Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon

Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования





Скачать 296.04 Kb.
Название Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования
Чумаков Денис Алексеевич
Дата конвертации 13.02.2013
Размер 296.04 Kb.
Тип Автореферат
На правах рукописи

Чумаков Денис Алексеевич


Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук


14.00.21 - стоматология


Москва – 2008

Работа выполнена в ФГУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росмедтехнологий».


^ Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Александр Николаевич Ряховский

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Алла Ивановна Матвеева

доктор медицинских наук, профессор Валентина Николаевна Олесова


^ Ведущее учреждение:

ГОУ ВПО Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава.


Защита состоится 17 сентября 2008 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета (Д.208.111.01) в ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий», по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, ул. Тимура Фрунзе, д.16.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий» (119992, ГСП-2, Москва, ул. Тимура Фрунзе, д.16).


Автореферат разослан 15 августа 2008 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета к.м.н. И.Е.Гусева

^ Актуальность темы

В настоящее время вырос уровень требований к эстетике и функциональности протезов, восстанавливающих дефекты зубных рядов. Большое разнообразие клинических условий для протезирования, под которым подразумеваются анатомо-функциональные особенности протезного поля, подлежащей кости и окружающих органов и тканей обусловливает необходимость индивидуального подхода к изготовлению протезов (Трезубов В.Н. с соавт., 2003; Carvalho W. et al., 2005; Khan S.B. et al., 2005; Klages U. et al., 2005; Mollaoglu N., Alpar R., 2005; Suzuki T., 2005).

Однако многочисленные исследования, посвященные проблеме ортопедического лечения пациентов с полной адентией, показывают, что в большинстве случаев выбор конструкции полных съемных про­тезов осуществляется на основании эмпи­рического подхода. Широко применяемые в настоящее время технологии конструирования съемных зубных протезов используют в основном мануальные, а значит, субъективные методы, результаты которых зависят от опыта, способностей и квалификации специалистов (Абакаров С.И., 2003; Марков Б.П., 2005; Cheng A.C. et al., 2004; Corsalini M. et al., 2004; Koide K., 2005; Ramirez O.I. et al., 2005).

Объективный анализ рельефа слизистой оболочки полости рта традиционно осуществляется на гипсовых моделях челюстей. При этом возникает необходимость оценивать анатомо-топографические характеристики челюстей, основываясь не только на результатах визуального осмотра диагностических моделей, но и на качественно более высоком уровне (Ohnuki M., 2005; Lynch C.D., Allen P.F., 2005; Yatani H., 2005; Atwood R.C. et al., 2007; Zhao Y.J. et al., 2008).

Однако ввиду слож­ности и индивидуальности рельефа протезного ложа объективная оценка изменений этого рельефа всегда представляла определенные затруднения. Лишь в последние годы, благодаря интенсивному развитию компьютерных технологий и их активному проникновению во все сферы человеческой деятельности, в том числе и в стоматологию, появились новые возможности в развитии объективных методов исследования (Вольвач С., 2004; Ряховский А.Н. с соавт., 2006; Kesler G., 2004; Marchack C.B., 2005; Nakasima A., 2005; Lee S.P. et al., 2008).

Бесконтактное лазерное сканирование объектов представляет собой новейшую технологию и является мощным инструментом для 3D-моделирования, позволяя найти подход к задачам, решение которых другими методами затруднено или просто невозможно. Компьютерные технологии позволяют получить точные цифровые данные и упростить анализ (Eggbeer D. et al., 2005; Hoffmann J. et al., 2005; Kau C.H. et al., 2005; Zhang L., Alemzadeh K., 2006). С помощью современных графических пакетов, способных оперировать трехмерными образами, появилась возможность оценить рельеф сложно-профильных объектов, как оттискные ложки, гипсовые модели челюстей, базисы полных съемных протезов (Shah S. et al., 2004; Zhang M.C. et al., 2004; Busch M., Kordass B., 2006; DeLong R. et al., 2007).

Вместе с тем, публикаций о решении подобного рода задач в отечественной литературе не выявлено, что доказывает актуальность выбранной темы.

^ Цель исследования

Оценить возможности систем бесконтактного сканирования для исследования топографии протезного ложа и виртуального моделирования элементов зубных протезов.

^ Задачи исследования

  1. С помощью лазерного сканирования и трехмерного моделирования изучить оцифрованные модели челюстей у лиц с целостными зубными рядами, с частичными дефектами зубных рядов и полной адентией, в зависимости от пола и возраста.

  2. Изучить анатомо-топографические характеристики десны при отсутствии дефектов зубных рядов.

  3. Разработать методику оценки изменений сложно-профильных объектов полости рта.

