Способ изготовления полного съемного протеза с помощью виртуального моделирования

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для изготовления полного съемного протеза с помощью виртуального моделирования. Получают анатомический оттиск протезного ложа. Отливают гипсовую модель. Готовят индивидуальную ложку с валиком. Получают функциональный оттиск. Определяют центральное соотношение. На валике отмечают линии клыков и среднюю линию. Сканируют улыбающееся лицо пациента. Сканируют функциональный оттиск. Виртуальную модель лица пациента сопоставляют с виртуальной моделью протезного ложа. По оттиску отливают модель, гипсуют в кювету для полимеризации пластмассы. Первую половину пресс-формы сканируют. Данные собираются в виртуальном пространстве. Осуществляют трехмерное моделирование базиса протеза и постановку зубов. Виртуальную модель челюсти сопоставляют с виртуально смоделированным протезом. Вторая половина пресс-формы моделируется по внешнему контуру кюветы, сопоставляя ее с первой половиной. Внутренний контур второй половины получают путем вычитания из ее объема внешнего контура виртуальной модели протеза. Вторая половина пресс-формы изготавливается прототипированием. Дальнейшие шаги соответствуют традиционным лабораторным этапам. Второй вариант изготовления заключается во фрезеровании отдельно блока пластмассы, после чего зубы вставляют в соответствующие гнезда и приклеивают. Изобретение позволяет оценить корректность постановки искусственных зубов относительно лицевых признаков и согласовать их с пожеланиями пациента. 2 н.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для изготовления протезов при полной потере зубов, а также для изготовления съемных или условно съемных конструкций с опорой на имплантаты.

Традиционный способ изготовления полных съемных протезов включает следующие этапы: получение анатомических оттисков с верхней и нижней челюсти и гипсовых моделей; изготовление индивидуальных ложек, с помощью которых получают функциональные оттиски; на моделях, полученных по этим оттискам, создают восковые шаблоны для определения центрального соотношения. Далее следует этап конструирования зубных рядов.

Наибольшую популярность в нашей стране получил способ постановки зубов по стеклу, разработанный Васильевым M.E. Конструкция протеза проверяется в полости рта. На данном этапе врач оценивает соответствие формы и цвета искусственных зубов, расположение относительно мягких тканей и друг друга, при необходимости проводит коррекцию. Заключительный этап: гипсовка восковых базисов с искусственными зубами в кювету, выплавление воска и прессование пластмассы (Копейкин В.Н. «Руководство по ортопедической стоматологии», М., 1998).

К недостаткам метода следует отнести часто возникающую необходимость коррекции конструкции протеза, так как техник ставит искусственные зубы «вслепую», не видя лица пациента. Кроме того, не учитывается индивидуальная асимметрия зубочелюстной системы.

Другие способы изготовления полных съемных протезов представляют лишь модификации отдельных этапов известного способа - постановка зубов по сферическим поверхностям, по индивидуальным окклюзионным кривым, по трем стандартным постановочным пластинам, получение функционального оттиска под жевательным давлением, применение двухслойных базисов и т.д.

Известен способ изготовления протеза из фотополимеризующейся пластмассы. Сначала получают двусторонний оттиск верхней и нижней челюсти, сканируют его трехмерным лазерным сканером. Затем получают цифровую модель протеза, используя базу данных. По полученным цифровым данным изготавливают на литографической машине специальные прозрачные оболочки для базиса протеза и зубных рядов, в них помещают пластмассу цвета десны и зубов соответственно и фотополимеризуют. Способ предложен Maeda Y. et al. (Japan) и опубликован в журнале The International journal of Prosthodontics 1994, 7 (1), p.17-21. Однако способ не нашел широкого практического применения, а методика автоматизированного проектирования в исследовании не указана.

Наиболее близким к предложенному способу изготовления протезов является метод с применением технологий компьютерного моделирования и быстрого прототипирования. Клинические этапы включают получение оттисков и моделей, определение центрального соотношения с помощью восковых валиков. Далее следует получение цифровой информации посредством трехмерного лазерного сканера. Используя базу данных, осуществляют постановку искусственных зубов. С помощью программного обеспечения проектируется базис будущего протеза, его границы и контуры вестибулярной поверхности. После получения цифровой модели протеза создают виртуальную пресс-форму для формовки, внутренняя поверхность которой имеет очертания согласно спроектированной конфигурации протеза. Пресс-форму изготавливают на трехмерном струйном принтере из специального композита, безопасного для человека. Затем протез готовят по традиционной технологии прессования пластмассы (Study on CAD/RP for removable complete denture // Computer Methods and Programs in Biomedicine. - 2009 (93) - p.266-272, Yuchun Sun, Pejun Lu, Yong Wang, China).

