Рис. 7. Изменение количества моноклинной фазы на поверхности образцов из диоксида циркония.
Практическая интерпретация полученных эксперименальных результатов имеет существенное значение для выработки рекомендаций по технологии обработки каркасов из тетрагонального метастабильного диоксида циркония, прошедших окончательную синтеризацию. Полученные нами данные показывают, что фактически оба вида абразивной механической обработки способствуют повышению прочности каркасов. Однако происходит непрогнозируемый прирост моноклинной фазы, наиболее интенсивный при пескоструйной обработке и также непрогнозируемое изменение коэффициента термического расширения обработанной поверхности. Многократно доказана необходимость соблюдения соответствия коэффициентов термического линейного расширения (КТЛР) материала каркаса и облицовки. КТЛР тетрагональной фазы диоксида циркония (10,8×10-6 °К -1), соответствующий рекомендуемый КТЛР для керамической облицовки оксидциркониевых каркасов колеблется в пределах 9×10-6 °К -1. Такое соотношение коэффициентов способствует улучшению их взаимодействия благодаря напряжению сжатия. КТЛР моноклинной фазы диоксида циркония значительно ниже и составляет (7,5×10-6 °К -1). Таким образом, при локальных включениях моноклинной фазы на поверхности каркаса соотношение коэффициентов температурного расширения становится обратным. Это, в свою очередь, может негативно отразиться на сцеплении каркаса с керамической облицовкой.
Последующий регенерирующий обжиг снижает прочность материала, но не ниже уровня исходных величин. Это вызвано частичным снятием блокирующих «подушек дистракции» на конце возникших трещин. Однако добавочный обжиг нормализует фазовый состав, КТЛР поверхности каркаса и взаимодействие с керамической облицовкой, что в конечном итоге способствует нормальному функционированию протеза в полости рта. Вместе с тем, на наш взгляд, допустима обработка внутренней поверхности каркаса с целью создания микроретенционных пунктов и улучшения фиксации протеза, так как в даннном случае наличие напряжений сжатия на внутренней поверхности каркаса является позитивным фактором.
Разработка отечественной CAD/CAM системы OptikDent
Представленный для апробации на кафедру ортопедической стоматологии ФПДО в 2006 году опытный образец системы OptikDent не являлся законченным стоматологическим CAD/CAM комплексом. Предложенный дизайн и габариты интраоральной камеры затрудняли работу в полости рта. Камера не была приспособлена к полноценной дезинфекции из-за опасности повреждения рабочих частей. Отсутствовала возможность перемещения блока съемки в стоматологическом кабинете из-за невозможности подключения к портативному компьютеру в связи с отсутствием плато видеозахвата. Камера имела 2 проецирующих канала. Отсутствовала методика получения внутриротового слепка с учетом угла съемки по отношению к объекту, освещенности, расстояния от камеры до протезного поля.
Недостатки программного обеспечения заключались в отсутствии собственной программы. Используемый интерфейс программы был сложен для освоения рядовым пользователем, отсутствовала его систематизация. Функции программы были разрознены и многоступенчаты. Отсутствовал виртуальный каталог зубов - дентальная база данных, являющаяся основой для проектирования модели реставрации. Изготовление одиночной реставрации во фрезерном блоке проводилось из стандартных заготовок на основе силикатной керамики в среднем в течение 1,5 часов. 3-х осевая обработка и отсутствие оптимального соотношения различных параметров фрезерования не позволяло ускорить время при достаточной мощности мотора.
Вместе с тем, исходные характеристики системы демонстрировали ряд положительных особенностей, что в сочетании с относительно небольшой затратностью технологии доказывало перспективность проекта. В связи с этим были поставлены и решены соответствующие задачи совершенствования системы OptikDent и оптимизации ее работы в клинике ортопедической стоматологии.
С целью отработки методики получения оптического слепка выявляли оптимальный угол расположения камеры по отношению к зубному ряду с учетом углов падения и отражения луча, предельно допустимое расстояние рабочей поверхности камеры к поверхности зубов, степень освещенности объекта. Качество получаемых оптических слепков контролировалось при помощи светового датчика камеры. Оптимальный результат съемки оценивался визуально по признаку четкости и непрерывности интерференционных полос (рис.8 ).
Рис.8. Примеры реконструкции 3D поверхности зубов в системе OptikDent.
