AMILYEN AZ ALAP…
A CAD/CAM munkafolyamatok teljes digitalizálása intraorálisan szkennelt lenyomatok alapján.

A technika vívmányai, a számítógépek, az internet, a kommunikációs eszközök nagyban befolyásolták és alakították modern társadalmunkat. A digitális technika új távlatokat nyitott a fogászatban is, hagyományosan alkalmazott eszközeink és eljárásaink sorra átalakultak, a számítógépes adattovábbítás és adatfeldolgozás, a számítógépek vezérelte gyártás a mindennapos gyakorlat részévé vált. „A technológia önmagában nem elég. Kell az ember, aki működteti! Hinnünk kell abban, hogy az emberek alapvetően jók és ügyesek, és egy megfelelő eszközzel csodálatos dolgokra képesek. Nem az eszközben kell hinni – az eszköz, csak eszköz. Vagy működik, vagy nem működik. Az ember a lényeg!” Steve Jobs szavai a digitális fogászatra is érvényesek, itt sem nélkülözhető az emberi tudás. Az új módszerek sikerének záloga a fogorvos és fogtechnikus korszerű tudásában rejlik.

A fogászat technológiai újításainak nagy reményű képviselője a digitális lenyomatvétel. Az intraorális szkennereket gyártó cégek hirdetéseiben a lenyomatvétel koncepciójának paradigmaváltásáról, gyorsabb, pontosabb, a páciensek számára kényelmesebb lenyomatvételi lehetőségekről olvashatunk. Azt azonban ritkán hangsúlyozzák, hogy a fogorvosnak először az intraorális digitális felvételek készítésének következetes technikáját kell elsajátítania. Az új technológiával is csak úgy lehet pontos lenyomatot készíteni, ha továbbra is szigorúan betartjuk a hagyományos alapelveket, gondosan figyelünk az optimális lágyszövetkontrollra és az izolálásra. A digitális szkennerrendszerek legtöbb előnyét csak akkor tudja a fogorvos realizálni, ha a tanulási folyamat már befejeződött. A jól illeszkedő fogpótlás készítésének legkritikusabb pontja a pontos lenyomat, amelyet csak az elméleti alapok elsajátítása után és az ismeretek begyakorlott alkalmazásával érhetünk el, legyen a lenyomat akár digitális, akár hagyományos.

A hagyományos fogászati lenyomatvételt helyettesítő digitális szkennerek lényege, hogy a preparált fog 3D virtuális képét hozzák létre, és a fogak precíz digitális szkennelésével nyert adatok számítógépes feldolgozása alapján készülhet a fogpótlás. A mechanikai és lézer- szkennerek használata nem újdonság a fogászatban, a CAD/CAM-rendszerek részeként már évek óta nélkülözhetetlen elemei a fogtechnikusok eszköztárának. Ugyanakkor a fogorvosok számára direkt intraorális lenyomatvételhez hosszú ideig mindössze egyetlen rendszer, a CEREC 3D volt elérhető. Az utóbbi években több gyártó fejlesztett ki intraorális szkennert a CAD/CAM-munkafolyamatok teljes digitalizálására. Hagyományosan a CAD/CAM-eljárások során a laboratóriumban a szájképletek másaként olyan minta kerül szkennelésre, amely a lenyomatanyagok anyagtani sajátosságai, a lenyomatvétel körülményei, a mintakészítéshez alkalmazott anyagokból és módszerekből adódóan valamilyen mértékben torzít. Teljesen logikus az az elgondolás, hogy a fogak intraorális szkennelésével ez a pontatlanság kiküszöbölhető.

Digitális lenyomatvételi rendszerek és szék melletti CAD/CAM-rendszerek 

A piacon elérhető rendelői digitális rendszereket két csoportra oszthatjuk: digitális lenyomatvételi rendszerek és szék melletti CAD/CAM-rendszerek. Ezek között a különbség abban rejlik, hogy mi történik a szkennerekkel rögzített adatfájllal. A digitális lenyomatvételi rendszerek internetkapcsolatban állnak a fogtechnikai laboratóriummal, az adatfájlok alapján a laborban készül a fogpótlás. A szék melletti CAD/CAM rendszerekkel a szkennelés, tervezés és a kifaragás is a rendelőben történik, „chairside” restaurációk készíthetőek egy ülésben.