Недостатком метода можно считать отсутствие возможности сопоставления виртуального зубного ряда с лицом пациента, а коррекция постановки зубов техником на виртуальной модели не обеспечивает стопроцентного эстетического результата. Тем не менее, способ позволяет упростить лабораторные этапы изготовления, уменьшить количество посещений, повысить точность изготовления протезов.

Техническим результатом предложенного решения является повышение качества протеза при полной потере зубов за счет улучшения эстетики и функции жевания. Указанный результат достигается путем сопоставления трехмерной модели искусственного зубного ряда с трехмерной моделью улыбающегося лица пациента. Это возможно благодаря использованию аппаратно-программного комплекса, состоящего из трехмерного бесконтактного сканера лица, трехмерного бесконтактного сканера моделей беззубых челюстей, восковых валиков, зафиксированных в центральном соотношении, программ ввода, обработки изображений и их сопоставления. Данный комплекс позволяет оценить корректность постановки искусственных зубов относительно лицевых признаков и согласовать с пожеланиями пациента.

Способ осуществляют следующим образом.

В первое посещение получают анатомический оттиск протезного ложа беззубой челюсти, по которому из гипса отливают модель. На модели изготавливается из быстротвердеющей пластмассы индивидуальная ложка с прикусным валиком. В полости рта определяют центральное соотношение с формированием окклюзионной поверхности прикусного валика, на вестибулярной поверхности отмечают ориентиры средней линии, клыков, которые будут служить реперными точками при сканировании. Получают функциональный оттиск беззубой челюсти с помощью той же индивидуальной ложки, осуществляют сканирование лица улыбающегося пациента с прикусным валиком в полости рта, получая тем самым виртуальную модель лица. Осуществляют сканирование полученного функционального оттиска: протезное ложе, вестибулярная поверхность валика, окклюзионная поверхность валика. По функциональному оттиску из гипса отливают модель беззубой челюсти, гипсуют в кювету для полимеризации пластмассы, получая, таким образом, первую половину пресс-формы. Проводят сканирование первой половины пресс-формы. Полученные при сканировании данные собираются в виртуальном пространстве, образуя комплексную виртуальную модель зубочелюстной системы, участвующей в протезировании: виртуальная окклюзионная поверхность, полученная при сканировании окклюзионной поверхности валика (отпечатков антагонистов), служит ориентиром для виртуальной постановки боковых зубов; виртуальная модель протезного ложа, полученная при сканировании функционального оттиска, служит ориентиром для моделирования границ базиса протеза и определения расположения межальвеолярных линий, необходимых для постановки боковых зубов; вестибулярная поверхность валика и отмеченные реперные точки, а также виртуальная модель улыбающегося лица пациента служат ориентиром для виртуальной постановки передних зубов. Проводят подбор и виртуальную постановку зубов с помощью электронной базы данных различных форм искусственных зубов. На виртуальной модели протезного ложа отмечают границы базиса протеза. Затем осуществляют моделирование наружной поверхности базиса в соответствии с выбранной его границей и ранее смоделированными виртуальными зубными рядами. Трехмерную виртуальную модель беззубой челюсти, размещенную в первой половине кюветы, сопоставляют с виртуально смоделированным протезом. Проектируют вторую половину пресс-формы: моделируют внешние контуры, сопоставляют с первой половиной, внутренние контуры второй половины получают путем вычитания из ее объема внешнего контура виртуальной модели протеза. Полученную таким образом половину виртуальной пресс-формы переводят в физическую модель, в соответствующие гнезда пресс-формы вставляются искусственные зубы, половинки пресс-формы сопоставляются и заполняются пластмассой.

Кроме вышеизложенного, возможен второй вариант изготовления.

