Система компьютерного управления углом наклона стоматологического кресла
Зачем это всё нужно?
Анонсируя данную публикацию была сделана ссылка на более раннюю заметку, чтобы заинтересованный читатель смог несколько более детально познакомится с проблемой рассматриваемого здесь вопроса и предлагаемой системы компьютерной параллелометрии.
Также рекомендуется посетить ещё и сайт Dr Lawrence Avramenko, где продемонстрирован подобный компьютерный комплекс AcuHand System. На сайте врач знакомит читателей и со своими работами, выполненными с применением компьютерной параллелометрии. Но так как сайт доктора Л. Авраменко англоязычный и не всем доступен публикуемый там текст, то по всему есть, видимо, необходимость изначально немного просветить читателей по самому первому и законному вопросу относительно целесообразности применения данных систем в стоматологической практике врачей-ортопедов.
Во-первых, врач стоматолог-ортопед при любом положении кресла, всё-таки работает и, следовательно, осуществляет визуальный контроль над препарируемыми зубами, находясь несколько сбоку от пациента. Работая же в таком боковом положении, бывает трудно ориентироваться как относительно средней линии лица пациента, также следить и за тем, чтобы и оси обрабатываемых зубов совпадали между собой. В совокупности же все эти обстоятельства могут приводить или к неоправданному чрезмерному съёму костной ткани зуба, или к неправильному расположению обработанных зубов, что в свою очередь затрудняет посадку мостовидных протезов. При современных же тенденциях готовить под мостовидные протезы по возможности всё-таки витальные зубы, условия препарирования, при которых осуществляется минимальный съём костной ткани зуба, вполне оправдано должны рассматриваться в ортопедической стоматологии , как наиболее предпочтительный вариант.
Также некоторые виды ортопедических конструкций просто не мыслимы без создания идеальных параллельных ретенционных пунктов (канавок) на опорных зубах. К таким конструкциям относятся в частности литые бескоронковые опорные мосты (maryland bridges) и некоторые другие современные конструкции.
Для бескаркасных же фарфоровых конструкций, условия правильного препарирования зубов и создание нужных параллелей, углов и скосов, является особенно важным этапом работы и условием долговечности конструкций и сохранности зубов.
Во всех публикациях относящихся к правильной обработке зубов можно наблюдать, что неоднократно проводимые лабораторные и клинические исследования оптимальных условий препарирования опорных зубов под цельнолитые металлические коронки несъёмных мостовидных протезов и препарирование зубов под одиночные коронки несколько разняться. Но суть остается у разных авторов неизменной – с растущей степенью конусности аксиальных стенок препарируемого зуба, способность удерживать постоянный протез на зубе (ретенция) уменьшается. Даже при адгезивной технике фиксации качество конечного результата определяется не столько прочностью цемента, сколько формой препарируемого зуба
Dobge et al сообщает, что идеальный угол конвергенции У для цельнокерамических коронок составляет 16о. Leempoel et al показали, что углы конвергенции от 15,5 до 30,2 градусов обеспечивают достаточную ретенцию литых металлических коронок. Hung et al сообщали , что угол конвергенции препарированного зуба влияет не только на ретенции коронки, но и является основным фактором влияющим на создание краевой адаптации коронки.
Когда гидростатическое давление цемента меньше, что достигается при большем угле У, посадка коронок бывает более совершенной. Stepher P. Broderson, считает, что угол конвергенции должен быть не менее 20о. Это позволяет обеспечить хорошую припасовку коронок. Современные же публикации относительно препарирования зубов с использованием Cerec технологий и прочих развивающихся технологий Cad/Cam отмечают, что оптимальным углом конвергенции аксиальных стенок препарированного зуба под коронки считается угол 6о.
Но при всех расхождениях в условиях препарирования зубов все же бесспорным остаётся всегда одно условие. После препарирования культя каждого зуба должна иметь соответствующую форму для обеспечения устойчивости коронки по отношению к горизонтальным и вертикальным силам воздействия на зуб. При всем этом большую роль играют как и окружность культи зуба (чем она больше, тем меньше устойчивость коронки к действию опрокидывающих сил при одинаковой высоте и конусности культи), так и угол препарирования (конусность боковых стенок). И безусловно, идеальным углом скоса боковых стенок культи зуба всё же нужно считать угол конвергенции равный 6 градусов. Но как этого идеального угла достичь?
