Введение к работе
Актуальность вопроса.
Качественная и полная диагностика аномалий зубочелюстной системы является одной из важнейших задач врача-ортодонта, так как она служит основанием для составления плана лечения и определения его объема. На протяжении многих лет ортодонтами были предложены различные методы исследования лица пациента, гипсовых моделей челюстей (Устименко В.Д., 1954; Ильина-Маркосян Л.В., 1976; Снагина Н.Г., 1972 и др.). Постоянно развиваются и совершенствуются рентгенологические методы диагностики -ортопантомография челюстей, телерентгенография головы (ТРГ) в прямой и боковой проекциях (Хорошилкина Ф.Я., 1976; Малыгин Ю.М., 1990; Аники-енко А.А., 1990; Jacobson А., 1995, и др.).
В частности, в диагностике аномалий зубов и зубных рядов широко используется антропометрическое исследование гипсовых моделей челюстей. На моделях измеряют отдельные зубы, длину и ширину зубных рядов в целом и их отдельных сегментов. Недостатком этих исследований является то, что они занимают много времени врача, также высока вероятность возникновения ошибок из-за неточности измерений.
Для диагностики аномалий формы зубных рядов чаще всего используют метод Хаулея-Гербера-Гербста (Hawley, 1939; Herbst, 1939; Gerber, 1962), при котором строят чертежи зубных дуг нормальной формы, основываясь на размерах фронтальных зубов пациента. Однако при использовании данного метода невозможно определить точки, по которым можно совместить полученную дугу нормальной формы с зубным рядом пациента. В литературе изложены многократные попытки усовершенствовать этот метод диагностики. В частности, были предложены шаблоны для определения формы зубных дуг у пациентов (Кузнецова Г.В., 1997). В данном случае временные затраты врача существенно сокращаются, но точное сопоставление шаблона с диагностической моделью пациента также невозможно, поскольку отсутствуют контрольные точки совмещения. Некоторыми авторами была предпринята попытка добиться точного сопоставления нормальной и фактической зубных
дуг путем создания полной математической модели диаграммы Хаулея-Гербера-Гербста (Кузнецова И.Л., Саблина Г.И., Шлафман В.В., 1998). Следует отметить, что при вычислении размеров зубного ряда используются только мезиодистальные размеры резцов и клыков. Зубы бокового сегмента зубного ряда не учитываются, что может привести к значительным погрешностям при вычислении длины зубного ряда из-за высокой вариабельности их размеров. Следует отметить, что в последние годы были проведены исследования, в результате которых стало возможным определить правильное положение зубных рядов относительно черепных и лицевых параметров. В разработанном диагностическом устройстве сопоставлялись модели пациента и шаблоны зубных рядов нормальной формы (Ленденгольц Ж.А., 2001). Это позволило не только диагностировать аномалии размера и формы зубных рядов, но и определять, смещен ли весь зубной ряд в трансверзальном и сагиттальном направлении. Недостатком данного метода явилась его трудоемкость, а также невозможность сохранить результаты обследования в графическом формате с целью хранения и последующего изучения. Очевидно, что для достижения этой цели необходимо использовать компьютерные технологии, которые в последние годы находят в ортодонтии все большее применение. Так, существуют компьютерные программы, позволяющие проводить исследование гипсовых моделей челюстей в необходимом объеме и хранить эти данные (Mutinelli S., Manfredi М., Cozzani М., 1999; Chen-Hsing Yen, 1991; Keim R.G., 1992; Slavicek R., 1998). В работе S. Mutinelli с соавторами (1999) гипсовые модели челюстей анализируются в трехмерном пространстве. Это обеспечивает диагностику аномалий зубных рядов в трех плоскостях, но в то же время, анализ занимает много времени, оборудование для таких исследований достаточно дорого. Все это не позволяет применять этот метод диагностики в повседневной практике. В работе Chen-Hsing Yen (1991) исследование моделей челюстей проводится при помощи компьютерной техники в двухмерной системе координат. Однако модели челюстей анализировались изолированно, без учета лицевых и черепных параметров. Изображения
зубных дуг нормальной формы сопоставлялись с изображениями зубных рядов пациентов по точкам на буграх клыков, что не позволяет точно оценить форму и размеры зубных рядов вследствие вариабельности положения клыков. Неточность сопоставления нормальных и фактических зубных дуг во всех вышеперечисленных случаях недопустима, так как приводит к постановке неправильного диагноза, и, как следствие, неправильно выбранному методу лечения. Учитывая актуальность и практическую значимость данной проблемы, планируется провести настоящее исследование.
