Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время вырос уровень требований к эстетике и функциональности протезов, восстанавливающих дефекты зубных рядов Большое разнообразие клинических условий для протезирования, под которым подразумеваются анатомо-функциональные особенности протезного поля, подлежащей кости и окружающих органов и тканей обусловливает необходимость индивидуального подхода к изготовлению протезов (Трезубов В Н с соавт, 2003, Carvalho W et al, 2005, Khan S В et al, 2005, Klages U et al, 2005, Mollaoglu N , Alpar R, 2005, Suzuki T , 2005)
Однако многочисленные исследования, посвященные проблеме ортопедического лечения пациентов с полной адентией, показывают, что в большинстве случаев выбор конструкции полных съемных протезов осуществляется на основании эмпирического подхода Широко применяемые в настоящее время технологии конструирования съемных зубных протезов используют в основном мануальные, а значит, субъективные методы, результаты которых зависят от опыта, способностей и квалификации специалистов (Абакаров С И, 2003, Марков Б П , 2005, Cheng AC et al, 2004, Corsalmi М et al, 2004, Koide К , 2005, Ramirez 01 et al, 2005)
Объективный анализ рельефа слизистой оболочки полости рта
традиционно осуществляется на гипсовых моделях челюстей При этом
возникает необходимость оценивать анатомо-топографические
характеристики челюстей, основываясь не только на результатах визуального осмотра диагностических моделей, но и на качественно более высоком уровне (Ohnuki М , 2005, Lynch С D , Allen Р F , 2005, Yatani Н , 2005, Atwood RC et al, 2007, Zhao Y J et al, 2008)
Однако ввиду сложности и индивидуальности рельефа протезного ложа объективная оценка изменений этого рельефа всегда представляла определенные затруднения Лишь в последние годы, благодаря интенсивному развитию компьютерных технологий и их активному проникновению во все сферы человеческой деятельности, в том числе и в
\{х
2 стоматологию, появились новые возможности в развитии объективных методов исследования (Вольвач С, 2004, Ряховский А Н с соавт, 2006, Kesler G , 2004, Marchack С В , 2005, Nakasima А , 2005, Lee S Р et al, 2008)
Бесконтактное лазерное сканирование объектов представляет собой новейшую технологию и является мощным инструментом для 3D-моделирования, позволяя найти подход к задачам, решение которых другими методами затруднено или просто невозможно Компьютерные технологии позволяют получить точные цифровые данные и упростить анализ (Eggbeer D et al, 2005, Hoffmann J et al., 2005, Kau С H et al, 2005, Zhang L , Alemzadeh К, 2006) С помощью современных графических пакетов, способных оперировать трехмерными образами, появилась возможность оценить рельеф сложно-профильных объектов, как оттискные ложки, гипсовые модели челюстей, базисы полных съемных протезов (Shah S et al, 2004, Zhang M С et al, 2004, Busch M , Kordass В , 2006, DeLong R et al, 2007)
Вместе с тем, публикаций о решении подобного рода задач в отечественной литературе не выявлено, что доказывает актуальность выбранной темы
Цель исследования
Оценить возможности систем бесконтактного сканирования для исследования топографии протезного ложа и виртуального моделирования элементов зубных протезов
Задачи исследования
С помощью лазерного сканирования и трехмерного моделирования изучить оцифрованные модели челюстей у лиц с целостными зубными рядами, с частичными дефектами зубных рядов и полной адентией, в зависимости от пола и возраста
Изучить анатомо-топографические характеристики десны при отсутствии дефектов зубных рядов
Разработать методику оценки изменений сложно-профильных объектов полости рта
Выявить характер изменения рельефа десны после удаления зубов
Изучить рельеф наружной поверхности базисов полных съемных протезов и сравнить его с топографией мягких тканей при целостных зубных рядах
6. Разработать алгоритмы трехмерного моделирования и изготовления базисов съемных протезов, индивидуальных оттискных ложек, десневых протезов
Научная новизна
Впервые с помощью лазерного сканирования и трехмерного моделирования изучены цифровые модели челюстей На компьютерных моделях проведено измерение их различных параметров (линейных и нелинейных размеров, площади, объема), а также их сопоставление Изучены характер и динамика изменений рельефа слизистой после удаления зубов, возрастных изменений и установлено, что с возрастом отмечается тенденция к укорочению боковых и поперечных сегментов челюстей, уменьшению размеров вестибулярного контура, снижению вертикальных размеров и уплощению рельефа десны, причем особенно выражены эти изменения на верхней челюсти
