RU2496445C1 - Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images - Google Patents
Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496445C1 RU2496445C1 RU2012133262/14A RU2012133262A RU2496445C1 RU 2496445 C1 RU2496445 C1 RU 2496445C1 RU 2012133262/14 A RU2012133262/14 A RU 2012133262/14A RU 2012133262 A RU2012133262 A RU 2012133262A RU 2496445 C1 RU2496445 C1 RU 2496445C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- head
- dentition
- model
- models
- occlusal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ортопедической стоматологии и ортодонтии, конкретно - к компьютерной диагностике состояния зубочелюстной системы для последующего лечения с наглядным представлением ожидаемых результатов. The invention relates to orthopedic dentistry and orthodontics, and in particular to computer diagnostics of the state of the dentofacial system for subsequent treatment with a visual representation of the expected results.
Известен способ компьютерной визуализации зубных рядов в голове путем сопоставления цифровых изображений, включающий изготовление физических моделей верхнего и нижнего зубных рядов с последующим их сканированием; получение оптического слепка черепно-лицевой области головы и аналогичного слепка с размещенным во рту ортопедическим оттиском с присоединенным к нему реперным объектом; формирование из отдельных 3D-моделей промежуточной комплексной модели с последующим удалением из нее ряда фрагментов для получения окончательной 3D-модели: см. патент RU 2306113 С2.A known method of computer visualization of dentitions in the head by comparing digital images, including the manufacture of physical models of the upper and lower dentitions with their subsequent scanning; obtaining an optical impression of the craniofacial region of the head and a similar impression with an orthopedic impression placed in the mouth with a reference object attached to it; the formation of separate 3D models of an intermediate complex model with the subsequent removal of a number of fragments from it to obtain the final 3D model: see patent RU 2306113 C2.
Этот известный способ компьютерной визуализации зубных рядов в голове путем сопоставления цифровых изображений является аналогом и прототипом предлагаемого изобретения. В известном способе оптические слепки черепно-лицевой области головы получают при нахождении зубных рядов в разомкнутом положении, для улыбающегося лица пациента, то есть при наличии фактора влияния мягких тканей, снижающего точность определения местоположения зубных рядов в голове. Дополнительные погрешности вносятся видом конкретно используемого реперного объекта, операциями повторного сканирования моделей челюстей и т.д. В конечном счете, известный способ позволяет получить окончательную 3D-модель, по которой возможно лишь оценить визуально внешнюю эстетику лица пациента, то есть известный способ-прототип не обеспечивает необходимую для лечения диагностику зубочелюстной системы.This known method of computer visualization of dentitions in the head by comparing digital images is an analogue and prototype of the invention. In the known method, optical casts of the craniofacial region of the head are obtained when the dentition is in the open position for the smiling face of the patient, that is, if there is a factor of influence of soft tissues that reduces the accuracy of determining the location of the dentition in the head. Additional errors are introduced by the type of reference object used specifically, operations of repeated scanning of jaw models, etc. Ultimately, the known method allows you to get the final 3D model, according to which it is only possible to visually assess the external aesthetics of the patient’s face, that is, the known prototype method does not provide the necessary diagnosis of dentition for treatment.
Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи повышения точности способа компьютерной визуализации зубных рядов в голове путем сопоставления цифровых изображений - с тем, чтобы обеспечить диагностику зубочелюстной системы в степени, необходимой и достаточной для проведения успешного лечения с наглядным представлением прогнозируемых результатов.The claimed invention is aimed at solving the technical problem of increasing the accuracy of the method of computer visualization of dentitions in the head by comparing digital images in order to provide diagnosis of the dentofacial system to the extent necessary and sufficient for successful treatment with a visual representation of the predicted results.
