автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Моделирование и алгоритмизация автоматизированных процессов диагностики и восстановления функции зубочелюстной системы

Воронежский политехнический институт _

р^ ОД На правах рукописи

КАЛИВРАЛЖИЯН ЭДВАРЛ САРКИСОВИЧ

•МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕССОВ ДИАГНОСТИКИ И ВиССТАНОВЛ^НИЯ ФУНКЦИИ ЗУБОЧЕЛЮСТНОИ СИСТЕМЫ

Специальность - 05.13.09 - Управление т» «логических и медицинских системах ( включг шенение вычислительной техникг

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Воронеж

Работа выполнена на каФедре ортопедической стоматологии Воронежского государственного медицинского института им. Н.Н.Бурденко и межвузовской каФедре"Компьютеризация управления в медицинских и педагогических системах" Воронежского политехнического института.

Научный консультант :

доктор медицинских наук профессор А. И. Дойников

Научный конс.льтант :

заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор технических наук, профессор, академик МАИ В. Н. Ф р о л о в

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор р. м. Б а е в с к и й

доктор медицинских наук А. А. К у н и н

доктор технических наук проф. с. л. Подвальный

Ведущая организация;Центральный Ордена ' Ленина институт

вершенствования врачей

усо-

Зашита со в

ш

ится

■Ж 40

.1993г.

часов на заседании специализированного совета к 063.81.07 при Воронежском политехническом институте по адресу : 394026 Воронеж . Московский проспект . 14, конФеренц-зал Воронежского политехнического института, диссертацией можно ознакомится в библиотеке воронежского

политехнического института Автореферат разослан _

И еч

_1993г.

Ученый секретарь специализированного совета канд.техн.наук, доцент

В. Б. Кейзман

ОБИАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы, в настоящее время одной из важнейших проблем стоматологии является оптимальное восстановление Функции при дефектах, возникавших в эубочелюстиой системе в результате частичной и особенно полной утраты зубов. С увеличением продолжительности жизни вырос процент лиц нуждавшихся в восстановлении утраченных функций зубочелюст-ной системы ( Г. В. Базиян 1965.1966:1966.1973. В.Ф. Рудьгч 1964 . А. И. Рызаков 1964.1973. К. а. алшюн 1981 ). отсутствие зубов, помимо существенного нарушения Функиии желудочно-кишечного тракта, создает дискомфорт и постепенно приводит к изменению взаиморасположения основных элементов нижнего отдела липа. Восстановление соотношения элементов зубочелю-стной.системы требует солидных теоретических разработок специалистами различного профиля, особенно врачами стоматологами, в частности, оропелами. для которых это является актуальной меликосоииальной проблемой.

Несмотря на использование новых современных материалов и методик при протезировании больных с полной потерей зубов одновременно появились сведения , свидетельствующие в ряде случаев о недостаточной эффективности использования таких разработок(П."ганрыкулиев 1975.А.И. Дойников 1981,Л. С. Величко 1982. В. Н. Копейкин 1986, X. А. Каламкаров 1987. Б. п. Марков. 1989?

В научной литературе описано множество вариантов методик клинических и технологических этапов протезирования беззубых больных, несомненно и то. что улучшение или оптимизация какого либо технологического процесса приносит определенные результаты только г небольиой части больных, особенно нного работ яосвяиено способам определения и Фиксации центрального соотношения челюстей ( И.Т.Мирошниченко 1971. С. Н. Ралнаев 1984, С. И. криитаб, А. й. Повбенко 1989. х. А. каламкаров, Б. К. Костур. Г. F. Комнова 1989, V. В. Freesmeyer .А, Hanns 1985, G.Hardtman.Р. rroscliel.R.V.Ott 1989), а также способам регистрации состояния Физиологического покоя.высоты нижнего отдела лииа, правильного соотношения элементов височно-ниж-нечеяюстиого сустава<И.И.Ужумеикене 1971.г. г.насибулин 1981.

ы. Л. Загсон и др. 1968. U. Л. Гросс 1986,X. А. Каламкаров 1S88 ),

Несмотря на отсутствие единства основопологаюших установок и единой оптимизированной методики определения индивидуального Функционального соотношения элементов зубочелюстной системы. 70ч больных все же пользуются полными сгем-ными протезами. Это,по нашему мнению, свидетельствует о том. что в сложном сллетиши различных, порой взаимоисключающих методик, может находится оптимальный вариант лечения.

Большое количество исследований посвяшено проблеме снижения высоты нижнего отдела лииа в результате патологической стираемости зубов (3.Д. Комнова 1970. Мирошниченко И.Т. 1971. М. Г. Бушан 1979,Г.Г. Насибулин 1961). изменений пространственного положения нижней челюсти за счет постепенной утраты зубов в течение жизни (Г.В.Безвестный 1982, Гав-рилов Е. и. .и. к. курочкин 1982, С.Н. Раднаев 1984. Н.Hofman. 1979, А.л. Сапожников 1984, B.,lanKelson 1986). а также изменении. связанных с геометрией нижней челюсти (А.Т. Бусыгин 1961. ,А.и. Дойников 1967, В. Ю. Курлянлский. 1971, Flscer-Bran-dles Н. 1985. )

в специальной литературе мало данных о компенсаторных процессах, происходящих в зубочелюстной системе на различных этапах снижения высоты прикуса с учетом адаптационных изменений Ш. Г. Пушач 1981. .А. И. Воложин 1087. , С. И. КРИШТаб. А. И. До-вбенко 1989,L.SminK.1985.) Метод« клинического обследования больных не позволяют с уверенностью дифференцировать эти процессы, определение их истинных причин представляет большие трудности, так как в большинстве случаев неигвестно исходное состояние зубочелюстной системы.

Совершенно неразработанными являются вопроси получения информации о состоянии зубочелюстной системы без непосредственного воздействия рук врача на больного и обработки исходного масслва данных с помощью ПЭВМ. Отдельными авторами делались попытки воссоздания утраченного соотношения элементов зубочелюстной системы (М. в. сакира 1989..w.w. Wood 1965...Tan-Kelson D.1986.Н1е1зеп 1.1988..), но во всех работах усматри вается один существенный недостаток ' мануальный контакт ис-

з

следователя с паиинтом. который по нашему мнению является не преодолимым препятствием для регистрации истиного физио-дгического состояния тканей лица.