  4. Выявить характер изменения рельефа десны после удаления зубов.

  5. Изучить рельеф наружной поверхности базисов полных съемных протезов и сравнить его с топографией мягких тканей при целостных зубных рядах.

  6. Разработать алгоритмы трехмерного моделирования и изготовления базисов съемных протезов, индивидуальных оттискных ложек, десневых протезов.

^ Научная новизна

Впервые с помощью лазерного сканирования и трехмерного моделирования изучены цифровые модели челюстей. На компьютерных моделях проведено измерение их различных параметров (линейных и нелинейных размеров, площади, объема), а также их сопоставление. Изучены характер и динамика изменений рельефа слизистой после удаления зубов, возрастных изменений и установлено, что с возрастом: отмечается тенденция к укорочению боковых и поперечных сегментов челюстей, уменьшению размеров вестибулярного контура, снижению вертикальных размеров и уплощению рельефа десны, причем особенно выражены эти изменения на верхней челюсти.

Впервые разработана методика сравнительной оценки сложно-профильных объектов, позволяющая оценить изменения рельефа слизистой, связанные как с методикой получения оттиска, так и с другими возможными причинами (удаление зуба, пластика твердых и мягких тканей и т.д.).

С помощью компьютерного анализа наружной поверхности базисов полных съемных протезов проведена оценка корректности ее восстановления. Установлено, что вестибулярная поверхность базисов съемных протезов имеет уплощенный характер и плохо передает анатомо-топографические характеристики десны, присущие челюстям с целостными зубными рядами.

Впервые разработаны методологические основы автоматизированного изготовления индивидуальных оттискных ложек, базисов съемных протезов, десневых протезов.

^ Практическая значимость

Полученные данные о рельефе поверхности слизистой оболочки у лиц с целостными зубными рядами и о характере изменений этого рельефа после удаления зубов могут быть использованы в процессе ортопедического лечения пациентов с дефектами зубных рядов.

Учитывая высокую точность цифровых моделей, широкие возможности качественного и количественного анализа, методы трехмерного сканирования и моделирования могут быть использованы не только для изучения анатомо-топографических характеристик челюстей, но и для оценки качества ортопедического лечения.

Разработанная методика позволяет, основываясь на объективных показателях изменения объема тканей в области восстановительных хирургических вмешательств, на качественно более высоком уровне судить о результатах проводимого лечения, получая сопоставимые количественные данные.

Архивирование цифровых данных позволит использовать их на последующих этапах лечения пациента, для проведения сравнительной оценки динамики происходящих изменений, при этом устраняется необходимость хранения гипсовых моделей. Сохранение информации в виде файлов позволит передавать ее по сети Интернет при необходимости получения телеконсультаций или для изготовления протезов в централизованных зуботехнических лабораториях.

Проведенное исследование является основанием для формирования с помощью трехмерного сканирования гипсовых моделей челюстей электронной базы данных поверхности слизистой оболочки альвеолярных гребней, неба и т.д. Это позволит систематизировать различные варианты рельефа объектов полости рта и в дальнейшем использовать их при воссоздании естественной формы десны на этапах моделирования съемных протезов.

Разработаны алгоритмы проектирования и изготовления с помощью компьютерных технологий индивидуальных оттискных ложек, базисов съемных протезов, десневых протезов.

^ Научные положения, выносимые на защиту

  1. Бесконтактное лазерное сканирование и трехмерное моделирование позволяют получить цифровые модели челюстей с точностью до +0,01 мм, провести их визуальную оценку в различных плоскостях, измерить количественные характеристики, как линейные, так и нелинейные, что расширяет возможности диагностики и планирования ортопедического лечения пациентов с дефектами зубных рядов.

2. Современные возможности 3D-технологий позволяют проектировать и изготавливать не только элементы конструкций несъемных протезов, но также и съемных зубных протезов.

3. Электронная база данных поверхности слизистой оболочки альвеолярных гребней, неба и других объектов полости рта, полученная с помощью бесконтактного лазерного сканирования, позволит систематизировать различные варианты рельефа объектов полости рта и в дальнейшем использовать их при воссоздании естественной формы десны на этапах моделирования съемных протезов.

^ Внедрение результатов исследования

Разработанные методики внедрены в клиническую практику ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий», используются при обучении клинических ординаторов.

^ Апробация работы

Предзащитное обсуждение диссертационной работы проведено на совместном заседании сотрудников отделений современных технологий протезирования, сложного челюстно-лицевого протезирования, отделения ортопедической стоматологии и имплантологиии ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы, из них 1 – в центральной печати.

^ Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 181 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций. Работа содержит 25 таблиц, иллюстрирована 84 рисунками. Указатель литературы включает 335 источников, в том числе 92 отечественных и 243 зарубежных авторов.

^ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы

Всего было обследовано 109 человек в возрасте от 18 до 80 лет, в том числе 49 (45,0%) мужчин и 60 (55,0%) женщин. Распределение пациентов в зависимости от состояния зубных рядов представлено в таблице 1:

^ Таблица 1.

Распределение пациентов в зависимости от состояния зубных рядов


Состояние зубных рядов

Количество пациентов

обс.

%

Целостные зубные ряды

34

31,2

Частичные дефекты зубных рядов

47

43,1

Полная адентия челюстей

28

25,7
Всего

109

100

Обследование пациентов проводили по традиционной схеме с использованием общеклинических методов. С целью изучения топографии десны у лиц с целостными зубными рядами, а также характера и динамики изменения рельефа десны после удаления зубов изучали гипсовые модели челюстей. Проводили также оценку базисов полных съемных протезов и сравнительную характеристику различных вариантов оттисков. В качестве основных методов исследования использовали трехмерное сканирование и моделирование.

Для трехмерного сканирования объектов использовали сканер PICZA LPX-250 (Roland DG Corp.,США), основанный на бесконтактной лазерной технологии. Для управления процессом сканирования и оцифровки изображений использовали программное обеспечение Dr. Picza3 (Roland DG Corp.,США). Визуальную оценку полученных цифровых моделей, а также измерение их геометрических параметров проводили с помощью программного обеспечения для 3D моделирования RapidForm версии 2002 Plus Pack1 (INUS Technology,США). В данной программе предусмотрен целый ряд функций для изучения параметров полученной модели, возможность производить вращение пространственной модели, позволяет осмотреть ее со всех сторон и визуально оценить ее форму и размеры. Кроме того, RapidForm позволяет измерять линейные расстояния между двумя точками, оценивать расстояние между этими же точками по криволинейной поверхности (рис.1), а также осуществлять измерение угловых характеристик.



а)



б)

Рис. 1. Методика измерения расстояния между двумя точками:

а) по прямой линии; б) по криволинейной поверхности.

Реализована возможность выделения интересующих участков модели, закрашивать их другим цветом и отсекать ненужные элементы (рис.2)





а) б)

Рис. 2. Методика выделения (а) и вырезания (б) элементов модели.

Наряду с этим можно получить информацию о модели в целом или о каком-либо ее участке, включая такие характеристики как площадь поверхности и объем. В набор функций программного обеспечения RapidForm входит получение сечений моделей в различных плоскостях.

Анализ трехмерных моделей и выполнение необходимых измерений на сечении модели в трансверзальной плоскости, которое проводили по наиболее выступающим точкам вестибулярной поверхности десны, измеряли следующие параметры (рис. 3):


4

2

1

3


Рис. 3. Методика измерения на верхней челюсти: 1 - длина боковых сегментов в области 6-1 зубов в трансверзальной плоскости, 2 - ширина зубной дуги между клыками в трансверзальной плоскости, 3 - расстояние по вестибулярному контуру от резцового сосочка до дистальной поверхности первого моляра; 4 - вертикальные размеры десны в области второго резца.

Для оценки вертикальных размеров десны измеряли на модели наименьшее расстояние от уровня переходной складки до маргинального края десны, причем делали по 2 измерения у каждого зуба, оценивая как линейное расстояние между двумя точками, так и расстояние между этими же точками по криволинейной поверхности десны.

Наряду с линейными характеристиками, оценивали площадь вестибулярной поверхности десны. На нижней челюсти все измерения проводились аналогичным образом.

Сравнительную оценку различных вариантов оттисков для изготовления съемных протезов и оценку изменения рельефа беззубых челюстей проводили с помощью декомпрессионного и компрессионного от­тисков.

Декомпрессионный оттиск получали жидким альгинатным материалом, компрес­сионный оттиск получали под жевательным давлением силиконовым материалом с помощью индивидуальных ложек.

Для статистической обработки полученной цифровой информации использовали программу Statistica 6.0 (StatSoft).
^
Результаты собственных исследований и их обсуждение

Результаты изучения анатомо-топографических характеристик челюстей у лиц с целостными зубными рядами показали, что у мужчин и женщин наблюдалось разное соотношение форм челюстей. Если для лиц мужского пола были характерны более широкие во фронтальном отделе верхние и нижние челюсти, то для женщин – V-образные. Размеры поперечных и боковых сегментов челюстей у мужчин и женщин достоверно не различались (р>0,05), (таблица 2). Биометрические характеристики челюстей справа и слева также не имели статистически достоверных различий (таблица 3).



