способ измерения на гипсовых моделях челюстей

Формула изобретения

1. Способ измерения на гипсовых моделях челюстей, включающий изготовление гипсовой модели исследуемой челюсти, отличающийся тем, что гипсовую модель исследуемой челюсти предварительно гипсуют в артикулятор, вынутую из артикулятора гипсовую модель ставят основанием, сформированным в артикуляторе, на изменяющий высоту столик с горизонтальной столешницей, которая выполняет функцию рамы артикулятора, позади гипсовой модели перпендикулярно оптической оси объектива и вертикально располагают фон в виде масштабной сетки из горизонтальных и вертикальных линий, на расстоянии от столика устанавливают неподвижно цифровой фотоаппарат, таким образом, что оптическая ось его объектива располагается горизонтально, а точка фокусировки в видоискателе совпадает с первым моляром на одной из сторон исследуемой модели челюсти, которую в исходном состоянии ставят резцами в сторону объектива фотоаппарата, затем модель челюсти поворачивают на столике в требуемое положение и выполняют фотосъемку, причем фотосъемку нижней модели челюсти выполняют справа и слева, а фотосъемку верхней модели челюсти выполняют справа, слева и спереди, соответственно поворачивая на столике гипсовую модель, при этом используют цифровой фотоаппарат, объектив которого имеет фокусное расстояние от 100 до 300 мм, а фотосъемку выполняют при относительном отверстии диафрагмы в пределах от 10 до 20, затем полученное цифровое изображение вводят в компьютер и с помощью компьютерной программы для обработки фотоснимков измеряют геометрические параметры зубного ряда, а именно, на боковых фотографических снимках модели нижней челюсти измеряют угол наклона окклюзионной плоскости, угол наклона "окклюзионного стола" нижних моляров, углы скатов жевательных бугорков моляров, выраженность саггитальной компенсационной кривой, на фронтальных фотографических снимках модели верхней челюсти фиксируют уровень вертикального положения и наклон симметричных зубов правой и левой стороны, наклон межрезцовой линии, а на боковых снимках верхней челюсти фиксируют выраженность саггитальной компенсационной кривой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерения выполняют с использованием компьютерной программы Photoshop CS с помощью инструмента «линейка».

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, конкретно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для проверки правильности постановки искусственных зубов в протезах относительно ориентиров на черепе и лице человека на любом этапе моделирования конструкции протеза, включая этап замены восковой модели на материал протеза.

Известен механический способ измерений на гипсовых моделях челюстей, в соответствии с которым вручную выполняют конкретные измерения посредством механического приспособления, позволяющий измерять угол наклона опорных зубов, конфигурацию неба, угол наклона альвеолярного отростка (СССР, авт. свид. № 1364332, А61С 19/04, 07.01.88.).

Наиболее близким к предлагаемому является механический способ измерений на гипсовых моделях челюстей, в соответствии с которым вручную выполняют конкретные измерения посредством механического приспособления, позволяющий измерять расстояния между одноименными зубами, длину переднего отрезка дуги и нижней челюсти, форму передней части свода, глубину неба в зависимости от расстояния до резцов, угол наклона небных поверхностей зубов по отношению к окклюзионной плоскости (СССР, авт. свид. № 1026798, А61С 19/04, 07.07.83.)

Недостаток выявленных известных механических способов измерения на гипсовых моделях челюстей прежде всего заключается в том, что они сложны в выполнении и требуют определенного навыка для выполнения. Эти же недостатки вносят ощутимую ошибку в результаты измерений, обусловленную наличием субъективного фактора, и снижают их достоверность. Кроме того, в известных способах все измерения выполняют относительно горизонтальной поверхности столика для закрепления гипсовой модели челюсти, а сама гипсовая модель изготовлена по слепку с челюсти пациента и не несет в себе информацию о естественном положении челюстей пациента во время жевательных движений. Это также снижает как точность, так и достоверность результатов измерений. Погрешность в результаты измерений вносят и сами устройства, реализующие эти способы, что объясняется сложностью используемой в них кинематики. В результате снижается достоверность и точность результатов измерений.