Впервые разработана методика сравнительной оценки сложно-профильных объектов, позволяющая оценить изменения рельефа слизистой, связанные как с методикой получения оттиска, так и с другими возможными причинами (удаление зуба, пластика твердых и мягких тканей и т д)
С помощью компьютерного анализа наружной поверхности базисов полных съемных протезов проведена оценка корректности ее восстановления Установлено, что вестибулярная поверхность базисов съемных протезов имеет уплощенный характер и плохо передает анатомо-топографические характеристики десны, присущие челюстям с целостными зубными рядами
Впервые разработаны методологические основы автоматизированного изготовления индивидуальных оттискных ложек, базисов съемных протезов, десневых протезов
Практическая значимость
Полученные данные о рельефе поверхности слизистой оболочки у лиц с целостными зубными рядами и о характере изменений этого рельефа после удаления зубов могут быть использованы в процессе ортопедического лечения пациентов с дефектами зубных рядов
Учитывая высокую точность цифровых моделей, широкие возможности качественного и количественного анализа, методы трехмерного сканирования и моделирования могут быть использованы не только для изучения анатомо-топографических характеристик челюстей, но и для оценки качества ортопедического лечения
Разработанная методика позволяет, основываясь на объективных показателях изменения объема тканей в области восстановительных хирургических вмешательств, на качественно более высоком уровне судить о результатах проводимого лечения, получая сопоставимые количественные данные
Архивирование цифровых данных позволит использовать их на последующих этапах лечения пациента, для проведения сравнительной оценки динамики происходящих изменений, при этом устраняется необходимость хранения гипсовых моделей Сохранение информации в виде файлов позволит передавать ее по сети Интернет при необходимости получения телеконсультаций или для изготовления протезов в централизованных зуботехнических лабораториях
Проведенное исследование является основанием для формирования с помощью трехмерного сканирования гипсовых моделей челюстей электронной базы данных поверхности слизистой оболочки альвеолярных гребней, неба и тд Это позволит систематизировать различные варианты рельефа объектов полости рта и в дальнейшем использовать их при
5 воссоздании естественной формы десны на этапах моделирования съемных протезов
Разработаны алгоритмы проектирования и изготовления с помощью компьютерных технологий индивидуальных оттискных ложек, базисов съемных протезов, десневых протезов
Научные положения, выносимые на защиту
1. Бесконтактное лазерное сканирование и трехмерное моделирование позволяют получить цифровые модели челюстей с точностью до +0,01 мм, провести их визуальную оценку в различных плоскостях, измерить количественные характеристики, как линейные, так и нелинейные, что расширяет возможности диагностики и планирования ортопедического лечения пациентов с дефектами зубных рядов
2. Современные возможности ЗБ-технологий позволяют проектировать и изготавливать не только элементы конструкций несъемных протезов, но также и съемных зубных протезов
3. Электронная база данных поверхности слизистой оболочки альвеолярных гребней, неба и других объектов полости рта, полученная с помощью бесконтактного лазерного сканирования, позволит систематизировать различные варианты рельефа объектов полости рта и в дальнейшем использовать их при воссоздании естественной формы десны на этапах моделирования съемных протезов
Внедрение результатов исследования
Разработанные методики внедрены в клиническую практику ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий», используются при обучении клинических ординаторов
Апробация работы
Предзащитное обсуждение диссертационной работы проведено на совместном заседании сотрудников отделений современных технологий протезирования, сложного челюстно-лицевого протезирования, отделения
6 ортопедической стоматологии и имплантологиии ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ Росмедтехнологий»
Публикации
По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы, из них 1 - в центральной печати
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 181 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций Работа содержит 25 таблиц, иллюстрирована 84 рисунками Указатель литературы включает 335 источников, в том числе 92 отечественных и 243 зарубежных авторов