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; Аникиенко А.А., 1990; Jacobson A., 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 M., Cozzani M., 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 XXIII 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
Работа изложена на 117 листах, состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, выводов, заключения, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. Диссертация иллюстрирована 5 таблицами, 80 рисунками. Указатель литературы включает в себя 132 источника: 70 отечественных и 62 зарубежных.