Диаметр культи зуба – 10мм, высота – 3мм, угол – 12о. В данном случае ось вращения или опрокидывания проходит через язычный край коронки, а щёчная стенка культи не “оказывает сопротивления” опрокидывающим силам. Диаметр культи зуба – 10мм, высота – 5мм, угол – 12о. При большей высоте культи зуба коронка не может опрокинуться, так как этому препятствует высокая стенка культи зуба.
Диаметр культи зуба – 10мм, высота – 3мм, угол – 6о. Если высота культи зуба небольшая и её стенки имеют малую конусность, то коронка не может вращаться. Ось вращения находится в области края коронки.
Клинические наблюдения и лабораторные исследования показали, что в реальных клинических условиях средний угол конвергенции препарируемых зубов составляет 20-25 градусов.
Человеческий глаз не может, в клинической ситуации, обнаруживать различие между параллельной подготовкой и скосом линий боковых стенок культи имеющей высоту 5-7мм, до 10 градусов.
Ошибка же в 10 градусов и доведение угла конвергенции при лечении зубов до 30 и более градусов может оказаться уже фатальной для всей конструкции мостовидного несъемного протеза, не говоря уже об одиночных коронках. Тем более, что в многоопорных протяжённых конструкциях где врачу нужно учитывать не только угол (У)конкретного обрабатываемого зуба, но и осевые расхождения зубов и среднюю линию лица пациента, связывая это всё воедино и, по всему, такие предписания с идеальными углами препарирования зубов больше смахивают на фантастику, выдаваемую авторами теоретические и лабораторные выкладки за желаемое, но - нереальную действительность. Отсюда мы и имеем зачастую как факт многочисленные расцементировки и одиночных коронок и нарушение полной фиксации цельнолитых мостовидных несъёмных протезов, и зачастую приводящее как следствие, и к потере опорных зубов.
Безметалловые мостовидные протезы на вкладках, также требуют соблюдения определённой конусности при подготовке полостей под опорные вкладки. Jackson и Ferguson считают идеальной формой препарирования для вкладки-накладки являются стенки с расширением от 11 до 15о. При изготовлении инлей, онлей, оверлей с использованием компьютеризированных систем Cerec, Cad/Cam рекомендации при обработке полостей тоже сводятся к достижению идеального угла дивергенции стенок полостей, в 6 градусов.
При подготовке зубов под золотые вкладки-накладки или установку виниров, полости должны быть обработаны ящикообразно и в идеале почти параллельно, так как по заявлениям авторов публикаций – превышение конусности стенок более чем на 5о приводит к резкому уменьшению ретенции. Скос же на окклюзионные поверхности зубов (C-s угол) должен составлять 135 градусов.
С точки зрения расчётов и лабораторных испытаний, авторы подобных публикаций, безусловно правы, но вот что смущает во всех этих рекомендованных стремлениях к идеализации углов препарирования зубов и всех полостей MO, DO или MOD класса. Как реально достичь нужного угла препарирования? Ведь какой бы конусности бор мы ни пытались применять, а истинный скос стенки зуба или полости достигается только лишь положением наконечника бормашины в руке врача, т.е. все условия препарирования зависят только от восприятия врачом действительности и от конкретной видимости обрабатываемой поверхности (стенки) зуба.
Компьютеризированные системыCad/Cam и Cerec нам всё-таки предлагают мониторинговый видео-контроль скоса обработанной полости или зуба (на фото - затемнённый овал в центральной части по периметру подготовленного зуба), но пока ни ода из уважаемых фирм разработчиков столь сложного и дорогого оборудования неудосужила себя предложить практикующим врачам оборудования, чем именно могли бы быть безошибочно достигнуты рекомендованные нужные углы скосов при препарировании зубов.
А уж задаваемые цифровые константы скосов углов полостей на окклюзионные поверхности зубов (60о, 80о, 135о, ... и т.п.) пока можно рассматривать как простое упование авторов подобных публикаций на собственные теоретические знания сопромата и не более того, т.к. на практике же всё выглядит куда более печально.
Что есть такое Сккп?
Прежде чем продемонстрировать и рассказать о работе всей системы контроля и коррекции параллельности (Сккп) есть необходимость предварительно несколько ознакомить специалистов непосредственно с устройством самого прибора компьютерного дентального параллелометра.
Основной управляющий блок Сккп выполнен в виде небольшого по размерам (100 мм и максимальный диаметр 25 мм) переходного узла (ПУ) соединяющего воздушный привод стоматологической установки с любым турбинным наконечником бормашины. Расположенные в ПУ датчики соединяются с компьютером по средством кабельных соединений (КС). Вес переходного узла-датчика составляет 50 г, что легче, нежели воздушный турбинный привод механического углового наконечника и много легче электромикромотора.