Предлагаемый способ измерения на гипсовых моделях челюстей решает задачу создания соответствующего способа, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении достоверности и точности результатов измерения, за счет возможности измерения геометрических параметров зубного ряда с учетом естественного функционального для данного пациента положения челюсти во время жевательных движений.

Кроме того, предлагаемый способ измерения на гипсовых моделях челюстей позволяет достичь дополнительный технический результат, заключающийся в возможности измерения геометрических параметров зубного ряда на модели челюсти, предварительно загипсованной в артикулятор любой из известных систем по любому из известных способов загипсовки: по франкфуртской, камперовской, глазоаксиальной плоскости.

Сущность изобретения заключается в том, что в заявленном способе измерения на гипсовых моделях челюстей, включающем изготовление гипсовой модели исследуемой челюсти, новым является то, что гипсовую модель исследуемой челюсти предварительно гипсуют в артикулятор, вынутую из артикулятора гипсовую модель ставят основанием, сформированным в артикуляторе, на изменяющий высоту столик с горизонтальной столешницей, которая выполняет функцию рамы артикулятора, на расстоянии от столика устанавливают неподвижно цифровой фотоаппарат таким образом, что оптическая ось его объектива располагается горизонтально, а точка фокусировки в видоискателе совпадает с первым моляром на одной из сторон исследуемой модели челюсти, которую в исходном состоянии ставят резцами в сторону объектива фотоаппарата, затем модель челюсти поворачивают на столике в требуемое положение и выполняют фотосъемку, причем фотосъемку нижней модели челюсти выполняют справа и слева, а фотосъемку верхней модели челюсти выполняют справа, слева и спереди, соответственно поворачивая на столике гипсовую модель, полученное цифровое изображение вводят в компьютер и с помощью компьютерной программы для обработки фотоснимков измеряют геометрические параметры зубного ряда, а именно, на боковых фотографических снимках модели нижней челюсти измеряют угол наклона окклюзионной плоскости, угол наклона "окклюзионного стола" нижних моляров, углы скатов жевательных бугорков моляров, выраженность саггитальной компенсационной кривой, на фронтальных фотографических снимках модели верхней челюсти фиксируют уровень вертикального положения и наклон симметричных зубов правой и левой стороны, наклон межрезцовой линии, а на боковых снимках верхней челюсти фиксируют выраженность саггитальной компенсационной кривой. При этом измерения выполняют с использованием компьютерной программы Photoshop CS с помощью инструмента «линейка».

Технический результат достигается следующим образом.

Существенные признаки формулы изобретения: «Способ измерения на гипсовых моделях челюстей, включающий изготовление гипсовой модели исследуемой челюсти,...» являются неотъемлемой частью заявленного способа и, в совокупности с оставшимися существенными признаками, обеспечивают осуществление заявленного изобретения, а следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.

Для качественного устранения стоматологической проблемы необходимо учесть индивидуальные особенности челюсти пациента, ее естественное положение, которое зависит, в частности, от формы зубов человека. Изготовление ортопедических конструкций большой протяженности, тотальных реставраций, анализ патологических и аномальных прикусов связаны с необходимостью оценки вертикальных и горизонтальных соотношений челюстей. Особенно это важно при изготовлении сложных ортопедических конструкций, когда прикус человека полностью реконструируется. Выявить и учесть индивидуальные особенности челюсти человека позволяет артикулятор.

Артикулятор - это аппарат, применяемый в стоматологии и позволяющий воспроизвести всевозможные движения нижней челюсти: открывание, закрывание, движения в переднем, заднем и боковых направлениях.

Использование артикулятора при изготовлении зубных протезов обеспечивает правильность постановки искусственных зубов.