Поставленная задача решается тем, что в способе компьютерной визуализации зубных рядов в голове путем сопоставления цифровых изображений, включающем изготовление физических моделей верхнего и нижнего зубных рядов с последующим их сканированием; получение оптического слепка черепно-лицевой области головы и аналогичного слепка с размещенным во рту ортопедическим оттиском с присоединенным к нему реперным объектом; формирование из отдельных 3D-моделей промежуточной комплексной модели с последующим удалением из нее ряда фрагментов для получения окончательной 3D-модели, - согласно изобретению, - ортопедический оттиск выполняют для окклюзионных поверхностей обоих зубных рядов одновременно, в положении привычной окклюзии; реперный объект изготавливают в форме прямоугольного параллелепипеда и присоединяют к оттиску спереди в области фронтальной группы зубов, при нахождении вязкой оттискной массы в полости рта для образования неразъемного окклюзионно-реперного шаблона после отверждения массы, причем взаимно-перпендикулярные грани реперного параллелепипеда ориентируют параллельно окклюзионной, сагиттальной и туберальной плоскостям; 3D-модели обоих зубных рядов сопоставляют по окклюзионно-реперному шаблону; оптические слепки черепно-лицевой области головы получают при нахождении зубных рядов в сомкнутом положении привычной окклюзии; в промежуточную комплексную модель включают правильно сопоставленные 3D-модели верхнего зубного ряда и нижнего зубного ряда, окклюзионно-реперного шаблона и обоих оптических слепков; из промежуточной комплексной модели удаляют модель окклюзионно-реперного шаблона и модель черепно-лицевой области головы с шаблоном во рту, получая окончательную 3D-модель «голова-зубные ряды».The problem is solved in that in the method of computer visualization of the dentition in the head by comparing digital images, including the manufacture of physical models of the upper and lower dentition with their subsequent scanning; obtaining an optical impression of the craniofacial region of the head and a similar impression with an orthopedic impression placed in the mouth with a reference object attached to it; the formation of individual 3D models of an intermediate complex model with the subsequent removal of a number of fragments from it to obtain the final 3D model, according to the invention, an orthopedic impression is performed for the occlusal surfaces of both dentitions at the same time, in the position of the usual occlusion; the reference object is made in the form of a rectangular parallelepiped and attached to the front imprint in the area of the frontal group of teeth, when a viscous impression mass is found in the oral cavity to form an integral occlusal-reference template after the mass has cured, and the mutually perpendicular faces of the reference parallelepiped are oriented parallel to the occlusal, sagittal and tubular planes; 3D models of both dentitions are compared according to the occlusal reference pattern; optical casts of the craniofacial region of the head are obtained when the dentition is in the closed position of the usual occlusion; the intermediate complex model includes correctly matched 3D models of the upper dentition and lower dentition, occlusal-reference template and both optical casts; from the intermediate complex model, the occlusal reference pattern model and the model of the craniofacial region of the head with the pattern in the mouth are removed, obtaining the final 3D head-to-dentition model.
В частных случаях осуществления изобретения:In particular cases of the invention:
- крепление реперного параллелепипеда к ортопедическому оттиску осуществляют посредством выступающих из грани параллелепипеда, преимущественно пластинчатых, элементов, вдавливаемых в оттискную массу;- fastening the reference box to the orthopedic print is carried out by protruding from the face of the box, mainly lamellar, elements pressed into the impression mass;
- реперный параллелепипед имеет размеры (мм): длина по направлению к зубам 20±2, ширина 50±5, высота 20±2.- reference box has dimensions (mm): length towards the teeth 20 ± 2, width 50 ± 5, height 20 ± 2.
От изобретения ожидается технический результат, совпадающий с существом решаемой задачи.A technical result is expected from the invention that coincides with the essence of the problem being solved.
Существо изобретения иллюстрируют фигуры: The invention is illustrated by the figures:
ФИГ.1. Реперный объект: вид спереди и вид сзади.FIG. 1. Reference object: front view and rear view.
ФИГ.2. Окклюзионно-реперный шаблон (показан на фото совместно с физическими моделями зубных рядов).FIG. 2. Occlusal reference pattern (shown in the photo in conjunction with physical models of dentition).
ФИГ.3. Сопоставленные 3D-модели зубных рядов с окклюзионно-реперным шаблоном.FIG. 3. Associated 3D models of dentition with occlusal reference pattern.
ФИГ.4. Оптический слепок головы и аналогичный слепок с размещенным во рту окклюзионно-реперным шаблоном.FIG. 4. An optical impression of the head and a similar impression with an occlusal reference pattern placed in the mouth.
