RU2508068C1 - Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium - Google Patents

Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium Download PDF

Info

Publication number
RU2508068C1
RU2508068C1 RU2012145661/14A RU2012145661A RU2508068C1 RU 2508068 C1 RU2508068 C1 RU 2508068C1 RU 2012145661/14 A RU2012145661/14 A RU 2012145661/14A RU 2012145661 A RU2012145661 A RU 2012145661A RU 2508068 C1 RU2508068 C1 RU 2508068C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
marginal
parodontium
parameters
autodesk
biological
Prior art date
Application number
RU2012145661/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Юрьевич Мадай
Алексей Сергеевич Гривков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого"
Priority to RU2012145661/14A priority Critical patent/RU2508068C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2508068C1 publication Critical patent/RU2508068C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to dentistry and is intended for diagnostics of esthetic impairment of marginal parodontium and dentitions. Parameters of biological zone of examined area are measured by Kois method in important zones and fixed in formalised map. Digital photography of marginal parodontium is performed in different projections, with preliminary application of two coordinate points at known distance on mucous membrane with thin contrast marker. Photographs are generated on resource of Autodest corporation by means of Autodesk 123DCatch software. After calculation of model and sending three-dimensional model of marginal parodontium by server in programme Autodesk 3dsMAX marking of parameters of individual's biological zone is performed. Distortion of image is taken into account by measurement of distance between applied coordinate points. Versions of design projects of marginal parodontium are created by correcting three-dimensional model in accordance with principles of existence of biological width and patient's esthetic demands. Simplicity of method application, minimal economic costs and invasive manipulations, maximal information about patient's esthetic status make it possible to widely apply the invention in everyday clinical practice of dentist.
EFFECT: method makes it possible to carry out quality planning of patient's esthetic rehabilitation.
6 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для диагностики эстетических нарушений краевого пародонта и зубных рядов и при планировании эстетической реабилитации.The invention relates to medicine, namely to dentistry, and can be used to diagnose aesthetic disorders of the regional periodontium and dentition and when planning aesthetic rehabilitation.

Хорошо известно, что состояние лица и зубных рядов оказывает огромное влияние на психологический комфорт человека. Достижение привлекательной улыбки всегда стоит в центре внимания любой эстетической процедуры. Чрезмерная визуализация десны, дисгармония контуров краевого пародонта или непропорциональный размер зубов воспринимаются нами как эстетический недостаток или как патология. Создание реставраций, гармонирующих с окружающими тканями и структурами, возможно только при тщательном планировании и строгом следовании плану лечения на всех этапах эстетической реабилитации.It is well known that the condition of the face and dentition has a huge impact on the psychological comfort of a person. Achieving an attractive smile is always the focus of any aesthetic procedure. Excessive visualization of the gums, the disharmony of the contours of the marginal periodontium or the disproportionate size of the teeth are perceived by us as an aesthetic flaw or as a pathology. The creation of restorations in harmony with the surrounding tissues and structures is possible only with careful planning and strict adherence to the treatment plan at all stages of aesthetic rehabilitation.

В стоматологической практике для получения трехмерного изображения используются следующие методики.In dental practice, the following methods are used to obtain a three-dimensional image.

Известен способ компьютерной томографии, заключающийся в получении послойных «срезов» тканей и последующего построения по ним трехмерной поверхности (В.Календер. Компьютерная томография. Основы, техника, качество изображений и области клинического использования ComputerTomography: Fundamentals, SystemTechnology, ImageQuality, Applications Серия: Мир биологии и медицины. Издательство: Техносфера, 2006 г.).There is a method of computed tomography, which consists in obtaining layer-by-layer “slices” of tissues and the subsequent construction of a three-dimensional surface on them (V. Kalender. Computed tomography. Fundamentals, techniques, image quality and clinical use areas ComputerTomography: Fundamentals, SystemTechnology, ImageQuality, Applications Series: World biology and medicine. Publisher: Tekhnosfera, 2006).

Известен способ построения трехмерного изображения лица и зубных рядов на основе использования оптических трехмерных сканеров (см. RU №2306113, А61С 9/00, 2007).A known method of constructing a three-dimensional image of the face and dentitions based on the use of optical three-dimensional scanners (see RU No. 2306113, A61C 9/00, 2007).

