Зубы мудрости: как инновации облегчают жизнь стоматологическим пациентам

Цифровые технологии проникают в самые разные сферы медицины. Стоматология не является исключением.  О том, какие технологии широко востребованы или находятся в стадии разработки и имеют хороший потенциал, — новый обзор evercare.ru.

Ультразвук

Применение ультразвука в стоматологии значительно улучшает качество лечения больных и облегчает работу врача. C помощью УЗ можно лечить глубокий кариес, пульпит, периодонтит (в сочетании с лазеротерапией), заболевания пародонта. Проведение чистки ультразвуком – одна из методик в комплексе профессиональной гигиены зубов. 

УЗ инструменты используют для рассечения тканей, при котором уменьшается усилие резания, кровопотери и болевые ощущения. С помощью УЗ можно проводить удаление зубов за счет генерации ультразвуковых колебаний, воздействуя только на костную ткань, не травмируя мягкие ткани. Корень зуба отсоединяется с помощью ультразвука и удаляется, не травмируя десну и костную ткань. В область вмешательства постоянно подается стерильный раствор, оказывающий лечебное влияние и способствующий быстрому заживлению тканей.

Сегодня на повестке дня стоит использование УЗ, чтобы обеспечить безрадиационную 2D или 3D визуализацию челюсти и зубов по доступной цене. Пока разрешение такиого изображения не достаточно высокое. Технологии предстоит пройти долгий путь, чтобы обеспечить ту точность и разрешение, которые требуются дантистам.

3D и биопечать

3D-печать — одна из технологий, навсегда изменивших стоматологию. Зубные имплантаты, хирургические направляющие и многое другое стали делать значительно быстрее и с большей точностью. Кроме того, инновационные материалы облегчают удовлетворение всех потребностей стоматологического производства.

Команда нидерландских специалистов из Гронингенского университета уже несколько лет изучает разработанный ими материал для 3D-печати, убивающий 99% бактерий. За основу были взяты стоматологические полимеры с добавлением солей аммония. По словам специалистов, соли способны уничтожать бактериальные мембраны, имеющие отрицательный заряд. В результате из созданного материала с помощью 3D-принтера распечатали ортодонтальные скобки, зубные импланты, а также другие стоматологические конструкции, которые покрыли стрептококами и слюной на шесть дней. Было обнаружено, что разработанный материал убил до 99% микробов, по сравнению со старыми полимерами, убивающие 1% вредоносных бактерий. 

А теперь представьте, что зуб, который вам собираются имплантировать, напечатан с использованием вашего собственного генетического материала. 

Хотя печатаемая керамика доступна для 3D-печати на протяжении последних нескольких лет, этот материал не является биосовместимым. Тем не менее, сама технология биопринтинга имеет потенциал для того, чтобы совершить революцию в стоматологической индустрии.

Робототехника

2017 год уверенно вошел в историю стоматологии, потому что именно в это время американский регулятор FDA одобрил первого робота, разработанного для операций по имплантации зубов. 

Преимущества применения этого робота абсолютно те же, что и в других областях хирургии, — менее инвазивная процедура, более быстрое заживление, меньшие риски осложнений. Самое главное, процедура, которая до сих пор «удерживала» пациента в стоматологическом кресле около 30 минут, теперь может занять в пять раз меньше — всего шесть минут. 

Сдерживающим фактором для распространения технологий пока выступает ее дороговизна.
Роботизированные хирургические системы для стоматологии, такие как Yomi, требуют первоначальных инвестиций в размере 150 тыс. долларов. Плюс расходы на обслуживание достигают 30 тыс. долларов в год.

Внутриротовая (интраоральная) камера

Держать рот широко открытым в течение длительного времени — не самое приятное занятие. Появление внутриротовой камеры, которая помогает стоматологам лучше видеть рот пациента, существенно облегчило жизнь и тех и других. Камера делает несколько снимков, которые стоматолог может легко наблюдать и анализировать, не причиняя пациенту  дискомфорта.

Компания Onvi предложила альтернативное решение. Она выпустила умную зубную щетку, которая в состоянии составить 3D карту рта пациента. При помощи Bluetooth она подключается к смартфону и в режиме реального времени можно смотреть, насколько тщательно и качественно вы чистите зубы. 

Приложение анализирует информацию, полученную в процессе чистки зубов, и подсказывает, каким зубам вы уделяете мало внимания, а какие, наоборот, чистите чересчур усердно. Для детей предусмотрен игровой режим, который приучит их регулярно и правильно чистить зубы. Плохая новость заключается в том, что компания анонсировала выпуск своего продукта в 2017 году, однако с тех пор ее сайт не обновлеятся, и никаких новостей об этой разработке нет.

Зато в этом году, на выставке CES 2021 компания Philips продемонстрировала зубную щетку со схожим функционалом Sonicare Prestige 9900. Она оснащена датчиками, которые не просто определяют, какое давление вы прикладываете во время чисткии и насколько хорошо справляетесь с чисткой, но и автоматически регулирует интенсивность вибраций для компенсации. Щетка синхронизируется с приложением Sonicare, чтобы дать вам рекомендации по уходу за полостью рта в режиме реального времени.