^ Таблица 2

Поперечные размеры челюстей в трансверзальной плоскости у лиц с целостными зубными рядами


Средние значения (М+m) поперечных размеров челюстей (в мм):

Верхняя челюсть

Нижняя челюсть

мужчины

женщины

мужчины

женщины

между клыками

43,6+3,9

39,5+3,1

41,9+2,3

37,8+2,4

между первыми премолярами

49,8+2,8

45,8+3,5

48,5+2,7

43,5+3,7

между первыми молярами

58,1+5,6

57,5+5,3

58,0+3,5

56,8+2,5

^ Таблица 3

Размеры боковых сегментов челюстей в трансверзальной плоскости у лиц с целостными зубными рядами


Средние значения (М+m) боковых сегментов челюстей (в мм):

Верхняя челюсть

Нижняя челюсть

мужчины

женщины

мужчины

женщины

Справа

59,8+3,2

56,1+2,5

58,4+3,4

53,8+2,5

Слева

60,9+3,7

56,7+2,8

58,9+3,1

54,2+2,8

Вместе с тем, анатомо-топографические характеристики челюстей значительно изменялись с возрастом. Отмечалась тенденция к уменьшению боковых и поперечных сегментов челюстей, а также размеров вестибулярного контура. Эта тенденция была особенно заметна на верхних челюстях. Очевидно, это связано с тем, что на верхней челюсти атрофия костной ткани в первую очередь и наиболее интенсивно происходит с вестибулярной поверхности десны, в то время как на нижней челюсти – с язычной стороны. С увеличением возраста пациентов происходило уменьшение вертикальных размеров десны, что, по-видимому, обусловлено снижением высоты альвеолярной кости и рецессии десны вследствие атрофических процессов.


В старших возрастных группах уплощался рельеф десны, о чем свидетельствовало снижение разницы между прямолинейными и криволинейными размерами высоты десны (таблица 4).

Обследование пациентов с частичными дефектами зубных рядов показало, что если в группах в возрасте 18-24 и 25-34 года преобладали лица с включенными дефектами зубных рядов в боковых отделах верхней и нижней челюстей, то в старших возрастных группах большинство лиц имели концевые и сочетанные дефекты значительной протяженности.

При обследовании у 12 (25,5%) пациентов выявлены односторонние или двусторонние концевые дефекты зубных рядов, у 25 (53,2%) - включенные дефекты, у 10 (21,3%) – сочетанные дефекты.

Анализ клинического состояния зубных рядов у пациентов с частичной адентией показал, что если зубы были удалены в детском и юношеском возрасте, то рельеф альвеолярного гребня практически сохранял нормальную конфигурацию. Вертикальные размеры челюсти в области дефекта практически соответствовали таковым на интактной стороне;

^ Таблица 4.

Вертикальные размеры десны у лиц с дефектами зубных рядов


Средние значения (М+m) вертикальных размеров десны (в мм) в области моляров:

Верхняя челюсть

Нижняя челюсть

линейные размеры

криволи-нейные размеры

линейные размеры

криволи-нейные размеры

- при наличии зуба

11,8+0,7

13,3+0,5

7,6+0,5

9,1+0,6

- при отсутствии зуба

10,9+0,7

11,0+0,4

7,2+0,2

7,2+0,3

Это происходило благодаря перемещению зубов, дистально граничащих с дефектом, и перераспределению жевательной нагрузки.

При удалении зубов в возрасте старше 24 лет наблюдалось резкое снижение (в 1,5 2 раза) вертикальных размеров десны в области дефекта и уплощение рельефа вестибулярной поверхности десны. Значительная вертикальная и горизонтальная резорбция альвеолярного гребня в области дефекта обосновывала необходимость проведения костной пластики и пластики мягких тканей для создания условий эстетического протезирования как традиционными способами, так и с применением дентальной имплантации.

В задачи исследования входило изучение динамики и характера изменения рельефа десны после полного удаления зубов на одной или обеих челюстях. При обследовании было обнаружено, что у 8 (28,6%) человек наблюдалось полное отсутствие зубов на верхней челюсти, у 7 (25,0%) - на нижней челюсти, у 13 (46,4%) - на обеих челюстях.

В процессе обследования установлено, что у 4 (19,0%) лиц с беззубой верхней челюстью отмечались благоприятные условия для протезирования (I тип по H. Schroder). Атрофия костной ткани верхней челюсти средней степени (II тип) выявлена у 3 (14,3%) человек. Сложные клинические условия для полного съемного протезирования (III тип атрофии) обнаружены у 14 (66,7%) лиц с беззубой верхней челюстью.

