Способ сопоставления виртуальных моделей зубных рядов

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для изготовления зубных протезов компьютерными методами с использованием программированной технологии CAD/CAM. Способ заключается в том, что изготавливают физические модели зубных рядов и окклюзионный регистрат, получаемый отпечатыванием зубов при сжатии челюстей. Сканируют поверхность зубных рядов физических моделей, осуществляют двухстороннее сканирование окклюзионного регистрата, формируя тем самым комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата, и виртуально сопоставляют сформированную комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата и поверхности моделей зубных рядов. 9 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для изготовления зубных протезов компьютерными методами.

В современной стоматологии отмечается значительный прогресс в автоматизации изготовления зубных протезов с использованием компьютерного моделирования, наиболее сложным этапом которого является получение точной виртуальной модели зубных рядов.

Процесс построения виртуальной модели основан на использовании трехмерной компьютерной графики, сочетающей в себе элементы растровой и векторной компьютерной графики с алгоритмами для быстрой перерисовки основного графического профиля и внешнего вида, позволяющими оперативно изменять перспективу и точку наблюдения при создании трехмерного изображения.

При создании компьютерной зубной модели эффективно используется система САПР - CAD/CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing), позволяющая осуществить пространственное размещение зубных рядов в цифровом представлении.

Для последующего визуального сопоставления используются различные программные средства, из которых может быть рекомендована, например, программа Rapid Form 2002 РР1 корейской фирмы INUS Technology.

Основной задачей при компьютерном изготовлении зубных протезов является обеспечение точности сопоставления антагонистов в CAD/CAM технологиях для последующего получения наилучшей виртуальной модели зубных рядов.

В традиционных методиках изготовления зубных протезов антагонисты сопоставляются между собой по естественным ориентирам (фиссуро-бугорковым контактам, площадкам стирания антагонистических пар). При этом если имеется балансирующая сторона, на которой отсутствуют зубы-антагонисты, для более точного сопоставления моделей изготавливают окклюзионный регистрат-оттиск окклюзионных поверхностей противолежащих зубных рядов, полученный в центральной окклюзии (множественный фиссуро-бугорковый контакт зубов верхней и нижней челюстей).

Известен способ сопоставления виртуальных моделей зубных рядов (прототип - WO/2007/062658, PCT/DK2006/000678 «Impression scanning for manufacturing of dental restoration», 07.06.2007, МПК-8 А61С 19/04). Однако известному способу присущи следующие недостатки: указанный способ не позволяет повысить точность изготовления зубных протезов из-за погрешностей при построении трехмерной модели зубных рядов вследствие изменения геометрических параметров при наложении материала окклюзионного регистрата. Изменение геометрических параметров окклюзионного регистрата в свою очередь обусловлено влиянием таких факторов, как деформация сжатия, остаточная деформация, твердость по Шору, линейная усадка, которые в той или иной степени вызывают погрешности сопоставления антагонистов.

Достигаемым техническим результатом в предлагаемом способе является повышение точности изготовления зубных протезов за счет минимизации погрешности, возникающей при создании виртуальной модели зубных рядов. При выполнении физического соприкосновения двух тел (традиционным способом) - гипсовой модели зубного ряда и окклюзионного регистрата, невозможно обеспечить их плотное соприкосновение с нулевым зазором между поверхностями из-за расширения гипса модели и усадки материала окклюзионного регистрата. Объекты будут соприкасаться лишь отдельными точками. Причем совокупная погрешность сопоставления моделей верхнего и нижнего зубных рядов традиционным способом будет двойной, поскольку включает погрешность сопоставления модели верхнего зубного ряда с окклюзионным регистратом и окклюзионного регистрата с нижним зубным рядом.

Виртуальное сопоставление соответствующих поверхностей окклюзионного регистрата и модели зубного ряда (разработанное нами и изложенное в материалах заявки) устраняет эту погрешность, поскольку поверхности совмещаются по принципу наименьшего удаления одной поверхности от другой. То есть поверхности могут взаимно пересекаться, обеспечивая высокую плотность прилегания друг к другу и компенсируя возможные погрешности, связанные с расширением и усадкой модельных материалов.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают физические модели зубных рядов (1 на фиг.1) и окклюзионный регистрат (2 на фиг.1, 2), который получают при отпечатывании зубов (3 на фиг.2) при сжатии челюстей (4 и 5 на фиг.2). Сканируют поверхность зубных рядов физических моделей (поверхность L на фиг.1). Осуществляют двухстороннее сканирование окклюзионного регистрата (включающего поверхности М - окклюзионный регистрат со стороны зубов физической модели, и N - отпечатки антагонистов, фиг.1), формируя тем самым комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата. Виртуально сопоставляют сформированную комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата и поверхности моделей зубньк рядов.

Пример

Пациент Н., 55 лет, обратился с жалобой на наличие дефекта зубного ряда на нижней челюсти. Было принято решение изготовить металлокерамический мостовидный протез с опорой на 35 и 37 зубы. После препарирования зубов были получены оттиски зубных рядов и окклюзионные регистраты справа и слева. После отливки моделей зубных рядов из гипса с помощью регистратов они были сопоставлены между собой традиционным образом. Для этого на модель нижнего зубного ряда (фиг.3) устанавливался окклюзионный регистрат (фиг.4), на который сверху устанавливалась модель верхнего зубного ряда (фиг.5).

Таким образом, получали сопоставленные между собой модели зубных рядов. Для регистрации и анализа положения моделей в пространстве их сканировали лазерным сканером. При этом на участке дефекта невозможно предположить наличие погрешности сопоставления моделей зубных рядов (фиг.6). Но на противоположной стороне зубного ряда отмечается разобщение между зубными рядами (фиг.7), в то время как во рту наблюдается плотное смыкание зубных рядов без зазоров.

Это означает, что в таком случае изготовленный протез будет препятствовать нормальному смыканию зубных рядов (завышать прикус).

При сопоставлении моделей зубных согласно предлагаемому нами способу виртуальная модель нижнего зубного ряда и окклюзионного регистрата сопоставлялись между собой (фиг.8). На рисунке видны отдельные участки зубного ряда, проникающие через поверхность окклюзионного регистрата (виртуальные поверхности взаимно пересекаются). После сопоставления виртуальной модели верхнего зубного ряда и окклюзионного регистрата получили модель сопоставленных зубных рядов (фиг.9). Анализ моделей не обнаруживает разобщения зубных рядов.

При изготовлении протеза в таком положении зубных рядов исключены возможные вертикальные неточности и необходимость коррекции протеза в полости рта.

Использование данного изобретения позволит создавать наиболее точные виртуальные модели зубных рядов и за счет этого повысить качество изготовления зубных протезов, чем и обеспечить пациентам комфорт при установке протезов и удобство в повседневной жизни.

Способ создания виртуальной модели зубных рядов, заключающийся в том, что изготавливают физические модели зубных рядов и окклюзионный регистрат, получаемый отпечатыванием зубов при сжатии челюстей, сканируют поверхность зубных рядов физических моделей, осуществляют двухстороннее сканирование окклюзионного регистрата, формируя тем самым комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата, виртуально сопоставляют сформированную комплексную цифровую модель окклюзионного регистрата и поверхности моделей зубных рядов.