При восстановлении функции, утраченной в результате полной потери зубов, большинством врачей учитывается озин. два. максимум три параметра, тогда как с применением пэвм появляется возможность изучения и расчета необходимого количества данных в реальном масштабе времени. Комплексное применение высокотехнологичных, оснааенных спениалиэированой компьютерной техникой методик, может естественно повысить эффективность терапии при полной потере зубов.

Все ранее изложенное определяет актуальность разработки поблемы воссоздания Физиологического соотношения элементов зубочелвстной системы при полной утрате зубов, что может выть одним из научных направлений в изучении ортопедической соматологии.

Выполнение работы осуществлялось в соответствии с основным планом научных разработок Воронежского государственного медицинского института им.Н.Н. Бурденко на 1991-1995г. по проблеме:" Основные стоматологические заболевания.их предупреждение и лечение*. Тема диссертации является составной частью комплексной научной программы по ортопедической стоматологии: "функциональная диагностика, профилактика и лечение болезней органов полости рта" РК Н - 014.99. Номер государственной регистрации 01.9.10034546. дата регистрации 29.07.91г.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является разработка способов оптимизации процесса протезирования беззубых больных.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1.Изучено влияние потери зубов на геометрию нижней челюсти. состояние височных мыши в зависимости от положения нижней челюсти.

2. Проведен поиск и токсикологическое исследование нового полимера на возможность применения его в качестве базисного материала.

3. Разработана автоматизированная установка для изготовления пластмассовых протезов методом литьевого прессования.

4. СФормирсвана структура автоматизированной системы обработки изображений для диагностики Функциональных характеристик зубочелюстной системы.

5. провеленл исследование и вериФикаиия предложенных моделей и алгоритмов по результатам клинической апробации с использованием автоматизированной системы визуализации. .

6. Разработаны способы диагностики патологического состояния слизистой оболочки протезного ложа и методы повышения Функциональной эффективности съемных протезов.

методы исследования, для Решения поставленных задач в работе применялись методы математической статистики . теории построения алгоритмов и программ, методы' выявления острого воспаления.антропометрические исследования . лабораторные методы изучения элементов кров" подопытных животных, токсико-ал-лергические реакции на биосовместимость.

Научная новизна работы состоит в следующем;

установлено влияние стираемости и потери зубов на Формо-образованиэ костной ткани.пространственное положение челюсти и реакцию височных мыши, что позволяет анализировать динамику изменения соотношения элементов зубочелюстной системи.

Установлены .-анее неизвестные Физико-химические и токси-коаллергические характеристики полиметилметакрилата Дакрил 4Б. дана сравнительная оценка экстракции низкомолекулярных соединений в модельной среде .

Разработаны автоматизированная установка и специализированное микропроцессорное- устройство управления процессом, ориентирование на оптимизации технических приемов и технологических этапов изготовления платсиассовых протезов.

Предложена технология и разработана установка для определения динамических характеристик зубочелюстной еитемы. отличавшаяся от супествуюших ранее использованием автоматизированных процессов обработки визуальной информации.Эти подходы осуществлены на основе персональной ЭВМ. телевизионной технки и специализированного стоматологического рабочего места.

Разработаны алгоритмы и программное обеспечение автоматизированной системы обработки изображений, позволяющие исследовать Функциональные характеристики зубочелюстной системы и ориентированных на ПЭВМ. Эти подходы реализованы в виде универсальной информационной модели интеграции средств автоматизированием системы обработки изображений и конвейерной среды анализа информации,обеспечивающей возможность организа ции мобильной обработки информации и позволяющей наращивать и модифицировать программы, объединять их с аироким клас ж интегрированных програмных комплексов под новые задачи исследований.

Предложен динамический метод определения Физиологических состояний (положений ) нижней челюсти, отличавшийся от существующих методов применением бесконтактной методики измерений. основанной на изучении временного изменения двух- и трехмерных координат опорных точек на лице пациента и позволяющей определять индивидуальные Функциональные характеристики зубочелюстной системы.

Предложены способы диагностики патологического coca лния слизистой оболочки протезного ложа, методы повышения Функциональной эффективности съемных протезов, позволяющие получать

протезы с более высокими характеристиками. !

Практическая ценность и реализация результатов научной работы.

Разработан Фотометрический метод определения высоты ниж-ненго отдела лица и способ определения центрального соотношения челюстей.зашишеный патентом;по заявке N-4835766/14(063 446) ОТ 7. 06. 90 Г. i

внедрёние результатов токсикологических исследований по применению нового термопластичного полимера Дакрил 4Б в качестве базисного стоматологического материала одобрено внииимт; заключение ВНИИМТ от 20 марта 1989 г.

предложен бесконтактный способ диагностики.регистрации и восстановления соотношения элементов и Функции зубочелюстной системы! '■',".-.•

разработана и создана техническая установка яла задач ортопедической стоматологии с целью восстановления соотношения элементов и функции зубочелюстной системы ;

созданы алгоритмы и програмное обеспечение комплекса обработки изображений для диагностики Функциональных характеристик зубочелюстной системы, доведенные до практической реализации;

результаты работы реализованы б виде трех различных установок, которые приняты к производству на основании решения Комитета по нсаой технике при ИЗ РСФСР . а на одну из них имеется положительное решение на патентование.(Заявка Я - 47881 70/14-(1369031 от 20.11.90 Г.

апробированы и предложены методики для врачей стоматологов по использованию автоматизированной системы обработки информации ;

отработаны способы диагностики патологического состояния слизи^мой оболочки протезного ложа, методы повышения Функциональной эффективности съемных протезов; созданы способы изготовления индивидуальной ложки методом пресоваьия в кювете, способ отображения микрорельефа слизистой оболочки протезного ложа на поверхности индивидуальной ложки, способ коррекции индивидуальной ложки. Рац. Пред. н-983 от 13. 10. 66. н-986 ->т 26. 11.36г. N-987 ОТ Í1 12.88 Г. Н- 1093'0Т18. 12. 87 Г. Результаты исследований,в виде математического и програм-ного обеспечения комплекса автоматизированного процесса анализа и обработки информации.внедрены в работу каФедры ортопедической стоматологии ВГМИ им.н.Н. Бурденко , в учебный процесс Воронежского политехнического института при обучении студентов по специальности 19.05 " Биотехнические и медицинские аппараты и системы \

Апробаиия, предложения и расчетные данные показывают, что экономический зФФект в пересчете на одного больного может составить более 200 руб.

