in napravami za 3D-tiskanje za poenostavljen neposredni digitalni delovni tok.

Stroškovna učinkovitost - kljub visokim začetnim stroškom za optične bralnike dolgoročni prihranki zaradi odprave materiala za odtiske/pošiljanja/skladiščenja in učinkovitosti delovnega procesa omogočajo hitro povračilo naložbe.

Shranjevanje zapisov - digitalne datoteke z odtisi zahtevajo minimalen prostor za shranjevanje v primerjavi z obsežnimi fizičnimi modeli in odtisnimi pladnji, ki se sčasoma kvarijo. Varnostne kopije zagotavljajo trajnost zapisov.

Na splošno intraoralni skenerji nudijo izjemne časovne, stroškovne in kakovostne prednosti pri oskrbi, zaradi katerih bodo verjetno postali univerzalni v zobozdravstvu v prihodnosti.

Intraoralni skenerji imajo sicer velike prednosti, vendar se morajo zobozdravniki zavedati tudi nekaterih omejitev:

Krivulja učenja - za učinkovito zajemanje vseh intraoralnih struktur je treba razviti posebno tehniko skeniranja. V ordinacijah je treba pričakovati, da se bo osebje učilo, da bo pridobilo spretnost.

Začetni stroški - stroški nakupa v višini $15.000-$40.000 lahko predstavljajo precejšnjo začetno naložbo, zlasti za manjše prakse. Priporočljiva je previdna ocena donosnosti naložbe.

Omejena razpoložljivost skenerjev - Številne zobozdravstvene ordinacije imajo le en skener, zato intraoralnega skeniranja ni mogoče izvajati vzporedno s tradicionalnimi odtisi.

Nadzor vlage - Skenerji temeljijo na optičnem slikanju, zato je treba kri, slino in kondenz pogosto odstranjevati, da se preprečijo motnje in prekinitve skeniranja.

Skeniranje vsadkov - Skeniranje strojne opreme iz titana in kovin je zahtevno in pogosto povzroči praznine v podatkih, zato je potrebno skrbno dodatno slikanje.

Prostorske zahteve - Omejen prostor za umik jezika in ličnic lahko ovira skeniranje lingvalnih površin spodnje čeljusti in posteriornih predelov.

Gibanje pacienta - Prekomerno gibanje, dihanje, požiranje ali premikanje jezika med skeniranjem lahko poslabša kakovost slike in natančnost zajema.

Učenje programske opreme - napredne funkcije programske opreme za optimizacijo ugriza, označevanje robov in vrednotenje okluzije imajo precejšnjo krivuljo učenja.

IT in podpora - Skenerji potrebujejo infrastrukturo IT za prenos podatkov, shranjevanje, varnostne kopije ter podporo strojne in programske opreme.

Tako kot pri vsaki novi tehnologiji so za doseganje spretnosti skeniranja, izogibanje omejitvam in izkoriščanje vseh prednosti potrebni skrbno usposabljanje, praksa in potrpežljivost.

Klinične prednosti so le en vidik vpliva intraoralnih skenerjev. Prav tako pomembno je, da zobozdravstvene ordinacije upoštevajo stališča pacientov v zvezi z njihovo izkušnjo:

Udobje - velika večina pacientov meni, da je intraoralno skeniranje hitrejše, udobnejše in priročnejše od običajnih odtisov. Za nežne in nezahtevne paciente je razlika lahko zanemarljiva. Za anksiozne, občutljive paciente ali paciente, ki se odzovejo z reakcijo požiralnika, pa skeniranje prinaša dramatično olajšanje.

Sprejemanje - Večina pacientov, starejših od 40 let, ima izkušnje s tradicionalnimi odtisi, zato zlahka sprejmejo in cenijo sodoben pristop skeniranja. Manjši del pacientov pa morda ne zaupa novi tehnologiji in ima raje tradicionalne metode. Ključnega pomena sta ustrezno izobraževanje in pomirjanje.

