Способ фотограмметрии для регистрации движений нижней челюсти

Авторы патента:

Конов Станислав Геннадьевич (RU)

Пятанова Елена Анатольевна (RU)

Потапов Владимир Петрович (RU)

A61C19/045 - для записи движения челюстей, например лицевые дуги

Владельцы патента RU 2720743:

Конов Станислав Геннадьевич (RU)
Потапов Владимир Петрович (RU)
Пятанова Елена Анатольевна (RU)

Изобретение относится к медицинской технике. Метод фотограмметрии для регистрации движений нижней челюсти. На наиболее выступающую часть подбородка фиксируется измерительный маркер, на расстоянии 20 см от измерительного маркера располагают бесконтактный прибор оптической системы слежения CT-Treck № 000001, объективы веб-камер бесконтактного прибора оптической системы слежения CT-Treck № 000001 улавливают перемещения измерительного маркера во время движения нижней челюсти при максимальном открывании и закрывании рта, повторяя движения 5 раз, далее проводят компьютерную обработку перемещения измерительного маркера, полученная информация регистрируется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, по координатной оси X регистрируются трансверзальные движения нижней челюсти, по координатной оси Y регистрируются вертикальные движения нижней челюсти, по координатной оси Z регистрируются сагиттальные движения нижней челюсти. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности регистрации движений нижней челюсти в исследовании при диагностике и лечении патологии височно-нижнечелюстного сустава. 4 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии, и может быть использовано для диагностики заболеваний височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС).

Известен фотограмметрический способ для регистрации движений нижней челюсти (D.A. Furtado et al., A specialized motion capture system for real-time analysis of mandibular movements using infrared cameras. BioMedical Engineering OnLine 22.02.2013), заключающийся в фиксации на наиболее выступающей части подбородка измерительного маркера, улавливании перемещения измерительного маркера объективом веб-камер, образующих систему слежения во время движения нижней челюсти, регистрации перемещений в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Данный способ взят за прототип.

Цель настоящего изобретения, способа фотограмметрии для регистрации движений нижней челюсти, заключена в том, что на основе созданного экспериментального прибора бесконтактной оптической системы слежения проводилась регистрация динамических движений нижней челюсти, для последующей диагностики заболеваний височно-нижнечелюстного сустава.

Фотограмметрическая система состоящая из 2х веб-камер расположенных под углом 45 градусов и зафиксированных в корпус прибора (Фиг. 1), который подсоединен к компьютеру. Система получает на входе пары изображений (стереопары) с левой и правой объективов веб-камер. Пациенту на наиболее выступающую часть подбородка фиксируется измерительный маркер контрастного цвета (Фиг. 2), прибор устанавливают на уровне подбородка таким образом, чтобы в окне программы произошел захват маркера. Система подключена к компьютеру. Объективы веб-камер оптической системы слежения установлены на маркере до точной фокусировки их изображения, затем они улавливают перемещения измерительного маркера во время 5-ти кратного движения нижней челюсти при максимальном открывании и закрывании рта. Периодичность обусловлена выявлением погрешности, это минимальное количество движений, которые позволяет определить наиболее достоверную величину. Запись перемещения измерительного маркера проводится со скоростью 20 кадров в секунду. Компьютерная обработка перемещения осуществляется при помощи специально разработанной программы (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015610500 от 13.012015 г). Программа распознает координаты центров проекций измерительного маркера в двухмерных системах координат каждого снимка, далее осуществляется подбор трехмерных координат маркера с учетом выполнения условия минимизации отклонения координат проекций центра маркера, распознанных на изображениях от вычисленных по результатам решения системы уравнений. Полученные данные по каждой координатной оси преобразуются в графический документ, на котором во временном отрезке (секундах) отображается диапазон перемещения нижней челюсти (мм) в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. По оси «X» регистрируются трансверзальные движения нижней челюсти, «У» - вертикальные; по оси «Z» - сагиттальные движения нижней челюсти.

Способ осуществляется следующим образом.

На наиболее выступающую часть подбородка (точка gnation) пациента фиксируется измерительный маркер, напротив лица, на уровне подбородка располагают бесконтактный прибор оптической системы слежения, расстояние (приблизительно 20 см) регулируется компьютерной программой, которая отображает измерительный маркер в окне (Фиг. 3). Прибор подключается к компьютеру. Объективы веб-камер оптической системы слежения улавливают перемещения измерительного маркера во время 5ти кратного перемещения нижней челюсти при максимальном открывании и закрывании рта.

Запись перемещения измерительного маркера проводится со скоростью 20 кадров в секунду.

Компьютерная обработка перемещения осуществляется при помощи специально разработанной программы (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015610500 от 13.01.2015 г). Программа распознает координаты центров проекций измерительного маркера в двухмерных системах координат каждого снимка. Полученная информация преобразуется в график, на временном отрезке измеряемый в секундах, фиксируется диапазон перемещения нижней челюсти (мм) и регистрируется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: по оси «X» регистрируются трансверзальные движения нижней челюсти, «У» - вертикальные, по оси «Z» - сагиттальные движения.

Преимуществами способа являются:

- бесконтактный способ регистрации движений нижней челюсти при диагностике, динамическом наблюдении при патологии височно-нижнечелюстного сустава.

- регистрация движений проводиться в трех взаимоперпендикулярных плоскостях - 3D моделирование.

В сравнении с прототипом также можно выделить ряд положительных моментов:

- может использоваться как альтернативный вид диагностики

- портативность прибора и его мобильность

- доступность применения прибора

Предложенный способ фотограмметрии для регистрации движений нижней челюсти был использован при диагностике 127 пациентов с патологией ВНЧС.

Способ демонстрируется на клинических примерах:

Обследованные были разделены на 3 группы:

I - гипермобильность (Вывих сустава)

II - здоровые;

III - гипомобильность.