Это обстоятельство само по себе является немаловажным фактором, если учитывать постоянно растущую напряжённость на кисть руки врача во время работы, а предлагаемый датчик является как бы продолжением противовеса привода рабочего инструмента. Если в этой связи сравнивать узел Сккп и сенсорный узел AcuHand System предложенный Dr Lawrence Avramenko который размещён в вертикальном положении относительно привода инструмента, по преимущества очевидны.
Внутри корпуса нехитрого переходника размещен непосредственно сам электронный сенсорный датчик (СД) и светодиоды узла обратной компьютерной связи, обеспечивающие врачу постоянный визуальный контроль за работой Сккп. Эта обратная связь (ОС) практически даёт возможность врачу безотрывно от рабочей области находящейся в полости рта пациента следить за заданными параметрами работы прибора, т.е. непосредственно за работой стоматологического инструмента в заданных пределах.
СД представляет собой электронный прибор - датчик углового смещения привязанный к гравитационному полю, отслеживающий и регистрирующий угол наклона в любой плоскости (3D) относительно лишь задаваемой оси или плоскости. Точность прибора составляет + 1градус. СД работает в любом положении, т.е. задание оси для отсчета параметров углов наклона не зависит от расположения сенсора относительно горизонта, что дает возможность врачу без каких-либо дополнительных настроек работать при любом положении кресла с пациентом и при необходимости свободно менять положение как самого пациента так и рабочего инструмента.
Программное обеспечение (ПО) системы настраивает рабочий инструмент врача на нужные угловые параметры препарирования поверхностей зубов и полостей. Компьютер отслеживает угол наклона инструмента (бора) во время работы и отображает его смещение на мониторе компьютера. Но так как при проведении клинических манипуляций врачу зачастую сложно отрываться от рабочего объекта, чтобы одновременно следить и за экраном монитора компьютера, Сккп снабжена световой ОС располагающейся непосредственно на ПУ датчика.
Кольцевой световод ОС во время работы практически располагается в поле зрения врача, а круговая система светопровода позволяет наблюдателю одновременно отслеживать все четыре светодиодных индикатора.
При задании параметров угла смещения бора и выставления оси отсчёта углового смещения, светодиоды находятся в зелёном свечении. В процессе отклонения инструмента от заданной оси и приближения угла к критическим параметрам свечение плавно переходит от зелёного в жёлтый, оранжевый и конечный – красный свет. По мере ухода за критическую точку заданных параметров угла на 1 градус, компьютер выключает соленоид воздушного привода турбинного наконечника. При возвращение же инструмента к допустимой границе угла наклона, компьютер вновь автоматически включает соленоид привода инструмента. Работа же инструмента с заданным углом осуществляется именно в красной зоне свечения, что хорошо видно наблюдателю, зелёный свет индикатора соответствует лишь строгой параллели.
Зафиксирована ось инструмента и установлен предельный угол смещения влево 45 о. Все светодиоды находятся в зелёном свечении. Инструмент отклонился от фиксированной оси на некоторый определённый градус. Левый светодиод перешёл в желтое свечение. Угол наклона инструмента приблизился к допустимой точке углового смещения. Левый светодиод красного свечения подтверждает угол 45о.
Программное обеспечение Сккп позволяет: отслеживать параллельность; настраивать работу инструмента на любой определённый угол наклона; следить за одной из заданных плоскостей или работать в 3D проекции; отображать угол наклона бора в цифровом значении; настраивать автоматически инструмент на боры любого профиля, при этом соблюдая первоначало заданные значения; следить за соблюдением настроек в процессе работы врача; сохранять за сеанс работы все вводимые настройки для разных положений инструмента и при необходимости возвращаться к нужной; отображать все этапы работы на экране монитора компьютера и посредством обратной связи; управлять стоматологической установкой.
И это всё лишь частичный неполный перечень всего того, что может Сккп, так как в системе предусмотрено подключение нескольких взаимосвязанных СД. Что в свою очередь позволяет отслеживать и автоматически компенсировать любое перемещение головы пациента во время работы врача или в точности переносить параметры лабораторных поправок с диагностической гипсовой модели на зуб в полости рта пациента.
Как всё это работает?
Условием начала работы с данным электронным прибором, безусловно, является задание точки (оси или плоскости) отсчёта. И как уже говорилось, для фронтальной группы зубов этой точкой отсчёта вполне может являться или средняя линия, или ось центрального зуба.
