RU2738009C1

RU2738009C1 - Method for creating three-dimensional basic model of dentoalveolar apparatus

Info

Publication number: RU2738009C1
Application number: RU2020120356A
Authority: RU
Inventors: Сергей Федорович Тернов
Original assignee: Сергей Федорович Тернов
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-12-07
Also published as: WO2021256962A1

Abstract

FIELD: medical and technical information technologies.

SUBSTANCE: invention refers to medical and technical information technologies, namely to creation of three-dimensional models in dentistry. Disclosed is a method in which at the first stage, scanning of at least ½ crown of each separate tooth is performed in process of eruption to create and preserve a three-dimensional base model of their natural shape. At the stage of formation of dentoalveolar apparatus with destruction of at least one tooth using a three-dimensional base model of a specific tooth, their natural shape is restored, and if observing the presence of indications, an orthodontic correction is performed. Fully formed by 17–21 dentoalveolar apparatus is scanned, obtained digital three-dimensional model of formed dentoalveolar apparatus with preserved natural shape of all teeth, their arrangement in dentitions and ratio of jaws as a whole are entered into data base.

EFFECT: invention provides accurate information on the natural form of teeth and jaws without acquired defects.

1 cl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Заявляемое изобретение относится к области медико-технических информационных технологий, а именно к созданию трехмерных моделей в стоматологии.The claimed invention relates to the field of medical and technical information technology, namely to the creation of three-dimensional models in dentistry.

Уровень техникиState of the art

Формирование зубочелюстного аппарата заканчивается в 17-21 год. До этого момента зубочелюстной аппарат и его функция не сформированы, а значит и его цифровая модель, полученная до этого момента не может выступать в качестве базовой модели для оценки патологических изменений и восстановления утраченных структур зубочелюстного аппарата в процессе его функционирования в будущем.The formation of the dentoalveolar apparatus ends at 17-21 years. Until this moment, the dentoalveolar apparatus and its function have not been formed, which means that its digital model obtained up to this point cannot act as a basic model for assessing pathological changes and restoring the lost structures of the dentoalveolar apparatus in the process of its functioning in the future.

Исходя из вышесказанного, базовую трехмерную модель зубочелюстного аппарата необходимо получать не ранее 17-21-летнего возраста. Однако, согласно существующей статистике, к 12 годам у 80% детей присутствует уже 3-4 пломбы, а к 20 годам их количество увеличивается. Современные технологии реставрации зубов не позволяют в точности воссоздать природную форму зуба. В свою очередь, изменение формы зуба приводит к изменениям структур и функций всего зубочелюстного аппарата. То есть, реставрируя разрушенный зуб в процессе формирования зубочелюстного аппарата, стоматолог вторгается в его функцию, нарушая этот процесс. Поэтому при существующем уровне развития технологий и уровне заболеваемости кариесом у нас практически нет шансов получить базовую трехмерную модель полностью сформированного зубочелюстного аппарата с функцией и формой зубов, заложенными ему природой.Based on the foregoing, the basic three-dimensional model of the dentoalveolar apparatus should be obtained no earlier than 17-21 years of age. However, according to existing statistics, by the age of 12, 80% of children already have 3-4 fillings, and by the age of 20, their number increases. Modern technologies of dental restoration do not allow to accurately recreate the natural shape of the tooth. In turn, a change in the shape of the tooth leads to changes in the structures and functions of the entire dentoalveolar apparatus. That is, restoring a destroyed tooth during the formation of the dentition, the dentist invades its function, disrupting this process. Therefore, given the current level of technology development and the incidence of caries, we have practically no chances to obtain a basic three-dimensional model of a fully formed dentoalveolar apparatus with the function and shape of teeth laid down by nature.

Известен способ сопоставления виртуальных моделей зубных рядов (патент RU 23738993 опубл. 27.11.2009), в котором 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.There is a known method of comparing virtual models of dentition (patent RU 23738993 publ. 27.11.2009), in which physical models of dentition and an occlusal register obtained by imprinting teeth when jaws are compressed are made. The surface of the dentition of physical models is scanned, two-sided scanning of the occlusal register is performed, thereby forming a complex digital model of the occlusal register, and the formed complex digital model of the occlusal register is virtually compared with the surface of the models of the dentition.