Цель исследования. Совершенствование методов диагностики аномалий зубов и зубных рядов посредством компьютерных технологий.
Задачи исследования.
Провести обследование пациентов с различными аномалиями окклюзии как традиционными методами, так и при помощи компьютерной программы.
Разработать метод определения нормальных размеров и формы зубных рядов.
Разработать программное обеспечение, позволяющее проводить антропометрическое исследование гипсовых моделей челюстей.
Оценить эффективность использования разработанного программного обеспечения для диагностики аномалий зубных рядов.
Дать практические рекомендации по усовершенствованию традиционных методов диагностики аномалий зубов и зубных рядов.
Научная новизна исследования.
Впервые разработано и внедрено в практику программное обеспечение, позволяющее не только определить нормальную форму зубных рядов, но и сопоставлять графические модели нормальных и фактических зубных дуг между собой, диагностировать аномалии размеров зубных рядов, аномалии
размеров и позиции отдельных зубов, а также определять смещение зубных рядов в сагиттальном направлении. Разработан графический диагностический метод, позволяющий определять индивидуальные нормальные размеры зубных рядов с учетом всех зубов, находящихся в зубном ряду.
Практическая ценность работы.
Внедрение в практику врачей-ортодонтов разработанного нами программного обеспечения позволит сократить временные затраты на проведение антропометрического исследования гипсовых моделей челюстей, повысить точность измерений и расчетов, создавать базы данных для хранения и обработки результатов исследования.
Применение метода определения индивидуальной нормы размеров зубных рядов позволит избежать ошибок, возникающих при сопоставлении фактических размеров с их статистической нормой, что в свою очередь, позволит правильно определить необходимый объем ортодонтических мероприятий при лечении аномалий окклюзии зубных рядов.
Применение разработанного нами программного обеспечения в ряде случаев заменяет исследование телерентгенограмм головы в боковой проекции, изготовление которых требует дорогостоящей аппаратуры и специально обученного персонала. Таким образом, снижается стоимость проведения диагностики, а также лучевая нагрузка на пациента.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Компьютерное программное обеспечение для проведения антропометрического исследования гипсовых моделей челюстей.
Сравнительная характеристика данных обследования пациентов с различными аномалиями окклюзии, полученных двумя способами: традиционным методом и с использованием компьютерной программы.
Внедрение результатов работы
Результаты, полученные в ходе исследования, используются при диагностике аномалий окклюзии в клинике ортодонтии, а также в лекциях и практических занятиях со студентами, на факультете усовершенствования врачей и повышения квалификации преподавателей на кафедре ортодонтии и детского протезирования МГМСУ.
Личный вклад автора
Автором обследовано 103 пациента в возрасте 12-26 лет с физиологической окклюзией, физиологической окклюзией боковых зубов в сочетании с сагиттальной резцовой дизокклюзией, а также с мезиальной окклюзией. В ходе сбора материала для исследования проведено изготовление гипсовых моделей челюстей, расчет и анализ антропометрических параметров моделей челюстей, расчет телерентгенограмм головы в боковой проекции. Разработан графический метод определения индивидуальной нормы размеров зубных рядов, для чего проводилось построение чертежей зубных рядов нормальной формы по методу Хаулея-Гербера-Гербста, а также изготовление графических моделей зубных рядов с последующим их сопоставлением. Разработана компьютерная программа «Экспресс-диагностика аномалий зубов и зубных рядов», получено свидетельство о регистрации.
Апробация работы.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на 79-м Конгрессе Европейского ортодонтического общества в Праге (Чехословакия, 2003); на ХХШ итоговой межвузовской научной конференции молодых ученых (Москва, 2001); XXIV итоговой межвузовской научной конференции молодых ученых (Москва, 2002); на кафедральном совещании кафедры ортодонтии и детского протезирования в сентябре 2002 г., в декабре 2008 г., а также в рамках постерной сессии XXII Съезда ортодонтов России в апреле 2009 г.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 4 работы в журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки РФ.
Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003610088 от 4 января 2003 г., «Экспресс-диагностика аномалий зубов и зубных рядов».
Объем и структура диссертации
