Способ создания архива природной анатомии зубов пациента Российский патент 2024 года по МПК G16H10/00 A61C13/00 A61C9/00 

Изобретение относится к стоматологии, а именно к способу создания архива анатомии зубов пациента и может быть использовано в качестве пожизненного стоматологического паспорта пациента, используемого при протезировании, при реставрации стертости зубов, коронок и мостов, виниров, имплантатов и полной реставрации зубных протезов, а также для опознания останков человека.

Известно, что анатомия зубов человека индивидуальна и неповторима дважды. У природных зубов есть индивидуальная анатомия, которая человеку нужна для огромного функционала: приёма и пережёвывания пищи, фонетики произношения речи, для опоры мышц лица. Поэтому стирание зубов или их потеря оказывают влияние на здоровье, эстетический вид человека, его речь, акт жевания и переваривания пищи в дальнейшем.

Для разрешения этой проблемы используют широко известные способы реставрации и протезирования зубов. Чтобы добиться максимально приближенного к натуральному зубу в стоматологии существуют аналоговые и цифровые методы изготовления протезов.

Проблема заключается в том, что при каждом дефекте какого-либо зуба пациент вынужден подвергаться стоматологическому вмешательству, причем вмешательство совершает врач-стоматолог, основываясь на знаниях об анатомии зубов и свои навыки, но он не может повторить анатомию зуба, идентичную природной, потому что для ее воссоздании требуется машинная точность и, главное - исходные целостные природные данные утраченных зубов. Чем больше отклонений от природной анатомии зубов, тем больше проблем с которыми может встретиться пациент. Так, неанатомичное восстановление фронтальных передних верхних четырёх зубов влечет дефект речи; неанатомичное восстановление клыков, передних верхних и нижних фронтальных групп зубов служит причиной некорректного размыкания челюстей; а неанатомичное восстановление боковых жевательных групп зубов служит причиной нарушения акта жевания.

Все эти не корректные восстановления несут за собой катастрофические последствия на челюстно-лицевую систему и на весь организм в целом.

Имея архив природной анатомии зубов (или так называемый стоматологический паспорт), пациент в любом возрасте и в любом стоматологическом учреждение утрачивает необходимость делать сканирование зубов при протезировании, реставрации, а врач имеет возможность воссоздать природную анатомию зубов на основе имеющихся достоверных данных.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание архива сведений о природной анатомии зубов пациента для использования в любое подходящее для пациента время и место на различном электронном носителе. Следует пояснить, что настоящее изобретение касается именно способа создания такого архива, тогда как созданный объект (архив) может называться иначе, например, база данных или паспорт или матрица природной анатомии зубов, но техническая суть от этого не меняется.

Из уровня техники известно создание стоматологических баз данных. Например, в патенте US2004185422A1 (A61C13/00; A61C13/38; A61C19/04; A61C9/00 , дата пуб. 2004-09-23) описана база данных для хранения данных, которая содержит стоматологические данные, относящиеся к реальным зубам, в виде оцифрованных изображений, причем оцифрованные изображения включают универсально применимые характерные для зубного ряда и/или универсально применимые характерные для зуба признаки или структурные свойства, такие как характерные для пола и/или семейства зубов, и/или характерные для биографии, и/или характерные для человека характеристики, с аномальными характеристиками или без них. При этом стоматологические данные иллюстрируют реальные зубы в виде изображений в оцифрованной форме, и эта оцифрованная форма также включает универсально применимые специфические для зубного ряда или специфические для зубов особенности или структурные свойства, такие как специфические для пола и/или специфические для семейства зубов и/или специфические для биографии и/или специфические для человека характеристики, с аномальными характеристиками или без них (п. 1 формулы), а в п. 2 формулы раскрыто создание такой базы данных для зубов реального человека. Недостатком данного решения является то, что данная база является фактически хранилищем разных снимков зубов, ее создают сохранением снимков сканированных зубов, сделанных в любой момент жизни пациента, чаще когда есть проблема. В большей степени такая база носит информационный характер и не соотносится с конкретным пациентом, она предназначена для специалистов как сборник для расширения их профессиональных навыков и знаний, но не содержит сведений о природной анатомии зубов конкретного пациента.