Videz - Nekateri pacienti dojemajo visokotehnološke skenerske palice kot futuristične naprave, ki predstavljajo najsodobnejše zobozdravstvo. Manjši del pa lahko skenerje vidi kot neosebne ali zastrašujoče.

Sodelovanje - gledanje slik skeniranja v realnem času na zaslonu paciente aktivneje vključi v postopek in jim omogoči, da bolje razumejo svoje specifične zobozdravstvene težave. To olajša pogovore med zdravnikom in pacientom.

Posebne potrebe - Intraoralno skeniranje se je izkazalo za prelomno za paciente z invalidnostjo, težavami z dihanjem, spremembami po obsevanju ali drugimi stanji, ki onemogočajo običajne odtise. Minimalno invazivno skeniranje omogoča možnosti zdravljenja, ki so bile prej neizvedljive.

Na splošno so intraoralni skenerji z vidika pacienta zelo dobro ocenjeni z vidika udobja, priročnosti, vključenosti in dostopa do oskrbe. To omogoča boljšo izkušnjo in sprejemljivost zdravljenja za paciente.

Medtem ko intraoralni skenerji nudijo klinične prednosti v zobozdravstvenih ordinacijah, pa je njihova uporaba povzročila tudi motnje v tradicionalnih delovnih postopkih zobnih laboratorijev, ki so se zanašali na običajne odtise. Laboratoriji so se morali korenito prilagoditi, da so ostali konkurenčni v nastajajočem digitalnem okolju:

Prilagajanje znanj in spretnosti - prehod od kvalificiranega praktičnega ulivanja in dodelave mavčnih/kamnitih modelov k računalniškemu digitalnemu upravljanju modelov zahteva obsežno preusposabljanje osebja v laboratoriju.

Nova oprema - programska oprema za oblikovanje, napredni 3D tiskalniki, stroji za rezkanje in kovinski 3D tiskalniki so velike naložbe, ki jih morajo laboratoriji izvesti, da lahko izpolnijo naročila za digitalne primerke.

Vitka obdelava - digitalni delovni proces odpravlja potrebe po pošiljanju/skladiščenju odtisov, vlivanju/obrezovanju mavca, artikulaciji modelov in fizičnem skladiščenju, kar omogoča manjše potrebe po osebju in prostorih.

Natančnost - digitalni modeli zagotavljajo večjo natančnost in lažje prilagajanje kot modeli iz mavca ali kamna, kar omogoča visoko kakovost restavracij, manj popravkov in krajše roke.

Komunikacija - Sodelovanje z zobozdravniki pri načrtovanju primerov, oblikovanju in prilagoditvah je takojšnje in neposredno z uporabo skupnih digitalnih modelov namesto pošiljanja odtisov.

Trženje - Zobotehnični laboratoriji, da bi ostali pomembni, zdaj agresivno tržijo intraoralno skeniranje, storitve rezkanja v istem dnevu in strokovno znanje CAD/CAM namesto običajnih analognih znanj.

V bistvu je intraoralno skeniranje v zobotehničnih laboratorijih povzročilo velik preobrat. Tisti, ki so se uspešno preoblikovali, uspevajo z razširjenimi storitvami. Vendar pa bodo neradi in tehnološko zaostali laboratoriji verjetno propadli. Vse zainteresirane strani morajo sprejeti digitalne zmogljivosti.

Kljub številnim prednostim je uvedba intraoralnega skeniranja v ordinaciji povezana z velikimi finančnimi stroški za nabavo, usposabljanje in vključitev v delovni proces:

Stroški optičnega bralnika - sam optični bralnik predstavlja veliko naložbo, ki se giblje od $15.000 za osnovne modele do več kot $40.000 za napredne sisteme z zanesljivo programsko opremo. To je primerljivo s stroški zobozdravniškega stola.

Infrastruktura IT - računalniki, monitorji, omrežna strojna oprema in podpora IT, potrebna za namestitev, delovanje, varnostno kopiranje in povezovanje optičnih bralnikov, povečajo stroške na tisoče evrov.