Получают анатомический оттиск протезного ложа беззубой челюсти, по которому из гипса отливают модель. На модели изготавливается из быстротвердеющей пластмассы индивидуальная ложка с прикусным валиком. В полости рта определяют центральное соотношение с формированием окклюзионной поверхности прикусного валика. На вестибулярной поверхности отмечают ориентиры средней линии, клыков, которые будут служить реперными точками при сканировании. Затем получают функциональный оттиск беззубой челюсти с помощью той же индивидуальной ложки. Осуществляют сканирование лица улыбающегося пациента с прикусным валиком в полости рта, получая тем самым виртуальную модель лица. Осуществляют сканирование полученного функционального оттиска: протезное ложе, вестибулярная поверхность валика, окклюзионная поверхность валика. Полученные при сканировании данные собираются в виртуальном пространстве, образуя комплексную виртуальную модель зубочелюстной системы, участвующей в протезировании: виртуальная окклюзионная поверхность, полученная при сканировании окклюзионной поверхности валика (отпечатков антагонистов), служит ориентиром для виртуальной постановки боковых зубов; виртуальная модель протезного ложа, полученная при сканировании функционального оттиска, служит ориентиром для моделирования границ базиса протеза и определения расположения межальвеолярных линий, необходимых для постановки боковых зубов; вестибулярная поверхность валика и отмеченные реперные точки, а также виртуальная модель улыбающегося лица пациента служат ориентиром для виртуальной постановки передних зубов. Проводят виртуальную постановку зубов с помощью электронной базы данных различных форм искусственных зубов. На виртуальной модели протезного ложа отмечают границы базиса протеза, затем осуществляют моделирование наружной поверхности базиса в соответствии с выбранной его границей и ранее смоделированными виртуальными зубными рядами. Из наружной поверхности базиса протеза вычитают поверхности искусственных зубов. Таким образом, получается виртуальный базис с гнездами для каждого зуба. Физический базис протеза изготавливают методом фрезерования, в соответствующие гнезда вставляют искусственные зубы и приклеивают.

Пример

Пациент Б., поступил в ЦНИИС с жалобами на затрудненное пережевывание пищи и периодическую травму слизистой оболочки по причине плохой фиксации полных съемных протезов. Кроме того, пациента не устраивал внешний вид искусственных зубов на верхней челюсти. Со слов пациента, протезы использует более 5 лет. После объективного обследования полости рта и осмотра старых протезов было принято решение изготовить два полных съемных протеза.

В первое посещение был получен двухсторонний анатомический оттиск, одновременно зафиксирована межальвеолярная высота, в лаборатории изготовлены из быстротвердеющей пластмассы индивидуальные ложки с воскоабразивными валиками.

Во второе посещение проведена припасовка ложек, коррекция воскоабразивных валиков, традиционным способом оформлены края ложек термопластической массой. В течение 10-15 минут пациент притирал воскоабразивные валики, что позволило сформировать индивидуальные окклюзионные поверхности. После этого было проведено сканирование улыбающегося лица пациента с валиками в полости рта. Под жевательным давлением и в центральном соотношении получены оттиски протезного ложа верхней и нижней челюсти силиконовым материалом, валики скреплены между собой разогретым воском и выведены из полости рта.

Дальнейшие этапы проводились по вышеизложенной методике без участия пациента. После завершения моделирования, виртуальные конструкции протезов для верхней и нижней челюсти оценивали с учетом виртуальной модели лица и согласовывали с пациентом. Базисы протезов были изготовлены методом фрезерования, искусственные зубы помещены в соответствующие гнезда и приклеены. Готовые протезы были примерены в полости рта, проведена незначительная коррекция базиса протеза и окклюзионных взаимоотношений.

Благодаря постановке искусственных зубов в корректном соотношении с лицевыми признаками в виртуальном пространстве, готовые протезы были удовлетворительны с точки зрения эстетики. Кроме того, постановка зубов по притертым окклюзионным валикам позволила достичь хорошей стабилизации протеза при всех жевательных движениях.

Таким образом, предложенный способ изготовления полных съемных протезов позволяет:

- добиться оптимального эстетического результата;

- снизить трудоемкость лабораторных этапов;

- повысить точность изготовления базиса протеза методом фрезерования, вследствие снижения процента объемных и структурных изменений, возможных при прессовании пластмассы;

- полученные путем притирания воскоабразивных валиков индивидуальные окклюзионные кривые обеспечивают сбалансированную окклюзию.