Приложив бор или к воображаемой средней линии лица или же соответственно к вестибулярной плоскости центрального резца и зафиксировав прибором это положение, данная ось или плоскость будет восприниматься за точку отсчета углов. На экране появляется зеленая метка центра, но координаты осей пока будут соответствовать нулю.
Далее, к примеру, программно задаётся угол смещения в цифровом выражении от осевого вектора координат во все стороны, тогда будут отслеживаться все поверхности зуба относительно данной оси (X=6о,-X=6о;Y=6о,-Y=6о). Или же можно задать угловые константы лишь по оси Х, что будет соответствовать препарированию с нужным углом скоса только аппроксимальных поверхностей зубов (X=6о,-X=6о;Y=0,-Y=0).
Можно задавать углы препарирования и только для одной из поверхностей зуба. Если уже, к примеру, мезиальная поверхность обработана со скосом в 6о относительно средней линии и приложенный к этой поверхности бор фиксирует её как точку отсчета, то чтобы получился скос относительно той же оси тоже в 6о, но уже для дистальной, то задаётся угол конвергенции по оси (+Х) = 12о.
Угол скоса для той или иной поверхности зуба на осях координат задаётся просто относительно наклона кончика бора при препарировании, с какой бы стороны и на какой бы челюсти ни производились работы – право; лево; низ; вех, что всегда соответствует экранным – (х); (-х); (у); (-у). По достижению нужного угла на экране монитора и на световоде ОС прибора отображаются идентичные цвета. Уход за заданный предел выключает установку.
Вообще-то, на практике при препарировании зубов приходится в основном задавать параметры только лишь для одной или максимум для двух сторон осей координат. Программно же можно переключить светодиоды ОС, чтобы они все четыре или попарно реагировали и отображали угол наклона бора для одной (двух) сторон осей, например для аппроксимальных поверхностей, тогда наблюдателю не составляет труда отслеживать работу прибора по мере изменения цвета всего кольцевого световода.
Отслеживать же ось во всех плоскостях 3D - на практике данная задача для врача встречается очень редко, например, это условие нужно соблюдать только при сверлении параллельных отверстий под имплантаты или же при обработке двух- трёх- зубов на одной челюсти под телескопические коронки, но и эти условия обработки легко отслеживаются наблюдателем. Практически экран монитора компьютера нужен наблюдателю только для задания параметров работы Сккп.
Подобным образом поступают при препарировании всех сторон любых зубов. Буквальные поверхности привязываются к лингвальным или к оси зуба. Нёбная поверхность может обрабатываться с точно заданным угловым скосом относительно лабиальной плоскости и, т.д. В многоопорных же мостовидных конструкциях проверяются и допуски зубов с разными осевыми наклонами и всё это проходит с нужным, но минимальным съёмом костной ткани зуба.
Хитрый C-s угол скоса подготовленной полости под вкладку на окклюзионную поверхность зуба равный 135о тоже программируется и исполняется относительно просто. К плоскости бугров жевательной поверхности зуба, к примеру, прикладывается тонкая металлическая пластинка, бор плоскостью накладывается на её поверхность и фиксируется точка отсчёта угла. При работе и наклоне бора вниз на 45о и будет достигнут угол скоса в полость = 135 градусов.
Выше продемонстрированы лишь некоторые основные моменты возможностей и работы дентального параллелометра Сккп. Нужен на практике такой прибор или нет, каждый вправе решить этот вопрос для себя самостоятельно. Но тот факт, что Сккп правильно и реально, а не абстрактно позволяет обрабатывать зубы в полости рта пациента с заданным углом конвергенции, дивергенции остаётся бесспорным.
Работа с описанным прибором как и с любым оборудованием требует определённого навыка и умственных затрат от врача, но в последствии, безусловно, достигается и скорость и лучшее качество работы, наиболее щадящий съём костной ткани зуба, а стало быть и наименьшая травма живых тканей человека. Врачу же при всём при этом совсем не обязательно как-то менять свои привычки связанные с проведением определённых наработанных манипуляций. Опытный врач-ортопед может лишь проверять или подтверждать правильность препарирования зубов, но как бы там ни было, а всегда остаются и будут иметь место в работе условия, которые даже самый опытный профессионал не в состоянии проконтролировать лишь в силу несовершенства человеческих ощущений и информационного восприятия организмом тех или иных параметров. Здесь-то и нужны врачу электронные приборы-помощники, тем более что век-то на дворе давно уже следующий...