Эта система представляет собой аппаратно-программный комплекс, состоящий из трехмерного бесконтактного сканера лица, трехмерного бесконтактного сканера зубных рядов, программ ввода, обработки изображений и их сопоставления. После получения 3D-моделей лица и зубных рядов они совмещаются путем последовательных сопоставлений через реперные точки.This system is a hardware-software complex consisting of a three-dimensional non-contact face scanner, a three-dimensional non-contact scanner of dentitions, input programs, image processing and their comparison. After receiving 3D-models of the face and dentitions, they are combined by sequential comparisons through the reference points.

Однако указанные способы для своей реализации требуют целый комплекс дорогостоящего оборудования, что не позволяет их использовать в повседневной практической стоматологии. Невысокое качество и реалистичность текстуры трехмерной модели именно внешних структур затрудняет ее визуальное восприятие. Виртуальное моделирование мягкотканных структур осуществляется без учета исходных параметрических данных исследуемых областей.However, these methods for their implementation require a whole range of expensive equipment, which does not allow them to be used in everyday practical dentistry. The low quality and realism of the texture of the three-dimensional model of precisely external structures makes its visual perception more difficult. Virtual modeling of soft tissue structures is carried out without taking into account the initial parametric data of the studied areas.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ медицинской фотограмметрии, заключающийся в построении трехмерного изображения челюсти пациента по «полосатой фотографии» (ГОСТ Р 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и определения. Действие с 01.07.2002. Кол-во страниц 12; Обиралов А.И. Издательство: КОЛОСС, 2004 г., 240 с.).Closest to the present invention is a method of medical photogrammetry, which consists in constructing a three-dimensional image of the jaw of the patient according to the "striped photograph" (GOST R 51833-2001. Photogrammetry. Terms and definitions. Action from 01.07.2002. Number of pages 12; Obiralov A. I. Publisher: KOLOSS, 2004, 240 pp.).

Пара перекрывающих друг друга фотографий - стереопара, рассматриваемая под стереоскопом или сквозь цветные (анаглифические) или поляризационные очки, позволяет получить трехмерное изображение или модель.A pair of overlapping photographs - a stereo pair viewed under a stereoscope or through colored (anaglyphic) or polarizing glasses, allows you to get a three-dimensional image or model.

Однако известный способ обладает рядом недостатков, а именно метод требует также использование специфического дорогостоящего оборудования. Способ весьма трудоемкий и очень малое количество врачей и техников умеют работать с этой системой, вследствие этого возникают проблемы с демонстрацией трехмерного изображения для пациента. Отсутствует возможность редактирования изображения с учетом биологической целесообразности.However, the known method has several disadvantages, namely, the method also requires the use of specific expensive equipment. The method is very time-consuming and a very small number of doctors and technicians are able to work with this system, as a result of which there are problems with demonstrating a three-dimensional image for the patient. There is no possibility of image editing taking into account biological expediency.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и повышение качества планирования комплексного лечения пациентов с неудовлетворительной эстетикой краевой десны путем создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages and improve the quality of planning comprehensive treatment of patients with poor aesthetics of the regional gums by creating a three-dimensional design project of the regional periodontal.

Поставленная цель достигается тем, что в способе создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта, включающем измерение параметров биологической зоны (по методу Kois) в значимых зонах, фиксацию данных измерений в формализованной карте, фоторегистрацию, фотосъемку краевого пародонта производят в различных проекциях при помощи цифровой фотокамеры, предварительно нанеся тонким контрастным маркером на слизистую оболочку две координатные точки на известном расстоянии, затем при помощи программы Autodesk 123DCatch генерируют полученные снимки на ресурс корпорации Autodesk, где происходит формирование трехмерной модели на основе облачных вычислений, полученное трехмерное изображение переводят в формат OBJ, открывают файл в программе Autodesk 3dsMAX и наносят разметку параметров биологической зоны индивидуума, учитывая искажение изображения, измеряя расстояние между нанесенными координатными точками, и создают разные варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели, требующие разных способов реализации, опираясь на параметры биологической зоны, эстетические пожелания пациента и руководствуясь анатомо-физиологическими возможностями существования биологической зоны.This goal is achieved by the fact that in the method of creating a three-dimensional design project of the regional periodontium, including measuring the parameters of the biological zone (according to the Kois method) in significant zones, fixing the measurement data in a formalized map, photographing, photographing the regional periodontium is carried out in various projections using a digital camera having previously applied two coordinate points at a known distance with a thin contrasting marker on the mucous membrane, then using Autodesk 123DCatch, the resulting images are generated and to a resource of Autodesk Corporation, where a three-dimensional model is formed on the basis of cloud computing, the obtained three-dimensional image is converted to OBJ format, a file is opened in Autodesk 3dsMAX, and the parameters of the biological zone of the individual are marked out, taking into account image distortion, measuring the distance between the applied coordinate points, and create different versions of the regional periodontal design projects by editing a three-dimensional model, requiring different implementation methods, based on the parameters of the biological zone, est the patient’s wishes and being guided by the anatomical and physiological possibilities of the existence of a biological zone.

