Интраоральный сканер

Интраоральный сканер — это медицинское устройство, предназначенное для получения трёхмерного цифрового оттиска (слепка) зубных рядов, мягких тканей полости рта и слизистой оболочки. Относится к классу стоматологического оборудования для цифровой диагностики и компьютерного моделирования (CAD/CAM-технологий). Принцип действия основан на оптическом сканировании с использованием структурированного света, лазерной триангуляции или конфокальной микроскопии, что позволяет с высокой точностью (от 5 до 20 микрон) воссоздать виртуальную модель челюсти.

История

Первые попытки создания устройств для бесконтактного снятия оттисков в стоматологии относятся к 1980-м годам. В 1985 году швейцарская компания Sirona (ныне Dentsply Sirona) представила систему CEREC 1, которая позволяла фрезеровать керамические вкладки по цифровой модели, полученной с помощью внутриротовой камеры. Однако из-за громоздкости и низкой точности технология не получила массового распространения.

В 1990-х годах развитие CCD- и CMOS-матриц, а также вычислительной мощности компьютеров привело к появлению коммерческих сканеров. В 2007 году компания 3Shape (Дания) выпустила первый специализированный интраоральный сканер TRIOS, который стал эталоном для последующих поколений. В 2010-х годах устройства стали компактнее, быстрее и доступнее, что привело к их внедрению в ортопедию, ортодонтию и имплантологию.

В России активное внедрение интраоральных сканеров началось в середине 2010-х годов, преимущественно в частных клиниках и зуботехнических лабораториях. К 2025 году сканирование стало стандартной процедурой для цифрового протокола лечения.

Устройство и принцип работы

Конструкция

Интраоральный сканер состоит из следующих основных компонентов:

• Рабочая головка — компактный наконечник с источником света (LED-диоды или лазер) и оптической системой (линзы, зеркала, фильтры). В некоторых моделях головка сменная или одноразовая (для гигиенических целей).
• Корпус — рукоятка с кнопками управления, в которой размещены процессор, датчики и система охлаждения.
• Кабель — соединяет сканер с компьютером или блоком питания. В беспроводных моделях (например, Medit i500) используется Wi-Fi-модуль.
• Программное обеспечение — специализированное ПО (например, 3Shape Unite, Exocad, Dental Wings) для обработки облака точек, построения 3D-модели и экспорта данных в форматы STL, PLY, OBJ.

Технологии сканирования

• Структурированный свет — проекция сетки или полос на поверхность, деформация которых фиксируется камерой. Используется в сканерах 3Shape TRIOS.
• Лазерная триангуляция — лазерный луч сканирует объект, а датчик измеряет время отражения или угол отклонения. Применяется в Carestream CS 3600.
• Конфокальная микроскопия — фокусировка света на разных глубинах для построения рельефа. Характерна для Dentsply Sirona Primescan.
• Фотограмметрия — создание модели из серии перекрывающихся фотографий. Встречается в бюджетных моделях.

Процесс сканирования

1. Пациент садится в кресло, врач надевает одноразовый наконечник (или стерилизует головку).
2. Сканер вводится в полость рта, врач последовательно проводит им по зубным рядам, деснам и нёбу.
3. Программа в реальном времени отображает на мониторе процесс построения модели, подсвечивая незаснятые участки.
4. После завершения сканирования (обычно 2–5 минут) модель сохраняется и отправляется в CAD-модуль для проектирования реставрации.

Классификация

По типу применения

• Клинические — используются в стоматологических кабинетах для диагностики, планирования лечения и контроля (например, 3Shape TRIOS 4, Dentsply Sirona Primescan).
• Лабораторные — применяются в зуботехнических лабораториях для сканирования гипсовых моделей и оттисков (например, Zirkonzahn S600). Хотя они не являются интраоральными, часто используются в том же цифровом потоке.

По способу передачи данных

• Проводные — подключаются через USB или FireWire, обеспечивают стабильную передачу данных.
• Беспроводные — работают по Wi-Fi или Bluetooth, удобны для мобильных клиник, но требуют автономного питания.

По производителям

• 3Shape (Дания) — TRIOS (3, 4, 5).
• Dentsply Sirona (США/Германия) — Primescan, Omnicam.
• Medit (Южная Корея) — i500, i700.
• Carestream Dental (США) — CS 3600, CS 3700.
• Planmeca (Финляндия) — PlanScan.
• Shining 3D (Китай) — Aoralscan.
• Align Technology (США) — iTero (используется для элайнеров Invisalign).