ИИ и машинное обучение

Искусственный интеллект активно применяется для анализа медицинских изображений. Недостатка последних в стоматологии нет. Поэтому применение ИИ для анализа снимков, в том числе для диагностики рака рта, который занимает шестое место в мире в структуре локализаций, вполне логично.

Система искусственного интеллекта, которая позволяет быстро диагностировать плоскоклеточную карциному полости рта на основе снимков биопсии тканей, уже разработана в Институте наук и технологий в г. Гувахати в Индии. Точность метода составляет 92%. 

Есть интересные разработки и в России. 

В мире около 90% людей страдает от неправильного прикуса, а 40% — требуется ортодонтическое лечение. Одной из причин неправильного прикуса может стать бруксизм. Для решения этой проблемы медики используют ботокс, чтобы снизить тонус мышц. Ученые Пермского политеха разрабатывают программный комплекс, который спрогнозирует, как изменится форма лица после введения вещества. Технология позволит врачам заранее рассчитать необходимое количество ботокса.

Медицинскому специалисту необходимо будет загрузить в программный комплекс фотографии лица пациента спереди и сбоку, слева и справа. Врач также размещает снимки МРТ в программу по анализу томограмм, чтобы выделить необходимые области мышц и костей.

Далее разработка биомехаников Пермского политеха анализирует их размеры и расположение, чтобы определить силы мышц. Затем программа корректирует взаимное положение челюстей, которое влияет на форму лица. Это позволит пациентам увидеть будущую улыбку до медицинского вмешательства. 

Виртуальная реальность

Технологии виртуальной реальности (VR) позволяют более эффективно обучать стоматологов (врачи получат практический опыт и отточат свои навыки, не экспериментируя на живом человеке) и снижать чувство тревоги и боль у пациентов.

Интернет вещей 

Насколько было бы интересно, если бы наши зубы оказались подключены к Интернету и могли отслеживать их состояние, контролировать износ пломб и давать персональные рекомендации на основе собранных данных. Представьте, что система автоматически оформляет для вас в сети заказ зубной нити, ополаскивателя для рта или зубной пасты, записывает вас на прием к стоматологу или составляет рецептуру пасты и ополаскивателя, исходя из ваших персональных особенностей.

Стоматологическая медицина сна

Инновации — это не только программное обеспечение, гаджеты и инструменты, но и целый новый раздел в медицине: стоматологическая медицина сна. Он занимается лечением нарушений дыхания во сне, храпа, апноэ при помощи специальных оральных устройств (кап). Только в США запатентовано более 300 разновидностей таких гаджетов.

В этом году FDA выдало разрешение на продажу нового рецептурного устройства eXciteOSA, предназначенного для уменьшения храпа и легкого обструктивного апноэ во сне, и первого в своем роде, которое следует носить во время бодрствования. Это съемное устройство, которое обеспечивает нервно-мышечную стимуляцию языка для уменьшения храпа и легкого апноэ во сне у пациентов в возрасте от 18 лет.

Устройство eXciteOSA работает, обеспечивая электрическую стимуляцию мышц через мундштук, расположенный вокруг языка. Мундштук имеет четыре электрода, два из которых расположены над языком, а два — под языком. Устройство обеспечивает электрическую стимуляцию мышц во время сеансов, которые состоят из серии электрических импульсов с периодами отдыха между ними. Он используется в течение 20 минут один раз в день во время бодрствования, в течение шести недель и один раз в неделю после этого.

Перед использованием eXciteOSA пациенты должны пройти комплексное стоматологическое обследование. Оно противопоказано людям с временными или постоянными имплантатами, зубными скобами, металлическими коронками.

Ожидается, что рынок стоматологических средств для сна будет расти, в среднем, на 5% в год в период с 2021 по 2028 годы. Согласно исследованию рынка Data Bridge, к 2028 году его объем составит 8,6 млрд долларов.

Новые материалы и рецептуры

Говоря о стоматологии, невозможно не упомянуть о многочисленных инновационных материалах: «вечных» пломбах и коронках, «умном» клее и т. п. 

Ученые Национального исследовательского технологического университета МИСиС создали композитный пломбировочный нано-гибридный материал. Синтезированная ими антибактериальная добавка на основе жидких коллоидных систем может использоваться не только в составе пломбы, но и в других стомматериалах, продлевая срок службы имплантатов.

Бельгийский бренд KARMICARE предлагает революционные зубные пасты, разработанные, судя по всему, нашим бывшим соотечественником Виктором Поповым. Как это часто бывает, свои изыскания он начал не от жизни хорошей. Долгое время страдал от бессонницы, в связи с чем стал изучать влияние, в том числе, такого ингредиента зубной пасты, как фтор, на сон. Выяснил, что ученые связывают этот неметалл со снижением уровня мелатонина и нарушениями сна. Так родилась идея новой рецептуры. Утренная зубная паста Попова включает в себя экстракты, которые способствуют пробуждению организма, включая лайм, мяту и гуарану, фрукт, который содержит в четыре раза больше кофеина, чем кофейное зерно. А вечерняя — включает валериану, корицу и апельсин. И, конечно, никакого фтора. 

Текст подготовила Екатерина Погонцева