В заявленном способе для измерений изготавливают гипсовую модель исследуемой челюсти пациента, исследуемые геометрические размеры зубного ряда которой являются эталоном для изготовления ортопедической конструкции. При этом гипсовую модель исследуемой челюсти предварительно гипсуют в артикулятор и дальнейшие операции способа выполняют на модели, вынутой из артикулятора, которую ставят основанием, сформированным в артикуляторе, на столик с горизонтальной столешницей, которая фактически выполняет функцию рамы артикулятора. В этом положении модель основанием устанавливается на горизонтальной столешнице так же, как бы она стояла в артикуляторе, в зависимости от вида плоскости гипсовки модели в артикулятор - это заранее определенные плоскости: носоушная (камперовская), глазоушная (франкфуртская) или глазоаксиальная.

Таким образом, в заявленном способе при выполнении измерений сохраняются все угловые параметры зубного ряда относительно плоскости гипсовки модели, т.е.результаты измерений содержат в себе информацию о естественном положении челюсти пациента, что повышает достоверность результатов измерений.

В заявленном способе в качестве исходной информации для измерений используют фотоснимки, выполненные цифровым фотоаппаратом. При измерениях цифровой фотоаппарат устанавливают на расстоянии от столика неподвижно, таким образом, что оптическая ось его объектива располагается горизонтально, а точка фокусировки в видоискателе совпадает с первым моляром на одной из сторон исследуемой модели челюсти, которую в исходном состоянии ставят резцами в сторону объектива фотоаппарата. В этом случае зубной ряд исследуемой челюсти всегда находится в фокусе объектива фотоаппарата. Кроме того, при этом оптическая ось объектива фотоаппарата всегда параллельна горизонтальной столешнице столика, выполняющей функцию рамы артикулятора. В результате при выполнении фотоснимка сохраняются все углы, зафиксированные артикулятором относительно выбранной плоскости гипсовки исследуемой модели челюсти. В совокупности вышеизложенное обеспечивает повышение достоверности и точности результатов измерений геометрических параметров челюсти. Кроме того, из вышеизложенного следует, что заявленный способ измерения на гипсовых моделях позволяет измерять геометрические параметры зубного ряда на модели загипсованной в артикулятор любой системы согласно любому способу загипсовки (по франкфуртской, камперовской, глазоаксиальной плоскости) и производить контроль геометрических параметров моделировки согласно любой гнатологической концепции.

Для выполнения фотосъемки модель челюсти поворачивают на столике в требуемое положение. Фотосъемку нижней модели челюсти выполняют справа и слева, а фотосъемку верхней модели челюсти выполняют справа, слева и спереди, соответственно поворачивая на столике гипсовую модель на горизонтальной столешнице столика. В результате при выполнении всех ракурсов фотосъемки сохраняются все углы, зафиксированные артикулятором относительно выбранной плоскости гипсовки исследуемой модели челюсти, что обеспечивает достоверность последующих измерений, выполняемых на фотоснимке.

Использование для выполнения фотоснимков цифрового фотоаппарата позволяет использовать для измерений компьютер, что повышает достоверность и точность результатов измерения.

Полученное цифровое изображение вводят в компьютер и с помощью компьютерной программы для обработки фотоснимков измеряют геометрические параметры зубного ряда. При этом измерения выполняют на экране компьютера на фотоснимках с помощью компьютерной программы Photoshop CS, в которой измерения параметров зубного ряда выполняют с помощью инструмента «линейка»: на боковых фотографических снимках модели нижней челюсти измеряют угол наклона окклюзионной плоскости, угол наклона "окклюзионного стола" нижних моляров, углы скатов жевательных бугорков моляров, выраженность сагиттальной компенсационной кривой, на фронтальных фотографических снимках модели верхней челюсти фиксируют уровень вертикального положения и наклон симметричных зубов правой и левой стороны, наклон межрезцовой линии, а на боковых снимках верхней челюсти фиксируют выраженность саггитальной компенсационной кривой.

Заявленный способ измерения на гипсовых моделях челюстей прост в исполнении, поскольку в конечном итоге сводится к выполнению геометрических построений на фотоснимках гипсовой модели челюсти с помощью компьютерной программы.