Апробаиия работы. Основные результаты исследования доложены на следующих конференциях и семинарах:

3-я научно-практическая конференция "Молодые ученые-прак-

тическом/ здравоохранению" (г.Воронеж 1986 г.) Итоговая научная сессия, посвяшенная 70-летию Воронежского государственного медицинского института им.Н.Н.Бурденко ( г.Воронеж 1980г.) Областная конференция стоматологов "Профилактика стоматологических заболеваний. 14-15 сентября 1989 г."(г.Воронеж) I Всесоюзная конференция " Экстракция органических соединений "(7-9 июня 1989 г.)(г. Воронеж. Областная конференция стоматолс гов. ( г.Воронеж 1989 г! Итоговая научная сесия по материалам завершенных в XII пятилетке научных работ Воронежского государственного медицинского института им. н. н. Нурденко (г. Воронеж 1990г.) Внедрение в стоматологическую практику постижений науки (Методические материалы)(г. Воронеж 1990 г. ) IV Научно-практическая конференция 10 апреля 1992 г.(г.Липецк. "Пень науки " 1992 г. )

Положения выносимые на запит.

1.Автоматизированная система и программное обеспечесние обработки телевизионного изображения для диагностики Функциональных характеристик зУбочелюстной счстемн бесконтактным методом . с учетом индивидуальных и возрастных особенностей пациента.

t

2. Универсальная информационная модель интеграции средств автоматизированной системы обработки изображений и конвейерной среды анализа информации обеспечиваюная возможность организации мобильной обработки информации и позволяющая нарашлвать и модифицировать программы, объединять их с широким классом интегрированных лрограмнык комплексов пол новые задачи исследований.

3.Пригодность нового полимерного, термопластического малотоксичного. устойчивого к биологическим жидкостям материала, предназначенного для использования в автоматизированных установках изготовления пластмассовых зубных протезов.

t

4.Способы тестирования патологического состояния слизистой оболочки протезного ложа, методы повышения Функциональной эффективности схемных протезов, влияние стираемости и потери зубов на состояние костной ткани и пространственное взаиморасположение челюстей, соотнесенное с Функцией височных мышц.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 25 научных работ. Получено 2 положительных решения на патенты по иэобретеаиям, рацпредложений - 7, из них отраслевые- 2 и 5 местного значения.

структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на :£го страницах машинописного текста . содержит 30 рисунков . И таблиц, библиографию из 365 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, определены цель работь, обьект и предмет исследования. СФормулированы научные результаты, выносимые на аашиту, определены их научная новизна :: практическая значимость, приведены свеления об апробации и внедрении работы.

В первой главе проводится анализ отечественной и зарубежной научной литературы по разделам: восстановление высоты нижнего отдела лица,способы Фиксации центральной окклюзии, возрастные изменения угла нижней челюсти и ее дл:шнк в связи с потерей зубов, состояние височных мышц при изменении положения нижней челюсти.разновидности применяемых и предлагаемых базисных материалов, их Физико-химические свойства.их иняиФе-рентность по отношению к биологическим объектам, существующие подходы получения и обработка информации при диагностике Функциональных характеристик зубочелюстной системы.Отыеча етея, что одной из важнейших задач стоматологии является оп-

'вделение основного параметра ЗЧС. не имеюпгей Фиксированной шсоты прикуса -это положение .челюсти в центральном соотноше-!ии. Проводится оценка эффективности существующих методик и ¡пособов диагностирования, указывается на трудности использо-!ания рентгенологических, электромиографических и Фотометги-1еских методов в условиях поликлиники.

Подчеркивается, что любые вмешательства и механические зоздействия извне на живой организм приводят к нежелательным последствиям при изучении каких-либо Физиологических пара? т-ров. Следовательно, единственным способом.не оказывающим влияния на Физиологические Функции любой системы живого организма и позволявшим проводить автоматизированную обработку является бесконтактный способ получения информации на основе асои Введение процессов азтоматизаци>1 в медицинскую диагностику и зуботехническую практику на основе человеко-машинных системм пгчема.обработки и анализа информации -. принципиально новый шаг к повышению эффективности, качества, достоверности исследований. На основе анализа приведенного обзора существующих подходов и методик Формулируются цели и задачи исследования.

. *

Во второй главе описываются результаты исследований возрастных изменений и их влияние на измен>?ние величины угла нижней челюсА?, в результате чего выявлена зависимость длины нижней челюсти от потери зубов, «а большом статистическом материале 'показано достоверное увеличение угла нижней челюсти в зависимости не только от возраста и потери жевательных зубов, когда имеются все условия для ослабления кортикального слоя кости и распрямления угла нижней челюсти в результате перегрузки, но и в результате кариозной болезни, патологической стираемости зубов. С увеличением угла нижней челюсти происходит изменение других параметров, что в современной литературе трактуется как "длинна нижней челюсти" Эта величина в определенном процент« случаев симулирует или скрывает истиное взаиморасположение элементов нижнего отдела лица, затрудняя диагностику, восстановление и лечение этой патологии. Не учитывать эти изменения-значит не восстановить оптимального ана-

тоио-Физиологического состояния ЗУбочелюетной системы.