Известное техническое решения не позволяет сделать точную копию утраченного зуба, процесс формирования виртуальной коронки зуба на основе известных библиотек зубов - достаточно сложный, трудоемкий, требует высокой профессиональной квалификации и не позволяет создать виртуальную копию утраченного зуба.The known technical solution does not allow making an exact copy of a lost tooth; the process of forming a virtual crown of a tooth based on known tooth libraries is rather complicated, laborious, requires high professional qualifications and does not allow creating a virtual copy of a lost tooth.

Известен способ создания банка данных зубочелюстной системы (http://dentart.org/?p=119), при котором регистрируют состояние зубочелюстного аппарата с помощью фотосъемки. Съемку один раз в пять-десять лет осуществляют с применением стоматологических зеркал с полным отражением верхнего и нижнего зубного ряда. Съемка ведется фото- либо видеоаппаратурой, которая способна отражать 2D-информацию.There is a known method of creating a database of the dentoalveolar system (http://dentart.org/?p=119), in which the state of the dentoalveolar apparatus is recorded using photography. Filming once every five to ten years is carried out using dental mirrors with full reflection of the upper and lower dentition. Shooting is carried out with photo or video equipment, which is capable of reflecting 2D information.

Недостатком данного способа является то, что данные о зубном ряде сохраняются в 2D-формате. Данная информация может служить только в качестве некоторых визуальных ориентиров в работе стоматолога и не позволяет произвести трехмерную копию коронки зуба и зубного ряда в целом.The disadvantage of this method is that the data on the dentition is saved in 2D format. This information can only serve as some visual reference points in the dentist's work and does not allow making a three-dimensional copy of the crown of the tooth and the dentition as a whole.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая задача направлена на создание трехмерной базовой модели сформированного зубочелюстного аппарата с точной информацией о природной форме зубов и челюстей без приобретенных дефектов.The technical problem is aimed at creating a three-dimensional basic model of the formed dentoalveolar apparatus with accurate information about the natural shape of teeth and jaws without acquired defects.

Техническая задача решается тем, что в способе создания трехмерной базовой модели зубочелюстного аппарата, включающем сканирование и оцифровывание данных сканирования, согласно предложенному решению, выполняют сканирование каждого отдельного зуба по мере прорезывания, причем сканирование осуществляют при прорезывании не менее ¹Л коронки зуба для создания и сохранения трехмерной базовой модели их природной формы, при разрушении не менее одного зуба на этапе формирования зубочелюстного аппарата, используя трехмерную базовую модель конкретного зуба, восстанавливают их природную форму, сохраняя при этом физиологический процесс формирования зубочелюстного аппарата, при наличии показаний проводят ортодонтическую коррекцию, по достижении 17-21 года полностью сформированный зубочелюстной аппарат сканируют, полученную цифровую трехмерную модель сформированного зубочелюстного аппарата с сохраненной природной формой всех зубов, их расположением в зубных рядах и соотношением челюстей в целом вносят в базу данных. Осуществление изобретенияThe technical problem is solved by the fact that in the method for creating a three-dimensional basic model of the dentoalveolar apparatus, including scanning and digitizing scan data, according to the proposed solution, each individual tooth is scanned as it erupts, and the scanning is performed when erupting at least ¹ L of the tooth crown to create and preserve a three-dimensional basic model of their natural shape, with the destruction of at least one tooth at the stage of formation of the dentoalveolar apparatus, using a three-dimensional base model of a particular tooth, restore their natural shape, while maintaining the physiological process of formation of the dentoalveolar apparatus, if indicated, orthodontic correction is performed, upon reaching 17 -21 years, the fully formed dentoalveolar apparatus is scanned, the resulting digital three-dimensional model of the formed dentoalveolar apparatus with the preserved natural shape of all teeth, their arrangement in the dentition and the ratio of the jaws as a whole yat to the database. Implementation of the invention

