Введение к работе
Актуальность темы
По официальным прогнозам доля пожилых людей к 2015 году составит около 24% от всего населения России. В этой связи рост числа пациентов с полной потерей зубов диктует необходимость создания более оперативных способов обеспечения нуждающихся стоматологической помощью (Марков Б.П., 2001, Мойсюк К.В., 2006, Кулаков А.А., 2010). С другой стороны, активно развиваются CAD/CAM–технологии, применение которых уже не ограничивается областью несъемного протезирования. Их главными преимуществами перед традиционными способами являются быстрота и точность изготовления реставраций (Кулагин В.В., 2002, Чиканов С.В., 2002, Вольвач С., 2004, Luthardt et al. R.G., 2004, Шишикин А., 2007, Зленко Н., 2008, Ряховский А.Н. с соавт.,2009, Смирнов А.Г., 2006). В то же время разработанные зарубежными авторами способы автоматизированного изготовления полных съемных протезов пока еще несовершенны и имеют один общий недостаток, заключающийся в отсутствии этапа проверки виртуально смоделированного протеза относительно лицевых признаков (Busch M., 2006, Sun Y., 2008, 2009). То есть протез, изготовленный с помощью станка с числовым управлением, предлагается пациенту без примерки, что может стать причиной неудовлетворительного эстетического результата, неудовлетворенности пациента и необходимости повторного изготовления протеза. Следует отметить, что потеря функциональных и эстетических ориентиров при полном отсутствии зубов затрудняет выбор способа постановки (Войтяцкая И.В., 2009). Кроме того, в 20% случаев после рационального протезирования при полной потере зубов усиливается дисгармония лицевой области (Войтяцкая И.В., Канунникова С.В., 2007). Однако пациенты при обращении в клинику хотят не только восстановить функцию зубочелюстной системы, но и улучшить контуры нижней трети лица. В современной стоматологии эстетическая реабилитация пациентов особенно актуальна (Воронов А.П., 2009, Nitschke I., Muller F., 2004, Lyndon F. Cooper, 2008).
Система трехмерной визуализации лица и зубных рядов, разработанная А.Н.Ряховским и В.В. Левицким (2008), позволяет наиболее эффективно спланировать эстетический результат ортопедического лечения несъемными конструкциями протезов. Однако для виртуального моделирования зубных рядов полных съемных протезов данная система ранее не применялась.
Таким образом, разработка алгоритма компьютерного проектирования зубных рядов с учетом лицевых признаков является актуальной задачей, решение которой позволит в перспективе развития компьютерных технологий в области съемного протезирования оптимизировать автоматизированный способ изготовления полных съемных протезов.
Цель исследования
Повышение эффективности ортопедического лечения полными съемными протезами на основе применения CAD/CAM-технологий.
Задачи исследования
1. Разработать методику виртуального совмещения трехмерной модели лица и виртуальных моделей беззубых челюстей пациента.
2. Изучить изменения контура мягких тканей нижней трети лица на этапах ортопедического лечения полными съемными протезами с помощью лицевого сканирования.
3. Создать базу цифровых трехмерных моделей искусственных зубов для полных съемных протезов.
4. Разработать алгоритмы виртуального проектирования искусственных зубных рядов (в соответствии с правилами среднеанатомической постановки, постановки по индивидуальным окклюзионным поверхностям, постановки по сферической поверхности, при полной потере зубов на верхней челюсти).
Научная новизна
Впервые разработана методика сопоставления трехмерных моделей лица пациента и беззубых челюстей в трехмерном пространстве в анатомически правильном положении относительно друг друга. Доказана необходимость использования реперного объекта для анатомически корректного сопоставления виртуальных трехмерных моделей лица пациента и беззубых челюстей с помощью компьютерной томографии экспериментальной модели. Дана объективная оценка точности сопоставления моделей.
Впервые в ортопедической стоматологии трехмерное сканирование лица пациента было использовано для анализа изменений контура мягких тканей нижней трети лица на этапах ортопедического лечения при полной потере зубов на верхней челюсти. Дана объективная оценка перемещения мягких тканей нижней трети лица в трех направлениях на этапах ортопедического лечения.