Беззубая челюсть с момента потери Фиксирований высоты нижнего отдела липа утрачивает еше один важный параметр-поло -жение челюсти в центральной окклюзии,-с утратой которого пропадают все ориентиры по восстановлению положения челюсти во всех плоскостях ( центральное соотнооение челюстей).Для чего была изучена взаимозависимость положения, чмюсти в пространстве и реакции височных мышц. Установлена достоверная взаимосвязь нахождения челюсти в состоянии центральной окклюзии и содружествеьной реакции обеих мыши. Полученные данные не совпадали с рез/льтатами анатомо-Функциональных и антропометрических исследований положения беззубых челюстей. Необходимо было установить динамику высоты нижнего отдела лица лос-потери Фиксированной высоты прикуса. На основании полученных результатов .установление рефлекторное снижение высоты прикуса сразу же после удаления зуба.Фиксирующего прикус.и не прихоляшая в первоначальное состояние по истечении трех месяцев. Далее наблюдается привычное положение нижней челюсти -затрудняющее восстановление основных Функций зубочелюстной системы. Реакция височных мыши на период до двгх месяцев в основном позволяла восстановить утраченные размеры. Также был разработан Фотометрический способ восстановления утраченной вы»

соты прикуса.осн ванный на относительном постоянстве межзрачкового расстояния у пациента и измерении этого же размера и высоты нижнего отдела лииа на фотографии т^го же человека сделанной в периоп Фиксированного прикуса. Можно составлением пропорции вычислять утраченную высоту. Эти исслелования подтвердили предыдущие и позволили в дальнейшем с уверенностью проводить разработки на основе реакции височнык мыши.

в клинике испльзование специальных датчиков на височные мыший для определения центрального соотношения челюстей весьма сложно, да и контакт непосредственно с больным несомненно оказывает влияние на результаты исследования, поэтому необходима разработка бесконтактного метола регистрации.

В третьей главе рассмотрены возможности применения нового термопластического материала акрилового рлла в качестве

■в

базисного материала лля ортопедической стоматологии, необходимость применения более современных материалов вызвана снижением отрицательного механического и токсико-аллергического воздействия на костную и слизистую ткани протезого поля и оптимизацией технологии изготовления протезов.

С этой целью был предложен и всесторонне изучен полиме-тилметакрилат дакрил 4Б медицинский . проведено исследование Физико-механических свойств и их сравнительная опенка с существующими базисными материалами. Установлено достаточное ти-имушество. позволяющее гарантировать снижение поломок протезов и.что самое важное.сохранение их геометрических Форм.способствующих снижению атРОФических процессов при пользовании сумными протезами. Для получения разрешения на применение нового базисного материала в стоматологии необходимо было провести весь комплекс исследований согласно методическим материалам ВНИ1ЙМГ( Москва 1987).В соответствии с ними была исследована степень экстракции ниэкомолекулярных соединений в модельной среде и дана сравнительная оценка результатам исследования. Установлено. что содержание метилметакрилата наи более токсичного ингралиента пластмассы на порядок ниже широко применяющихся базисных материалов.

Изучение и сравнительная оценка токсического действия полимеров проводилась на овном гиде животных (белые крысы), которым были имплантироеанны образцы базисных пластмасс. У животных забирали по 2,5 мл. крови для определения активности сывороточного лизоиима. исследованы показатели морфологического сотава периферической крови, СОЗ, показатели свертывавшей и Фибринолитической систем» крови, для получения полной обобшаюпей картины были просчитаны индекс коагуляции ( ИК> и индекс Фибринолиза <ИФ) табл.1.

На основании анализа установлено, что свертываюшая и Фиб-ринолитическая системы крови у белых крыс при ложной операции, после подкожной и внутримышечной имплаьтаиии образцов изделий из Этакрила и Лакрила 4В , через 2 и 3 месяца после операции суиественных изменений не претерпевала , о чем свидетельствуют обобиаютие ПК И ИФ на Фоне стабильных показате-

Таблица 1

Результата анализов свертывавшей и Фибричолитичеекой сьотемы крови г белых крыс после имплантирования мел. полимерами

■ Периоды наблюдения

2 м е с я а а 3 месяца

[Группы наблюдения " ИК " Ш-5) " ИФ " (11=5} " ИК -Ш-5) " ИФ "(Ь=5)

Контроль 0, 352 + 0,032 0.0192 + 0,0014 0. 349 + 0, 0024 0,0214 + 0,0009

Имитационная операция 0.362 + 0,023 (Р > 0,05) 0.0206 + 0,0017 (Р > 0,05) ■ 0.345 + 0.019 (Р > 0. 05) 0. 0210 + 0. 0014 (Р > 0,05)

Полкожно " Этакрил " (Р > 0.05) 0,368 + 0,037 (Р > 0.05) 0,0196 + 0,0022 (Р > 0.05) 0.358 + 0,026 (Р > 0,05) 0,0225 + 0,0023

Полкожно * " Дакрил 4Б " 0,350 + 0,046 <Р > 0,05) 0.0203 + 0,0019 (Р > 0.05) 0,355 + 0,021 (Р > 0.05) 0,0219 + 0.0018 (? > 0,05)

Внутримышечно * этакрил " (Г > 0,05) 0.359 + 0.036 <Р > 0.05) 0.0186 + 0.0024 (Р > 0,05) 0,366 + 0,032 (Р > О,03> 0,0229 * 0.0025

Внутримышечно " Иакрил 4Б " 0.356 + 0,028 (Р > 0.05) 0,0190 + 0,0016 (Р > 0,05) 0,359 + 0.023 (Р > 0,05) 0, 0222 * 0,0014 (Р > 0.05)

м

ей количества тромбоцитов.

Изучение и сравнительная оценка полученных в результате сследований данных позволяет сулить о большей индиФерентнос-и изделий из Дакрила 4Б и меньшим их влиянием на окружавшие кани. нежели изделия из традиционных базисных материалов.