ФИГ.5. Промежуточная комплексная 3D-модель, совмещающая отдельные 3D-модели.FIG. 5. An intermediate integrated 3D model that combines individual 3D models.
ФИГ. 6. Окончательная 3D-модель «голова-зубные ряды».FIG. 6. The final 3D model of “head-to-dentition”.
Предлагаемый способ компьютерной визуализации зубных рядов в голове путем сопоставления цифровых изображений включает изготовление и использование физических объектов, с созданием их виртуальных компьютерных моделей при помощи лазерных 3D-сканеров медицинского назначения.The proposed method of computerized visualization of dentitions in the head by comparing digital images involves the manufacture and use of physical objects, with the creation of their virtual computer models using laser 3D scanners for medical purposes.
На начальном этапе изготавливают ортопедический оттиск для окклюзионных поверхностей обоих зубных рядов одновременно, в положении привычной окклюзии. К этому двойному оттиску крепят спереди, в области фронтальной группы зубов, предварительно изготовленный реперный объект. Показанный на ФИГ.1, он имеет вид прямоугольного параллелепипеда (бруска), с верхней гранью В и передней гранью П; задняя грань, примыкающая к оттиску, снабжена выступающими пластинчатыми элементами 1 и 2. С их помощью реперный параллелепипед крепят к вязкой оттискной массе, находящейся в полости рта, до ее отверждения. При этом параллелепипед ориентируют взаимно-перпендикулярными гранями параллельно окклюзионной, сагиттальной и туберальной плоскостям, а затем выступающие пластины параллелепипеда вдавливают в оттискную массу. После затвердевания оттискной массы получают неразъемный окклюзионно-реперный шаблон: показан на ФИГ.2 совмещенным с физическими моделями верхнего и нижнего зубных рядов.At the initial stage, an orthopedic impression is made for the occlusal surfaces of both dentitions at the same time, in the position of the usual occlusion. A prefabricated reference object is attached to this double impression in front of the frontal group of teeth. Shown in FIG. 1, it has the form of a rectangular parallelepiped (bar), with the upper face B and the front face P; the posterior face adjacent to the impression is provided with
Окклюзионно-реперный шаблон сканируют и используют, чтобы сопоставить выполняемые 3D-модели зубных рядов по окклюзии. Для этого предварительно изготавливают, по снимаемым оттискам, физические модели обоих зубных рядов. Заложенной в медицинский сканер программой предусмотрено сканирование последовательно моделей верхнего, а затем нижнего зубных рядов, после чего запрашивается окклюзионно-реперный шаблон. Его накладывают на модель нижнего зубного ряда по зубным отпечаткам и производят сканирование, в том числе отпечатков верхних зубов. Это позволяет осуществить присоединение 3D-модели верхнего зубного ряда: см. ФИГ.3. Таким образом получают 3D-модели обоих зубных рядов, правильно сопоставленные в положении привычной окклюзии.The occlusal reference pattern is scanned and used to correlate the performed 3D occlusion dentition models. For this, physical models of both dentitions are preliminarily made, according to removable prints. The program embedded in the medical scanner provides for scanning sequentially models of the upper and then lower dentition, after which an occlusal reference pattern is requested. It is superimposed on the model of the lower dentition by dental prints and scans are made, including prints of the upper teeth. This allows you to connect 3D models of the upper dentition: see FIG. 3. In this way, 3D models of both dentitions are obtained that are correctly matched in the position of familiar occlusion.
Дополнительно к описанным операциям способ согласно изобретению включает также создание оптического слепка черепно-лицевой области головы при нахождении зубных рядов в сомкнутом положении привычной окклюзии, а также создание аналогичного слепка с размещенным (удерживаемым) во рту окклюзионно-реперным шаблоном: см. ФИГ.4. Оба эти слепка совмещают по точечным виртуальным маркерам (меткам), нанесенным на лобной поверхности головы.In addition to the described operations, the method according to the invention also includes the creation of an optical impression of the craniofacial region of the head when the dentition is in the closed position of the usual occlusion, as well as the creation of a similar impression with an occlusal reference template placed (held) in the mouth: see FIG. 4. Both of these casts are combined using virtual point markers (marks) applied to the frontal surface of the head.
