Az orális szkennerek, a digitális mosolytervezés és a CAD/CAM technológia együttes alkalmazása

Bevezetés

Az orális szkennerek és a szoftveres háttér utóbbi években bekövetkezett fejlődésének köszönhetően egyre több fogászati munkafolyamat területén figyelhetjük meg a digitalizáció térnyerését. Ennek a fejlődésnek köszönhetően jelentős mértékben javult a fogorvos-fogtechnikus közötti kommunikáció hatékonysága. A digitális mosolytervezés (Digital Smile Design, DSD) egy olyan virtuális eszköz, amely segítségével megtervezhetjük az arc szimmetrikus- és esztétikus megjelenése helyreállításának a menetét. Ez a módszer nem csak a különböző szakterületek képviselői közti kommunikációt javítja, hanem lehetővé teszi, hogy összességében lényegesen jobb végeredményt érjünk el a rehabilitáció során.

A mosolytervezés dokumentációja fontos lépés, akár a 2D-s, akár a 3D-s tervezésről van szó, valamint ennek jelentős szerepe van a rehabilitáció kimenetelének szempontjából is. Ezt a folyamatot akár teljesen digitális módszerekkel is el lehet végezni. A mozgóképpel történő dokumentáció előnye abban rejlik, hogy így sokkal egyszerűbbé válik a kiindulási állapot dokumentációja, a mosolytervezés, az arc szimmetriájának kiértékelése, a kezelési terv elkészítése, továbbá hatékonyabbá lehet tenni a fogorvosi team-en belüli kommunikációt és a páciens bekapcsolását a folyamatba.

A digitális mosolytervezés eredményét át lehet alakítani hagyományos vagy virtuális modellé, ami egyszerűbbé teszi az eltervezett kezelések végrehajtását, például egy CAD/CAM technológiával készült pótlás elkészítését. Az adhezív rendszerek és a fényáteresztő anyagok együttes használata lehetővé teszi a minimál invazív preparációs technika alkalmazását. A lithium-diszilikáthoz hasonló anyagok esztétikai tulajdonságai a saját fogakhoz hasonló megjelenést kölcsönöznek a restaurátumoknak, ami jelentős mértékben hozzájárul az esztétikus végeredményhez.

Az orális szkennerek fontos részét jelentik a digitális munkafolyamotoknak Ezek az innovatív eszközök lehetővé teszik, hogy a lenyomatok minőségét közvetlenül ellenőrizhessük, valamint, hogy az így elkészített „mintát” egy e-mail segítségével egyszerűen, gyorsan és költséghatékonyan továbbítsuk a fogtechnikai laboratóriumba. Fontos azonban megjegyezni, hogy jelenleg nem áll rendelkezésre elegendő szakirodalmi adat, amely megerősíti, hogy az orális szkennerek segítségével lehetséges a rendkívül pontos és részlet gazdag lenyomatok készítése.

A CAD szoftver elengedhetetlen része a digitális fogászatnak. Ezeknek a programoknak a segítségével alakítjuk ki a virtuális térben azokat a restaurátumokat, amelyeket később teljesen automatizált gépek készítenek el a valóságban.

Ebben a cikkben egy olyan esetet ismertetünk, ahol a kezelés során alkalmazott munkafolyamatokat digitálisan végeztük el. Minimál-invazív preparációt követően – digitális mosolytervezés alapján – lithium-diszilikát tömbökből monolitikus héjakat és koronákat készítettünk CAD/CAM technológia felhasználásának segítségével. Az elkészült restaurátumok segítségével helyreállítottuk az elvesztett harapási magasságot, valamint megszüntettük az ebből adódó esztétikai hátrányokat és az emiatt kialakult temporomandibuláris- ízületi diszfunkciót.

Esetbemutatás

2015-ban egy 47-éves férfi páciens állkapocs-ízületi panaszai miatt keresete fel a rendelőnket. Ezen felül esztétikai problémát jelentett számára, hogy az egyik felső nagymetszőfogán lévő héj eltört (1-3. ábrák).  A klinikai- és radiológiai vizsgálatot követően megállapítható volt, hogy a páciens kifejezett bruxizmusa miatt csökkent a harapási magassága, és jelentős mennyiségű saját foganyagot abradált el (4. ábra).

1. ábra: Kiindulási állapot (frontális irányból).
2. ábra: A kiindulási állapotról okkluzális irányból készített felvétel (felső állcsont).
3. ábra: A kiindulási állapotról okkluzális irányból készített felvétel (alsó állcsont).

4. ábra: A kiindulási állapotról készült panorámaröntgen felvétel (2015).