У лиц с беззубой нижней челюстью благоприятные условия для протезирования (I тип атрофии по L. Kohler) наблюдались в 40,0% случаев. Выраженная, но равномерная атрофия костной ткани нижней челюсти (II тип) наблюдалась у 5 (25,0%) обследованных. Неравномерная атрофия с резко выраженным снижением высоты альвеолярной части в области жевательных зубов (III тип) также составляла 25,0% случаев. Реже всего наблюдался IV тип атрофии костной ткани нижней челюсти – 10,0% наблюдений.

Рельеф десны у лиц с полным отсутствием зубов находился в прямой зависимости от степени атрофии костной ткани. Вертикальные размеры альвеолярных отростков беззубой верхней челюсти I типа по H. Schroder составляли, в среднем, 10,2+1,1 мм, II типа - 4,8+0,6 мм. При атрофии III типа альвеолярные отростки были практически полностью атрофированы с низким расположением переходной складки.

Оценка рельефа беззубых нижних челюстей с I типом атрофии по L. Kohler показала, что высота альвеолярного гребня на всем протяжении была примерно одинаковой и составляла 9,8+0,7 мм. При атрофии II типа средняя высота альвеолярного гребня была равна 4,2+0,4 мм. При атрофии III и IV типа вертикальные размеры челюсти значительно варьировали.

Измерения размеров базисов полных съемных протезов на цифровых моделях показали, что если ширина базисов примерно соответствовала размерам поперечных сегментов челюстей у лиц с целостными зубными рядами, то вертикальные размеры базисов значительно варьировали. Вестибулярная поверхность базисов была уплощенной и плохо передавала анатомо-топографические характеристики десны, присущие челюстям с целостными зубными рядами.

Следовательно, в большинстве случаев базисы полных съемных протезов были несостоятельными с функциональной точки зрения и не соответствовали эстетическим требованиям. Воссоздание естественных особенностей рельефа десны на вестибулярной поверхности базисов съемных протезов особенно необходимо при условии открытой улыбки.

Одной из проблем при конструировании съемных протезов является опосредованный характер анализа рельефа слизистой оболочки полости рта, который осуществляется с помощью гипсовых моделей.

Рельеф слизистой копируется путем получения оттиска. При этом негативное отображение рельефа десны получается путем отдавливания оттискного материала по поверхности объекта. Ввиду определенной податливости слизистой оболочки давление оттискного материала может вызвать изменение ее рельефа. Величина возможной деформации будет зависеть от податливости самой слизистой, вязкости оттискного материала и силы прилагаемого давления при получении оттиска.

В связи с этим была разработана собственная методика, позволяющая оценить возможные изменения рельефа слизистой, связанные как с методикой получения оттиска, так и с другими возможными причинами (удаление зуба, пластика твердых и мягких тканей и т.д.).

Оценивали изменения рельефа беззубых челюстей, полученного с помощью декомпрессионного и компрессионного от­тисков.

Чтобы сравнение рельефов было корректным, необходимо было решить проблему их правильного сопостав­ления, с тем, чтобы можно было с достоверностью судить о том, в каких зонах произошло смещение поверхности слизистой, а в каких она осталась на прежнем уровне. Эту проблему решали сопоставляя индивидуальные ложки по поверхности прикусных блоков.

Полученные в результате сканирования две виртуальные модели (рис. 4) совмещали между собой по окклюзионным валикам, положение и форма которых при оттиске не изме­нялись. При совмещении моделей программа вычисляла расстояние между двумя по­верхностями, по градиенту цвета указы­вая на зоны полного совпадения и зоны разобщения. Таким образом, получали информацию о локализации буферных зон и степени податливости слизистой в этих зонах.





^ Рис. 4. Результаты сканирования: а) декомпрессионный оттиск; б) компрессионный оттиск.


Наиболее выраженные отличия наблюдали на отдельных участках клапанной зоны, что было вызвано функциональной коррекцией бор­тов протеза, в области небной занавески, а также на участках перехода неба в альвео­лярные отростки (буферных зонах) (рис. 5).



^ Рис. 5. Совмещение моделей двух вариантов оттисков (градиент цвета указы­вает на зоны полного совпадения и зоны разобщения).

Проведенный анализ трехмерных моделей указывает на то, что если при изготовлении протеза в области сов­падения рельефов (твердое небо) не предусмотреть эластической подкладки, либо не произвести изоляцию данной зоны, то клапан по периметру протезного базиса не будет достигнут.