Таким образом, получают пять 3D-моделей:Thus, five 3D models are obtained:
- верхнего зубного ряда - МОДЕЛЬ 1,- upper dentition -
- нижнего зубного ряда - МОДЕЛЬ 2,- lower dentition -
- окклюзионно-реперного шаблона - МОДЕЛЬ 3,- occlusal reference pattern - MODEL 3,
- головы с сомкнутыми зубными рядами - МОДЕЛЬ 4,- heads with closed dentition - MODEL 4,
- головы с сомкнутыми зубными рядами, с окклюзионно-реперным шаблоном во рту - МОДЕЛЬ 5.- heads with closed dentition, with an occlusal reference pattern in the mouth - MODEL 5.
Далее перечисленные пять МОДЕЛЕЙ совмещают, пользуясь окклюзионно-реперным шаблоном (с нанесенными на грани параллелепипеда маркерами), в промежуточную комплексную 3D-модель: см. ФИГ.5. В заключительной операции из этого цифрового изображения удаляют МОДЕЛЬ 3 и МОДЕЛЬ 5. Конечным результатом является комплексная 3D-модель головы с корректно расположенными в ней зубными рядами, находящимися в положении привычной окклюзии: ФИГ.6.Further, the listed five MODELS are combined using an occlusal-reference template (with markers on the edges of the box) into an intermediate complex 3D model: see FIG. 5. In the final operation, MODEL 3 and MODEL 5 are removed from this digital image. The end result is a comprehensive 3D model of the head with dentition correctly located in it and in the position of the usual occlusion: FIG.6.
Дополнительно к изложенному описанию предлагаемого способа необходимо отметить следующее:In addition to the description of the proposed method, the following should be noted:
1) Реперный параллелепипед проектируют компьютерным методом, при помощи 3D-плоттера, и изготавливают из предлагаемого к плоттеру материала (например, кварцевый песок с клеящим составом). Оптимальные для параллелепипеда размеры одновременно являются максимально возможными для используемого медицинского сканера (мм): длина (по направлению к зубам) 20±2, ширина 50±5, высота 20±2. Эти размеры, не создавая неудобств для пациента при удержании окклюзионно-реперного шаблона во рту, обеспечивают высокую точность при последующем сопоставлении 3D-моделей; для повышения точности и облегчения операции на одну или несколько граней параллелепипеда наносят виртуальные точечные маркеры (при помощи специальной компьютерной программы).1) The reference box is designed using a computer method using a 3D plotter, and is made of the material proposed for the plotter (for example, quartz sand with adhesive). Optimum dimensions for the box are at the same time the maximum possible for the used medical scanner (mm): length (towards the teeth) 20 ± 2, width 50 ± 5, height 20 ± 2. These sizes, without creating any inconvenience for the patient when holding the occlusal-reference template in the mouth, provide high accuracy in the subsequent comparison of 3D models; To increase accuracy and facilitate operation, virtual point markers are applied to one or several faces of the box (using a special computer program).
2) Для предлагаемого способа является частным случаем описанное крепление реперного параллелепипеда к двойному ортопедическому оттиску посредством выступающих из грани параллелепипеда элементов в виде пластин. Вид этих элементов, их количество и расположение могут быть различными.2) For the proposed method, it is a particular case of the described fastening of the reference parallelepiped to a double orthopedic print by means of plate-shaped elements protruding from the face of the parallelepiped. The appearance of these elements, their quantity and location may be different.
Описанный согласно изобретению способ обеспечивает получение точной 3D-модели головы с корректно расположенными в ней зубными рядами, находящимися в положении привычной окклюзии. Полученная окончательная 3D-модель «голова-зубные ряды» обеспечивает возможность диагностики зубочелюстной системы в степени, необходимой и достаточной для проведения успешного ортодонтического лечения широкого контингента пациентов, с наглядным представлением прогнозируемых результатов, включая возможность осуществления антропометрических расчетов для лица и зубных рядов. Таким образом, подтвержден ожидаемый от изобретения технический результат.The method described according to the invention provides an accurate 3D model of the head with correctly arranged dentition in the usual occlusion position. The resulting final 3D head-to-dentition model provides the possibility of diagnosing the dentoalveolar system to the extent necessary and sufficient for successful orthodontic treatment of a wide range of patients, with a visual representation of the predicted results, including the possibility of anthropometric calculations for the face and dentition. Thus, the expected technical result from the invention is confirmed.
