Vai zobārstniecība nākotnē uzlabosies un ko no tās sagaidīt?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Iedomājieties dienu, kad zobārstniecības klīnikā izaugs jauns zobs, lai aizstātu zaudēto. Vai arī tad, kad robots uzliks zobu plombēšanu, un bērnu no kariesa būs iespējams pasargāt jau pirms viņa pirmā zoba izšķilšanās. Šis brīdis nav tik tālu, kā varētu šķist. Zobārstniecība ir uz jaunu pārsteidzošu iespēju robežas - mēs tās apsvērsim šodien.

Viedā zobu birste

Zobu saglabāšana sākas ar pareizu tīrīšanu. Drīzumā mūsu mājas būs piepildītas ar daudzām viedierīcēm. Un vannas istaba nav izņēmums: izmantojot viedo zobu birsti, nebūs nekas neparasts.

Pirmās šādas ierīces jau ir parādījušās tirgū. Viņu uzdevums ir palīdzēt jums pareizi iztīrīt zobus. Gudra elektriskā birste atvieglos pareizas mutes higiēnas uzturēšanu un labāk novērsīs aplikuma veidošanos.

Viedā zobu birste Prophix no Onvi ar video funkciju / © smart-home.market

Viens no vadošajiem elektronikas ražotājiem jau laidis klajā līdzīgu zobu birsti. Izmantojot Bluetooth, tas savienojas ar jūsu viedtālruni, kurā tiek lejupielādēta īpaša lietojumprogramma. Tam ir sensori, kas reāllaikā izseko, kā jūs tīrāt zobus. Tas viss darbojas pavisam vienkārši.

Kamēr tīrāt zobus, viedā zobu birste izveido jūsu mutes 3D karti, kas parāda, kā un kādus zobus tīrāt. Viedtālruņa aplikācija analizēs procesā iegūto informāciju un pateiks, kuriem zobiem jūs pievēršat maz uzmanības, bet kuri, gluži pretēji, tīriet pārāk rūpīgi. Tajā pašā laikā programma brīdinās, ja zobu tīrīšanas laikā būsiet pārāk uzcītīgs.

Tomass Servals radīja ierīci, kas spēj autonomi uzraudzīt mutes higiēnas regularitāti un kvalitāti / © startsmile.ru

Bērniem ir rotaļu režīms, kas iemācīs regulāri un pareizi tīrīt zobus – šķiet, ka personīgais zobārsts ikdienā vēro, kā jūs un jūsu bērns kopjaties par zobiem.

Digitālā zobārstniecība un mākslīgais intelekts

Mākslīgais intelekts jau ir kļuvis par realitāti daudzās jomās, un ir paredzams, ka nākamajos gados tas ietekmēs zobārstniecību. Līdz ar digitālās zobārstniecības parādīšanos ārstu kabineti ievāks ievērojamu daudzumu pacientu veselības datu, sākot no elektroniskām veselības kartēm un beidzot ar mutes dobuma 3D modeļiem.

Datorprogramma ar lielāku efektivitāti spēs noteikt sākas kariesa pazīmes / © pro-spo.ru

Šī informācija ir nepieciešama zobārsta ikdienas darbā, bet vēl jo vairāk tā noderēs uz AI bāzes veidoto sistēmu virtuālajās "rokās". Galu galā viņi spēj analizēt milzīgu datu apjomu un pēc tam ieteikt ārstēšanas iespējas un paredzēt zobu problēmas, pirms tās rodas.

Pateicoties mākslīgajam intelektam, zobu bojājuma noteikšana var kļūt vēl automatizētāka. Izvērtējot pacienta mutes dobuma telpiskus attēlus, datorprogramma efektīvāk atklās sākas kariesa pazīmes.

Turklāt inteliģentas sistēmas nodrošinās, ka izrakstītās zāles vai procedūras tiek kombinētas ar citām pacienta lietotajām zālēm un nerada blakusparādības.

Robotika

Ķirurģiskie roboti jau ieņem savu vietu operāciju zālēs. Drīz viņi kļūs par pilntiesīgiem zobārstniecības kabinetu īpašniekiem. 2017. gadā vienā no klīnikām Ķīnas pilsētā Sjaņā zobārsts robots pirmo reizi veiksmīgi veica zobu operāciju dzīvam cilvēkam. Uzraudzībā, bet patstāvīgi un bez medicīniskā personāla līdzdalības viņš pacientam uzstādīja divus mākslīgos zobus. Turklāt abi implanti tika izdrukāti 3D formātā.