В четвертой главе описана автоматизированная установка 1ля изготовления зубных протезов из метилметакрилатов > ее ¡онструктивные особенности,преимущества и возможности. Учитн-1ая тот Факт, что ручной труд зачастую неэффективен там, гле шого часто повторяющихся отераиий. а токсическое действие шградиентоэ используемых материалов в значительной степени ie способствуют улучшению здоровья работников зоотехнически лабораторий , необходимо применение полуавтоматических и лолностью автоматизированных эегономнмх систем и аппаратов. Считывая выше описанное и тот Факт , что с применением этих аппаратов повышается, качество изделий, был разработан комплект устройств повышающих как качество протезов так и производительность зуботехнической лаборатории. Учтено было и то . что работать эти аппараты; должны с разными базисными ма ериа лами. Так был предложен и изготовлен опытный образец аппарата для промывки кювет, имеющий замкнутый цикл циркуляции горячей волы и собирающий отработанный воск в емкость. Изготовлен опытный Образец сухого долимериэатора с автоматическим поджатием кювет и поддержанием установленного эараниа режима полимеризации, отработанного в экспериментах . '

Режимы полимеризации выбирались на основе экспериментального материала для хажяой разновадноет» пластмасс и на основании Физнкомеханмческмх испытаний образцов. Все вышеописанные наработки.поволил* вплотную полойта к созданию другого черезвычайно сложного устройства» п©8воляв®его пР(>»оаить полимеризацию или «аполиенн* Форш» термопластической массой (Дак-рм 4Б). Процесс получения изделий прохолит от атапа разогре-ни кюветы с воском ( окончательно отмолели^ованный протеа и помевенный в кювету, западтену» составом на гйпеаьпго-

мнвку формы торлчей волой. охлажвенме. прояувку иаолиру^пмм составом, иприиеванмем «азисным материалом, полим^ри^аиня по

программе, охлаждение , После .чего процесс повторяется с яр» гим изделием. Управление устройством происходит с помошью спе циализированно^о микропроцессорного блока управления.разрзбо тайного специально.

В пятой главе описываются примеры применения средств вы чистительной техники в задачах медицинских исследований, на пример, в дифференциальной диагностике, для ведения историй бо лезни.статистического анализа и прогнозирования течения забо леваний. При этом на сегодняшний день4 чрезвычайно актуальной проблемой является создание автоматизированных систем диагно стирования в различных областях медицины, и. в частности, в ортопедической стоматологии.

Ключевым моментом в стоматологической практике при протежировании беззубых больных является определение и Фиксация состояния центрального соотношения челюстей <ЦСЧ). Неточности в определении цсч зачастую приводят к'нарушению положения су-ставних головок, что отрицательно сказывается на функции ви-сочно-нижкечелюстного сустава. '

известно , что рентгенологические и электроьшографические методы определения положения суставных головок, как наиболее информативные, в целях Фиксации положения центральной окклюзии в условиях поликлиники обычно затруднены, одним из наиболее значимых достижений в автоматизации стоматологических исследований явилось применение регистрирующих компьютерных систем для анализа движений нижней челюсти. Глотательные серии снимались на 35-мм Фотопленку с телемонитора, с помощью камеры и передвижього устройства.Из^рения производились с увеличенных Фотог^аФий кадров по точкам отсчета с использованием кронциркуля с верньерным устройством и прокалиброванной шкалой.

Рациональная методика определения и Фиксации UC4. по нашему мнению, должна строиться на выполнении самых ответственных этапов протезирования , на-естественном жевательном аппарате без какого либо воздействия извне.

Нами предлагается бесконтактный метод определения и Фиксации UC4, основанный на применении программно-аппаратного комплекса лля анализа и обработки изображений и позволяющий

РИС. \

' I

РИС. 2

СЕРИЯ 4. ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ

зиЬпа.51оп 1 дпаНоп 2

. СЕРИЯ 4. ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ

*ИЬП»510Л 1 дпиНоп 2

93 107 119 131

Рис.3

Сгрия 4. ГЧППИТУДЯ ТОРИЗМ

НОРМИРОВАНО,,

grnfttion

а. состояния vyhkhh*

ПОКОЯ

5. еоетовнив чтиолог*-

ЧШСкОРО покоя

в. цыгжльнол еоотио-

швннж челюсти

г. /локсимальнгМ омяли-rw вертикллхы* Г№РЕМВШ,ННИЙ М.Ч.

д. максимальна!» амплитуда Горияэнталъных

ПЕРЕМЕЩЕНИИ Н.Ч.

14 17

Рис. 4

в >е*име реального времени вводить в ЭВМ и анализировать динамику изменения расстояний между опорными точками на лиие паии°нта. ( рис. 1.рис. 2. )

Сущность метола - определение и регистрация пространст-веьного положения нижней челюсти в различных Функциональных состояниях, по отношению к опорйым точкам на лице пациента, с последующим определением высоты нижнего отдела лица в центральной окклюзии. Во время регистрации пациент производит комплекс Функциональных движений.позволявших с высокой точностью определять строго инивидуальные параметры высоты нижнего отдела лица 1 Рис. Э. рис. 4. ).

В составе комплекса использовались: ПЭВМ АТ/ЗБ5(тактовая частота 25 МГц . ОЗУ 4 Мб.- жесткий диск 40 Мб. графический адаптер Увк ). видеомагнитофон ВМ-12. модернизированная телевизионная камера КТМ-ОИ. видеотерминал ВК50В60 ( рис.5 ).

Ввод да! да«

II В Прсобразова- I | ¡Анализ! I j Д ние данных | [ цданных| |

вывод результатов

либо серия преобразований интерпретация

результатов

а)

» »я и прием 1

получение изображения

Г

б)

ОГ

h[

г

дальнейшая обработка

I L

J L графическое отображение ^кластеризация кодирование 1Фильтраиия

Рис. б

Программные средства Реализованы в среде многопользовательской многозадачной операционной системы ХЕШX'UNIX).ис^оль-. эование которой позволяет подключить к ПЭВМ одновременно нес-

колько терминалов и проводить" прием. обработку визуальной информации и решать 'сопутствующие задачи- ьйление карточек учета пациентов, анализ статистической обработки поступающей информации и т. п.

Обработка результатов измерений проводилась с использованием VP/lx - программного эмулятора HS DOS и программной среды IPROC. в основу построения которой заложен принцип мобильного модульного программного обеспечения, эффективность использования которого . в свою очередь, определяется hoi:;"им аппаратом Функциональных фильтров UNIX.

В шестой главе описываются способы диагностики патологического состояния слизистой оболочки протезного ложа,а также методы повышения Функциональной эффективности съемных протезов. Черезвычайно важно, чтобы на заключительном этапе протезирования возможно в более короткий срок и с меньшими отрицательными воздействиями на слизистую оболочку со стороны врача были проведены see необходимые медицинские манипуляции, наложение и Фиксация базиса съемного протеза- важный заключительный 'момент, который может зачеркнуть значительную часть приемушеств. полученных на предварительных технологических этапах.

