Если сразу не установить имплант после удаления зуба, через некоторое время на «пострадавшем» участке челюсти начнется атрофия (убыль) костной ткани. При ее полной потере имплантация становится практически невозможной. Требуется минимум полгода, чтобы заново нарастить ткань, и только после этого можно приступать к установке импланта. Для восстановления в тяжелых случаях последние несколько лет в стоматологическую практику внедряют индивидуальные титановые мембраны, цельные конструкции, помогающие выращивать костную ткань на месте будущего импланта. Такие мембраны появились на рынке в 2020 году — это разработка петербургской компании ZERTAN.
«Для получения мембраны, адаптированной под конкретный клинический случай, пациент делает компьютерную томографию. Затем по полученным снимкам КТ в специальной программе строится модель его челюсти. Дальше ее очищают от ненужного фона и дефектов, которые могут создавать пломбы, коронки или другие металлические изделия. И только потом проектируется 3D-модель мембраны для участка, где будет установлен имплант. Сейчас очистку и моделирование зубные техники делают самостоятельно, часто вручную, и это может занимать у них до нескольких часов. Мы решили совместно с коллегами из ИТМО сделать доступный универсальный инструмент с гибким функционалом, который будет быстрее и эффективнее справляться с этими задачами», — рассказывает практикующий хирург-стоматолог, соосновательница ZERTAN Екатерина Зерницкая.
В центре ― индивидуальная титановая мембрана, разработанная петербургской компанией ZERTAN. Такие конструкции помогают выращивать костную ткань на месте будущего импланта. Фото: Дмитрий Григорьев / ITMO.NEWS
Ученые ИТМО и ZERTAN разрабатывают программу на основе искусственного интеллекта, которая сократит процесс проектирования мембраны до нескольких минут. Нейросеть уже хорошо справляется с обработкой снимков КТ и получением «очищенной» модели черепа: ей требуется на это около одной минуты, на что врач или зубной техник тратит не меньше двух часов. Она обучена и будет продолжать обучаться уже на готовых кейсах — чем больше их пропустит через себя нейросеть, тем точнее и быстрее она будет работать.
«Наша разработка — это возможность исключить ручной труд из процесса подготовки к операции. Конечный продукт может выглядеть как сайт с подпиской на обработку определенного количества случаев: врач загружает снимки КТ и через несколько минут получает готовую 3D-модель мембраны, которую лишь остается отправить на производство. Программное обеспечение уже тестируется нашими коллегами-стоматологами, они же предоставляют нам реальные кейсы для развития алгоритмов», — объясняет старший научный сотрудник международной научной лаборатории лазерных микро-и нанотехнологий ИТМО Галина Одинцова.
Команда проекта. Слева направо: студентка 1 курса бакалавриата факультета наноэлектроники Анастасия Завьялова, Галина Одинцова и Екатерина Зерницкая. Фото: Дмитрий Григорьев / ITMO.NEWS
Создание нейросети для 3D-моделирования мембран — не единственный проект ученых ИТМО в области стоматологии. Ранее они презентовали лазерный метод обработки поверхности имплантатов для улучшения биосовместимости: импланты, изготовленные по этой технологии, уже вышли на рынок. Также ученые работают над новыми лазерными технологиями и оборудованием для придания антибактериальных и биосовместимых свойств медицинским металлическим изделиям широкого спектра. Проект поддержан в рамках 218 постановления Правительства РФ.
Пресс-служба ИТМО