Izstrādātāji uzskata, ka robotu izmantošana atrisinās problēmu, ka valstī trūkst kvalificētu zobārstu. Ķīnā ik gadu tiek uzstādīts aptuveni miljons implantu, taču daudziem pacientiem ķirurģisku kļūdu dēļ nākas vēlreiz vērsties pie ārsta. Turklāt robotu izmantošana padarīs zobārstniecības procedūras mazāk invazīvas un palīdzēs samazināt dziedināšanas laiku.

3D druka

3D printeri jau ir nonākuši zobārstniecībā. Viņi sniedz nenovērtējamu palīdzību zobārstniecības laboratorijās. Iepriekš zobu protezēšanas modeļu izgatavošana, kas nepieciešami individuālas protēzes izveidošanai, tika veikta manuāli. Tas bija darbietilpīgs un laikietilpīgs process. Mūsdienās 3D drukāšana ļauj to gandrīz pilnībā automatizēt.

Drukāšana no parafīnu saturoša fotopolimēra turpmākai liešanai bez pelniem, izmantojot standarta sadedzināšanas temperatūras režīmu / © belodent.org

Protams, vispirms ir jāveic mutes dobuma 3D skenēšana un, izmantojot magnētiskās rezonanses attēlveidošanas iekārtu, jāiegūst dati par visas žokļa sistēmas stāvokli. Iegūtie dati tiek ielādēti datorā, kur tiek izveidots pacienta zoba 3D modelis.

Tagad printeris var izdrukāt žokļa 3D modeli, zobu nospiedumus, implantu uzstādīšanai nepieciešamās ķirurģiskās rokasgrāmatas un daudz ko citu. Tostarp 3D printeri var izmantot breketu izgatavošanai.

Tomēr līdz šim 3D drukāšanā izmantotie materiāli nav pietiekami bioloģiski saderīgi, lai tos izmantotu ilgstoši, un tas ir priekšnoteikums implantu izveidei. Taču, lai to izdomātu, nav vajadzīga liela iztēle: rezultātā 3D druka ļaus izveidot pilnībā apdrukātus implantus, kuriem pirms uzstādīšanas būs nepieciešama tikai apdare un pulēšana.

Virtuālā realitāte

Virtuālās realitātes tehnoloģijām ir potenciāls fundamentāli mainīt zobārstu mācību procesu gan izglītības iestādēs, gan tālākizglītības kursos. Pensilvānijas Universitātes Zobārstniecības skola vairākus gadus izmanto VR brilles, lai simulētu zobārstniecības procedūras.

Tāpat praktizējošais ārsts, gatavojoties sarežģītai operācijai, var uzlikt virtuālās realitātes brilles un visu gaidāmo operāciju veikt zobārstniecības simulatorā no sākuma līdz beigām.

Rezultātā pacienti var izmantot arī VR tehnoloģiju sasniegumus, lai procedūras laikā dotos aizraujošā virtuālā ceļojumā un nekoncentrētos uz nepatīkamām sajūtām.

Kādā eksperimentā pētnieki no Nīderlandes un Apvienotās Karalistes savervēja 80 cilvēku grupu, kam bija nepieciešama zobārsta palīdzība. Dalībnieki tika sadalīti trīs grupās. Pirmajiem diviem zobārstniecības procedūras laikā bija jāatrodas virtuālās realitātes brillēs. Viena grupa "ceļoja" gar jūras piekrasti, otra "staigāja" pa pilsētu. Trešā grupa kalpoja kā kontrole: tās dalībnieki vienkārši skatījās uz griestiem.

Virtuālā realitāte zobārstniecībā / © stomatologclub.ru

Kā izrādījās, cilvēki, kas iegrimuši "piekrastes" virtuālajā realitātē pēc procedūras, ziņoja par mazāku stresu un sāpēm nekā pacienti, kas ceļoja pa virtuālo pilsētas ainavu, un vēl jo vairāk cilvēki no kontroles grupas.

Zobu kariesa novēršana

Mēs jau esam diezgan progresējuši cilvēku, dzīvnieku un mikrobu genomu kataloģizēšanas jomā. Līdz šim ir sekvencēti simtiem baktēriju sugu genomi, kas dzīvo bioplēvēs uz zobu virsmām, zobu baktēriju plāksnēs un uz implantu virsmām. Mūsu esošās cilvēka un mikrobu genoma datu bāzes sniedz jaunas iespējas efektīvai zāļu terapijai.

Piemēram, Streptococcus mutans ir viena no galvenajām baktērijām, kas saistītas ar zobu bojāšanos. Tam ir liela nozīme zobu bojāšanā, pārvēršot saharozi pienskābē. Tagad mēs zinām, ka pirmajos dzīves gados tas tiek nodots no vecākiem bērnam.