Szájterpesz használata mellett digitálisan intraorális fotók készültek a páciensről mind frontális, mind laterális és okkluzális irányokból. További fotók is készültek a páciensről egy digitális tükör-reflexes kamera segítségével (frontális- és laterális irányból, valamint 45o-os szögből). Mindkét állcsontról digitális lenyomat készült egy intraorális szkenner segítségével (Carestream 3500).  A maximuális-interkuszpidációs helyzetet (IKP) szintén a Carestream 3500-as készülék felhasználásával rögzítettük. Az új harapási magasságot a CAD/CAM szoftverben létrehozott virtuális artikulátor, általunk meghatározott mértékig történő nyitásával határoztuk meg.

A kiindulási helyzet rögzítésére a DSD dinamikus dokumentáció protokollját használtuk. Egy okostelefon segítségével 4 különböző szögből videókat készítettünk, hogy később ezek alapján ki tudjuk alakítani a páciens legoptimálisabb mosolyát. A következő felvételek készültek: frontális irányú a mosolygó páciensről az ajkak és az orca eltartásával, majd az eltartásuk nélkül, továbbá oldalirányú felvétel, egy a homloktól az állcsúcs irányába mutató, és egy az okklúziós síkra merőleges irányból készült, illetve egy záró harapási helyzetben lévő hátsó fogakról (tükör nélkül).

Négy kiegészítő felvétel készült az esztétikai-, a funkcionális- és az anatómiai kiértékeléshez: egy videó arról, ahogy a páciens leírja az általa elérni kívánt állapotot, egy 180o-ban, beszéd közben készült felvétel, egy funkcionális elmozdulásokról készült intraorális videó, továbbá egy ajak és orca eltartása mellett készült intraorális felvétel a szájüregben található anatómiai struktúrákról (5. ábra).  Az így nyert adatokat továbbítottuk a DSD-t készítő laboratóriumnak. A DSD technika célja, hogy kombinálja a három különböző irányból készült felvételt (frontális-, oldalirányú és fentről lefele mutató) egy digitális vonalzóval, annak érdekében, hogy meg lehessen határozni az optimális mosolyhoz szükséges arányokat a videófelvételek kiértékelése során (smileframe).

5. ábra: A mosolytervezéshez szükséges felvétel. A mosolygó páciensről az ajak- és a bucca eltartásával készített fotó.
6. ábra: Demonstrációs céllal bisz-akrilátból készített mock-up (Structur 3).

A mosoly-keret (smileframe) elkészítéséhez a következő adatokat kell figyelembe venni: az arc szimmetriatengelyét, a digitális arcívet, a mosolyvonal helyzetét és lefutását, az esztétikus megjelenéshez szükséges szélesség meghatározásához az optimalizált fogazati arányokat és fogméreteket, a marginális gingiva lefutását, az ajakpír lefutását és az állkapocs alakját. Az így meghatározott kétdimenziós adatok és a CAD program segítségével létrehoztunk egy háromdimenziós virtuális modellt. Az így kapott 3D-s adatokat tartalmazó STL fájlt egy háromdimenziós nyomtatóra továbbítottuk, ami elkészítette a páciens új mosolyához szükséges mintát. Ezt arra használtuk, hogy a minta alapján készített szilikon sablon segítségével bisz-akrilátból(Structur 3, VOCO) elkészítsük a demonstrációs célokat szolgáló mock-upot (6. ábra).

A páciens harapási magassága az új minta alapján megemelésre került. A páciens két héten keresztül viselte az általunk elkészített mock-upot, hogy ki tudjuk értékelni a harapásemelés objektív és szubjektív hatásait. Ez alatt az idő alatt a páciensnek lehetősége volt eldönteni, hogy az új harapási magasság megfelel-e az ő elvárásainak. Az ideiglenes felépítés viselése során a páciens jónak ítélte meg az új okklúzióját, és elégedett volt a kapott eredménnyel. Ezért nem volt szükséges a habituális okklúziós helyzet további megváltoztatására és új centrális okklúziós helyzet kialakítására. A páciens megfelelőnek találta az újonnan kialakított harapási magasságát, továbbá nem érzett temporomandibuláris-ízületi fájdalmat. A kapott eredmények alapján elkészítettük a végleges kezelési tervet, de a páciens anyagi okok miatt nem kívánta a kezeléseket folytatni.

A páciens a megkezdett kezelések folytatása miatt 2017-ben ismét felkereste a rendelőnket (7. ábra).  Ekkor egy új intraorális lenyomatvétel történt (Carestream 3600). A fogak perparálásához egy új mock-upot készítettünk háromdimenziós nyomtató segítségével (SolFlex, VOCO) bisz-akrilátból (Structur 3). A mock-up elkészítéséhez felhasznált sablont vákuum technológia segítségével hoztuk létre (V-Print ortho, VOCO). A mock-up felhelyezését követően a páciens fogait minimál invazív módon készítettük elő (8. ábra).

7. ábra: Két évvel később, a végleges helyreállítás megkezdése előtt készített felvétel (2017).
8. ábra: Az őrlőfogak esetében nem volt szükség foganyag elvételre. Az alsó metszőfogak minimál invazív módon lettek előkészítve, a felső frontfogak esetében megőriztük az eredeti csiszolt csonkok formáját.