Jelenleg két szék melletti CAD/CAM rendszer van piacon: a CEREC Acquisition Center (AC) (SironaDental Systems, www.sirona.com) és az E4D Dentist rendszer (D4D Technologies), www.e4dsky.com. Bár elsődleges alkalmazási területek a chairside restaurációk készítése, mindkét rendszer használható digitális lenyomatvételi rendszerként is. A CEREC Connect (CEREC AC egységhez) és az E4D Sky Network (E4D Dentist rendszerhez) olyan szoftverfrissítések, amelyekkel a szék melletti rendszerek is el tudják küldeni a digitálisan szkennelt fájlokat a fogtechnikai laboratóriumnak.

A digitális lenyomatvételi rendszerek a rendelőben rögzített adatfájlokat interneten átküldik a laboratóriumba, ahol a számítógépes tervezőprogramokkal (CAD) közvetlenül az intraorális szkennelés adataira lehet tervezni. A tervezett „teljes kontúr” fogpótlást vagy a vázat a kifaragást követően a laboratóriumban megfestik vagy leplezik. A beérkezett adatfájl alapján készíti el a laboratórium a modelleket is frézeléssel vagy 3D-s nyomtatással (1. ábra).

Nyitott és zárt digitális rendszerek

A digitális lenyomat a gyártó cég szoftverprogramjának megfelelő adatfájlban kerül rögzítésre. Az adatfájlok eredetileg a „zárt rendszer” koncepciót szolgálták, azaz csak a gyártó cég saját eszközei tudták a fájlt olvasni. Ez továbbra is igaz a szék melletti rendszerekre, a CEREC AC és az E4D rendszer adatfájlokra. Az iTero rendszer szintén zárt rendszerként indult, és a Straumann cég CAD/CAM rendszerével működött együtt. A zárt rendszerben a digitális munkafolyamat egymást követő lépései meghatározott úton haladhatnak szigorúan ellenőrzött, kiváló minőségben. A zárt rendszer minőségbiztosítási rendszere tagadhatatlanul óriási előny. Ha a digitális lenyomatvételi rendszerek zárt rendszerben dolgoznának, a fogtechnikai laboratóriumoknak valamennyi gyártótól meg kellene vásárolniuk az adott programokat, hogy a fogorvosoktól érkező adatfájlokat fel tudják dolgozni. Ennél persze sokkal gazdaságosabb megoldás, ha a digitális lenyomatvételi eszközök gyártói teszik nyitottá rendszereiket. Nyitott rendszerekkel a digitális adatok számos szoftverprogrammal és CAD/CAM rendszerrel feldolgozhatóak, a digitális munkafolyamatok a labor által szabadon választott utat követhetik. Sok labor használ olyan laboratóriumi CAD/CAM rendszert, pl. DentalWings (DentalWings, Inc., www.dentalwings.com) vagy 3Shape System (3Shape A/S, 3Shape Dental Systems, www.3shape.com), amelyek segítségével bármely számítógépes rendszertől érkező digitális fájlok feldolgozhatóak.

A Semmelweis Egyetem Fogpótlástani Klinikáján két digitális lenyomatvételi rendszert használunk, az iTerót (Cadent, www.itero.com) és a Triost (3Shape, www.3shapedental.com). A két rendszer megjelenése között mindössze csak 3 év telt el, de a közöttük meglévő különbségek hűen tükrözik, milyen tempóban „száguld” a fejlődés útján a digitális technológia.

Tekintsük át először az iTero zárt rendszerét, ahol a digitális munkafolyamatok „digital work flow” előre meghatározott, kiváló minőséget biztosító, szabályozott úton haladnak a lenyomatvételtől a kész fogpótlás átadásáig. A zárt rendszerek útvonalát ismerve könnyen átlátható, hogy milyen pontokon válnak nyitottá a lehetőségek. Az iTero készülék működése részletesebben kerül ismertetésre, a Triosnál csak a különbségeket kiemelve, hiszen azonosak a két rendszer működésének az alapjai. A Trios tervezőmérnökei szemmel láthatóan az iTeróval szerzett tapasztalatok alapján fejlesztették tovább rendszerüket.

iTero (Cadent, www.itero.com)

Az iTero digitális lenyomatvételi rendszer a 2007 óta van a piacon. A lenyomat lényege, hogy az iTeroscannera „parallel konfokális” elméletre építve egy kis nyíláson keresztül bocsát ki lézerfénysugarakat a fogakra, amelyet a fogak felülete visszaver, a visszavert fényt a készülék digitális adathalmazzá alakítja. Az iTero rendszert egy kerekeken guruló, kis mobil egységként kell elképzelni, a mobil egység részei: számítógép, monitor, egér, beépített billentyűzet, lábkapcsoló és a szkenner kézidarab.