В современной стоматологической практике восстановление только жевательной функции уже не является достаточным результатом произведенного лечения. Немаловажным становится восстановление эстетики в области отсутствующих зубов, так как даже наименее травматичное удаление зуба неминуемо приводит к существенному изменению рельефа десны, актуальной становится проблема восстановления ее контуров. В условиях выраженной атрофии, особенно во фронтальной области, это представляет серьезную проблему, как для врача, так и для зубного техника.

В таких случаях, стоматологи-ортопеды все чаще прибегают к помощи хирургов с целью восстановления утраченных контуров десны. При этом возникает необходимость оценивать состояние подлежащих тканей, основываясь не только на результатах визуального осмотра, получаемых при изготовлении диагностических моделей, но и на качественно более высоком уровне.

В связи с этим был разработан метод оценки изменений рельефа объектов полости рта в динамике хирургического лечения. В основу данного метода легло динамическое наблюдение за изменениями рельефа протезного ложа и расчет объемов тканей с использованием виртуальных трехмерных моделей. Компьютерные трехмерные модели получали по результатам сканирования оттисков или гипсовых моделей протезного ложа, которые получали через разные промежутки времени после проведенного хирургического лечения.

Методика расчета объема подлежащих тканей проводилась следующим образом. Полученные компьютерные модели челюстей сопоставлялись в пространстве. Ориентиром для сопоставления служили зубы, положение которых считали неизменным за период исследования (1 месяц). Для выделения искомого фрагмента тканей был взят условный параллелепипед (заведомо больший, чем исследуемый участок). Затем рассчитывали объем выделенного фрагмента (рис.6).





а) б)

Рис. 6. Выделение фрагмента тканей (а) и расчет его объема (б).

Следует отметить, что форма и размеры виртуальной геометрической фигуры у разных пациентов могут изменяться в зависимости от объема проводимого хирургического вмешательства.

Динамика изменения объемов выделенных фрагментов тканей представлена в таблице 5.


^ Таблица 5

Динамика изменения объема исследуемых тканей


Сроки наблюдений

Объем фрагмента в мм3

+ 0,01

до операции

236

1 неделя

380

2 неделя

331

3 неделя

317

4 неделя

301

5 неделя

298


Анализ объемов исследуемых тканей до и после операции костной пластики позволяет на качественно более высоком уровне судить о результатах проведенного лечения, получая сопоставимые количественные данные.

Проведенное в исследовании компьютерное сканирование гипсовых моделей челюстей дает основание для формирования электронной базы данных поверхности альвеолярных гребней, неба и т.д. Такие базы данных могут быть использованы при разработке CAD/CAM технологий изготовления различных съемных протезов.

Несмотря на то, что разработки данных технологий сдерживаются из-за высокой сложности задач, уже сегодня могут быть реализованы отдельные проекты, связанные со съемным протезированием.

Наиболее простым и доступным вариантом применением CAD/CAM технологий при протезировании съемными протезами на сегодняшний день является изготовление базисов съемных протезов и индивидуальных ложек.

Алгоритм проектирования базисов съемных протезов состоит из выполнения нескольких последовательных этапов.

- загрузка данных в виртуальное пространство компьютера;

- определение и разметка границы базиса;

- отсечение и запоминание той части поверхности, что лежит в пределах очерченной границы (рис. 7);

- создание новой равноудаленной поверхности (расстояние между поверхностями – толщина базиса – задаются произвольно).





^ Рис. 7. Разметка границы базиса и отсечение выделенной поверхности.

Изготовление самого базиса может быть выполнено несколькими вариантами:

- из металла (хромокобальт, титан) - методом послойного лазерного спекания соответствующей металлической пудры;

- из пластика - методом 3D прототипирования.

Изготовление индивидуальной ложки от вышеописанной технологии отличается лишь виртуальным моделированием и «прикреплением» к базису удерживающей ручки (рис.8).



^ Рис. 8. Проектирование индивидуальной оттискной ложки.

Для компьютерного изготовления базисов протеза может применяться и традиционная техника компрессионного или литьевого прессования пластмассы.

В этом случае технология заключается в последовательном выполнении следующих этапов:

- сканировании уже загипсованной в кювету модели протезного ложа,

- компьютерного выделения его границ,

- запоминания поверхности внутри границы и поверхности вне границы,

- создания равноудаленной поверхности от протезного ложа,

- объединения вновь созданной поверхности с запомненной ранее поверхностью вне границ протезного ложа,

- реверсирование нормалей этой объединенной поверхности.

Таким образом, получаются две поверхности, обращенные друг к другу и разобщенные на толщину базиса внутри границ протезного ложа.