Для получения базовой модели полностью сформированного зубочелюстного аппарата пациента необходимо сохранить природную форму всех зубов (если не показано иное) по мере их прорезывания. При этом зубочелюстная система еще не сформирована и будет меняться в процессе роста ребенка, но прорезавшийся постоянный зуб имеет уже окончательно сформированную форму, он может изменить свое положение в зубном ряду, форму - нет. 3D-сканирование делают, когда зуб прорезался не менее

объема коронки зуба. Имея сохраненную 3D-модель, соответствующую форме коронковой части каждого постоянного зуба до его заболевания, возможно воссоздать ее, не нарушив физиологический процесс дальнейшего развития зубочелюстной системы. При восстановлении 3D-модель разрушенного зуба по сохранившимся участкам сопоставляют с его 3D-моделью до разрушения и создают трехмерную модель протезной конструкции, замещающей отсутствующий фрагмент. Восстановив таким образом разрушенный зуб, мы восстанавливаем его точную природную форму, которую он имел до заболевания, тем самым не нарушая существовавший в организме баланс и функцию зубочелюстного аппарата. Полностью сформированный к 17-21 годам зубочелюстной аппарат сканируют, полученную цифровую трехмерную модель сформированного зубочелюстного аппарата с сохраненной природной формой всех зубов, их расположением в зубных рядах и соотношением челюстей в целом вносят в базу данных. Перед каждым сканированием рекомендовано проведение чистки зубов.To obtain a basic model of a fully formed dentition of a patient, it is necessary to preserve the natural shape of all teeth (unless otherwise indicated) as they erupt. At the same time, the dentition has not yet been formed and will change in the process of the child's growth, but the erupted permanent tooth has a completely formed shape, it can change its position in the dentition, but the shape does not. 3D scanning is done when the tooth has erupted at least

the volume of the tooth crown. Having a saved 3D model corresponding to the shape of the coronal part of each permanent tooth before its disease, it is possible to recreate it without disturbing the physiological process of further development of the dentition. When restoring, a 3D model of a destroyed tooth in the remaining areas is compared with its 3D model before destruction and a 3D model of a prosthetic structure is created that replaces the missing fragment. Having thus restored the destroyed tooth, we restore its exact natural form, which it had before the disease, thereby not disturbing the balance and function of the dentition that existed in the body. The dentoalveolar apparatus fully formed by the age of 17-21 is scanned, the resulting digital three-dimensional model of the formed dentoalveolar apparatus with the preserved natural shape of all teeth, their location in the dentition and the ratio of the jaws as a whole is entered into the database. Teeth brushing is recommended before each scan.

Предложенное решение позволяет сохранить не только природную форму каждого конкретного зуба, но и, как следствие, избежать нарушения функций и деформаций всего зубочелюстного аппарата в процессе его формирования, что в свою очередь позволит нам в 17-21-летнем возрасте получить базовую трехмерную модель полностью сформированного зубочелюстного аппарата с сохраненными природными формами зубов, зубных рядов, челюстей и функции в целом.The proposed solution allows us to preserve not only the natural shape of each particular tooth, but also, as a result, to avoid dysfunctions and deformations of the entire dentoalveolar apparatus in the process of its formation, which in turn will allow us at the age of 17-21 to obtain a basic three-dimensional model of a fully formed dentoalveolar apparatus with preserved natural forms of teeth, dentition, jaws and function in general.

Claims

A method for creating a three-dimensional basic model of a dentoalveolar apparatus, including scanning and digitizing scan data, characterized in that scanning of each individual tooth is performed as it erupts, and the scanning is performed during eruption at least

tooth crowns to create and preserve a three-dimensional basic model of their natural shape, with the destruction of at least one tooth at the stage of formation of the dentoalveolar apparatus, using a three-dimensional base model of a particular tooth, restore their natural shape, while maintaining the physiological process of formation of the dentoalveolar apparatus, if indicated, carry out orthodontic correction, upon reaching the age of 17-21, the fully formed dentoalveolar apparatus is scanned, the obtained digital three-dimensional model of the formed dentoalveolar apparatus with the preserved natural shape of all teeth, their location in the dentition and the ratio of the jaws as a whole is entered into the database.