Также из уровня техники известен способ создания библиотеки естественных зубов ( WO2021004346A1, G06F30/00, дата публикации 2021-01-14), выбранный в качестве ближайшего аналога. Согласно описанию способ включает следующие этапы:

- запись информации об испытуемом;

- получение цифровой модели;

- сегментация зубных рядов;

- обтачивание формы зуба;

- выполнение зеркальной обработки;

- редактирование области анатомического маркера зуба;

- редактирование данных о зубном ряду;

- импорт библиотеки естественных зубов.

В описанном решении используется технология зеркального отображения для создания симметричности. Кроме того, использование созданной базы, согласно изобретению, осуществляют следующим образом: в реальных условиях, когда новому пользователю требуется стоматологическое лечение, такое как имплантация, характеристики нового пользователя можно сравнить с субъектами в базе данных. Затем предлагается найти наиболее подходящий предмет, извлечь наиболее подходящие стоматологические данные субъекта, понтические данные и данные о положении, которые будут использоваться в качестве параметров лечения.

Недостаток описанного способа в том, что для создания библиотеки зубов используется зеркальная копия утраченного зуба, а это принципиально неправильно, поскольку человек ассиметричен и в природе нет зеркальных копий, а пропорции каждого зуба имеют индивидуальные размеры, вес, объём и несут свою индивидуальную функцию.

Еще одним недостатком является то, что сведения о зубах одного пациента используются при имплантации другого, сканирование осуществляют в момент обращения пациента, что не отражает природную анатомию зубов, а фиксирует их состояние на момент сканирования.

При использовании изобретения достигается технический результат, заключающийся в сохранении сведений о биологической анатомии зубов конкретного человека для последующего воспроизведения этих данных на протяжении всей его жизни при реставрации, протезировании зубов для восстановления функции и эстетики зубов, а также в случае идентификации и опознания тела погибшего.

Технический результат достигается предлагаемым способом, заключающийся в том, что сначала снимают оттиски зубов с верхней и нижней челюсти и делают внутриротовое сканирование для получения более точных результатов, затем создают гипсовую модель, после чего сегментируют модели верхней и нижней челюсти на детали одиночных зубов, затем сканируют верхнюю и нижнюю челюсть, используя для этого технический сканер, оцифровывают полученные данные, после чего совмещают полученные результаты, причем указанные действия осуществляют в два этапа, сначала после смены всех молочных зубов на постоянные для фиксирования природного анатомического строения, и потом после формирования костной ткани и роста челюстей для актуализации окклюзионных особенностей для сохранения данных о прикусе. Полученные данные хранят на любом электронном носителе.

Далее изобретение поясняется следующими иллюстрирующими материалами:

на фиг.1-анатомия зубов человека (молочные и постоянные зубы).

На фиг.2- показаны оттиски зубов с верхней и нижней челюсти;

На фиг.3-создание гипсовой модели верхней и нижней челюсти;

На фиг.4-сегментирование модели верхней и нижней челюсти на детали одиночных зубов.

В основу изобретения положено знание о том, что человек за жизнь имеет два комплекта зубов - молочные и постоянные. Молочные зубы необходимы на период роста и формирования черепа, а затем они меняются на постоянные.

Зубные зачатки развиваются из зубной пластинки - слоя эпителиальных клеток, которые образуются из первичной эпителиальной прослойки. Первичная эпителиальная прослойка распределяется на два отдельных врастания - вестибулярный и дентальный слой. Дентальный слой формирует ряд эпителиальных зачатков, которые прорастают в окружающую соединительную ткань. И эти зачатки представляют первую стадию развития временных зубов. Далее наступает период формирования зачатков зубов, который полностью завершается к началу 5 месяца развития эмбриона. Следующий этап - гистогенез, развитие тканей зуба. В результате формирования специальных клеток и тканей развиваются различные виды тканей зуба: дентин, эмаль, пульпа, цемент, а также формируется периодонт.

Постоянные зубы закладываются в этот же период - после формирования временных зубов. Процесс развития постоянных зубов аналогичен молочным зубам. Первые моляры закладываются на пятом месяце беременности, резцы и клыки - на восьмом. Зачатки вторых маляров формируются в 3 года жизни ребенка, и последними закладываются зубы мудрости (третьи маляры) - в 5 лет. Прорезывание временного зуба начинается, когда закончено образование коронки и сформирована часть корня. Незадолго до прорезывания и постоянных, и молочных зубов происходит развитие их корней. Оно заканчивается через 2 года после появления зуба в полости рта. Спустя 2 года наступает срок резорбции (рассасывания) корней в котором помогают специальные клетки - остеокласты. Параллельно происходит формирование костной ткани из клеток периодонта для сохранения костной ткани в этот период.

