Стоматология будущего: применение 3D-технологий

Актуальность. Эволюция 3D-печати началась в середине 80-х годов ХХ века, когда компания Charles Hull создала первые 3D-принтеры и запатентовала технологию стереолитографии, на которой основана работа большинства 3D-принтеров [1]. Технология трехмерной печати была воспринята как революционное решение при моделировании и изготовлении различных предметов. Сегодня 3D-печать относится к аддитивным технологиям и широко применяется в таких сферах, как машиностроение, проектирование, наука, промышленность, медицина и, в частности, стоматология [2]. Стремительное развитие 3D-технологий позволило не только расширить возможности 3D-печати, но и использовать новые материалы, применение которых ранее считалось невозможным. Сегодня печатать можно не только металлом, керамикой и тканью, но и живыми клетками, что значительно расширило область применения 3D-технологий.

Это способствовало появлению термина «биопринтинг». Биопринтинг - это разновидность 3D-печати, конечным продуктом которого могут быть модели соединительной и костной тканей, а также модели органов. В современном мире с помощью биопринтеров можно достаточно быстро создавать модели хрящевых и костных имплантатов, интенсивно идёт развитие 3D-моделирования кровеносных сосудов и кожных лоскутов [3].

Цель работы - исследовать перспективные направления 3D - печати и особенности ее применения в современной стоматологической практике.

Материалы и методы. В процессе исследования были изучены официальные документы, научный архив, интернет-ресурсы по общим вопросам цифровой медицины, а также по применению 3D - печати в стоматологической помощи.

Результаты. В настоящее время 3D-печать в стоматологии применяется для изготовления:

- хирургических шаблонов для проведения имплантаций. Они позволяют провести менее травмирующую установку имплантатов, характеризуются высокой точностью и низкой себестоимостью;

- временных коронок и мостов. 3D-печать автоматизирует процесс изготовления временных конструкций, сокращая время их изготовления, повышая их качество и учитывая анатомические особенности пациента. Применяются биосовместимые материалы [4];

- элайнеров для ортодонтического лечения и ночных капп;

- диагностических моделей. Изготовление высококачественных диагностических моделей с максимальной детализацией, быстротой производства и низкой себестоимостью [5].

Преимущества 3D-печати в стоматологии значительны:

1. Изготовленные с помощью 3D-технологий протезы учитывают мельчайшие анатомические особенности пациента, обладают высокой точностью, что улучшает их функциональные и эстетические свойства [6].

2. Врач-стоматолог может полностью контролировать все этапы изготовления ортопедической конструкции - от снятия цифрового оттиска и до момента установки протеза или коронки пациенту.

3. Благодаря использованию 3D-технологий значительно снижается риск развития осложнений, упрощается процесс установки имплантатов. В частности, при изготовлении хирургического шаблона стоматолог имеет точные данные о расположении сосудов, нервов, соседних зубов и верхнечелюстных пазух и может подобрать оптимальное место для внедрения имплантатов [7].

4. Быстрота изготовления конструкций и возможность установить их уже в первое посещение.

5. Высокая скорость изготовления нужных стоматологических инструментов.

6. Автоматизированный процесс печати, исключающий воздействие человеческого фактора.

7. Наглядность компьютерной модели позволяет визуально представить её пациенту до начала лечения, в деталях обсудить весь план лечения, необходимость привлечения других специалистов, а также согласовать эстетические запросы пациента (согласовать форму зубов, цвет, расположение) [8].

8. Комфортный режим лечения для пациента: сокращение времени, которое пациенты проводят в стоматологическом кресле, а также обеспечение более эффективного лечения [9].

9. Сохранение всех анатомических данных пациентов в цифровом виде.

К примеру, процесс изготовления зубного протеза заключается в следующем:

- производится сканирование ротовой полости пациента с помощью внутриротового сканера, МРТ или КТ. Внутриротовой (интраоральный) 3D-сканер осуществляет сканирование полости рта пациента на приеме у врача-стоматолога. Их преимуществами является отсутствие необходимости снятия оттиска, что повышает комфортность процедуры для пациента, сокращает время получения цифровой модели, а также исключает погрешность оттисков;

- полученные данные обрабатываются с помощью специального компьютерного обеспечения;

-  на стоматологическом 3D-принтере печатается необходимая модель;

- по напечатанной модели изготавливается протез и устанавливается пациенту.

Заключение. Применение 3D-сканирования и 3D-печати позволяет повысить качество медицинской помощи и комфорт пациентам стоматологических клиник за счет обеспечения индивидуального подхода. Процесс производства стоматологических изделий строится с учётом анатомических особенностей конкретного пациента.

Таким образом, 3D-технологии в стоматологии создают решения, адаптированные к потребностям каждого пациента, а значит, позволяют получить более совершенный результат в короткие сроки. 3D-моделирование и 3D-печать позволяют с высокой точностью провести планирование лечения и подготовку к нему, создать индивидуальные анатомические конструкции и модели [10].

Уже в настоящее время возможности, предоставляемые технологией трёхмерной печати, успешно используются в стоматологии, а в обозримом будущем 3D-принтеры станут обычным инструментом врача-стоматолога, что окончательно выведет мировую стоматологию на новый уровень.

Список литературы:

1. Смбатян К. А. Применение 3D-печати в стоматологии / Матерiалi II міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених. 2016. С. 232-234.
2. Владимирова А.Н. Использование технологии 3D-печати в медицине / Современные проблемы развития техники, экономики и общества. Материалы II Международной научно-практической очно-заочной конференции. 2017. С. 45-47.
3. Лазаренко В.А. Использование 3D-принтеров в хирургии //
   Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2018. №4. С. 61-65.
4. Чевычелова О.Н. Реализация 3D-сканирования и 3D-печати в ортопедической стоматологии. Преимущества и недостатки / Сборник статей XXIX Международной научно-практической конференции. 2019. С. 239-241.
5. Коровкина В.С. Применение 3D-печати и 3D-сканирования в стоматологии / Физика и медицина: создавая будущее. Сборник материалов. 2018. С. 256-258.
6. Дьяченко Д.Ю. Применение 3D-печати в стоматологии для изготовления провизорных ортопедических конструкций // Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2015. Т.17. №3. С. 5-7.
7. Ли Фа. С. Использование 3D-технологий в стоматологии // Достижения и перспективы развития молодежной науки. 2019. С. 440-444.
8. Визер Ю.Ю. Технологии 3D-печати в медицине и стоматологии /
   Естественнонаучные основы медико-биологических знаний. Материалы всероссийской конференции студентов и молодых ученых с международным участием. 2017. С. 114-116
9. Милев М.М. Применение современных 3D-технологий в эстетической дентальной медицине / Научные исследования: векторы развития. Сборник материалов Международной научно-практической конференции. 2017. С. 50-53.
10. Huda T. Dental 3D printing  sustainaility and their impact and future on dental industry // Бенефициар. 2020. № 67. С. 11-17.