3D-визуализация лица и зубных рядов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВГМУ им. Н.Н. Бурденко

3D-визуализация лица и зубных рядов

Абесадзе Лола Кахаевна

Самым эффективным способом невербального общения является улыбка. Она многое рассказывает о человеке. Начиная от настроения и заканчивая его самоуверенностью. Поэтому одной из главных задач стоматологической деятельности является создание проекта улыбки на различных этапах.

Существует немало способов передачи различной информации. Одним из них является получение и анализ информации, который включает в себя зарисовки, анкету, собеседование. Помимо этого, существует такой способ, как получение объективных данных, который заключается в составлении моделей из гипса, фотографий, подготовке и анализе образцов путём моделирования воском, либо композитом в ротовой полости.

В современном мире наибольшей популярностью пользуется моделирование с использованием компьютера, в котором выделяют несколько различных вариантов [1]

Редактирование 2D изображений, комбинация 2D и 3D-изображений и их редактирование - эти возможности в последнее десятилетие используется весьма реже, чем изменение трёхмерных изображений. Последнее является весьма перспективным способом, который позволяет планировать результаты лечения. Данный способ даёт возможность воспроизводить трёхмерное изображение лицевого отдела пациента, а также его зубных рядов, которые сопоставлены относительно друг друга. Кроме этого данная технология позволяет обсудить с больным эстетические проблемы, которые он предъявляет на момент обращения, проводится компьютерное моделирование, обсудив при этом форму и положение зубных рядов пациента, после этого необходимо обосновать установленный план терапии и необходимость участия других специалистов [2]

Также одним из достоинств метода является способность точно воспроизводить необходимую форму, которая будет согласована с пациентом и зубным техником. Кроме этого, данный способ дает возможность исключить присутствие зубного техника и его непосредственного контакта с пациентом. Это достигается за счёт того, что стоматолог, используя компьютерные технологии, может на расстоянии показать своему коллеге полученные фотографии ротовой полости пациента. Достоинством является то, что снимки зубов и лица трёхмерные, что позволяет зубному технику качественно и быстро выполнить свою работу.

Еще одним немаловажным преимуществом является, что данную технологию можно использовать как самостоятельно, так и комбинируя с другими новейшими технологиями стоматологической области [3]

Все диагностические и лечебные мероприятия, которые непосредственно затрагивают изменение визуального образа челюсти и зубного ряда, необходимо приводить к достижению поставленной цели. Необходимо, чтобы она была представлена в виде абсолютно конкретной модели. Именно этот реальный образ, который согласован между пациентом, стоматологом и зубным техником, делается заранее и относительно него ведется планирование всех лечебных мероприятий.

Система 3D-визуализации представляет собой аппаратно-программный комплекс, который состоит из трёхмерного бесконтактного сканера лица, трёхмерного сканера рядов зубов, программ ввода, обработки изображений и их сопоставления.

После того, как получены результаты 3D-моделей лица и зубных рядов, их совмещают путем последовательного сопоставления через реперные точки [4]

Необходимо понимать то, что любое изменение формы или положения зубов, степени резцового перекрытия в вертикальной и сагиттальной плоскостях, наклона, высоты, вертикальной высоты прикуса можно оценить визуальным сопоставлением с лицевыми признаками.

Помимо этого, такие изменения могут приводить к изменению тонуса, положения и формы губ. Причиной этого является то, что круговая мышца глаза не прикрепляется к костным образованиям, верхние и нижние мышцы лица и щечные мышцы - одним концом крепятся к костям лицевого черепа, а другим -- к мягким тканям рта. Поэтому при планировании результата стоматологического лечения следует помнить, что могут произойти изменения не только в зубных рядах, но и в мягких тканях лица [5]

Для проектирования основой являются как стандартные формы зубов, которые имеются в базе, так и собственные зубы пациента.

Процессы перемещения зубов, повороты деформирование, масштабирование отдельных частей или целиком - являются основными способами для проектирования.