A már előzetesen preparált felső frontfogak csiszolt csonkjainak megtartottuk az eredeti formáját. Az alsó- és felső őrlőfogak preparációja nem volt szükséges (1.7-1.4, 2.4-2.7, 3.7-3.4, 4.4-4.7), az alsó kismetsző fogakat minimál ivazív módon készítettük elő. Az előkészítést követően új digitális lenyomat készült. Az így kapott digitális adatokat továbbítottuk a fogtechnikai laboratóriumba (9. ábra). A virtuális modellt ezek alapján hozták létre (AnatomicLab), és a minta elkészítéséhez szükséges STL fájlt továbbították egy háromdimenziós nyomtatóra (SolFlex 650, VOCO), amely segítségével elkészítették az új mintát (V-Print model, VOCO).

9. ábra: Digitális mosolytervezés.
10. ábra: A végleges héjakat és koronákat Ceramill Mind tervező program segítségével digitálisan terveztük meg, majd frézgép segítségével (CeramillMotion 2, lithium-diszilikát tömbökből (VITABLOCS TriLuxe forte) faragtuk ki.

A végső restaurátumokat (héjakat és koronákat) Ceramill Mind tervező program segítségével (AmannGirrbach) digitálisan megtervezték, majd frézgép segítségével (CeramillMotion 2, AmannGirrbach) lithium-diszilikát tömbökből (VITABLOCS TriLuxe forte fo rCeramillMotion 2, AmannGirrbach) kifaragták (10. ábra). Miután a fogpróba során ellenőrizték és megfelelőnek találták a pótlások széli záródásának a pontosságát, valamint az elkészült restaurátumok esztétikai megjelenését, ez után egy ajak- és szájterpesz került felhelyezésre (OptraGate, IvoclarVivadent).

A pillérfogakat és a kerámiából készült pótlásokat a gyártói utasításoknak megfelelően készítették elő. A fogpótlások belső felszínét először homokfújóval (50µm-es aluminium-oxid por) felérdesítették, majd 20 másodpercen keresztül 5%-os hidrofolysavval kondicionálták. Ezután 20 másodpercen keresztül vízzel lemosták, majd 37%-os orthofoszfor-savval (Total Etch, IvoclarVivadent) és 96% -os alkohollal megtisztították, majd végül egy réteg szilánnal fedték (Monobond Plus, IvoclarVivadent).

A koronákat (1.3-1.1 és 2.1-2.3) és a héjakat (1.7-1.4, 2.4–2.7, 3.7-3.1, 4.1–4.7) fényrekötő adhezív rendszerrel rögzítették a pillérfogakhoz (Futurabond U ésBifix QM, VOCO). A polimerizációhoz egy nagy teljesítményű LED polimerizációs lámpát használtak (Celalux 3, VOCO), (11-12. ábrák).

11-12. ábrák: Az elkészült koronákat (1.3-1.1, 2.1-2.3), valamint a héjakat (1.7-1.4, 2.4-2.7, 3.7-3.1, 4.1-4.7) fényre kötő adhezív rendszerrel rögzítettük a pillérfogakhoz (Futurabond U and Bifix QM).

A kifolyó ragasztóanyagot ezt követően eltávolították, majd az okklúziót a T-Scantechnológia (Tekscan) segítségével ellenőrizték, majd a szükséges mértékben korrigálták. A véglegesen rögzített kerámia pótlás védelme érdekében a páciensnek a továbbiakban egy kivehető, átlátszó műanyag fogvédő sínt kellett viselnie. A pótlásokat 6 hónap múlva ellenőrizték. Az átadott fogpótlások stabilan rögzültek, és nem találtunk sérülésekre, repedésekre utaló jeleket (13-15. ábrák).  A páciens arról is beszámolt, hogy a harapás megemelése óta megszűntek az őt rendszeresen gyötrő fejfájásai.

13-14. ábrák: A végleges pótlások átadása után készült felvételek.

15. ábra: A végleges pótlások átadása után készült panorámaröntgen felvétel.

Összegzés

A fogorvostudomány területén bekövetkezett fejlődés eredményeként lehetővé vált a teljesen digitális munkamenet. Ennek a segítségével olyan problémákat is megoldhatunk, mint a harapási magasság csökkenése miatt bekövetkezett funkció-vesztés. Azonban még további klinikai vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy egyértelműen ki tudjuk jelenteni, hogy a harapási magasság helyreállítása esetén alkalmazott digitális munkament hatékonysága megegyezik vagy meghaladja a hagyományos analóg munkamenetét. A későbbiekben még értékelni kell, hogy a digitális technikával készített végleges restaurátumok hosszú távon is megbízható módon viselik a folyamatos funkcionális terhelést.

Dr. Miguel Stanley, dr. Ana Gomes Paz, dr. Inês Miguel (Portugália)
Dr. Christian Coachman (Brazília)

Forrás: DP Hungary