Впервые трехмерная модель лица была использована для виртуального проектирования зубных рядов при полном отсутствии зубов.
Разработаны алгоритмы компьютерного проектирования зубных рядов полных съемных протезов по четырем методикам постановки зубов (среднеанатомической, сферической (с использованием калотты), индивидуальным окклюзионным поверхностям, при полной потере зубов на верхней челюсти).
Практическая значимость работы
Разработан способ фиксации реперного объекта на поверхности прикусного шаблона и алгоритм сопоставления виртуальной модели лица пациента и его беззубых челюстей в анатомически правильном положении.
Разработанный алгоритм виртуального проектирования зубных рядов по различным методикам постановки может быть эффективно использован для последующего изготовления полных съемных протезов с помощью CAD/CAM-технологий.
Созданная база данных электронных моделей гарнитурных зубов может быть использована для проектирования зубных рядов полных съемных протезов.
По результатам исследования обосновано использование вестибулярной поверхности прикусного шаблона в качестве ориентира для виртуальной постановки фронтальных зубов верхней челюсти с целью достижения гармоничного моделирования контура мягких тканей нижней трети лица будущим полным съемным протезом.
Личный вклад автора
Автором проведен сбор и анализ литературы по теме исследования. Автор принимал непосредственное участие в подборе пациентов для исследования, в планировании исследования и анализе результатов исследования.
Автором лично создана эталонная экспериментальная модель для изучения точности совмещения и проведен анализ точности совмещения различными методами.
Автор принимал непосредственное участие в получении виртуальных трехмерных моделей всех объектов исследования с помощью трехмерного сканирования.
Автором лично разработан алгоритм виртуальной постановки зубов по различным методикам, а так же сформулированы выводы и практические рекомендации.
Научные положения, выносимые на защиту
1. Реперный объект, укрепленный на прикусном шаблоне верхней челюсти, позволяет с высокой точностью расположить виртуальные модели беззубых челюстей в анатомически правильном положении относительно виртуальной модели лица пациента в трехмерной сцене моделирования.
2. Алгоритм трехмерного компьютерного проектирования зубных рядов полных съемных протезов аналогичен постановке искусственных зубов, применяемой при традиционных способах изготовления протезов.
3. Использование вестибулярной поверхности прикусного шаблона в качестве ориентира для виртуальной постановки передних зубов верхней челюсти позволяет воспроизвести контур мягких тканей нижней трети лица, смоделированный на клиническом этапе определения центрального соотношения.
Внедрение результатов работы в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс в форме учебных лекций и семинаров в отделении современных технологий протезирования. Разработанный алгоритм совмещения цифровых трехмерных моделей лица пациента и его беззубых челюстей, а так же алгоритм виртуального проектирования зубных рядов являются основой для дальнейших разработок в области компьютерного проектирования и автоматизированного производства полных съемных протезов.
Апробация диссертации
Материалы диссертации доложены на первой научно-практической конференции молодых ученых «Инновационная наука – эффективная практика» (Москва, 2010г.), на 28-м международном стоматологическом форуме «Дентал-Экспо 2010», Москва.
Диссертационная работа апробирована на заседании сотрудников отделения современных технологий протезирования, отделения ортодонтии, отделения сложного челюстно-лицевого протезирования, ортопедической стоматологии и имплантологии ФГБУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Минздравсоцразвития России.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, 3 из них в рецензируемом ВАК издании, получен патент на изобретение «Способ изготовления полного съемного протеза с помощью виртуального моделирования» № 2400179.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего в себя 243 источника, из них 101 отечественных и 142 зарубежных авторов. Материал диссертации иллюстрирован 58 рисунками и содержит 3 таблицы.
![Оценка риска и индивидуальное прогнозирование результатов ортопедического лечения при дефектах зубных рядов несъемными протезами [Электронный ресурс]](/i/i/4240/175323.png "Оценка риска и индивидуальное прогнозирование результатов ортопедического лечения при дефектах зубных рядов несъемными протезами [Электронный ресурс] Гончаров Анатолий Викторович")