Для пояснения способа предложены следующие изображения.To explain the method, the following images are proposed.

На фиг.1 изображена трехмерная модель индивидуума, полученная при помощи цифровых фотографий и «облачных» вычислений ресурса корпорации Autodesk.Figure 1 shows a three-dimensional model of an individual obtained using digital photographs and "cloud" computing resource Autodesk Corporation.

На фиг.2 изображена разметка параметров биологической зоны индивидуума на трехмерной модели.Figure 2 shows the markup of the parameters of the biological zone of the individual in a three-dimensional model.

На фиг.3 изображен дизайн-проект краевого пародонта индивидуума №1. На проекте увеличены уровни зенитов десны фронтальных зубов. Реализовать данный дизайн-проект возможно при помощи хирургической коррекции только десны фронтальных зубов. Такой объем иссечения десны не будет отрицательно влиять на функционирование биологической зоны индивидуума.Figure 3 shows the design project of the regional periodontium of individual No. 1. The project increased the zenith levels of the gums of the anterior teeth. This design project can be implemented using surgical correction of only the gums of the anterior teeth. Such a volume of gum excision will not adversely affect the functioning of an individual’s biological zone.

На фиг.4 изображен дизайн-проект краевого пародонта индивидуума №2. На проекте для достижения оптимальных эстетических параметров еще больше увеличены уровни зенитов десны и соответственно увеличены клинические коронки фронтальной группы зубов. Созданный уровень краевой десны близко располагается к костному основанию биологической зоны. В таких условиях нормальное существование биологической зоны невозможно. Поэтому для реализации данного дизайн-проекта требуется не только хирургическая коррекция десны, но и коррекция костной ткани пародонта, т.е. необходимо расширить костные границы биологической зоны.Figure 4 shows the design project of the regional periodontium of individual No. 2. In the project, to achieve optimal aesthetic parameters, gum zenith levels were further increased and, accordingly, the clinical crowns of the frontal group of teeth were increased. The created level of the marginal gingiva is close to the bone base of the biological zone. Under such conditions, the normal existence of a biological zone is impossible. Therefore, the implementation of this design project requires not only surgical correction of the gums, but also the correction of periodontal bone tissue, i.e. it is necessary to expand the bone borders of the biological zone.

На фиг.5 изображен дизайн-проект с оптимальным уровнем краевого пародонта, высотой клинических коронок фронтальной группы зубов и измененным цветом твердых тканей. На данном этапе планирования возможно учитывать эстетические предпочтения индивидуума, объемы хирургического вмешательства и соответственно сроки реабилитации.Figure 5 shows a design project with an optimal level of marginal periodontium, the height of the clinical crowns of the frontal group of teeth and the changed color of hard tissues. At this stage of planning, it is possible to take into account the aesthetic preferences of the individual, the amount of surgical intervention and, accordingly, the timing of rehabilitation.

На фиг.6 приведена таблица параметров измерения биологической ширины краевого пародонта.Figure 6 shows a table of measurement parameters of the biological width of the regional periodontal.

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта с учетом параметров биологической зоны осуществляется на основе снимков краевого пародонта при помощи цифровой фотокамеры. Производить фотосъемку объекта по принципу «панорамном съемки», т.е получить фотографии в различных проекциях с шагом фокусировки примерно 1 см, предварительно тонким контрастным маркером нанести на слизистую оболочку две точки на известном расстоянии. Данные точки в дальнейшем будут отображаться на трехмерной модели и служить контролем искажения параметров модели. Затем произвести измерение параметров биологической зоны исследуемой области по методу Kois в значимых зонах и занести полученные данные в формализованную карту (фиг.6). Установить на персональный компьютер программу Autodesk 123DCatch. При помощи данной программы с корневого диска сгенерировать фотографии на ресурс корпорации Autodesk. После просчета модели сервер вышлет готовый файл на указанную электронную почту либо непосредственно на компьютер пользователя.A method for creating a three-dimensional design project of an edge periodontium taking into account the parameters of a biological zone is carried out on the basis of images of an edge periodontium using a digital camera. Take a picture of the object according to the principle of “panoramic shooting”, that is, obtain photographs in various projections with a focusing step of about 1 cm, apply two points at a known distance with a thin contrast marker on the mucous membrane. These points will subsequently be displayed on a three-dimensional model and serve as a control of the distortion of the model parameters. Then measure the parameters of the biological zone of the study area according to the Kois method in significant areas and enter the data into a formalized map (Fig.6). Install Autodesk 123DCatch on a personal computer. Using this program, generate photos from the root disk to a resource of Autodesk Corporation. After rendering the model, the server will send the finished file to the specified email or directly to the user's computer.