1. Способ изготовления полного съемного протеза с помощью виртуального моделирования, отличающийся тем, что получают анатомический оттиск протезного ложа беззубой челюсти, по которому из гипса отливают модель, на модели изготавливается из быстротвердеющей пластмассы индивидуальная ложка с прикусным валиком, в полости рта определяют центральное соотношение с формированием окклюзионной поверхности прикусного валика, на вестибулярной поверхности отмечают ориентиры средней линии, клыков, которые будут служить реперными точками при сканировании, затем получают функциональный оттиск беззубой челюсти с помощью той же индивидуальной ложки, осуществляют сканирование лица улыбающегося пациента с прикусным валиком в полости рта, получая тем самым виртуальную модель лица, осуществляют сканирование полученного функционального оттиска: протезное ложе, вестибулярная поверхность валика, окклюзионная поверхность валика, по функциональному оттиску из гипса отливают модель беззубой челюсти, гипсуют в кювету для полимеризации пластмассы, получая таким образом первую половину пресс-формы, проводят сканирование первой половины пресс-формы, полученные при сканировании данные собираются в виртуальном пространстве, образуя комплексную виртуальную модель зубочелюстной системы, участвующей в протезировании: виртуальная окклюзионная поверхность, полученная при сканировании окклюзионной поверхности валика (отпечатков антагонистов), служит ориентиром для виртуальной постановки боковых зубов; виртуальная модель протезного ложа, полученная при сканировании функционального оттиска, служит ориентиром для моделирования границ базиса протеза и определения расположения межальвеолярных линий, необходимых для постановки боковых зубов; вестибулярная поверхность валика и отмеченные реперные точки, а также виртуальная модель улыбающегося лица пациента служат ориентиром для виртуальной постановки передних зубов; проводят подбор и виртуальную постановку зубов с помощью электронной базы данных различных форм искусственных зубов, на виртуальной модели протезного ложа отмечают границы базиса протеза, затем осуществляют моделирование наружной поверхности базиса в соответствии с выбранной его границей и ранее смоделированными виртуальными зубными рядами, трехмерную виртуальную модель беззубой челюсти, размещенную в первой половине кюветы, сопоставляют с виртуально смоделированным протезом, проектируют вторую половину пресс-формы: моделируют внешние контуры, сопоставляют с первой половиной, внутренние контуры второй половины получают путем вычитания из ее объема внешнего контура виртуальной модели протеза, полученную таким образом половину виртуальной пресс-формы переводят в физическую модель, в соответствующие гнезда пресс-формы вставляются искусственные зубы, половинки пресс-формы сопоставляются и заполняются пластмассой.

2. Способ изготовления полного съемного протеза с помощью виртуального моделирования, отличающийся тем, что получают анатомический оттиск протезного ложа беззубой челюсти, по которому из гипса отливают модель, на модели изготавливается из быстротвердеющей пластмассы индивидуальная ложка с прикусным валиком, в полости рта определяют центральное соотношение с формированием окклюзионной поверхности прикусного валика, на вестибулярной поверхности отмечают ориентиры средней линии клыков, которые будут служить реперными точками при сканировании, затем получают функциональный оттиск беззубой челюсти с помощью той же индивидуальной ложки, осуществляют сканирование лица улыбающегося пациента с прикусным валиком в полости рта, получая тем самым виртуальную модель лица, осуществляют сканирование полученного функционального оттиска: протезное ложе, вестибулярная поверхность валика, окклюзионная поверхность валика, полученные при сканировании данные собираются в виртуальном пространстве, образуя комплексную виртуальную модель зубочелюстной системы, участвующей в протезировании: виртуальная окклюзионная поверхность, полученная при сканировании окклюзионной поверхности валика - отпечатков антагонистов, служит ориентиром для виртуальной постановки боковых зубов; виртуальная модель протезного ложа, полученная при сканировании функционального оттиска, служит ориентиром для моделирования границ базиса протеза и определения расположения межальвеолярных линий, необходимых для постановки боковых зубов; вестибулярная поверхность валика и отмеченные реперные точки, а также виртуальная модель улыбающегося лица пациента служат ориентиром для виртуальной постановки передних зубов; проводят виртуальную постановку зубов с помощью электронной базы данных различных форм искусственных зубов, на виртуальной модели протезного ложа отмечают границы базиса протеза, затем осуществляют моделирование наружной поверхности базиса в соответствии с выбранной его границей и ранее смоделированными виртуальными зубными рядами, из наружной поверхности базиса протеза вычитают поверхности искусственных зубов, таким образом получается виртуальный базис с гнездами для каждого зуба, физический базис протеза изготавливают методом фрезерования, в соответствующие гнезда вставляют искусственные зубы и приклеивают.