Смена молочных зубов на постоянные начинается в возрасте 6-7 лет и заканчивается в возрасте 18-21 год. В процессе функционирования зубов происходит их изнашивание, называемое стертостью зубов. Степень стертости зубов может быть различна, что связанно с многими факторами такими как: возраст, приём пищи , а также с индивидуальными особенностями людей. По стертости зубов можно определить возраст человека.

Стираемость постоянных зубов выражается в балах: 0- полное отсутствие стираемости; 1-появление сошлифованных поверхностей на коронках , сглаженность и округленность вершин бугорков жевательных и режущий край центральных зубов (16-18 лет); 2-появление участков дентина на режущих краях и бугорках (20-30 лет); 3- появление больших участков дентина со стиранием всех выступающих частей коронки, эмаль сохраняется лишь в глубине бороздок и ямок (30-50 лет); 4- полное стирание эмали на жевательной поверхности , частичное стирание коронки (40-60 лет); 5- стирание половины коронки (60-70 лет); 6- полное стирание коронки до уровня шейки (60 лет и более). Временные (молочные зубы) также подвергаются стиранию, которое резко выраженно к периоду смены зубов.

С возрастом , к 18-21 году жизни происходит формирование костной ткани и роста челюстей.

Верхняя челюсть - это неподвижная парная кость. Имеет воздушную полость (пазуху), 4 поверхности (глазничную, переднюю, заднюю, внутреннюю), а также 4 отростка (лобный, скуловой, небный и альвеолярный). Нижняя стенка пазухи обращена к альвеолярному отростку и образовывает дно. Ширина кости, которая отделяет корни зубов от пазухи, составляет всего 0,3 мм.

Нижняя челюсть - это подвижная подковообразная кость лицевого скелета. На ней прикреплено большое количество мышц. Имеет тело, ветвь и располагается под определенным кутом (от 115 до 125 градусов). От ветви отходит два отростка - мыщелковый и венечный. Зубной ряд имеет параболическую форму.

Височно-нижнечелюстной сустав (ВНЧС) - парный орган (левая и правая часть), образуется головкой нижней челюсти, нижнечелюстной ямкой и бугорком сустава. Также имеет латеральную и медиальную связку.

Правый и левый суставы представляют собою единое сочленение, но не всегда имеют одинаковые движения. Сила сжатия челюсти (одновременное сокращение всех мышц) зависит именно от функционирования ВНЧС, она, как правило, составляет 25 кг для резцов и 90 кг для моляров.

Рост и формирование челюсти тесно связаны с развитием зубных зачатков и альвеолярного отростка. Данный процесс начинается еще на 7-ой неделе внутриутробной жизни. На него влияют различные эндогенные факторы (токсикоз матери, гормональные сбои, уровень витаминов и минералов), а после рождения ребенка - и экзогенные (внешние). Челюсть новорожденного еще не полностью окостенелая и сращенная, нижняя часть смещена назад по отношению к верхней. Когда формируется постоянный прикус (с 6-ти лет), происходит интенсивный рост из-за прорезывания коренных моляров и резцов. Также скачки роста наблюдаются в 11-13 лет, у мальчиков это, как правило, происходит позже. До 18 лет полностью завершается формирование костной ткани.

Таким образом, можно отметить два этапа, имеющих значение для создания

архива природной анатомии зубов пациента:

- полной смены молочных зубов (15лет)

- полного формирования костной ткани и роста челюстей (18-21 год)

Именно в эти этапы автор предлагает оцифровывать природную анатомию зубов пациента нижеописанным способом.

Для того чтобы создать идентичную копию природы зубов без всяких потерь и погрешностей необходимо осуществить аналоговый и цифровой этапы.

Аналоговый метод - это мануальные действия, которые на данном этапе дают самое точное отображение деталям, проводим снятия оттиска зубных рядов верхней и нижней челюсти. Данный этап проводят силиконом высшего качества, например, силиконами группы А такие как (Elite HD+; Silagum Putty;3M ESPE Express; Impregum Penta Soft).