Теперь для изготовления протезного базиса методом горячей полимеризации необходимо изготовить из гипса ответную форму, согласно спроектированной поверхности. Это может быть осуществлено методом компьютерного фрезерования из гипсового блока.

Изготовление десневых протезов является также относительно простым с точки зрения построения виртуальных моделей и может осуществляться по следующему алгоритму:

- загрузка данных протезного ложа в виртуальное пространство (рис.9);

- определение границ десневого протеза;

- загрузка данных десневой части из банка данных;

- адаптация границ десневой части из банка данных к границам протезного ложа десневого протеза с использованием инструментов редактирования формы (рис. 10);





^ Рис. 9. Загрузка оцифрованной модели протезного ложа в виртуальное пространство.

Рис. 10. Адаптация границ десневой части из банка данных к границам протезного ложа.

- создание виртуальной «кюветы» деформированием торцевой части цилиндра моделью методом погружения (рис.11);

- создание ответной части «кюветы» копированием созданной поверхности и замены протезного ложа на поверхность десневой части (рис.12).





Рис. 11. Создание виртуальной кюветы методом погружения.

Рис. 12. Создание ответной части кюветы.

Затем по полученным цифровым моделям изготавливаются части кюветы либо методом фрезерования из гипсовых или пластмассовых блоков, либо прототипированием из пластика.

Десневой протез может быть быстро изготовлен из материала холодной полимеризации, которым заполняют половину кюветы (рис. 13), равномерно распределяют его, накладывают ответную часть кюветы и плотно прижимают части кюветы между собой до полной полимеризации материала.






^ Рис. 13. Заполнение кюветы полимерным материалом.




Затем половины кюветы разделяют, готовый протез вынимают и аккуратно обрезают излишки материала по границам (рис. 14).





Рис. 14. Извлечение из кюветы готового десневого протеза.
^

Таким образом, разработанная методика позволяет пациенту изготавливать десневой протез самостоятельно, в условиях домашней обстановки.

Выводы


  1. Методы трехмерного сканирования и моделирования позволяют получить высокоточные цифровые модели, провести их визуальную оценку в различных плоскостях, измерить количественные характеристики, как линейные, так и нелинейные, что расширяет возможности их применения для диагностики в стоматологии и получения уникальной информации, недоступной для ранее используемых средств.

  2. У лиц с целостными зубными рядами десна от центральных резцов до вторых премоляров имеет хорошо выраженную рельефную поверхность с альвеолярными возвышениями в области корней всех зубов, особенно у клыков, где разница между линейными и криволинейными размерами достигает 2,9+0,3 мм. Высота прикрепленной десны на нижних челюстях меньше, чем на верхних. Самые низкие показатели высоты десны отмечаются в области клыков, что обусловлено прикреплением в этом месте щечных тяжей. Площадь вестибулярной поверхности десны на верхней челюсти в 1,3-1,5 раза больше, чем на нижней челюсти.

  3. Рельеф десны у лиц с полным отсутствием зубов находится в прямой зависимости от степени атрофии костной ткани. Вертикальные размеры альвеолярных отростков беззубой верхней челюсти I типа по H. Schroder составляют, в среднем, 10,2+1,1 мм, II типа - 4,8+0,6 мм. При атрофии III типа альвеолярные отростки были практически полностью атрофированы с низким расположением переходной складки. Оценка рельефа беззубых нижних челюстей с I типом атрофии по L. Kohler показала, что высота альвеолярного гребня на всем протяжении примерно одинакова и в среднем составляет 9,8+0,7 мм. При атрофии II типа средняя высота альвеолярного гребня равна 4,2+0,4 мм. При атрофии III и IV типа вертикальные размеры челюсти значительно варьируют.

  4. Цифровые модели позволяют оценить возможные изменения рельефа десны, связанные с методикой получения оттиска, в процессе атрофии, после удаления зубов, в области хирургических вмешательств и т.д. Лазерное бесконтактное сканирование является высокотехнологичной методикой, которая создает предпосылки для формирования электронной базы данных поверхности слизистой оболочки альвеолярных гребней, неба.

  5. Вестибулярная поверхность исследуемых базисов съемных протезов, изготовленных традиционным способом, имела уплощенный характер и плохо передавала анатомо-топографические характеристики десны, присущие челюстям с целостными зубными рядами.