Изобретение осуществимо на базе современных технологий и оборудования.The invention is feasible on the basis of modern technologies and equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133262/14A RU2496445C1 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133262/14A RU2496445C1 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496445C1 true RU2496445C1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133262/14A RU2496445C1 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496445C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564073C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-09-27 | Ваган Арменович Саноян | Method for denture treatment planning |
RU2722739C1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Ай Ти Эс" (ООО "Ай Ти Эс") | Diagnostic technique for current dental health |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040015327A1 (en) * | 1999-11-30 | 2004-01-22 | Orametrix, Inc. | Unified workstation for virtual craniofacial diagnosis, treatment planning and therapeutics |
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 |
RU2373893C1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-11-27 | Александр Николаевич Ряховский | Method of comparing virtual models of tooth rows |
RU2400179C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-27 | Александр Николаевич Ряховский | Virtual modelling method for making complete denture |
RU2401083C1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-10-10 | Игорь Константинович Батрак | Method for reconstruction of recorded occlusal positions on computer-generated three-dimensional models of denture and space orientation of computer-generated three-dimensional models |
-
2012
- 2012-08-03 RU RU2012133262/14A patent/RU2496445C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040015327A1 (en) * | 1999-11-30 | 2004-01-22 | Orametrix, Inc. | Unified workstation for virtual craniofacial diagnosis, treatment planning and therapeutics |
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 |
RU2373893C1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-11-27 | Александр Николаевич Ряховский | Method of comparing virtual models of tooth rows |
RU2401083C1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-10-10 | Игорь Константинович Батрак | Method for reconstruction of recorded occlusal positions on computer-generated three-dimensional models of denture and space orientation of computer-generated three-dimensional models |
RU2400179C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-09-27 | Александр Николаевич Ряховский | Virtual modelling method for making complete denture |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛЕВИЦКИЙ В.В. Разработка системы трехмерной визуализации лица и зубных рядов и ее применение в стоматологической клинике: Автореферат дисс.к.м.н. - М., 2008, с.5-18. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564073C1 (en) * | 2014-06-17 | 2015-09-27 | Ваган Арменович Саноян | Method for denture treatment planning |
RU2722739C1 (en) * | 2019-02-06 | 2020-06-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Ай Ти Эс" (ООО "Ай Ти Эс") | Diagnostic technique for current dental health |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240081965A1 (en) | Methods and systems for dental procedures | |
US11571284B2 (en) | Dental restoration molding techniques | |
US20220047357A1 (en) | One-piece dental restoration molds | |
US20240238072A1 (en) | Dental Restoration Molds | |
EP2903555B9 (en) | Mould for dental restoration | |
JP7161046B2 (en) | Digital 3D dental model system | |
CN105596106B (en) | A kind of method for being segmented modulus and complete dental arch model being gathered by computer registration combination | |
RU2401083C1 (en) | Method for reconstruction of recorded occlusal positions on computer-generated three-dimensional models of denture and space orientation of computer-generated three-dimensional models | |
RU2496445C1 (en) | Method of computer visualisation of dentitions in head by matching digital images | |
RU2458654C2 (en) | Method of taking impressions with application of individual spoon in prosthetics with orthopedic constructions | |
CN203815582U (en) | Middle guide plate used for upper jaw bone locating during orthognathic surgery | |
US20160228211A1 (en) | Crown assistance device | |
McCarty | Effect of print orientation and duration of ultraviolet curing on dimensional accuracy of 3-dimensional printed orthodontic clear aligners | |
Davis et al. | Orthodontics in the Era of Digital Innovation–A Review | |
RU2479279C1 (en) | Method for estimating effectiveness of teeth migration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140804 |