A lenyomatvétel egy digitális munkalap kitöltésével, a páciens adatai, illetve a készítendő fogpótlásra vonatkozó információk megadásával kezdődik. Az iTero szoftver a hiányzó- és a pillérfogak kijelölését követően néhány perc alatt összeállítja a szkennelés képi és hang- utasításait. A fogorvos a monitort figyeli, és a lábpedált lenyomva a monitoron látható képről felvétel készül (2–4. ábrák).

Az LCD-monitoron 3 ablak látható: egy vizuális súgóablak, amely a szkenner helyes pozicionálását mutatja az épp elkészítendő felvételhez. A képernyő jobb oldalát elfoglaló ablak élőképet mutat, amin célkereszt segíti a szkenner helyes pozicionálását. Az egymás után készített felvételeket folyamatosan illeszti össze a készülék, ezeket az összeillesztett képeket látjuk a nagy ablakban (5–6. ábra). Először pillérfoganként 5 felvétel készül, ezt a kvadráns többi fogáról készítendő képek követik. Az utolsó két felvétel a harapás rögzítését szolgálja. A páciens IKP-ba harap, majd a fogak hossztengelyére merőlegesen, az okklúziós sík magasságában két felvételt készítünk (7. kép). Ha valamennyi szkennelt felvétel elkészült, a fogorvos rálép a pedálra, és néhány másodpercen belül a képernyőn megjelenik mindkét fogív háromdimenziós kinagyított képe. A szoftver képes a modelleket virtuálisan artikulálni a harapásrögzítő felvételek és a fogívekről készített képek azonos pontjai alapján (8. ábra).

A fogorvosnak lehetősége van a legapróbb részleteket is ellenőrizni a virtuális mintán, mielőtt az adatokat a laboratóriumba küldené. Ha a virtuális modellek hiányosak, további kiegészítő felvételeket készíthetünk, vagy akár át is alakíthatjuk a preparációnkat, és újra szkennelhetünk egy adott területet (9–12. ábrák).

A sikeresen befejezett szkennelést követően a fogorvos a „send” ikonra kattint, és az adatfájlok a Cadent szerverhez jutnak, ahol az úgynevezett „modelling” történik. A felvételeket a műtermékektől és a lényegtelen képletektől megtisztítják, és jól képzett iTero-fogtechnikusok kijelölik a széli záródási vonalat, meghatározzák a behelyezés irányát nemcsak a fogpótlásra, hanem a mintacsonkokra vonatkozóan is (13–14. ábrák).

Az adatfáljok ezt követően e-mailben a fogorvos által választott, iTero-kompatibilis fogtechnikai laboratóriumba jutnak. A laboratóriumban az adatfájlok kétféle úton indulnak tovább, egyrészt elkezdődik a fogpótlás tervezése a CAD-szoftverrel, másrészt a virtuális modellből kézzel fogható minta készül. A modell elkészítéséhez az adatokat a fogtechnikus változatlan formában vagy módosítva a Cadenthez visszaküldi. A Cadentnél a modell frézelése öt tengely irányú CNC-frézgéppel történik. A felső modell, az alsó modell és a mintacsonkok 3 különböző, a Cadent számára Németországban, külön erre a célra gyártott poliuretán tömbből kerülnek kifaragásra (15. ábra). A Cadent szabadalmaztatott egy szekciós mintarendszert, amelynek lényege, hogy a fogtechnikus a széli záródás vonalához könnyen hozzáférjen, ezért a mintacsonkok a mintából könnyen kivehetőek és elmozdulásmentesen vissza is helyezhetőek, (16. ábrák). A kifrézelt felső és alsó modellek könnyen és gyorsan artikulálhatóak a szkenneléssel rögzített pozícióba.

A kész modellek postai úton jutnak a fogorvos partner laboratóriumába, a fogpótlás elkészítésének a helyszínére. Mindeközben a laboratóriumban a szkennelt adatfájlokra a CAD-szoftveres tervezés alapján kifaragják a vázat vagy a „teljes kontúr” fogpótlást, amit a postán érkező mintákra lehet illeszteni (17–20. ábrák).