  6. Разработаны методики позволяющие получать трехмерные модели, применимые в CAD/CAM технологиях изготовления базисов съемных протезов, индивидуальных оттискных ложек, десневых протезов.
^

Практические рекомендации


    1. Бесконтактное лазерное сканирование объектов позволяет провести оцифровку изображений таких сложно-профильных объектов, как оттискные ложки, гипсовые модели челюстей, базисы полных съемных протезов. В процессе сканирования необходимо контролировать, чтобы не оставалось не отсканированных, "затененных" участков. Настройка шага сканирования позволяет оцифровывать один и тот же объект с различной точностью. Чем меньше шаг сканирования и больше размеры сканируемой области, тем продолжительнее процесс сканирования. В прямой зависимости от размеров сканируемого объекта и обратной зависимости от шага сканирования находится объем оперативной памяти компьютера, расходуемой в процессе сканирования.

    2. Учитывая высокую точность цифровых моделей (±0,01 мм), широкие возможности качественного и количественного анализа, методы трехмерного сканирования и моделирования являются мощным инструментом для изучения анатомо-топографических характеристик челюстей и оценки качества ортопедических конструкций.

    3. Базы данных цифровых моделей, полученные при сканировании гипсовых моделей челюстей лиц с целостными зубными рядами и ортогнатическим прикусом, рекомендуется использовать при воссоздании естественной формы десны на этапах моделирования съемных протезов.

    4. Цифровые модели рекомендуется использовать для сравнительного анализа формы и размеров объектов ротовой полости, изменяющих свою топографию со временем.

    5. Сохранение информации о топографии объектов ротовой полости в виде файлов позволяет передавать ее по сети Интернет при необходимости получения телеконсультаций или для изготовления протезов в централизованных зуботехнических лабораториях.

    6. Во избежание дополнительных погрешностей, изготовление оттискных ложек, базисов протезов, десневых протезов методом трехмерного сканирования и моделирования рекомендуется производить с использованием гипсового слепка протезного ложа.

    7. Разработанная методика, позволяющая оценить возможные изменения рельефа слизистой, связанная как с методикой получения оттиска, так и с другими возможными причинами (удаление зуба, пластика твердых и мягких тканей и т.д.), может применяться в научных исследованиях для сравнительного анализа параметров любых сложнопрофильных объектов, а также для грамотного планирования ортопедического лечения съемными и несъемными протезами с учетом возможных изменений рельефа слизистой оболочки.

^ Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Современные возможности систем трехмерного сканирования при сравнительной оценке вариантов оттисков для съемных протезов. // Панорама ортоп. стоматологии. – 2006. – №4. – С.2-6. (в соавт. с Ряховским А.Н., Гребенниковым В.В., Левицким В.В., Мурадовым М.А., Карапетяном А.А., Юмашевым А.В.).

  2. Возможности компьютерного анализа рельефа десны. // Институт стоматологии. – 2007. – №4. – С.104-105 (в соавт. с Ряховским А.Н., Чумаковым Д.А.).

  3. Возможности компьютерного анализа рельефа десны. // Матер. конф. «Вопросы современной стоматологии: К 90-летию со дня рождения А.И. Дойникова». – М., 2008. – С.117-118 (в соавт. с Ряховским А.Н., Чумаковым Д.А.).



Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Методическая разработка №1 Тема занятия: Полное отсутствие зубов. Изменения в лицевом скелете, челюстных
Ей тканей протезного ложа, степень атрофии костной ткани альвеолярных отростков верхней челюсти и...
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Курс 6 семестр Классификация дефектов зубных рядов (по Кеннеди). Каким аппаратом определяется болевая

Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Методические разработки для преподавателей 4 курс 7 семестр методические разработки утверждены на
Особенности клинического обследования пациентов при полном отсутствии зубов. Определение морфологических...
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Возможности снижения атрофических процессов опорных тканей протезного ложа при ортопедическом лечении
Работа выполнена на кафедре ортопедической стоматологии с курсом ортодонтии в Государственном образовательном...
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon При гистологическом исследовании биоптата из слизистой оболочки желудка женщины 50 лет обнаружено

Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Комплексное лечение заболеваний пародонта и слизистой оболочки полости рта с применением лазерного
Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии мз РФ
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Микрорельеф как фактор формирования снежного покрова в горах (по материалам воздушного лазерного

Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Общий план строения пищеварительного тракта. Понятие о слизистой оболочке пищеварительной трубки.
Гистологическое строение альвеолярной слизистой оболочки и слизистой дна полости рта
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Комплексное лечение больных с герпетическими поражениями слизистой оболочки полости рта с использованием
Модуль терапевтической стоматологи и пропедевтики терапевтической стоматологии Казнму им. С. Д. Асфендиярова
Возможности Компьютерного исследования топографии слизистой оболочки протезного ложа с использованием системы лазерного бесконтактного сканирования icon Слизистой оболочки полости рта и языка
Т 65 : Злокачественные опухоли органов слизистой оболочки полости рта и языка. Учеб метод пособие./...
Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина


База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Медицина