способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта

Формула изобретения

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта, включающий измерение параметров биологической зоны по методу Kois в значимых зонах краевого пародонта, фиксацию данных измерений в формализованную карту, отличающийся тем, что фотосъемку краевого пародонта производят в различных проекциях при помощи цифровой фотокамеры, предварительно нанеся тонким контрастным маркером на слизистую оболочку две координатные точки на известном расстоянии, затем при помощи программы Autodesk 123DCatch генерируют полученные снимки на ресурс корпорации Autodesk, где происходит формирование трехмерной модели на основе облачных вычислений, полученное трехмерное изображение переводят в формат OBJ, открывают файл в программе Autodesk 3dsMAX и наносят разметку параметров биологической зоны индивидуума, учитывая искажение изображения, измеряя расстояние между нанесенными координатными точками, создают разные варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели, требующие разных способов реализации, опираясь на параметры биологической зоны, эстетические пожелания пациента и руководствуясь анатомо-физиологическими возможностями существования биологической зоны.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для диагностики эстетических нарушений краевого пародонта и зубных рядов и при планировании эстетической реабилитации.

Хорошо известно, что состояние лица и зубных рядов оказывает огромное влияние на психологический комфорт человека. Достижение привлекательной улыбки всегда стоит в центре внимания любой эстетической процедуры. Чрезмерная визуализация десны, дисгармония контуров краевого пародонта или непропорциональный размер зубов воспринимаются нами как эстетический недостаток или как патология. Создание реставраций, гармонирующих с окружающими тканями и структурами, возможно только при тщательном планировании и строгом следовании плану лечения на всех этапах эстетической реабилитации.

В стоматологической практике для получения трехмерного изображения используются следующие методики.

Известен способ компьютерной томографии, заключающийся в получении послойных «срезов» тканей и последующего построения по ним трехмерной поверхности (В.Календер. Компьютерная томография. Основы, техника, качество изображений и области клинического использования ComputerTomography: Fundamentals, SystemTechnology, ImageQuality, Applications Серия: Мир биологии и медицины. Издательство: Техносфера, 2006 г.).

Известен способ построения трехмерного изображения лица и зубных рядов на основе использования оптических трехмерных сканеров (см. RU № 2306113, А61С 9/00, 2007).

Эта система представляет собой аппаратно-программный комплекс, состоящий из трехмерного бесконтактного сканера лица, трехмерного бесконтактного сканера зубных рядов, программ ввода, обработки изображений и их сопоставления. После получения 3D-моделей лица и зубных рядов они совмещаются путем последовательных сопоставлений через реперные точки.

Однако указанные способы для своей реализации требуют целый комплекс дорогостоящего оборудования, что не позволяет их использовать в повседневной практической стоматологии. Невысокое качество и реалистичность текстуры трехмерной модели именно внешних структур затрудняет ее визуальное восприятие. Виртуальное моделирование мягкотканных структур осуществляется без учета исходных параметрических данных исследуемых областей.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ медицинской фотограмметрии, заключающийся в построении трехмерного изображения челюсти пациента по «полосатой фотографии» (ГОСТ Р 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и определения. Действие с 01.07.2002. Кол-во страниц 12; Обиралов А.И. Издательство: КОЛОСС, 2004 г., 240 с.).

Пара перекрывающих друг друга фотографий - стереопара, рассматриваемая под стереоскопом или сквозь цветные (анаглифические) или поляризационные очки, позволяет получить трехмерное изображение или модель.

Однако известный способ обладает рядом недостатков, а именно метод требует также использование специфического дорогостоящего оборудования. Способ весьма трудоемкий и очень малое количество врачей и техников умеют работать с этой системой, вследствие этого возникают проблемы с демонстрацией трехмерного изображения для пациента. Отсутствует возможность редактирования изображения с учетом биологической целесообразности.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и повышение качества планирования комплексного лечения пациентов с неудовлетворительной эстетикой краевой десны путем создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта, включающем измерение параметров биологической зоны (по методу Kois) в значимых зонах, фиксацию данных измерений в формализованной карте, фоторегистрацию, фотосъемку краевого пародонта производят в различных проекциях при помощи цифровой фотокамеры, предварительно нанеся тонким контрастным маркером на слизистую оболочку две координатные точки на известном расстоянии, затем при помощи программы Autodesk 123DCatch генерируют полученные снимки на ресурс корпорации Autodesk, где происходит формирование трехмерной модели на основе облачных вычислений, полученное трехмерное изображение переводят в формат OBJ, открывают файл в программе Autodesk 3dsMAX и наносят разметку параметров биологической зоны индивидуума, учитывая искажение изображения, измеряя расстояние между нанесенными координатными точками, и создают разные варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели, требующие разных способов реализации, опираясь на параметры биологической зоны, эстетические пожелания пациента и руководствуясь анатомо-физиологическими возможностями существования биологической зоны.

