Digitální průmyslová revoluce aneb co předcházelo prvnímu českému vydání časopisu Digital

Digitální fotografie je základem 3D skenerů

V roce 1975 Steve Sasson vyhotovil první prototyp digitálního fotoaparátu Kodak (pomineme-li jednoduché digitální fotografie pro účely průzkumu vesmíru), který byl v podobě digitální zrcadlovky uveden na komerční trh až v roce 1991. O dvacet let později firma Kodak ukončila financování vývoje digitálních fotoaparátů a navrátila se zpět k využití acetátcelulózových fotografických filmů. V září roku 2013 však firma Kodak vyhlásila finanční bankrot, a to díky chybnému rozhodnutí nejvyššího managementu, který se domníval, že digitalizace zásadně neovlivní klasickou fotografii. Technologie digitální fotografie se posléze stala základním pilířem optických snímačů digitalizujících pracovní pole za účelem digitálně řízené výroby dentální protetiky. Samotná digitální fotografie v dnešní praxi zvyšuje možnosti získávání klinicky relevantních dat a zvyšuje úroveň komunikace mezi lékařem a technikem.

První CAD/CAM systém pro stomatologii nebyl bestsellerem

Počátky dentální digitální produkce můžeme datovat rokem 1980, kdy vznikl na univerzitě v Zurichu, díky vývoji profesora Werner H. Mörmanna a doktora Marco Brandestiniho, první prototyp CAD/CAM systému určeného výhradně pro stomatologii. O 7 let později uvedli pod značkou Siemens na trh produkt pod názvem Cerec Dental CAD/CAM. Byla to první sériová digitální výroba ve stomatologii, umožňující zhotovení inlayí. Přesto, že šlo o průlomový krok, odborná veřejnost přešla tento vynález téměř bez povšimnutí. Až teprve o pár desítek let později se stala další generace CAD/CAM technologie Cerec doménou prestižních klinik, nabízejících dosud nebývalé služby pacientům v podobě estetické rekonstrukce chrupu v rámci jedné návštěvy. Došlo však k digitalizaci jen nepatrného množství zubních ordinací, a to zejména díky vysoké pořizovací ceně, omezené indikaci a velice limitované možnosti spolupráce s laboratorní produkcí. Velkou roli také hrálo vytížení lékaře produkcí samotné protetiky. Na evropském trhu neměl systém Cerec, jako ordinační zařízení pro zhotovení „one visit“ protetiky, přímou konkurenci. Jak tomu ale bylo jinde ve světě? Již v roce 2008 uvedla na americký trh ordinační dentální CAD/CAM systém společnost D4D. Tento systém vznikl díky vývoji absolventů univerzity v Minesotě Marka a Henleyho Quadlinga (projekt Q3D). Do vývoje investovaly firmy Henry Schein, ESPE a Ivoclar Vivadent. Zařízení se však z veřejnosti neznámých příčin nesmělo prodávat na evropském trhu. Až v roce 2013 společnost Planmeca zainvestovala do projektu E4D a představila Plan Scan a Plan Mill jako konkurenční produkty systému Cerec na více než 120 světových trzích. Již v roce 2007 však představila společnost Sirona 4osou dvouhlavou frézu MCXL a o dva roky později doplnila produkční řadu o bestseller intraorálních skenerů – skener Bluecam a získala technologický náskok v této oblasti.

Intraorální skenery pro digitální otisk vstupují na trh

První intraorální skenery vytvořily svůj první digitální sken na živém pacientovi již v roce 1985 – pořídil jej Dr. Marc Brandestini. Díky zápisu dat do otevřeného formátu „Shape Triangle Language“ – STL, se intraorální skenery staly samostatným digitálním zařízením pro zhotovení digitálního otisku, tzn. pro přenos naskenovaného pracovního pole do libovolného otevřeného CAD softwaru k následnému designování náhrady. Nejčastěji byla využita technologie triangulace a konfokální mikroskopie. Technologie se vyvíjely od nutného využití kontrastních sprejů přes „bezkontrastní“ monochromatické skeny až po skeny barevné. Jako dnes nejpokročilejší zařízení tohoto typu lze uvést uzavřený intraorální skener Cerec a současnou vlajkovou loď intraorálních skenerů 3Shape Trios využívající konfokální mikroskopii. Tento nejrychlejší a nejpřesnější skener díky své vysoké ceně a politice poplatků dává prostor uplatnit se na trhu i dalším skenerům, jako je například Carestream CS3600, jenž je představitelem otevřeného systému bez poplatků, nebo novinek v podání společností Dental Wings, GC, Straumann, Planmeca, Condor a dalších, které blíže popisuje dále uvedený článek Petra Hajného na téma intraorálních skenerů.

