CC BY
102
© Жулев Е.Н.,Ершов П.Э., 2007 УДК 616.314.2-07
МЕТОДИКА КОНТАКТНОГО 3D СКАНИРОВАНИЯ ОККЛЮЗИОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБНЫХ РЯДОВ
Е.Н. Жулев, П.Э.Ершов
Нижегородская государственная медицинская академия
В статье анализируется использование метода 3D сканирования окклюзионной поверхности зубных рядов. Проведено сканирование 60 пар гипсовых диагностических моделей верхней и нижней челюстей, полученных у лиц с интактными зубными рядами и ортогнатическим прикусом разных возрастных групп, и получили их цифровое трехмерное изображение.
Режущие края и жевательные поверхности зубов человека осуществляют основную функцию зубочелюстной системы - жевание, обеспечивают жевательную эффективность и устойчивость нижней челюсти во время акта глотания. С возрастом происходит стирание бугорков жевательных зубов, что приводит к сглаживанию окклюзионной поверхности (Щербаков А.С. и др. 1997).
Для изучения окклюзионных контактов применяют специальные методы. Наболее широко используются артикуляционная бумага, окклюзионная фольга и «вафельные» пластинки из воска, красящий шелк, термобумага, полимерные лаки, окклюзионные спреи [1-3].
Измерение и регистрация окклюзионных контактов может быть осуществлена также и другими методами: фотометрическим, с помощью звуковой записи с использованием сравнительного анализа резонанса в различных участках зубных дуг [5].
Наибольшее же распространение в исследовательских целях получил метод окклюзографии с качественной и количественной характеристикой окклюзограмм и различными способами анализа: визуальным, квазипланиметрическим, методом контактного перевода окклюзограмм на миллиметровую сетку (Миликевич В.Ю. 1984г).
Среди всех методов оценки окклюзии особое место занимает предложение P. Millstein (1984) и S. Fitzig, и др. (1985) об использовании в качестве индикаторной массы полисилоксановых материалов с последующей оценкой окклюзограмм на микроденситометре или поляроскопе.
Л. И. Хихинашвили, Л. П. Иванов, С. В. Дмитриенко (1986, 1988), используя для анализа окклюзограмм отечественный денситометр «Биан-170» и денситометр «ERJ-65» марки «Karl Zeiss Uena», установили, что величина и количество пиков прямо пропорциональны площади и интенсивности окклюзионных контактов.
Таким образом, как показывают данные изучения специальной литературы, для эффективного исследования влияния возрастного фактора на микрорельеф окклюзионной поверхности необходимо использование современной, точной измерительной техники, позволяющей проследить динамику изменения окклюзионной поверхности зубов в возрастном аспекте.
Одним из таких методов является контактное трехмерное сканирование, с помощью которого можно определить локализацию, площадь фасеток
стирания зубов и величины углов дивергенции скатов бугорков боковых зубов у лиц разных возрастных групп.
Методика основана на сканировании объекта для создания цифрового 3D изображения, которое может редактироваться и обрабатываться на персопальном компьютере. В нашей работе использовался трехмерный контактный сканер фирмы «Roland DG Corporation» модель «PIX-4» с активным пъезосенсором Roland (R.A.P.S.), длинной щупа 64 мм и диаметром окончания щупа 0,08 мм(рис. 1)
Рис. 1 трехмерный контактный сканер фирмы «Roland Рис. 2 Область сканирования по девяти точкам в двух DG Corporation» модель «PIX-4» плоскостях -Х и Y, установка параметров сканирования : шаг
сканирования по осям Х и У, установка верхней и нижней границы сканирования по оси Ъ ивыбор скорости сканирования.________________________________________________
Сканер даёт возможность исследовать объект размерами: 154,4 мм (X) • 101,6 мм (Y) • 60,5 мм (Z) со скоростью: по осям X,Y - 30 мм/с, по оси Z - 9 мм/с, с разрешением: по осям X,Y от 0,05 до 5 мм (с шагом в 0,05 мм), по оси Z - 0,025 мм. Управление процессом сканирования и выбор параметров осуществляется через компьютер с помощью програмного обеспечения сканера «Dr. Picza». Оцифрованные сканером объекты могут быть сохранены в следующих форматах файлов: DXF,STL,IGES,BMP,3DMF и VRML , что позволяет использовать их в широком спектре приложений.