Нами были исследоьанны методы диагностики . патологи -ческого состояния слизистой протезного ложа под базисом только что наложенного протеза, другими словами можно сказать, что воздействие неидеально ^очного микрорельефа базиса протеза наносит микротравму. рез1Льтатом которой является восполение подлежащих тканей. Чем дольше это . эздействие.тем сложнее воз-зв:ат в исходное состяние.В связи со сложностью, микрорельефа протезного ложа коррекция базиса представляёт также значительные трудности. Учитывая эти Факты, предлагаются способы и методы снижения отрииателыого воздействия Зазнса: изготовление индивидуальной ложки методом прессования в кювете, основанное на точном воспроизведении макро-и микро рельеФа слизистой оболочки на поверхности индивидуальной ложки ; коррекция индивидуальной ложки, необходимая для уточнения и компенсации неточностей в процессе изготовления.

При разработке способа выявления перегруженных зон осно-вывалис1 на следующем принципе': при смазывании протезного лежа раствором Шиллера-Писарева красители быстро дифунди-руют в участках слизистой оболочки с хорошим кровотоком и медленно -в участках с воспалительными явлениями и выраженной атроФией слизистой оболочки и пояслизистого слоя, поэтому вызывают различную интенсивность окрашивания йодом пло.тно ПРижат-)й к поверхности слизистой оболочки индивидуальной ложки с равномерно нанесенной и подсушенной эмульсией крахмала.

nocjie получения удовлетворительных результатов окрашивания (окрашивание по всей поверхности индивидуальной ложки с плавными переходами от менее интенсивного к более интенсивному) и определения податливости слизистой оболочки приступают к выбору вида Функционального слепка и слепочного материала согласно методикам вызывающим сжатие слизистой оболочки не более чем на 50Х от ее компрессионных возможностей.

Выше описанные мероприятия, ло нашим наблюдениям, обес-. печили максимальную Фиксацию и стабилизацию всех используемых в работе конструкций протезов, функциональная ценность протезов улучшается за счет минимального сжатия базисом протеза буферных зон в состоянии покоя и функции речи, что практически не припятотвует кровообращению в подлежащих тканях протезного ложа ив значительной степени способствует снижению атроФических процессов.

С целью устранения травмируюшего воздействия базиса протеза на слизистую оболочку в ранние .сроки после наложения протезов.т.е. в период развития I-iii стадий острого воспаления предложен метод раннего выявления зон перегрузки слизистой оболочки под базисом съемного протеза на основе макрогис-тохимической реакции окрашивания, видимой невооруженным глазом в течение 60 мин после снятия травмируюшего воздействия базиса протеза.Участки острого воспаления окрашиваются более интенсивно по сравнению с нормальной слизиЬтой оболочкой протезного ложа и представляют собой участки с оттенком буро-Фиолетового или темноФиолетового цвета. При пользовании проте-Эом в течение суток и более участки перегрузки тканей протез-

ного ложа приобретают чаше всего хроническую форму воспаления. которые окрашиваются при пользовании вышеописанной методикой еше более интенсивно. Получив визуальную и достоверную информацию о состоянии слизистой оболочки про1езного ложа практическому врачу не представляет труда пгоизвести в течение часа (15-30-60 мин) при необходимости три коррекции, приводящие в конечном счете к значительному снижению отрицательного воздействия базиса протеза на подлежащие ткани. На Фоне повышения эффективности лечения экономическим положительным результатом исследования можно считать снижение стоимости протезов п чблизительно на двести рублей по иенам июня 1993г.

На основании отдаленных результатов исследований отмечается тенденция к сохранение высоты нижнего отдела лица.

Таким образом, перспективой дальнейшего развития этого направления научных исследований является Фундаментальная разработка проблемы влияния внешних и внутренних Факторов на процессы, происходящие в зубочелюстной системе на этапах адаптации и"Функциональной перестройки.

ВЫВОДЫ

1. Для повышения эффективности диагностики Функциональных характеристик зубочелистной системы разработана структур» автоматизированной системы обработки изображений и создана ?кспериментальная установка, позволяющая анализировать динамику изменения соотношеьий элементов зубочелюст-

• ной системы при челюстно-лииеЕ ч патологиях бесконтактным способом с учетом индивидуальных особен«остей пациента.

2. Разработаны и изучены методы определения соотношений элементов зубочелюстной системы, основанные нэ изучении динамического изменения коотинат опорных точек на лице пациента и позволяющие проводить анализ их в 2 и 3 мергых

проекциях для изучения траекторий движений нижней челюсти.

< *

3. Разработана структура подсистемы учета и статистической

обработки инФогмаиии АРМ врача-стоматолога. в основе которого лежат принципы выявления информационной потребности конечного пользователя и предоставления гибкого инструментария для переработки информации с возможностью наращивания средств обработки при изменении целей исследования.' независимость системы обработки информации от средств организации ввода и типа СУБД.

4. На основании опыта- работы с автоматизированной системой обработки изображений для задач .медицинского диагносциро-вания установлено . что целесообразна интеграция Всех указанных подсистем с конвейерной распределенной средой обработки данных в единую универсальную среду автоматизированных процессов обработки визуальной инФормапии для повышения эффективности и гибкости процессов обработки.

6. На основании вышеописанных методик исследований и полученных в результате их применения ванных можно сделать вывод о целесообразности использования автоматизированных систем. обработки изображений для решения задач ортопедической стоматологии. Главным преимуиеством при этом является значительное повышение точности регистрации полученных данных» наглядность, отсутствие влияния на получение результата состояния врача-исследователя, в частности.его компетентности (в смысле накопленного опыта).

е. Важной задачей здравоохранения на современном этапе его развития становится не только получение и хранение информации об индивидуальных особенностях пациентов в течение длительного срока, но и прослеживание динамики различных процессов, происходящих на лице пациента, п перспективе - использование описанных подходов в ортояонтии. а также в восстановительной пластической хирургии позволит получать качественно новые результаты.