Проведенный патентный поиск выявил способ диагностики зубных аномалий, в котором для диагностики используют фотографические снимки зубных рядов, выполненные цифровой фотокамерой, в положении центральной окклюзии спереди, с правой и левой сторон, а также снимки верхнего и нижнего рядов в горизонтальной плоскости при открытом рте (РФ, патент № 2147826, А61 В1/24, 27.04.2000). Таким образом, в результате патентного поиска выявлены признаки (используют фотографические снимки зубных рядов, выполненные цифровой фотокамерой), совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения. Однако анализ сущности выявленного способа показал, что: в известном способе существенные признаки формулы изобретения, заключающиеся в использовании цифровой фотокамеры и выполненных с ее помощью снимков зубных рядов, влияют на достижение технического результата, заключающегося в повышении точности диагностики зубочелюстных аномалий за счет исключения погрешности, вызываемой деформацией слепков зубных рядов и альвеолярных частей с одновременной экономией времени и материалов.

В заявленном способе измерения на гипсовых моделях челюстей с помощью цифрового фотоаппарата выполняют фотоснимки зубных рядов на гипсовой модели челюсти. При этом существенные признаки формулы изобретения, заключающиеся в использовании цифровой фотокамеры и выполненных с ее помощью снимков зубных рядов влияют на достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности и точности результатов измерения, за счет возможности измерения геометрических параметров зубного ряда с учетом естественного функционального для данного пациента положения челюсти во время жевательных движений, а также в повышении достоверности и упрощении. Кроме того, предлагаемый способ измерения на гипсовых моделях челюстей позволяет достичь дополнительный технический результат, заключающийся в возможности измерения геометрических параметров зубного ряда на модели челюсти, предварительно загипсованной в артикулятор любой из известных систем по любому из известных способов загипсовки: по франкфуртской, камперовской, глазоаксиальной плоскости.

Из вышеизложенного следует, что в ходе патентного поиска выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, но не подтверждена известность влияния этих отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявленный предлагаемый способ измерения на гипсовых моделях челюстей при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности и точности результатов измерения, за счет возможности измерения геометрических параметров зубного ряда с учетом естественного функционального для данного пациента положения челюсти во время жевательных движений.

Кроме того, предлагаемый способ измерения на гипсовых моделях челюстей при осуществлении обеспечивает достижение дополнительного технического результата, заключающегося в возможности измерения геометрических параметров зубного ряда на модели челюсти, предварительно загипсованной в артикулятор любой из известных систем по любому из известных способов загипсовки (по франкфуртской, камперовской, глазоаксиальной плоскости).

На фиг.1 изображена схема выполнения фотоснимка гипсовой модели челюсти; на фиг.2 - фотография, поясняющая измерение угла наклона окклюзионной плоскости, выполняемое на фотоснимке гипсовой модели нижней челюсти; на фиг.3 - фотография, поясняющая измерение угла наклона окклюзионной плоскости моляра, выполняемое на фотоснимке гипсовой модели нижней челюсти; на фиг.4 - фотография, поясняющая измерение угла наклона скатов бугорков моляров, выполняемое на фотоснимке гипсовой модели нижней челюсти; на фиг.5 - фотография, поясняющая визуальную оценку на фронтальном снимке гипсовой модели верхней челюсти, соответствие положения передних зубов вертикальной оси и симметричность положения соответствующих зубов правой и левой стороны; на фиг.6 - то же на восковой модели, размещенной на гипсовой модели верхней челюсти; на фиг.7 - фотография, поясняющая визуальную оценку выраженности саггитальной компенсационной кривой на гипсовых моделях верхней и нижней челюстях; на фиг.8 - то же на восковых моделях, размещенных на гипсовых моделях верхней и нижней челюстях.