A laboratóriumban ezt követően a fogpótlás már úgy készül, mint a hagyományos lenyomat kiöntését követően. A poliuretán modelleket tekinthetjük hordozómodelleknek, ebben az esetben a kvadráns szkennek alapján elkészített váz a kvadráns mintákon IKP-pozícióban ellenőrizhető, majd a vázzal vett szituációs lenyomat alapján készített és beartikulált teljes fogívmintákat használja a laboratórium a leplezéshez. Másik lehetőség, hogy a fogorvos teljes fogívet szkennel, és ezek alapján kifaragott teljes fogív poliuretán modellek kerülnek beartikulálásra. A kész fogpótlást a laboratórium a fogorvoshoz küldi átadásra (21–23. ábrák).

Trios (3shape, www.3shapedental.com)

A Trios intraorális szkenner a 2011-es International Dental Show (IDS) kiállításon került bemutatásra. A készülék külső megjelenésében is hűen tükrözi a digitális eszközök évenkénti, szinte már hihetetlen fejlődését (24. ábrák). A karcsú, formatervezett, érintőképernyős készülék gyorsabb, folyamatos szkennelést tesz lehetővé a lényegesen kisebb és könnyebb szkennerfej segítségével (25. ábrák). A szkennelés technológiája az ultragyors optikai szeletelés, amely az „optikai szeletelés” és a „strukturált megvilágítás” elvén alapul. Nincs szükség lézerfényre. A fog felszínének strukturált megvilágítása történik LED segítségével. Az így kapott képekből alakul ki a 3D modell. Ennél a rendszernél sincs szükség a szkennelendő fogfelületek porral bevonására, és a fém, az akrilát felületek, a lágyszövetek, a csont és az implantátumok adatai is maximális precizitással rögzíthetőek. A szkennelés folyamatosan követhető a képernyőn, ellenőrizhető, kiegészíthető, korrigálható. Az alsó és felső állcsont szkennelését, a harapást rögzítő szken elkészítését a modellek virtuális artikulálása követi, majd az adatfájlokat interneten küldhetjük át a partner laboratóriumba (27. ábra).

A Trios nyitott rendszerével rögzített digitális adatok számos szoftverprogrammal és CAD/CAM rendszerrel feldolgozhatóak. A fogpótlás közvetlenül a fog szkennelt adataira készül a laborban használt CAD/CAM rendszer segítségével. A nyitott rendszereknél azonban, a digitális lenyomat előkészítésére, tisztázására, a kézzel fogható modell készítésére nincsen kijelölt útvonal, központi adatfeldolgozás. A szkennelt fájlokat a fogorvos partner laboratóriuma leellenőrzi, és a modell builder szoftver segítségével a mintákat megtervezi (27–28. ábrák). A megtervezett minták 3D printer segítségével kinyomtathatóak vagy kemény műanyagból kifaraghatóak (29–34. ábrák).

A Trios folyamatosan fejlődik, megújul, frissít, újabb és újabb lehetőségekkel bővül.

A TriosPod kis kompakt, mobilis egység, amely USB porton keresztül kapcsolható a rendelői laptophoz vagy PC-hez. A legújabb funkció a színes, élethű szkennelés mellett a színmérés és az intraorális HD-fotók készítésének a lehetősége. A labor és rendelő közti kommunikációt a 3Shape Communicate és az iOS App könnyíti meg, melynek segítségével a fogorvos és a fogtechnikus meg tudja osztani a digitális lenyomat képeit, a restauráció tervezésének lépéseit. A szkennelt képek, a tervezett restaurációk 3D-ben forgathatóak, megtekinthetők PC-n, tableten, okostelefonon, a megjegyzések, instrukciók gyorsan és egyszerűen küldhetőek a labor és rendelő között (35. ábra).

A lehetőségek tárháza szinte határtalan. Elképzelni is nehéz, hogy a digitális lenyomatvétellel és a jelenleg folyamatban lévő technikai újításokkal együtt mi mindenre leszünk még képesek. Természetesen először a szkennereket meg kell tanulni alkalmazni, a digitális fájlok feldolgozásának útvonalait ki kell építeni, amihez időre, tanulásra, türelemre van szükség mind a rendelő, mind a laboratórium részéről. A befektetett energia azonban megtérül. Az új technológia olyan tudást és utolérhetetlen előnyt ad, amellyel a páciensek számára – a mai kor elvárásainak megfelelően – színvonalas kezelést kínálva készíthetünk tökéletesen illeszkedő fogpótlásokat.

A jövő a digitális technológiáé!

A cikkben bemutatásra kerülő iTero (Cadent, www.itero.com) digitális lenyomatvételi rendszert az Interdental Studio Kft., a Trios (3Shape, www.3shapedental.com) digitális lenyomatvételi rendszert a Dental-Trade Kft. bocsátotta rendelkezésünkre.

Dr. Borbély Judit