7, Использование компьютерного анализа траекторий движения

нижней челюсти позволило определить важнейшие отправные (опорные) Функциональные точки, с помотаю которых появляется возможность для значительного повышения точности определения индивидуальной высоты нижнего отдела лица. Обнаружены ранее неопределяемые точки функционального покоя и значительно уточнено отыскание точки Физиологического покоя. Установлено несовпадение в 70« случаев точек Функционального и Физиологического покоя .

б. На основании токсикологических.морфологических. Физико-ме-■ ' ханичес IX исследований .чкрилата Дакрил 4Б по сравнению с изделиями из традиционных базисных стоматологических материалов можно сделать вывод о его большей ■ индиФеРентности. повышенной Физико-механической стойкости.химической инертности . биологической безвредности. Применение полимера дакрил 4Б позволит повысти^ качество зубных протезов, будет способствовать быстрейшей адаптации слизистой и костной тканей полости рта. сокращению сроков привыкания к протезам.

9. Метод прижизненного окрашивания слизистой обо почки раствором Шиллера -Писарева с последующим нанесением 1«толлуиди-нового синего может б.чть применен для ранней коррекции, в день наложения протез»,с целью сохранения Физиологических процессов под базисам,! полных съемных протезов, а так же достаточно эффективной коррекции индивидуально? ложки, что в обшем способствует повышению Функциональной эффективности пластиночных протезов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Впервые установлено влияие стираемоеги и потери зубоь на'состояние костной ткани, пространственное положение челюсти и реакцию височных мыши позволяющие анализировать динамику изменения соотношения элементов зубочелюстной системы.

2. Установлены ранее неизвестные Физико-химические и ток-сикоаллергйческие характеристики полиметилметакрилата Дакрил

41. дана сравнительная оиенка экстракции низкомояекулярных соединений в модельной среде .

3. Разработана структура автоматизированной системы обработки изображений и создана техническая установка для диагностики Функциональных характеристик зУбочелюстной системы, позволявшая анализировать динамику изменения соотношений элементов ЗУбочелюстной системы при челюстно-лиаевых патологиях бесконтактным способом с учетом индивидуальных особенностей пациента. •

4. Предложена и исследована технология определения соотношений элементов ЗУбочелюстной системы, отличаюшаяся от существующих ранее подходов использованием автоматизированных процессов обработки визуальной информации о состоянии нижнего отдела лица пациента на основе персональной ЭВМ. телевизионной техники и специализированного стоматологического места.

5. разработана универсальная информационная модель интег-раии средств автоматизированной системы обработки изображений и конвейерной среды обработки информации, обеспечивающая возможность организации мобильной обработки информации. Модульный принцип Формирования программной среяы и программных интерфейсов, заложенный на этапе проектирования, позволяет обеспечивать их машинную независимость и возможность легко наративать и модифицировать программы обработки .позволяя обьедикять их с широким классом интегрированных программных комплексов под новые задачи исследователя.

6. Создано алгоритмическое и программное обеспечение процессов автоматизированной обработки визуальной информации, позволяющее исследовать Функциональные характеристики ЗУбочелюстной системы и доведенное до практической реализации.

7. Разработана автоматизированная установка и специализированное микропроцессорное устройство управления процессом изготовления пластмассовых протезов.

б. Предложены способы диагностики патологического состояния слизистой оболочки протезного ложа, метопы повышения функциональной эффективности съемных протезов.

9. Обобщены данные исследований и проведен анализ Резуль-

татов лечения больных.позволившие рекомендовать предложенные методы для использования при лечении полной утраты зубов

Работы, опубликованные по теме диссертации:

1.Каливраджиян Э. С. Ельчанинов Е. А. Принципы конструирования полных съемных протезов для беззубых челюстей \ Метод, указ. Воронеж. - 1986.- 15 с.

2.Каливрвджиян Э.с. Лесных Н.И. Выявление зон перегрузки слиз.оболочки под базисом съемного протеза чстоматология.-1987.-N-6. С. 55-5?

3. Каливрвджиян Э. С. Лесных Н. И. Способ определения высоты нижней трети лииа. Материалы Всесоюзного съезда стоматологов . м. - 1987. -3 с.

4. Каливрвджиян 3. С. лесных Н. И. Использование некоторых особенностей конструкций пластиночных протезов с целью снижения жевательных нагрузок. Депонирована во ВНИИМИ .- 1967.-МРЖ 1987 N-11 С. 25 /1554/ ,

5. Дойников А. И. Каливрвджиян 3. С. Пшеничников И. А. Свойства базисных пластических материалов, их влияние наткани протезного ложа. -Метолич. рекам. Воронеж. -1967. -31 с.

6. Каливрвджиян 3. С. Лесных Н. И. Влияние стираемос.ти зубов на изменение угла нижней челюсти\ Ученые медики практическому здравоохранению Воронеж 1969.-с.140-142

7. Каливрвджиян Э.С.Пшеничников И.А. Лобеева н.В. Токсикологическое исследование пластмассы Дакрил-4Б с целью применения в качестве базисного Материала Ученые медики практическому здравоохранению Воронеж 1989. -с. 142-145

8. Калмыков В. В. Каливрвджиян Э. с. Пшеничников и. А. Тарасе-вич Т. В. Экстракция низкомапекупярных вешеств из пояиметил-метакрилатов и его сополимеров. \ Тезисы дскл.1 Всесоюзной коЭкстракция орган, соединений Воронеж.-1989.-ВТИ ч. 2 с. 94-95 2С,

9. Каливрвджиян э. С. Пшеничников И. А. Экспериментальное исследование Дакрила 4Б для базисов протезов. \Сгомь»-ология. -1989. -11-3. -С, 56-58

.0.Каливрвджиян Э.С.морФоФУНкииональчый аспект перестройки зубочелюстной системы в плане ортопедического лечения больных, тезисы докл. обл. конФ. стоматол. -с. 85-66

11.Каливрвджиян Э. С. Изучение жевательной активности мышц в связи со способом определения высоты нижнего отдела лица. Тезисы докл. 2 научно-практич. конФ. II1-12апр. 1990.-г. Липецк с, 99-100

12.Каливрвджиян 3. С. Влияние возрасных изменений на соотношение элементов височно-нижнечелюстного сустава. В кн. : Реакции тканей пародонта слизистой оболочки полости рта на стоматологические материалы.-М. . ММСИ. - 1990. с. 44-45

13. Каливрвджиян Э. С. Способ Фиксации высоты нижнего отдела лииа. Изобретательство и рационализация в здравоохранении .Го1ч.мс!жск. обл. - Воронежское издательство ВГМИ.-1990.-266с.