Применение

Ортопедия

Интраоральные сканеры заменили традиционные слепочные массы (альгинат, силикон) при изготовлении коронок, мостов, виниров, вкладок и накладок. Цифровой оттиск исключает усадку материала, деформацию и пузырьки, что повышает точность прилегания реставраций. После сканирования модель передаётся на фрезерный станок или 3D-принтер для изготовления конструкции из диоксида циркония, стеклокерамики или композита.

Ортодонтия

• Диагностика — измерение размеров зубов, ширины дуг, степени скученности.
• Планирование лечения — создание цифрового сетапа (виртуального перемещения зубов) для элайнеров (например, Invisalign, Star Smile).
• Контроль — сканирование на разных этапах лечения для оценки динамики.

Имплантология

Сканирование позволяет получить точную модель челюсти с установленными сканирующими абатментами (маркерами). Это необходимо для:

• Проектирования индивидуальных абатментов и коронок на имплантаты.
• Создания хирургических шаблонов для навигации.
• Оценки костной ткани и мягких тканей вокруг имплантата.

Челюстно-лицевая хирургия

Используется для планирования реконструктивных операций, создания моделей челюстей и ортогнатических шаблонов. В комбинации с КТ-данными позволяет выполнять виртуальное позиционирование фрагментов кости.

Обучение и демонстрация

Цифровые модели применяются в учебных целях для студентов-стоматологов и для визуализации плана лечения пациентам (например, показ будущего результата отбеливания или установки виниров).

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая точность — до 5–10 микрон, что сопоставимо с качественным силиконовым оттиском.
• Комфорт для пациента — отсутствие рвотного рефлекса, неприятного вкуса и запаха, сокращение времени процедуры.
• Скорость — сканирование занимает 2–5 минут, тогда как традиционный слепок — 10–15 минут.
• Цифровой архив — модель хранится в облаке или на сервере, не требует физического пространства.
• Интеграция с CAD/CAM — возможность передачи данных непосредственно в программу проектирования.
• Гигиена — одноразовые наконечники или стерилизация снижают риск перекрёстного инфицирования.

Недостатки

• Высокая стоимость — цена устройства варьируется от 500 000 до 3 000 000 рублей (на 2025 год), плюс ежегодное обновление ПО.
• Кривая обучения — для качественного сканирования требуется навык (учёт отражения света, слюны, движений пациента).
• Ограничения при сложных случаях — сканирование полных беззубых челюстей или глубоких поддесневых участков может быть затруднено.
• Зависимость от программного обеспечения — сбои в работе ПО или несовместимость форматов могут нарушить рабочий процесс.
• Необходимость в дополнительном оборудовании — компьютер с высокой производительностью, монитор, иногда — 3D-принтер или фрезерный станок.

Сравнение с традиционными методами

Производители и рынок

На 2025 год рынок интраоральных сканеров оценивается в 1,5–2 миллиарда долларов США. Крупнейшие игроки: Align Technology (США, бренд iTero), 3Shape (Дания, TRIOS), Dentsply Sirona (США/Германия, Primescan), Medit (Южная Корея, i700). В России распространены сканеры Medit и 3Shape из-за соотношения цены и качества, а также китайские Shining 3D как бюджетный вариант. В 2022–2023 годах, в связи с санкционными ограничениями, поставки некоторых западных брендов в РФ сократились, что стимулировало развитие российских аналогов (например, сканеры от компании Dental Digital).

Будущее технологии

Ожидается, что интраоральные сканеры будут интегрироваться с системами искусственного интеллекта для автоматического распознавания кариеса, оценки состояния дёсен и прогнозирования исходов лечения. Развитие беспроводных технологий и уменьшение размеров устройств позволит проводить сканирование в полевых условиях (например, в мобильных стоматологических комплексах). Также ведётся работа над сканерами, способными фиксировать цвет тканей и текстуру поверхности, что улучшит эстетику реставраций.

Источники

1. Joda T., Brägger U. Digital vs. conventional implant prosthetic workflows: a cost/time analysis. Clinical Oral Implants Research, 2015.
2. Mangano F., Gandolfi A., Luongo G., Zelenov S. Intraoral scanners in dentistry: a review of the literature. BMC Oral Health, 2017.
3. Ender A., Mehl A. Accuracy of complete-arch dental impressions: a new method of measuring trueness and precision. Journal of Prosthetic Dentistry, 2013.
4. Patzelt S., Lamprinos C., Stampf S., Att W. The time efficiency of intraoral scanners: a comparative study. Journal of the American Dental Association, 2014.
5. Revilla-León M., Özcan M. Additive manufacturing technologies used for processing polymers: current status and potential application in prosthetic dentistry. Journal of Prosthodontics, 2019.
6. Данные производителей: 3Shape, Medit, Dentsply Sirona, Align Technology (официальные сайты и техническая документация, 2020–2025).