Необходимость аналогового оттиска и аналоговая модель зубов поясняется следующим. На данный момент в стоматологии существует два вида сканеров: внутриротовой сканер и технический сканер.

Внутриротовой сканер - это современное устройство для сканирования полости рта, которое дает возможность врачу-стоматологу сканировать зубочелюстную систему, а точнее: анатомию зубов, слизистую полости рта, и движение нижней челюсти по отношению к верхней то есть артикуляцию (функционал).

При данном сканировании есть небольшие, но очень важные погрешности, такие как блеск зубов и блеск слизистой, сглаживание и замыливание мелких деталей (тонкие режущие края передних центральных резцов и первичные, вторичные и третичные фиссуры жевательных зубов), для этого и нужен аналоговый метод как точное дополнение всей четкости данных.

На этом этапе сначала снимают оттиски (фиг. 2), создают гипсовую модель верхней и нижней челюсти (фиг.3) после чего сегментируют модели верхней и нижней челюсти на детали одиночных зубов (фиг.4). После чего полученные данные сохраняют в цифровом варианте, для этого используют технический сканер. Технический сканер более точен в деталях и он поможет перенести аналоговый метод который не имеет погрешностей без бликов и сглаженных важных деталей природной анатомии зубов.

После оцифровки аналогового этапа совмещают его с цифровым этапом, который так же был проведен в полости рта цифровым сканером. Тем самым создают идеальную, целостную природную библиотеку анатомии зубов пациента. Полученные данные используют в любой момент времени по необходимости.

Далее показан пример реализации изобретения.

На первом этапе у пациента, достигшего возраста полной смены молочных зубов (15лет) сканируются зубы, по данному скану запоминают её природное анатомичное строение. Для этого сначала снимают оттиски зубов с верхней и нижней челюсти, создают гипсовую модель после чего сегментируют модели верхней и нижней челюсти на детали одиночных зубов, затем сканируют верхнюю и нижнюю челюсть используя для этого технический сканер, оцифровывают полученные данные.

На втором этапе у пациента достигшего возраста полного формирования костной ткани и роста челюстей (18-21лет) сканируется окклюзия. Для этого осуществляют аналогичные действия, полученные результаты совмещают.

Сведение о биологической анатомии зубов пациент хранят на любом электронном носителе. На протяжении всей жизни используют сохранненые данные в случае реставрации, протезирования зубов и т.д.

Изобретение относится к стоматологии, а именно к способу создания архива анатомии зубов пациента, и может быть использовано в качестве пожизненного стоматологического паспорта пациента, используемого при протезировании, при реставрации стертости зубов, коронок и мостов, виниров, имплантатов и полной реставрации зубных протезов, а также для опознания останков человека. Предложен способ, в котором сначала снимают оттиски зубов с верхней и нижней челюстей и делают внутриротовое сканирование для получения более точных результатов, затем создают гипсовую модель, после чего сегментируют модели верхней и нижней челюстей на детали одиночных зубов, затем сканируют верхнюю и нижнюю челюсти, используя для этого технический сканер, оцифровывают полученные данные, после чего совмещают полученные результаты, причем указанные действия осуществляют в два этапа, сначала после смены всех молочных зубов на постоянные для фиксирования природного анатомического строения, и потом после формирования костной ткани и роста челюстей для актуализации окклюзионных особенностей для сохранения данных о прикусе. Полученные данные хранят на любом электронном носителе. Изобретение обеспечивает сохранение сведений о биологической анатомии зубов конкретного человека для последующего воспроизведения этих данных на протяжении всей его жизни для восстановления функции и эстетики зубов, а также в случае идентификации и опознания тела погибшего. 4 ил.

Способ создания архива природной анатомии зубов пациента, включающий получение цифровой модели, сегментацию зубных рядов, отличающийся тем, что сначала снимают оттиски зубов с верхней и нижней челюстей и делают внутриротовое сканирование, затем создают гипсовую модель, после чего сегментируют модели верхней и нижней челюстей на детали одиночных зубов, после чего сканируют верхнюю и нижнюю челюсти, используя для этого внутриротовой сканер, оцифровывают полученные данные, далее совмещают полученные результаты, причем указанные действия осуществляют в два этапа, сначала после смены всех молочных зубов на постоянные для фиксирования природного анатомического строения, и потом после формирования костной ткани и роста челюстей для актуализации окклюзионных особенностей для сохранения данных о прикусе.