14. Каливрвджиян 3. С. Лесных Н. И. Пшеничников И. А. м,ликов И. М. Индивидуальный подхол к определению высоты нижнего отдела •лииа. там-же.

15. каливрвджиян 3. С. Лесных н. И. Семененко ю. Ф. Пшеничников И. А. Маликов и. М. Способ выявления перегрузки тканей под базисом съемного протеза, там-же.

16. каливрвджиян Э. С. Ельчанинов Е. А. Богомолов. Способ определения центрального соотношения челюстей, там-же.

1?. Каливрвджиян Э.С.Пшеничников И. А. Лесных'Н. И. Маликов И. м. Способ изготовления индивидуальной ложки, там-же. 16. Каливрвлжиян Э. С. Пшеничников И. д. Маликов И. М. Влияние возрастных изменений на соотношение элементов зубочелюст-ной системы, /соииологич. анализ/ Депонирована во ВНИИМИ от 1. 9. 90 М-20103

19. Каливрвджиян Э. С. Пшеничников и. А. Маликов И.М.Анализ фун-. киионального состояния височных мыши при нормальной окклюзии. Депонирована во ВНИИМИ от 1.9.90 N-20184

20. Каливрвджиян Э. С. Пшеничников И. А. Маликов И. М. Внедрение новой технологии полимеризации с целью 'улучшения качества потезов. Методические материалы /внедрение в стоматологическую практику достижений науки/ Воронеж 1990.-84с.

21. ¡Резников К. М. Каливрвджиян Э. с. Фармакологические препара-

ты в ортопедической стоматологии. Материалы для самостоятельной работы студентов стом. Факультета. Воронеж 1991. 7ве. 22. МУтаФян М. И. КаливРвджиян Э. с. Применение автоматизированной системы обработки изображений в целях восстановления утраченного соотношения элементов и Функций зубочелюстной системы. Тезисы докладов российского совещания семинара"Оп-тимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем". Во.ронеж; ВПИ. 1992. с. 62-33. 33. Резников К. Ы. Мутэфян Ы. И. КаливРвджиян э. С. Построение диалоговых автоматизированных систем с учетом психологических аспектов в гимодействия человек-ЭВИ. Тезисы докладов регионального совешания-семинара для руководящих работников и преподавателей вузов ЦЧР Компьютеризация управления качеством высшего образования". 4-17 декабря 1992.Воронеж 1992. С. 37-38.

24. Глух О, А. МУтаФян И. КаливРвджиян Э. с. Компьютеризированная рекламно-информационная система КРИС. Тезисы докладов Воронеж 1992. С. 35-36. там-же.

25.Ельча'нинов Е. А.КаливРвджиян Э. С.Калиниченко Т.П. Корнев А. К. Лесных Н. И. Пшеничников И. А. Урусова Г. Г. Чичерин с. И. Некоторые пути решения проблемы взаимоотношений протеза и протезного поля. Тез. докл. 4 научно-лракт. конФ. 10 апреля 1992г. Г. Липецк. 197с. С. 114-165.

Изобретения :

1, Аппарат для изготовления зубных протезов из пластмасс. - Положительное решение по заявке на изобретение Н4888170/14 (138903) / 3. С. Каливралжиян, К. М. Резников, И. А. Пшеничников. 4 заявлено 20.и. 89.

с2. Способ определения центрального соотношения челюстей. - Положительное^ решение' по заявке на изобретение !Г 4835766/14 (063446)/ Э. с. Каливралжиян. к. М. Резников. И. А. Пшеничников. - Заявлено 7.06,90.

отраслееие рационализаторские предложения:

1. Способ выявления перегрузки тканей поп базисом съемного протеза.- Положительное решение ИЗ РСФСР от 29.04.88 на рай. предложение ыо-3153 / э. с. Каливраджиян.Ю.ф. Семенен-ко.Н. И. Лесных. И.А.Пшеничников, И. М. Маликов.

Z€ Антропометрический метод определения высоты прикуса. -Положительное решение МЭ РСФСР от 29. 04. 88 на рай. предложение N 0-3153/Э. С. Каливраджиян. Н. И. Лесных. И. А. Пшеничников, И.Ы. Маликов.

рационализаторские предложения:

1. Антропометрический метод определения высоты прикуса.-Удостоверение на рай. предложение H 987 от 20. 12. 8S г.. вы-панное Воронежским государственным медицинским институтом э. с. Каливраджиян. Н. И. Лесных. И. А. пшеничников. И. М. Маликов.

2. Способ выявления перегрузки тканей под базисом съемного протеза. - Удостоверение на Pau. предложение H 986 от 15.12.86 г.. выданное Воронежским государственным медицинским институтом/ Э. С. Каливраджиян. Н. И. Лесных. И. А. пшеничников. ю. Ф. Семененко. и. М. Маликов.

3. способ определения центрального соотношения челюстей.- Уяостоверение на Pau.предложение H 1094 от 25.12.87г., выданное Воронежским государственным медицинским институтом 3. с. Каливраджиян. О. И. Богомолов. Е. А. Ельчанинов.

4. Способ Фиксации высоты нижнего отдела лица.- Удостоверение на рай. предложение H 1093 от 25.12.87 г.. выданное Воронежским государственным медицинским институтом/Э. С. Каливраджиян, В. Г. якУбов.

5. Устройство для определения Функционального состояния височных мыши. - Удостоверение на рай. предложение H 1207 от 4.05.90 г., выданное Воронежским государственный медицинским институтом/Э. С. Каливраджиян, и. А. Пшеничников, и. м. маликов.