Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

INFORMATION SYSTEM OF DIAGNOSTICS ANOMALY FORMS DENTAL ARCHES FOR PLANNING ORTODONTIC TREATMENT

Zhulev E.N. 1 Bukhnin A.V. 2 Kupriyanova O.G. 1 Nikolaeva E.Yu. 1 Bragina O.M. 1
1 Nizhny Novgorod state medical Academy Ministry of health of Russia
2 Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseeva
The paper addresses the issues of diagnostics and treatment strategies in addressing the morphological changes in the structure of dental system. The conclusion about the desirability of revising the conventional traditional patterns of diagnosis, which in turn will enhance the efficiency of orthodontic treatment. The work was the development of a computer program determine the shortage of places in difficult clinical situations. The information system allows you to assess the situation on a digital image of the teeth plaster model of the jaw of the patient, to determine the shape and asymmetry of the dental arch to treat, select a normal shape dental arch and to calculate the parameters that characterize the lack of space to accommodate the teeth and eliminate the asymmetry of the structure of the dental arch.
asymmetry
orthodontic treatment
lack of space
extraction of teeth
diagnostics

Планирование лечения больных должно основываться на тщательном клиническом и параклиническом обследовании, на индивидуальном подходе с учетом комплекса характерных антропометрических и рентгеноцефалометрических показателей (W.R. Proffit, 2006). Кроме того, отсутствие точных данных о клиническом, рентгенологическом и антропометрическом обследовании пациентов, например, для определения показаний к удалению или сохранению зубов, в конкретных клинических условиях требует пересмотра общепринятых традиционных схем, что в свою очередь будет способствовать повышению эффективности ортодонтического лечения.

Целью исследования явилась разработка информационной системы диагностики аномалий формы зубных дуг для планирования ортодонтического лечения.

Для решения этой цели нами были обследованы и приняты на лечение 100 пациентов с аномалиями зубочелюстной системы I и II класса Энгля в возрасте от 14 до 35 лет, которые имели показания к удалению зубов.

Обследование принятых на лечение пациентов состояло из клинического обследования, биометрического изучения диагностических моделей челюстей и рентгеноцефалометрического ана­лиза ТРГ головы в боковой проекции до и после ортодонтического лечения. Данные исследования подвергались статистическому изучению непараметрическими методами. На основании полученных данных была разработана экспертная система для ЭВМ.

Для автоматизации процесса определения дефицита места для размещения зубов была разработана информационная система "Анализ аномальной формы зубных дуг для планирования ортодонтического лечения" ("Dental Cast Analysis"). Она представляет собой расширение для программы с открытым исходным кодом "ImageJ", которая широко применяется в биомедицинских исследованиях и других дисциплинах, связанных с анализом изображений. Информационная система написана на языке программирования Java.

Информационная система позволяет оценить положение зубов на цифровом снимке гипсовой модели челюсти пациента, определить форму, размер и асимметрию зубной дуги до лечения, задать форму нормальной зубной дуги и рассчитать параметры, характеризующие дефицит места для размещения зубов и устранения асимметрии строения зубной дуги. К параметрам, характеризующим дефицит места, были отнесены:

1. разница между длиной зубной дуги до лечения и суммой мезио-дистальной ширины зубов;

2. разница между длиной нормальной зубной дуги и суммой мезио-дистальной ширины зубов.

К параметрам, характеризующим асимметрию, были отнесены:

1. разница между суммой мезио-дистальной ширины зубов слева и справа;

2. разница между шириной зубной дуги по отношению к оси ординат для зубов левой и правой стороны.

Информационная система состоит из следующих разделов:

1. Загрузка изображения диагностической модели для анализа.

2. Задание масштаба изображения (Рис. 1).

Рис.1. Изображение гипсовой модели и масштабирование

3. Запуск расширения "Анализ гипсовых моделей". Выбрать тип челюсти, для которой загружено изображение: верхняя или нижняя.

4. Последовательно для каждого зуба указать мезио-дистальный размер, щелкая мышью в нужных точках межзубных контактных пунктов, начиная с крайней левой нижней точки зубной дуги. По окончании разметки моляров будут автоматически отображены оси абсцисс (проходящая от точки между первым и вторым моляром слева до точки между первым и вторым моляром справа) и ординат (проходящая от точки между центральными резцами до оси абсцисс перпендикулярно ей) (Рис. 2).

Рис. 2. Маркировка мезио-дистальных размеров зубов

5. Анализ аномальной (текущей) зубной дуги. После разметки мезио-дистальных размеров зубов будет отображена аномальная форма зубной дуги, проходящая через точки между соседними зубами. Из центра каждого зуба проведены перпендикуляры к оси ординат (отрезки красного цвета) (Рис. 3).


Рис. 3. Анализ аномальной формы зубной дуги

В новом окне будет показана общая длина зубной дуги и сумма мезио-дистальных размеров зубов (табл.1).

Таблица 1

Цифровые параметры зубной дуги

Анализ текущей зубной дуги

Длина зубной дуги

111,827

Сумма мезио-дистальных размеров зубов

 

108,859

6. Анализ нормальной зубной дуги. На экране отображается нормальная зубная дуга, представляющая собой полуэллипс для верхней челюсти и параболу для нижней с центром в точке между центральными резцами. Автоматически выстраивается новая ось абсцисс (проходящая от точки между первым и вторым моляром слева до точки между первым и вторым моляром справа) и ординат (проходящая от точки между центральными резцами до оси абсцисс перпендикулярно ей). Вдоль нормальной зубной дуги будут расположены эллипсы зеленого цвета, обозначающие соответствующие зубы (мезио-дистальные размеры эллипсов равны мезио-дистальным размерам зубов). Из центра каждого зуба, расположенного вдоль нормальной зубной дуги, проведен перпендикуляр к оси ординат нормальной дуги (отрезки зеленого цвета). Кроме того, для каждого зуба проведен отрезок от текущего центра до нормального, обозначающий необходимый сдвиг зуба при ортодонтическом лечении (Рис. 4).


Рис. 4. Анализ нормальной формы зубной дуги

В новом окне будут отображаться параметры, характеризующие дефицит места для размещения зубов и асимметрию зубной дуги, а также для каждого зуба отображается его мезио-дистальный размер, необходимый сдвиг от текущего положения до нормального, расстояние от текущего положения зуба до текущей оси ординат и расстояние от нормального положения до нормальной оси ординат (Рис. 5).


Рис.5. Окно анализа гипсовых моделей челюстей

Все параметры можно скопировать в буфер обмена нажатием кнопки "Скопировать", после чего их можно вставить в программу табличный процессор, например Microsoft Excel.

Таким образом, разработанная нами информационная система диагностики аномалий формы зубных дуг помогает анализировать и получать цифровое значение дефицита места в зубных рядах, степень отклонения от нормы в положении каждого зуба, а также асимметрию в строении зубных рядов, что позволяет решать вопросы об удалении или сохранении зубов в сложных клинических случаях и планировать комплекс ортодонтических мероприятий для устранения аномалий зубочелюстной системы.

Рецензенты:

Казарина Л.Н., д.м.н., профессор, зав. кафедрой пропедевтической стоматологии ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Минздрава России», г. Нижний Новгород;

Косюга С.Ю., д.м.н., профессор, зав. кафедрой стоматологии детского возраста ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Минздрава России», г. Нижний Новгород.