Схема выполнения фотоснимка гипсовой модели содержит цифровой фотоаппарат 1, установленный на штативе 2, и изменяющий высоту столик 3 с горизонтальной столешницей 4, которая выполняет функцию рамы артикулятора. Фотоаппарат 1 и столик 3 установлены на общей горизонтальной поверхности 5. На столешницу 4 ставят основанием, сформированным в артикуляторе, вынутую из артикулятора гипсовую модель 6 челюсти. Позади гипсовой модели перпендикулярно оптической оси объектива и вертикально расположен фон 7 в виде масштабной сетки из горизонтальных и вертикальных линий. Фотоаппарат установлен неподвижно. Оптическая ось 8 его объектива располагается горизонтально, а точка фокусировки в видоискателе совпадает с первым моляром на одной из сторон модели челюсти 6, которую в исходном состоянии ставят резцами в сторону объектива фотоаппарата 1.

Заявленный способ измерения на гипсовых моделях челюстей осуществляют следующим образом. Обычным образом изготавливают гипсовую модель исследуемой челюсти. Гипсовую модель исследуемой челюсти предварительно гипсуют в артикулятор. Вынутую из артикулятора гипсовую модель ставят основанием, сформированным в артикуляторе, на изменяющий высоту столик с горизонтальной столешницей, которая выполняет функцию рамы артикулятора. На расстоянии от столика устанавливают неподвижно цифровой фотоаппарат, таким образом, что оптическая ось его объектива располагается горизонтально, а точка фокусировки в видоискателе совпадает с первым моляром на одной из сторон исследуемой модели челюсти, которую в исходном состоянии ставят резцами в сторону объектива фотоаппарата. Затем модель челюсти поворачивают на столике в требуемое положение и выполняют фотосъемку. Фотосъемку нижней модели челюсти выполняют справа и слева, а фотосъемку верхней модели челюсти выполняют справа, слева и спереди, соответственно поворачивая на столике гипсовую модель. Полученное цифровое изображение вводят в компьютер и с помощью компьютерной программы для обработки фотоснимков измеряют геометрические параметры зубного ряда. На боковых фотографических снимках модели нижней челюсти измеряют угол наклона окклюзионной плоскости, угол наклона "окклюзионного стола" нижних моляров, углы скатов жевательных бугорков моляров, выраженность саггитальной компенсационной кривой. На фронтальных фотографических снимках модели верхней челюсти фиксируют уровень вертикального положения и наклон симметричных зубов правой и левой стороны, наклон межрезцовой линии, а на боковых снимках верхней челюсти фиксируют выраженность саггитальной компенсационной кривой. Измерения выполняют с использованием компьютерной программы Photoshop CS с помощью инструмента «линейка».

Для удобства выполнения способа фотоаппарат 1 и столик 3 размещают на рабочем столе 5, у которого выставлено и фиксировано горизонтальное положение столешницы. В этом случае гарантировано горизонтальное положение столешницы 4 столика 3, на которую ставят исследуемую модель 6 челюсти, и оптической оси 8 фотоаппарата 1. В этом случае фотоаппарат 1 закрепляют на низком портативном штативе 2. Штатив устанавливают на расстоянии 1,5-2,5 метра от столика 3 - по аналогии с расстоянием между тубусом и пленкой при проведении телерентгенографии. Установка штатива 2 фотоаппарата 1 на фиксированной горизонтально столешнице 5 облегчает и позволяет точно выставить горизонтальное положение объектива фотоаппарата 1, регулируя его положение на штативе 2, который имеет в месте закрепления фотоаппарата 1 шаровой шарнир. Положение объекта по высоте по отношению к объективу фотоаппарата регулируют изменением высоты столика.

Взаимное положение столика 3 и фотоаппарата 1 считают правильным, если в видоискателе было видно только боковое ребро столешницы 4 столика 3 и не видны верхняя и нижняя плоскости столешницы 4.

Фиксированную высоту установки фотоаппарата 1 выбирают таким образом, чтобы точка фокусировки в видоискателе совпадала с первым моляром на модели верхней или нижней челюстей, которая в начальный момент исследований развернута резцами в сторону объектива.

