СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ ОККЛЮЗИОННЫХ ПОЛОЖЕНИЙ НА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЯХ ЗУБНЫХ РЯДОВ И ОРИЕНТАЦИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В ПРОСТРАНСТВЕ
METHOD FOR RECONSTRUCTION OF RECORDED OCCLUSAL POSITIONS ON COMPUTER-GENERATED THREE-DIMENSIONAL MODELS OF DENTURE AND SPACE ORIENTATION OF COMPUTER-GENERATED THREE-DIMENSIONAL MODELS

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для контроля правильности расположения зубных протезов противоположных зубных рядов. Правильное расположение протезов противоположных зубных рядов, т.е. приведение их в соответствие с зарегистрированной окклюзией, позволяет повысить точность препарирования и протезирования и осуществлять контроль над окклюзионными соотношениями противоположных зубных рядов, и тем самым улучшить качество лечения ортопедических больных.
В ортопедической стоматологии для воспроизведения формы и размеров зубов и зубных рядов используют методы компьютерного моделирования (И.Ю.Лебеденко, М.В.Ретинская, А.О.Лобач. Современные безметалловые реставрации по технологии «CEREC»// Современная ортопедическая стоматология. - 2007. - №8. - С.18-20). К ним относится, в частности, CAD/CAM технология, при которой возможно создание трехмерной компьютерной модели зуба и выполнение компьютерного фрезерования, при этом сокращаются сроки лечения пациента. Однако указанные системы имеют высокую стоимость, необходима ручная доработка изделий, невозможно моделирование в динамической окклюзии в связи с отсутствием виртуального артикулятора. Кроме того, в CAD/CAM системах для воспроизведения межчелюстных соотношений сканируется силиконовый прикусной регистрат, что снижает точность воспроизведения реальных окклюзионных соотношений за счет сканирования поверхности, служащей для пространственной ориентации трехмерных моделей, меньшей по площади. Все это ограничивает возможность применения вышеуказанных систем.
Существует способ построения трехмерного изображения лица и зубных рядов, сопоставленных в корректном относительно друг друга положении (патент РФ №2306113, кл. А61С 9/00, публ. 20.09.2007 г.), в котором осуществляют сканирование лица пациента, лица с оттиском в полости рта и гипсовых моделей его верхней и нижней челюстей. Технический результат достигается последовательным сопоставлением оптических слепков: улыбающегося лица пациента, лица с оттиском в полости рта, гипсовой модели верхней челюсти с оттиском, гипсовой модели верхней челюсти без оттиска, гипсовых моделей обеих челюстей, загипсованных в прикусе; гипсовой модели нижней челюсти. Способ является сложным и трудоемким, требуется использование двух сканеров и специальное программное обеспечение.
Ближайшим, по мнению авторов, аналогом (прототипом) является способ сопоставления трехмерных компьютерных моделей зубов и их фрагментов с использованием короткобазисной фотограмметрии (А.Н.Ряховский, С.Ю.Желтов, В.А.Князь, А.А.Юмашев. Аппаратно-программный комплекс получения 3D-моделей зубов//Стоматология. - 2000. - №3. - С.41-45). Способ позволяет получать компьютерные трехмерные модели зубов до и после препарирования и обеспечить их виртуальное совмещение. К недостаткам прототипа относится невозможность получения и сопоставления компьютерных моделей полных зубных рядов и осуществления их ориентации в правильном соотношении, что ограничивает область применения метода (используют только для одиночных зубных протезов).
Основой задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является осуществление воспроизведения зарегистрированных окклюзионных положений на компьютерных трехмерных моделях зубных рядов и ориентации компьютерных трехмерных моделей в пространстве, что позволит повысить точность препарирования и протезирования и осуществлять контроль над окклюзионными соотношениями противоположных зубных рядов, и тем самым улучшить качество лечения ортопедических больных.
Сканирование поверхностей гипсовых моделей зубных рядов осуществляется методом короткобазисной фотограмметрии (ГОСТ Р 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и определения. Действ. с 01.07.2002. Изд. КОЛОСС, 2004. - 12 с.).