Laboratorní skenery dosáhly vrcholu svého vývoje

Pozvolný vývoj a nízká poptávka po intraorálních skenerech způsobily převrat ve vývoji a vzestupu laboratorních skenerů. Ty umožnily digitalizovat takřka každý pracovní model zhotovený z ordinačního otisku a přenést jej do CAD softwaru. Každý lékař měl tak možnost vstoupit do digitální produkce, aniž by investoval do nové technologie. Z důvodu pozvolného vývoje nízkonákladových fréz, a tedy absence finančně dostupné možnosti inhouse CAM produkce, začala vznikat velká frézovací centra. První laboratorní skenery tak byly uvedeny na trh na bázi uzavřených systémů napojených na svá mateřská frézovací centra.

Vedle bezkontaktních optických skenerů sehrál svou roli také vynález kontaktního senzoru, který roku 1972 sestrojil David McMurtr. Tento senzor se vyznačoval vysokou přesností skenu za pomoci výměny různých tvarů dotykových skenovacích nástrojů, ale současně byl i nejpomalejším 3D skenerem, s technologicky limitovaným dalším vývojem. Významné kontaktní skenery byly představeny společností Renishaw. Zaměříme se více na optické a laserové skenery, jejichž základem je projektor a optický senzor. V roce 2005 se objevil manuální laboratorní skener InEos z produkce společnosti Sirona a doplnil tak CAD/CAM řadu CEREC o laboratorní řešení v inhouse produkci. Se skenovaným objektem zde musel uživatel manuálně „cestovat“ po skenovací šachovnici a provést sekvenční snímkování – získané snímky byly poté softwarově složeny do 3D objektu. Dále zmíním automatický laserový skener Cercon Eye společnosti Degudent, uvedený na trh v roce 2006, který měl velice omezené softwarové možnosti a byl napojen na uzavřený systém frézovacího centra Compartis, nebo inhouse frézy Cercon Brain a později Brain Expert. U tohoto skeneru bylo nutno využívat speciální skenovací sádry nebo kontrastního spreje. Následně se na trhu začaly objevovat stále dokonalejší optické skenery z vývoje společností 3Shape, Smart Optics nebo Dental Wings.

 

Zaujala Vás ukázka článku? Celý článek můžete prostudovat v příslušném vydání časopisu Digital 1/2017

Stáhněte si jej ve formátu PDF

 

Pavel Metelka, DiS. Během studia diplomovaného zubního technika na vyšší odborné škole v Brně částečně pracoval v rodinné zubní laboratoři Dens Technika v Brně a absolvoval v roce 2008. Po škole nastoupil na zubní kliniku MUDr. Kropáče v Brně, kde se zaměřoval na napalování keramiky na zirkon a na kov. Od roku 2009 se věnoval digitálním systémům z pozice CAD/CAM specialista pro Henry Schein a Sanitaria a opět začal působit v rodinné laboratoři v Brně, kde působí dodnes. Od roku 2013 spolupracuje s firmou Amann Girrbach jako mezinárodní lektor digitálních systémů CAD/CAM a mezičelistních vztahů pomocí Artex – v rodinné laboratoři aplikuje získané znalosti do digitální produkce na systému Ceramill Mall. V současnosti se věnuje zejména problematice vzdálené komunikace s intraorálními skenery, softwaru, implementaci nových materiálů do laboratorní produkce, 3D tisku a frézování Giroform modelů.

 

Digital 01/2017