После прохождения исследования и обработки данных мы получили графики: (Фиг. 4), на которых четко прослеживается амплитуда открывания рта (Y), отклонение нижней челюсти от срединно-сагитальной линии - график X - трансверзальных движений.

Пациент Б. с патологией ВНЧС обследован по нашему способу. На Фиг. 2а пациент в момент обследования, прибор оптической системы слежения расположен на уровне подбородка приблизительно 20 см от измерительного маркера до камер - рот закрыт. На Фиг. 2б пациент в момент обследования - рот максимально открыт.

Метод фотограмметрии для регистрации движений нижней челюсти, отличающийся тем, что повышает точность регистрации движений нижней челюсти, снижает время обследования пациента, отсутствует влияния врача на полученные результаты, полученные результаты обрабатываются на компьютере, хранение данных осуществляется в электронном виде и возможно их динамическое сравнение, заключающийся в том, что на наиболее выступающую часть подбородка фиксируется измерительный маркер, на расстоянии 20 см от измерительного маркера располагают бесконтактный прибор оптической системы слежения CT-Treck № 000001, объективы веб-камер бесконтактного прибора оптической системы слежения CT-Treck № 000001 улавливают перемещения измерительного маркера во время движения нижней челюсти при максимальном открывании и закрывании рта, повторяя движения 5 раз, далее проводят компьютерную обработку перемещения измерительного маркера, полученная информация регистрируется в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, по координатной оси X регистрируются трансверзальные движения нижней челюсти, по координатной оси Y регистрируются вертикальные движения нижней челюсти, по координатной оси Z регистрируются сагиттальные движения нижней челюсти.

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики нарушений движений нижней челюсти миогенной и артрогенной этиологии.

Способ цифрового трекинга артикуляции (сцта) // 2696941

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для регистрации движений нижней челюсти путем мониторирования - трекинга артикуляции.

Отслеживание движения челюсти // 2691320

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам отслеживания движения челюсти пациента. Устройство для отслеживания движения челюсти человека содержит по меньшей мере одну камеру, выполненную с возможностью фотографировать движение элементов отслеживания, содержащих реперные объекты и прикрепленных к нижней челюсти человека и к верхней челюсти человека или к части анатомической структуры человека, которая находится в неподвижном соединении с верхней челюстью, систему управления, включающую в себя первую подсистему для управления операциями по меньшей мере одной камеры, и вторую подсистему, содержащую средства обработки визуальной информации для обнаружения проекций и определения позиций элемента отслеживания на изображениях, захваченных по меньшей мере одной камерой, и для использования этой информации применительно к цифровой модели, изображающей твердую ткань по меньшей мере нижней челюсти, а также для генерирования динамической цифровой модели, подлежащей показу на дисплее, который визуализирует движение твердой ткани нижней челюсти в соответствии со сфотографированным движением реперных объектов, при этом устройство дополнительно содержит медицинский аппарат для формирования рентгеновских изображений, имеющий рентгеновский источник и детектор рентгеновского изображения, а система управления дополнительно содержит третью подсистему, которая включает в себя функции управления, относящиеся к управлению операциями аппарата для формирования рентгеновских изображений для получения информации краниального рентгеновского снимка и для генерирования КТ-реконструкции краниальной анатомической структуры, при этом по меньшей мере одна камера, предназначенная для фотографирования движения элементов отслеживания, является физической частью медицинского аппарата для формирования рентгеновских изображений.

Способ диагностики наличий подвижности нижней челюсти и устройство для его реализации // 2628064

Группа изобретений включает устройство для диагностики движений и усилий зубного рядя нижней челюсти относительно зубного ряда верхней челюсти и способ диагностики с использованием устройства, относится к области медицины и может быть использована в стоматологической практике.

Способ пространственного переноса положения верхней челюсти с учетом индивидуальных параметров, окклюзионная вилка с определением положения в пространстве и приспособление для позиционирования модели верхней челюсти в пространстве для реализации этого способа // 2602044

Группа изобретений включает окклюзионную вилку с определением положения в пространстве, приспособление для позиционирования модели верхней челюсти в пространстве и способ пространственного переноса положения верхней челюсти с учетом индивидуальных параметров пациента, относится к ортопедической стоматологии и может быть использована для точного клинически определяемого правильного расположения модели верхней челюсти в артикуляторе.

Способ щадящего протезирования адгезионными полукоронками // 2508069

Изобретение относится к стоматологии и предназначено для применения в ортопедической и терапевтической стоматологии. Создают гипсовые модели челюстей пациента.

Способ нахождения проекции протетической плоскости на лице человека и устройство для его реализации // 2504345

Группа изобретений относится к медицине, а именно к стоматологии, и предназначено для нахождения проекции протетической плоскости на лице человека. Для этого используют устройство для регистрации сагиттального суставного пути, содержащее U-образно изогнутую дугу, которая идет от области височно-нижнечелюстных суставов до центральных резцов верхней челюсти.

Устройство слежения за жевательными движениями (варианты) и наушник // 2504330

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования движения тела человека. В первом варианте устройство выполнено с возможностью установки на голове пользователя в области его височной и/или жевательной мускулатуры и включает датчик Холла, по меньшей мере, один постоянный магнит, установленные с возможностью взаимного смещения в упруго деформируемом корпусе, и блок управления и обработки информации.

Способ экспресс-диагностики электронным стетоскопом littmann первопричины болевой патологии головы и шеи // 2495644

Изобретение относится к медицине. Производят регистрацию звуковых шумов с помощью электронного стетоскопа Littmann.

Устройство для лечения аномального положения нижней челюсти // 2408324

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечения аномального положения нижней челюсти. .