Zobu aplikums zem mikroskopa / © stomatologclub.ru

Ģenētika var palīdzēt atrast veidus, kā novērst šo pārnešanu. Turklāt mēs varam mērķēt uz gēnu terapiju, lai nomāktu procesus pašās baktērijās, kas regulē skābes veidošanos, kas ir cukura metabolisma blakusprodukts, kas izraisa zobu samazināšanos. Mēs pat varam mērķēt uz Streptococcus mutans selektīvu izvadīšanu mutes bioplēvēs.

Zobu reģenerācija

Zobu audzēšana jau ir kļuvusi par zinātniski pamatotu tuvākās nākotnes mērķi. Reģenerācijai jāaizstāj protezēšana un implantācija. Šeit palīgā nāks cilmes šūnas, jo, kā zināms, tās spēj attīstīties par jebkāda veida šūnām, kā arī var palīdzēt zobu "labošanā".

Taču arī tagad, kad dentīns ir bojāts, pulpas cilmes šūnas spēj tajā migrēt un piedalīties zoba atjaunošanā. Bet šajā gadījumā tiek izveidots tikai plāns dentīna slānis, lai aizsargātu zoba iekšpusi. Gan dentīns, gan zobu emalja ir vieni no retajiem cilvēka ķermeņa audiem, kas nevar atjaunoties. Tāpēc mūsdienās bojājuma un traumu gadījumos zoba apjoms tiek atjaunots ar mākslīgā materiāla palīdzību.

Kā nervi izskatās zem mikroskopa / © stomatologclub.ru

Zinātniekiem ir vairākas idejas, kā izmantot cilmes šūnas zobu atjaunošanai. Pētnieki no Londonas King's College atklāja, ka zāles

Tideglusibs, kas sākotnēji tika izstrādāts Alcheimera slimības ārstēšanai, stimulē pulpas cilmes šūnas, lai radītu vairāk dentīna nekā parasti.

Tomēr bez zoba urbšanas joprojām neiztikt: kariesa bojātā vieta ir jālikvidē. Pēc tam caurumā ievieto medikamentos samērcētu kolagēna sūkli un pašu caurumu aizzīmogo ar zobu līmi. Pēc dažām nedēļām sūklis izšķīst un zobs tiek atjaunots.

Vēl viens veids, kā aktivizēt cilmes šūnas, ir to apstarošana ar mazjaudas lāzeru. Hārvardas Wyss institūta bioinženieri strādā šajā virzienā.

Līdz šim līdzīgi eksperimenti veikti tikai ar laboratorijas pelēm. Vēl ir daudz darāmā, lai atkārtotu šos pētījumus par cilvēkiem un saprastu, kuras no zobu reģenerācijas tehnoloģijām parādīsies un tiks apstiprinātas lietošanai zobārstniecības klīnikās.

Sintētiskā zobu emalja

Kamēr daži zinātnieki strādā pie zobu atjaunošanas, Ķīnā viņi ir radījuši mākslīgo zobu emalju, ko var uzklāt uz zoba apvidu, kurā nav dabīgas emaljas.

Sintētiskā emalja, ko radīja zinātnieku grupa no Džedzjanas universitātes doktora Džaominga Liu vadībā, ir identiska dabiskajai. Tas pilnībā atdarina savu dabisko sarežģīto struktūru. Zinātniekiem izdevās sintezēt emaljas galvenās sastāvdaļas - kalcija fosfāta - kopas.

Tās izrādījās mazas: tikai pusotra nanometra diametrā. Šāds mazs izmērs nodrošina ārkārtīgi blīvu klasteru iesaiņojumu struktūrās, kas ir līdzīgas dabiskajai zobu emaljai. Iepriekšējos eksperimentos tas nav sasniegts. Zinātniekiem palīgā nāca trietilamīns, caur kuru bija iespējams palēnināt augošo puduru saķeri.

Sintētiskā zobu emalja / © stomatologclub.ru

Laboratorijas eksperimenti ir parādījuši, ka mākslīgā emalja var stingri pielipt hidroksilapatīta kristāliem - galvenajai kaulu un zobu minerālvielai - un veidot uz tiem spēcīgu plēvi.

Pēc tam emalja tika pārbaudīta uz brīvprātīgā, kura zobi to zaudēja, saskaroties ar ciānūdeņražskābi. Pagāja divas dienas pēc tam, kad materiāls tika uzklāts uz zobiem: tad uz tiem izveidojās blīva kristāliska plēve ar biezumu 2,7 mikrometri, kas pēc stiprības un nodilumizturības nekādā ziņā nebija zemāka par parasto zobu emalju.