В предлагаемом способе воспроизведения зарегистрированных окклюзионных положений на компьютерных трехмерных моделях зубных рядов и ориентации компьютерных трехмерных моделей в пространстве получают с использованием слепочных масс двухслойные силиконовые слепки обоих зубных рядов. По полученным слепкам изготавливают гипсовые модели зубных рядов и проводят их фотограмметрическое сканирование. Используют известный способ воспроизведения смыкания зубных рядов путем сопоставления гипсовых моделей, для чего получают у пациента регистрации положения центральной окклюзии и положений правой и левой боковых окклюзий силиконом. Принимая во внимание большое количество боковых окклюзий, мерой смещения нижней челюсти является разобщение первых моляров на стороне смещения. Боковое смещение нижней челюсти продолжают до легкого извлечения целлулоидной полоски, расположенной в области первого верхнего моляра, после чего смещение останавливают и данное положение регистрируют.
Для ориентации зубных рядов в пространстве получают у пациента регистрации лицевой дугой и по ней монтируют гипсовые модели в артикулятор с верхним магнитным базовым блоком в положении центральной окклюзии. На цоколь верхнего магнитного базового блока артикулятора наносят ориентиры в виде точек и сканируют их совместно с передними поверхностями гипсовых моделей зубных рядов.
Затем по силиконовым регистрациям боковых смещений нижней челюсти устанавливают гипсовые модели в положении правой и левой боковых окклюзий. Для сопоставления моделей верхней и нижней челюстей в положениях правой и левой боковых окклюзий без силиконовых регистратов, закрывающих поверхности гипсовых моделей, изготавливают силиконовые ключи, располагающиеся во внутренней (оральной) стороне гипсовых моделей и позволяющие складывать модели в зарегистрированных положениях. Для более точного сопоставления моделей на внутренней стороне каждой модели приклеивают по три металлических конуса при помощи цианакрилатного клея. Передние поверхности гипсовых моделей, составленных в положении боковых окклюзий, сканируют и по результатам сканирования ориентируют ранее полученные трехмерные компьютерные модели для воспроизведения положений правой и левой боковых окклюзий.
После этого из гипсовых моделей зубных рядов изготавливают разборные модели, производят препарирование выбранных зубов под коронку и сканируют гипсовые модели зубных рядов с препарированными зубами. Затем изготавливают коронки на препарированные зубы, сканируют гипсовые модели зубных рядов с изготовленными коронками, совмещают трехмерные компьютерные модели зубных рядов с препарированными зубами и коронками с трехмерными компьютерными моделями, воспроизводящими положения центральной и правой и левой боковых окклюзий. В результате получают составную трехмерную компьютерную модель, воспроизводящую зарегистрированные положения центральной и правой и левой боковых окклюзий. Полученная составная трехмерная модель позволяет наглядно изучить препарирование зубов с учетом их формы и соотношений с противоположными зубами для повышения качества препарирования и ортопедического лечения.
Предложенные признаки, а именно: получение двухслойных силиконовых слепков обоих зубных рядов, изготовление по ним гипсовых моделей зубных рядов, проведение их фотограмметрического сканирования и формирование составной трехмерной компьютерной модели зубных рядов, получение у пациента регистрации положения центральной и правой и левой боковых окклюзий силиконом, получение у пациента регистрации лицевой дугой, монтаж гипсовых моделей в артикулятор с верхним магнитным блоком в положении центральной окклюзии, сканирование передних поверхностей гипсовых моделей зубных рядов, нанесение на цоколе верхнего магнитного блока артикулятора ориентиров в виде точек и их сканирование, установка гипсовых моделей в положении правой и левой боковых окклюзий по силиконовым регистрациям боковых смещений нижней челюсти, изготовление силиконовых ключей для сопоставления моделей верхней и нижней челюстей в положениях правой и левой боковых окклюзий, укрепление на внутренней стороне каждой модели трех металлических конусов, сканирование передних поверхностей гипсовых моделей, составленных в положении боковых окклюзий, выполнение ориентации полученных трехмерных компьютерных моделей для воспроизведения с их помощью положений боковых окклюзий, изготовление разборных гипсовых моделей, препарирование выбранных зубов под коронку, сканирование гипсовых моделей зубных рядов с препарированными зубами, изготовление коронки на препарированные зубы, сканирование гипсовых моделей зубных рядов с изготовленными коронками, совмещение трехмерных компьютерных моделей зубных рядов с препарированными зубами и коронками с трехмерными компьютерными моделями, воспроизводящими положения центральной и правой и левой боковых окклюзий в пространстве, получение составной трехмерной компьютерной модели, воспроизводящей зарегистрированные положения центральной и правой и левой боковых окклюзий, в известных решениях не обнаружены, что позволяет сделать вывод о том, что предложенное решение отвечает критериям «новизна» и «технический уровень».