Для пояснения способа предложены следующие изображения.

На фиг.1 изображена трехмерная модель индивидуума, полученная при помощи цифровых фотографий и «облачных» вычислений ресурса корпорации Autodesk.

На фиг.2 изображена разметка параметров биологической зоны индивидуума на трехмерной модели.

На фиг.3 изображен дизайн-проект краевого пародонта индивидуума № 1. На проекте увеличены уровни зенитов десны фронтальных зубов. Реализовать данный дизайн-проект возможно при помощи хирургической коррекции только десны фронтальных зубов. Такой объем иссечения десны не будет отрицательно влиять на функционирование биологической зоны индивидуума.

На фиг.4 изображен дизайн-проект краевого пародонта индивидуума № 2. На проекте для достижения оптимальных эстетических параметров еще больше увеличены уровни зенитов десны и соответственно увеличены клинические коронки фронтальной группы зубов. Созданный уровень краевой десны близко располагается к костному основанию биологической зоны. В таких условиях нормальное существование биологической зоны невозможно. Поэтому для реализации данного дизайн-проекта требуется не только хирургическая коррекция десны, но и коррекция костной ткани пародонта, т.е. необходимо расширить костные границы биологической зоны.

На фиг.5 изображен дизайн-проект с оптимальным уровнем краевого пародонта, высотой клинических коронок фронтальной группы зубов и измененным цветом твердых тканей. На данном этапе планирования возможно учитывать эстетические предпочтения индивидуума, объемы хирургического вмешательства и соответственно сроки реабилитации.

На фиг.6 приведена таблица параметров измерения биологической ширины краевого пародонта.

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта с учетом параметров биологической зоны осуществляется на основе снимков краевого пародонта при помощи цифровой фотокамеры. Производить фотосъемку объекта по принципу «панорамном съемки», т.е получить фотографии в различных проекциях с шагом фокусировки примерно 1 см, предварительно тонким контрастным маркером нанести на слизистую оболочку две точки на известном расстоянии. Данные точки в дальнейшем будут отображаться на трехмерной модели и служить контролем искажения параметров модели. Затем произвести измерение параметров биологической зоны исследуемой области по методу Kois в значимых зонах и занести полученные данные в формализованную карту (фиг.6). Установить на персональный компьютер программу Autodesk 123DCatch. При помощи данной программы с корневого диска сгенерировать фотографии на ресурс корпорации Autodesk. После просчета модели сервер вышлет готовый файл на указанную электронную почту либо непосредственно на компьютер пользователя.

После получения трехмерной модели в программе Autodesk 123DCatch необходимо перевести файл в формат «OBJ». Это позволит улучшить визуализацию файла. Затем открыть файл в программе Autodesk 3ds MAX и нанести разметку параметров биологической зоны индивидуума (фиг.1, 2). При этом необходимо учитывать искажение изображения, измеряя расстояние между заданными нами точками. И руководствуясь принципами существования биологической ширины, эстетическими требованиями пациента, правилом Tamow и биологической целесообразностью, создаем варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели. Исходя из объемов изменения краевого пародонта и размера биологической зоны становится понятно, какой объем хирургических и ортопедических манипуляций необходим для реализации конкретного дизайн-проекта (фиг.2, 3, 4, 5).

Варианты проектов и объемы манипуляций для их осуществления демонстрируются пациенту, передают на электронном носителе либо пересылают на электронную почту для подробного изучения и выбора того или иного проекта.

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта с учетом параметров биологической зоны позволяет производить качественное планирование эстетической реабилитации пациента. Простота использования метода, минимум экономических затрат, минимум инвазивных манипуляций, максимум информации об эстетическом статусе пациента - данные особенности позволяют широко использовать метод в повседневной клинической практике врача-стоматолога.