После получения трехмерной модели в программе Autodesk 123DCatch необходимо перевести файл в формат «OBJ». Это позволит улучшить визуализацию файла. Затем открыть файл в программе Autodesk 3ds MAX и нанести разметку параметров биологической зоны индивидуума (фиг.1, 2). При этом необходимо учитывать искажение изображения, измеряя расстояние между заданными нами точками. И руководствуясь принципами существования биологической ширины, эстетическими требованиями пациента, правилом Tamow и биологической целесообразностью, создаем варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели. Исходя из объемов изменения краевого пародонта и размера биологической зоны становится понятно, какой объем хирургических и ортопедических манипуляций необходим для реализации конкретного дизайн-проекта (фиг.2, 3, 4, 5).After receiving a three-dimensional model in Autodesk 123DCatch, you must convert the file to the "OBJ" format. This will improve the visualization of the file. Then open the file in Autodesk 3ds MAX and mark up the parameters of the biological zone of the individual (Fig.1, 2). In this case, it is necessary to take into account the distortion of the image, measuring the distance between the points we set. And guided by the principles of the existence of biological width, the aesthetic requirements of the patient, the Tamow rule and biological expediency, we create design options for regional periodontal by editing a three-dimensional model. Based on the volume of changes in the regional periodontium and the size of the biological zone, it becomes clear how much surgical and orthopedic procedures are needed to implement a specific design project (Figs. 2, 3, 4, 5).

Варианты проектов и объемы манипуляций для их осуществления демонстрируются пациенту, передают на электронном носителе либо пересылают на электронную почту для подробного изучения и выбора того или иного проекта.Project options and the scope of manipulations for their implementation are shown to the patient, transmitted on electronic media or sent to e-mail for a detailed study and selection of a project.

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта с учетом параметров биологической зоны позволяет производить качественное планирование эстетической реабилитации пациента. Простота использования метода, минимум экономических затрат, минимум инвазивных манипуляций, максимум информации об эстетическом статусе пациента - данные особенности позволяют широко использовать метод в повседневной клинической практике врача-стоматолога.The way to create a three-dimensional design project of the regional periodontium, taking into account the parameters of the biological zone, allows for high-quality planning of aesthetic rehabilitation of the patient. Ease of use of the method, minimum economic costs, minimum invasive procedures, maximum information about the aesthetic status of the patient - these features allow the method to be widely used in the daily clinical practice of a dentist.

Claims (1)

Способ создания трехмерного дизайн-проекта краевого пародонта, включающий измерение параметров биологической зоны по методу Kois в значимых зонах краевого пародонта, фиксацию данных измерений в формализованную карту, отличающийся тем, что фотосъемку краевого пародонта производят в различных проекциях при помощи цифровой фотокамеры, предварительно нанеся тонким контрастным маркером на слизистую оболочку две координатные точки на известном расстоянии, затем при помощи программы Autodesk 123DCatch генерируют полученные снимки на ресурс корпорации Autodesk, где происходит формирование трехмерной модели на основе облачных вычислений, полученное трехмерное изображение переводят в формат OBJ, открывают файл в программе Autodesk 3dsMAX и наносят разметку параметров биологической зоны индивидуума, учитывая искажение изображения, измеряя расстояние между нанесенными координатными точками, создают разные варианты дизайн-проектов краевого пародонта путем редактирования трехмерной модели, требующие разных способов реализации, опираясь на параметры биологической зоны, эстетические пожелания пациента и руководствуясь анатомо-физиологическими возможностями существования биологической зоны. A method of creating a three-dimensional design project of an edge periodontal, including measuring the parameters of the biological zone according to the Kois method in significant areas of an edge periodontium, recording the measurement data in a formalized map, characterized in that the edge periodontal is photographed in various projections using a digital camera, previously applied with a thin contrast a marker on the mucous membrane two coordinate points at a known distance, then using Autodesk 123DCatch program generate the resulting images to the corporation resource Autodesk, where the formation of a three-dimensional model based on cloud computing takes place, the resulting three-dimensional image is converted to OBJ format, the file is opened in Autodesk 3dsMAX and the individual parameters of the biological zone are marked out, taking into account image distortion, measuring the distance between the applied coordinate points, create different design options -projects of the regional periodontium by editing a three-dimensional model, requiring different implementation methods, based on the parameters of the biological zone, aesthetic wishes patient and guided by the anatomical and physiological capabilities of the existence of a biological zone.
RU2012145661/14A 2012-10-25 2012-10-25 Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium RU2508068C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145661/14A RU2508068C1 (en) 2012-10-25 2012-10-25 Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145661/14A RU2508068C1 (en) 2012-10-25 2012-10-25 Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2508068C1 true RU2508068C1 (en) 2014-02-27