Перед каждой съемкой нового положения модели 4 объектив фокусируют на первом моляре. Как показал опыт, в этом случае обеспечивается резкое изображения всей исследуемой части объекта.

Позади модели 4 перпендикулярно оптической оси 8 объектива и вертикально расположен фон 7, например, бумажный, с напечатанной на нем прямоугольной масштабной сеткой (мм) из горизонтальных и вертикальных линий. Масштабная сетка фона служит для калибровки изображения, что дает возможность производить линейные измерения объектов на изображении с помощью программного инструмента «линейка».

В заявленном способе использовали фотоаппарат с цифровой зеркальной фотокамерой с телеобъективом с эквивалентным фокусным расстоянием 100-300 мм, штатив с ампульным уровнем, контролирующим положение объектива камеры в горизонтальной плоскости. Относительное отверстие диафрагмы устанавливали в переделах от 10 до 20, что обеспечивало резкость изображения всех участков модели.

Фотосъемку выполняют с применением фотовспышки, одной или двух, для обеспечения равномерного освещения модели.

Для измерения угла наклона окклюзионной плоскости (фиг.2) с помощью инструмента «линейка» над вершиной второго моляра нижней челюсти проводят горизонтальную линию 9, соответствующую франкфуртской плоскости гипсовки. Затем проводят вторую линию через вершины резцов и второго моляра до пересечения с линией плоскости гипсовки. Значение угла наклона окклюзионной плоскости рассчитывается программно. В примере выполнения угол наклона окклюзионной плоскости составил 9,6°.

Измерение угла наклона окклюзионной плоскости моляра выполняют также на фотоснимке гипсовой модели нижней челюсти (фиг.3). С помощью инструмента «линейка» над вершиной второго моляра нижней челюсти проводят горизонтальную линию 9, соответствующую франкфуртской плоскости гипсовки. Затем проводят вторую линию по бугоркам второго моляра до пересечения с линией плоскости гипсовки. В примере выполнения угла наклона окклюзионной плоскости моляра составил 22°.

Измерение угла наклона скатов бугорков моляров выполняют на фотоснимке гипсовой модели нижней челюсти (фиг.4). С помощью инструмента «линейка» проводят горизонтальную линию 9, соответствующую франкфуртской плоскости гипсовки. Затем проводят линии по скатам бугорков моляра (в примере - первого моляра) до пересечения с горизонтальной линией плоскости гипсовки. В примере выполнения угол наклона дистальных скатов бугорков первого моляра составил 17,7° и 18,8°.

Для визуальной оценки на фронтальном снимке гипсовой модели верхней челюсти уровней вертикального положения и наклона симметричных зубов правой и левой стороны, а также наклона межрезцовой линии (фиг.5) инструментом «линейка» между средними резцами проводят вертикальную линию. Затем в максимальной близости от верхних краев резцов проводят горизонтальную линию. Кроме того, проводят вспомогательные горизонтальные линии по корням зубов и по режущим и жевательным поверхностям. В примере выполнения явно выражена несимметрия положения соответствующих зубов правой и левой стороны, а также имеется отклонение передних зубов от вертикальной оси.

На фиг.6 на фронтальном снимке восковой модели верхней челюсти (часть зубного ряда, выполненная из гипса, заштрихована), размещенной на гипсовой модели, выполнены построения, аналогичные фиг.5. Визуальный анализ фотоснимка показывает устранение недостатков зубного ряда, выявленных в процессе анализа гипсовой модели.

На фиг.7 для выполнения визуальной оценки выраженности саггитальной компенсационной кривой на верхней и нижней челюстях по бугоркам жевательных зубов проведена соединяющая их линия. Отчетливо видно разобщение нижней и верхней челюстей в области жевательных зубов.

На фиг.8 часть зубного ряда, выполненная из воска, заштрихована. Анализ фотоснимка восковых моделей верхней и нижней челюстей, размещенных на гипсовой модели челюсти (фиг.8), показывает устранение этого недостатка.