Эргономичный дизайн интраорального сканера разрабатывался с помощью изготовленного шаблона из органического стекла и силикона. При этом стремились к максимальному уменьшению вертикальных размеров внутриротовой части (рис.9). С целью улучшения эксплуатационных свойств сканера изменялась его оптическая схема, оптические элементы перемещали дистальнее c целью создания возможности дезинфекции соответственно требованиям к неинвазивному инструментарию.
Рис.9. Исходный и один из последующих вариантов дизайна внутриротовой камеры.
Результаты этапа оптимизации работы камеры в условиях стоматологической клиники
В результате проведенной работы были изменены:
Технические характеристики камеры:
· количество оптических каналов увеличено до четырех. Оптическая схема интраоральной 3D камеры состоит из четырех идентичных освещающих каналов для проецирования на зуб параллельных полос и одного регистрирующего канала. Оптические оси всех каналов сходятся в плоскости наилучшей фокусировки. Проецирующие каналы расположены симметрично относительно регистрирующего канала.
· в интраоральной 3D камере используются четыре дополнительных светодиода без проекционной оптики для подсветки зубов внутри полости рта пациента во время фокусировки и поиска оптимального положения профилометра;
Для повышения качества оптического слепка изменена длина волны излучения. Используется синий свет короткого спектра 455 нм.
· глубина фокусировки составляет 15 мм.
Рабочие характеристики и дизайн камеры:
· длина рабочей части увеличена до14 см для облегчения доступа к дистальным зубам;
· отсутствие наружного защитного стекла исключает возможность повреждения и загрязнения порошком и слюной;
· эти особенности камеры позволяют проводить ее дезинфекцию методом погружения в дез. раствор без опасности повреждения ее рабочих частей;
· максимально уменьшены габаритные размеры интраоральной части камеры, что облегчает манипулирование в полости рта.
· возможно отсоединение внутриротовой металлической части камеры для ее стерилизации в автоклаве.
В настоящее время камера подсоединяется к портативному компьютеру с помощью TV-тюнера для придания ей необходимой мобильности (рис. 10).
Рис. 10. Современный вид модуля для съемки и конструирования реставраций системы OptikDent
Для оценки метрологических характеристик интраорального оптического сканера использовали экспериментальные тестовые объекты, имитирующие зубы, отпрепарированные для изготовления коронки и вкладки: в виде усеченного конуса( размеры основания – 10×10 мм, высота– 6 мм, угол конвергенции стенок– 8˚) и в виде паза с сечением в виде равнобедренной трапеции(основание и высота - 5мм., угол дивергенции стенок 6˚ (рис.11). Процедура проверки точности измерения формы объекта состояла из следующих этапов: измерение поверхности тестового объекта при помощи интраорального оптического сканера системы OptikDent; измерение параметров поверхности тестового объекта при помощи координатно-измерительной машины Carl Zeiss UPMC 850 и интерферометра белого света Zygo NewView 7000 с точностью 0,1 мкм, создание эталонной математической модели тестового объекта по полученным данным; сравнение цифровых моделей, полученных на предыдущих двух этапах путем пространственного совмещения данных измерений с минимизацией среднего координатного отклонения(СКО) двух поверхностей.
Результаты исследования метрологических характеристик внутриротовой камеры показали, что СКО измеренной поверхности первого тестового объекта от эталона составляет 26,6 мкм. Максимальная погрешность возникала в областях острых углов поверхности усеченного конуса – на границах пересечения образующей поверхности конуса с двумя плоскостями, что обусловлено особенностью алгоритма реконструкции. СКО второго тестового объекта 32,5 мкм. Максимальное отклонение также зафиксировано в области острых граней объекта, что наглядно демонстрирует голубой цвет цветовой индикации отклонений( рис.11).
Рис.11. Эталонные математические модели и цифровые поверхности тестовых объектов в виде конуса и паза, измеренные при помощи интраорального оптического сканера. Пространственное распределение разности двух измеренных поверхностей тестовых объектов.
Проведенные метрологические эксперименты показывают соответствие точности измерения формы поверхности объекта требуемым характеристикам и свидетельствуют о том, что теоретическая оценка точности измерения формы объекта интраоральным оптическим сканером соответствует действительности и может использоваться для применения его в клинике ортопедической стоматологии.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