Family

ID=50152041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012145661/14A RU2508068C1 (en) 2012-10-25 2012-10-25 Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508068C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2306113C2 (en) * 2006-09-28 2007-09-20 Александр Николаевич Ряховский Method for building three-dimensional face and dental rows images juxtaposed in correct positions relative to each other
RU2384295C2 (en) * 2004-06-25 2010-03-20 Медисим Нв Method for development of therapeutic program for orthognatic surgery and related devices
EP2452652A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-16 Straumann Holding AG Non-invasive method for semi-automatic detection and measurement of periodontal bone defects

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2384295C2 (en) * 2004-06-25 2010-03-20 Медисим Нв Method for development of therapeutic program for orthognatic surgery and related devices
RU2306113C2 (en) * 2006-09-28 2007-09-20 Александр Николаевич Ряховский Method for building three-dimensional face and dental rows images juxtaposed in correct positions relative to each other
EP2452652A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-16 Straumann Holding AG Non-invasive method for semi-automatic detection and measurement of periodontal bone defects

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LOWE R.A. Clinical use of the Er, Cr: YSGG laser for osseous crown lengthening: redefining the standard of care. Pract Proced Aesthet Dent 2006; 18 (4Supp): S2-S9. *
LOWE R.A. Clinical use of the Er, Cr: YSGG laser for osseous crown lengthening: redefining the standard of care. Pract Proced Aesthet Dent 2006; 18 (4Supp): S2-S9. MOHAN R. et al. Three-dimensional imaging in periodontal diagnosis " Utilization of cone beam computed tomography. J Indian Soc Periodontol. 2011 Jan-Mar; 15(1): 11-17, abstract. *
MOHAN R. et al. Three-dimensional imaging in periodontal diagnosis " Utilization of cone beam computed tomography. J Indian Soc Periodontol. 2011 Jan-Mar; 15(1): 11-17, abstract. *
NUGALA B. et al. Biologic width and its importance in periodontal and restorative dentistry. J Conserv Dent. 2012 Jan-Mar; 15(1): 12"17. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101799878B1 (en) 2d image arrangement
CN106537225B (en) Visualization device for interior of oral cavity of patient
CN112087985A (en) Simulated orthodontic treatment via real-time enhanced visualization
JP2013531531A5 (en)
US20150302581A1 (en) Method and device for cosmetic dental analysis
ES2933803T3 (en) Analysis device of a dental situation
Daher et al. 3D digital smile design with a mobile phone and intraoral optical scanner
JP2021524789A (en) Tooth virtual editing method, system, computer equipment and storage medium
Jayalakshmi et al. Acceptable deviation between facial and dental midlines in dentate population
Ahmad Prosthodontics at a Glance
Moussa et al. Accuracy of dental photography: professional vs. smartphone’s camera
BR112020023700A2 (en) method of analyzing a patient's real dental situation, device for implementing this and using this
Joda et al. Virtual dental patient: how long until it’s here?
Schendel et al. Image fusion in preoperative planning
Coachman et al. Digital smile design concepts
Zimmermann et al. The impact of technological innovation on dentistry
RU2610911C1 (en) System and method of virtual smile prototyping based on tactile computer device
RU2508068C1 (en) Method of creating three-dimensional design project of marginal parodontium
Saghiri et al. A new reliable alternate method to an intraoral scanner (in-vitro study)
Naveed et al. An overview of the methods of prediction planning for orthognathic surgery using cephalometrics
EP3581142B1 (en) Method for providing a dental prosthesis prototype
Zhu et al. [Retracted] Dental 3D Printing Design Based on Neurodegeneration and Virtual Reality Imaging Technology
Zhao et al. Photographic advances in facial imaging
Buchholz Facial harmony: dental aesthetics and digital smile analysis. A systematic review
Sigouin A novel method to integrate intra-oral scan models with 3D facial images

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141026