Rezkanje CAD/CAM - Za čim večje koristi večina ordinacij združuje skeniranje z rezkalniki na stolu za indirektne restavracije v istem dnevu. To poveča kapitalske naložbe za $30.000-80.000.

Usposabljanje - osebje bo potrebovalo obsežno usposabljanje za strokovno uporabo programske opreme za skeniranje in oblikovanje ter za vključitev digitalizacije v delovni proces v praksi, kar bo povzročilo več sto ur stroškov dela.

Servisna pogodba - Letne pogodbe o tehnični podpori v povprečju znašajo $3,000-$5,000, odvisno od modela optičnega bralnika in vključenih storitev.

Kljub velikim zagonskim stroškom, ki jih povzročijo povečani prikazi, pospešeno zdravljenje, večja učinkovitost in novi viri prihodkov, se večini pisarn naložbe povrnejo v manj kot treh letih. Začetna finančna ovira je sicer velika, a ko je enkrat premagana, se intraoralno skeniranje izkaže za koristno spremembo na področju restavrativnega zobozdravstva.

V zadnjih letih smo bili priča velikemu napredku na področju hitrosti skeniranja, zmogljivosti programske opreme in klinične integracije. Vendar to verjetno predstavlja le vrh ledene gore, kako lahko intraoralno skeniranje spremeni izvajanje zobozdravstvene oskrbe:

Splošna uveljavitev - Zaradi zmanjšanja stroškov in tehnoloških izboljšav bo intraoralni skener v zobozdravstvenih ordinacijah verjetno tako običajen kot ročni aparati. Veljali bodo za rutinsko diagnostično orodje.

Izboljšane barve - optični bralniki bodo presegli monokromatsko zajemanje in prešli na polno barvno zajemanje visoke ločljivosti. To bo pomagalo pri diagnostični oceni in izobraževanju bolnikov.

3D biotiskanje - skenirani podatki o anatomiji ustne votline bodo omogočili 3D tiskanje živih biokompatibilnih tkiv za presajanje in vsaditev v zobni kirurgiji.

Presejanje raka ustne votline - Senzorji za hiperspektralno slikanje bodo omogočili razlikovanje bolezni tkiva in patologije na molekularni ravni za neinvazivno samodejno presejanje raka ustne votline.

Odtisi na domu - Enostavni in uporabniku prijazni intraoralni skenerji na domu bodo postali uporabni za odtise, spremljanje beljenja zob in ortodontsko sledenje brez obiskov v ordinaciji.

Prediktivna analitika - integrirana analiza slikanja z umetno inteligenco v kombinaciji z drugimi zdravstvenimi podatki bo omogočila vpogled v tveganja, terapevtske potrebe in zdravstvene trende, ki so značilni za vsakega pacienta.

Ti pogledi na prihodnje inovacije predstavljajo le delček sprememb v zobozdravstveni praksi in razširjenega dostopa pacientov do oskrbe, ki jih je sprožila tehnologija intraoralnega skeniranja. Čeprav so intraoralni skenerji zdaj novost, bodo čez desetletje verjetno veljali za povsem običajne.

Intraoralno skeniranje se je v nekaj več kot 15 letih iz pionirske zamisli razvilo v eno najbolj prelomnih in koristnih inovacij v sodobnem kliničnem zobozdravstvu. Intraoralni skenerji ponujajo izjemne prednosti pri klinični učinkovitosti, izkušnjah pacientov, poteku dela v ordinaciji, možnostih zdravljenja in kakovosti oskrbe. Kljub omejitvam in precejšnji krivulji učenja bodo ti skenerji v bližnji prihodnosti nedvomno postali standardno orodje za vse zobozdravstvene ordinacije. Njihov transformativni učinek bo primerljiv z napredkom pri zobozdravstveni oskrbi od rentgenskih žarkov do panoramske računalniške tomografije. Z nižanjem stroškov in izboljševanjem tehnologije se bo sprejemanje pospešilo. Zobozdravniki bodo čez čas verjetno z začudenjem gledali nazaj, kako so bili fizični odtisi sploh še dopustni kot standardni pristop. Revolucija v digitalnem zobozdravstvu je tu.