ПРИМЕР
У исследуемого пациента (мужчина, 30 лет) получены одноэтапные двухслойные силиконовые слепки (использованы пластиковые слепочные ложки с высокими бортами, Dentaururm, адгезив для силикона Adhesive, Bisico (Германия), слепочный силикон Speedex Putty и Speedex Light Body, Coltene (Германия) (фиг.1). По слепкам были изготовлены гипсовые модели с применением гипса IV класса твердости Fujirock EP, GC (Япония) и жидкости для снятия поверхностного напряжения Lubrofilm, Dentaurum (Германия) (фиг.2).
Полученные гипсовые модели были сканированы методом короткобазисной фотограмметрии. Получены трехмерные компьютерные модели зубных рядов (фиг.3).
У исследуемого пациента были получены силиконовые регистрации боковых, правого и левого, окклюзионных положений (использованы Virtual bite registration, Ivoclar Vivadent (Лихтенштейн) (фиг.4). На внутренние поверхности гипсовых моделей были приклеены металлические конусы (фиг.5). По полученным регистрациям боковых окклюзионных положений сопоставлены и изготовлены силиконовые ключи (силикон Occlufast Rock, Zhermack (Германия) (фиг.6).
По полученному силиконовому ключу стало возможным сопоставление гипсовых моделей в боковых окклюзионных положениях без силиконовых окклюзионных регистраций (фиг.7).
Передние поверхности гипсовых моделей, составленных в боковых окклюзионных положениях, сканировались методом короткобазисной фотограмметрии. По результатам сканирования при помощи программного обеспечения трехмерные компьютерные модели зубных рядов ориентированы для воспроизведения зарегистрированных боковых окклюзионных положений (фиг.8).
У исследуемого пациента была получена силиконовая регистрация центральной окклюзии (силикон Occlufast Rock, Zhermack (Германия) и регистрации пространственного положения верхней челюсти (лицевая дуга UTS, Ivoclar Vivadent (Лихтенштейн) (фиг.9). По полученной регистрации лицевой дугой и силиконовой регистрации положения центральной окклюзии гипсовые модели были установлены в артикулятор (артикулятор Stratos 300, Ivoclar Vivadent (Лихтенштейн), магнитные базовые блоки, Ivoclar Vivadent (Лихтенштейн), аксессуары для переноса данных от лицевой дуги в артикулятор, Ivoclar Vivadent (Лихтенштейн), гипс III класса твердости Kromotypo 3 (Lascod)) (фиг.10). На верхнем магнитном базовом блоке артикулятора были нанесены ориентационные точки белого цвета (фиг.11).
Методом короткобазисной фотограмметрии были сканированы передние поверхности гипсовых моделей, установленных в артикулятор, вместе с ориентационными точками на магнитном базовом блоке. По результатам сканирования при помощи программного обеспечения трехмерные компьютерные модели зубных рядов ориентированы для воспроизведения зарегистрированной центральной окклюзии. По ориентационным точкам произведена ориентация трехмерных компьютерных моделей в пространстве (фиг.12).
Из гипсовых моделей были изготовлены разборные гипсовые модели (фиг.13). Было произведено препарирование зуба М5 под коронку (фиг.14). Методом короткобазисной фотограмметрии были сканированы разборные модели зубных рядов с препарированными зубами, получены трехмерные компьютерные модели и произведено совмещение с компьютерными трехмерными моделями зубных рядов (фиг.15).
На каждый из препарированных зубов изготовлены коронки и методом короткобазисной фотограмметрии были сканированы разборные модели зубных рядов с коронками, получены трехмерные компьютерные модели и произведено совмещение с компьютерными трехмерными моделями зубных рядов. При помощи программного обеспечения путем совмещения имеющихся компьютерных трехмерных моделей получена трехмерная компьютерная модель исследуемого М5, содержащая трехмерные компьютерные модели верхних и нижних зубных рядов, препарированных зубов и коронок, все элементы которой воспроизводят окклюзионные положения: центральное, правое и левое боковые, а также ориентированы в пространстве (фиг.16, 17).