Сканирование осуществляется следующим образом. После фиксации модели на рабочем столе сканера адгезивным материалом (пластилин или двойной скотч) задаётся область сканирования (определялась размерами модели) по девяти точкам в двух плоскостях- X и Y. Далее устанавливаются параметры сканирования: шаг сканирования по осям X и Y, установка верхней и нижней границы сканирования по оси Z (выставляется индивидуально для каждой модели), выбирается скорость (качество) сканирования- Fine или Draft (рис 2). После этого осуществляется собственно сканирование, которое проводится в два этапа. Первый этап-предварительное сканирование с шагом по осям X и Y-2,5мм. Оно необходимо для выделения рельефа окклюзионной поверхности из общей массы модели (рис 3).
После этого проводится окончательное или повторное сканирование только окклюзионной поверхности с шагом по осям X и У-0,1мм для получения её цифрового трехмерного изображения (рис 4). Разделение сканирования на два этапа позволяет значительно ускорить весь процесс сканирования.
Рис. 3 Выделение рельефа окклюзионной поверхности диагностической модели после предварительного сканирования.__________________________________________
Рис. 4 Цифровое трехмерное изображение окклюзионной поверхности после окончательного сканирования.____________________________________
Используя данный метод мы провели сканирование 60 пар гипсовых диагностических моделей верхней и нижней челюстей, полученных у лиц с интактными зубными рядами и ортогнатическим прикусом разных возрастных групп, и получили их цифровое трехмерное изображение.
Обработка полученных данных производилась с помощью 3Б компьютерной программы «Сайа 5-14», в результате чего были получены сведения о локализации и площади фасеток стирания у лиц разных возрастных групп, а так же о величине углов дивергенции скатов бугорков боковых зубов, которые использовались нами в последующем для разработки методики индивидуального моделирования окклюзионной поверхности несъемных протезов с учетом её возрастных и половых особенностей.(рис. 5, 6)
Таким образом, метод контактного 3D сканирования относится к одному из наиболее точных методов объективной оценки особенностей строения окклюзионной поверхности зубных рядов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гросс М. Д., Мэтьюс Д. Нормализация окклюзии./ Гросс М. Д// - М., 1986, - 285 с.
2. Хватова В. А. Функциональная окклюзия в норме и патологии./ Хватова В. А. // - М.: Медицина, 1993.-159 с.
3. Шварц А. Д. Биомеханника и окклюзия зубов./ Шварц А. Д. // -М.: Медицина, 1994.-208 с .
4. Щербаков А. С. [и др. ] Ортопедическая стоматология, / Щербаков А. С. // - 1997. М.,- 96 с.
5. Hoffman F., Eisman D., Dietrich K. Gesamtflach okklusaler kontakte in der statishen okkiusion an Gebissmodellen mit unterschniedlicher Morphologie / Hoffman
F., //Stomatologie DDR.- 1985. -Bd.35, N9.-S.517-520.
6. Millstein P.L. A Method to determine occlusal contact and noncontact areas; preminary report / Millstein P.L // J.Proth. Dent.,-1984. Vol. 52, N1.-P.106-110.
METHODS OF CONTACT 3D SCANNING OF DENTAL OCCLUSAL SURFACE
Ye.N.Zhulyov, P.E.Yershov
The application of 3D scanning of dental occlusal surfaces has been analysed in the paper. 60 pairs of stone diagnostic upper and lower jaw models taken from patients with intact dentures and direct occlusion has been scanned and their three-dimensional image has been taken.