Для сканирования лица используют такие сканеры, как:

лицевой трёхмерный сканер face SCAN III

лицевой трёхмерный сканер

Также сканируют модели челюстей из гипса. Для этого используют стоматологический трехмерный сканер НiScan. В системе этого сканера имеется три камеры для сбора данных, а также один проектор [6]

Также известен универсальный сканер Roland LPX-250, работа которого основана на методике сканирования точкой. На объект, который сканируют, проецируется луч лазера в виде точки, а сам объект вращается на столике во внутренней камере сканера и по изменению расстояния от объекта до дальномера сканера восстанавливается трёхмерная поверхность [7]

Данный сканер имеет ограничения по размерам сканируемого объекта - максимальные размеры могут доходить до 0,2 метров в диаметре и 0,4 метра в высоту.

Для того чтобы обработать данные трёхмерного сканирования используют программу-редактор трёхмерных моделей RapidForm от корейской компании INUS Technology [8]

Для получения трёхмерных зубных рядов снимают анатомические оттиски верхней и нижней челюсти, отливают гипсовые модели. После этого сканируют гипсовую модель зубного ряда. В результате получают несколько трёхмерных моделей: трёхмерную модель улыбающегося лица, трёхмерные модели обеих челюстей, трёхмерные модели верхней и нижней челюстей.

Сопоставление проводится по точкам, которые указаны на трёхмерной модели [9]

Система трёхмерной визуализации лица и зубных рядов открывает новые возможности для дальнейшего совершенствования систем изготовления зубных протезов. Именно эти разработки помогут улучшить качество стоматологического лечения [10]

Список использованных источников

трёхмерный изображение зубной ряд

1. Мацола Д.С., Алексеев Н.Ю., Судаков О.В. Применение систем виртуальной реальности для лечения и диагностики офтальмологических заболеваний // Актуальные вопросы и перспективы развития медицины сборник научных трудов по итогам III международной научно-практической конференции - 2016. С. 40-42.

2) Гриднева А.Н., Богачева Е.В., Кретинина Л.В., Канатникова Н.Н. Построение информационного комплекса компьютерного моделирования протезирования зубов // Актуальные вопросы и перспективы развития медицины сборник научных трудов по итогам III международной научно-практической конференции - 2016. С. 153-155.

3. Свиридова А.В., Бородулин А.И., Судакова О.В., Фурсова Е.А. Сравнительная оценка эффективности применения малоинвазивных хирургических методов в лечении ишемической болезни сердца // Системный анализ и управление в биометрических системах - 2010 - № 4 - С. 911-913.

4. Богачева Е.В., Гладских Н.А., Садовников А.Л. Разработка и реализация алгоритма формирования интегрального показателя обеспеченности врачами стоматологического профиля // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах - 2013 - № 2 - С. 87-93.

5. Шлыкова Е.А., Косолапов В.П., Дмитриев Е.В., Гладских Н.А., Богач?ва Е.В. Математическое обоснование и алгоритмическое обеспечение моделей уровня профилактики заболеваний тканей пародонта у взрослого населения (на примере воронежской области) // Актуальные вопросы медицины в современных условиях. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции - 2015 - С. 111-113.

6. Шлыкова Е.А., Косолапов В.П., Дмитриев Е.В., Гладских Н.А., Богач?ва Е.В., Крыжановская Ю.А. Система интеллектуальной поддержки принятия врачебных решений при постановке диагноза заболеваний тканей пародонта у стоматологических больных // Развитие технических наук в современном мире. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции - 2014 - С. 67-70.

7. Шлыкова Е.А., Есауленко И.Э., Косолапов В.П., Гладских Н.А. Математическое и алгоритмическое обеспечение расчета медико-социальных признаков заболеваний тканей пародонта у взрослого населения // Системный анализ и управление в биомедицинских системах - 2014 - № 4 - С. 947-951.

8. Богачева Е.В., Гладских Н.А., Садовников А.Л. Разработка и реализация алгоритма формирования интегрального показателя обеспеченности врачами стоматологического профиля // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Информационные технологии в строительных, социальных и экономических системах - 2013 - № 2 - С. 87-93.

9. Чернов П.В., Некрылов В.А., Гладышев М.В., Гладских Н.А. Прогнозирование динамики показателей стоматологической помощи населению города // Системный анализ и управление в биомедицинских системах - 2011 - № 1 - С. 16-19.

10. Судаков О.В., Гладских Н.А., Алексеев Н.Ю., Богачева Е.В. Информационно-программное обеспечение в подготовке врачей-стоматологов // Информатика: проблемы, методология, технологии. Материалы XVI Международной научно-методической конференции - 2016 -С. 644-649.

Размещено на Allbest.ru