способ моделирования зубов (варианты)

Формула изобретения

1. Способ моделирования зубов, включающий формирование объема зуба путем соединения между собой предварительно выявленных контрольных точек, отличающийся тем, что по контрольным точкам строят модуль из двух противоположно направленных конусов и вписанных в каждый из них двух пульсирующих логарифмических спиралей, при этом высота первого конуса равна длине зуба, высота второго конуса равна высоте коронки, вершина второго конуса размещена в центре основания первого конуса, диаметр основания каждого конуса равен длине медиально-дистального режущего края зуба, а объем зуба формируют путем соединения точек пересечения указанных фигур внутри модуля.

2. Способ моделирования зубов, включающий формирование объема зуба путем соединения между собой предварительно выявленных контрольных точек, отличающийся тем, что по контрольным точкам строят два модуля из двух противоположно направленных конусов и вписанных в каждый из них двух логарифмических спиралей, причем второй модуль смещен относительно первого по горизонтали на радиус основания конуса, а объем зуба формируют путем соединения точек пересечения указанных фигур внутри двух модулей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к технологии изготовления зубных протезов по суммирующей технологии.

Наиболее подробно проблемы конструирования искусственных зубов изложены в следующих изданиях:

Харри С. Ландин, D.D.S. профессор, директор университета окклюзии, шт. Кентукки, "Введение в окклюзионную анатомию", 1970 г.;

Ланг (Гипп) Гренделмайер "Моделирование окклюзионной поверхности искусственных коронок, пломб и вкладок".- M.: Квинтэссенция, 1996, с. 15-23 - прототип.

Основные положения этих изданий приведены в одной из последних публикаций на данную тему - журнале "Клиническая стоматология", N 2 (июнь), 1998 г. , печатный орган Стоматологической aссоциации России, издатель ТОО "Дентэкс".

К сожалению, в известных автору источниках речь идет в основном только о последовательности моделирования премоляров. Порядок модели рования других зубов в лучшем случае оговорен только теоретически путем исключения некоторых операций при моделировании премоляров.

В указанных выше изданиях приведена следующая последовательность операций по созданию модели зуба:

выявление контрольных точек зубного ряда и отдельного зуба,

формирование объема зуба по выявленным контрольным точкам.

Этапы формирования включают:

- моделирование конусов в месте расположения вершин опорных бугров нижней и верхней челюстей (рис. 14 и 16 прототипа)- желтый воск,

- моделирование центральных упоров (точки контакта бугров в соответствующих ямках антагонирующих зубов (рис. 18, 19, 20) - зеленый воск,

- моделирование краевых валиков по периферии зуба, через конусы желтого и зеленого цвета (рис. 21-24) - красный воск,

- моделирование скатов бугров (рис. 25, 26) - красный воск,

- заключительное моделирование - заполнение участков стыковки отдельных элементов зубной поверхности (рис. 27, 28) - красный воск.

Все элементы модели зуба (кроме нескольких контрольных точек) формируются произвольно, форма их определяется субъективно в зависимости от опыта и пристрастий зубного техника. Кроме того, указанные выше пособия не регламентируют при формировании модели зуба индивидуальных особенностей восстанавливаемых зубов.

Многолетние исследования автора показали, что система формообразования зубов подчиняется общим законам формообразования материального мира, созданным самой природой. Основными из них являются закон конусов, закон логарифмической спирали и закон дифференциации формы.

Задача предлагаемого изобретения - повышение качества при моделировании искусственных зубов за счет использования объективных законов формообразования.

Для решения поставленной задачи в способе моделирования зубов, включающем формирование объема зуба путем соединения между собой предварительно выявленных контрольных точек, по контрольным точкам строят модуль из двух противоположно направленных конусов и вписанных в каждый из них двух пульсирующих логарифмических спиралей, при этом вершина первого конуса размещена в центре основания второго конуса, высота первого конуса равна высоте коронки, а второго - длине зуба, а объем зуба формируют путем соединения точек пересечения указанных фигур внутри модуля. Кроме того, при моделировании двухкорневых зубов по контрольным точкам строят два модуля из двух противоположно направленных конусов и вписанных в каждый из них двух логарифмических спиралей, причем второй модуль смещен относительно первого по горизонтали на радиус основания конуса, а объем зуба формируют путем соединения точек пересечения указанных фигур внутри двух модулей.

В основу формирования зубов предлагаемым способом положены основные законы формообразования, созданные самой природой - закон конусов и закон логарифмической спирали, что позволяет формировать объем зуба по объективным критериям. Это способствует повышению качества протезирования. Кроме того, предлагаемый способ создает предпосылки для автоматизации процесса моделирования с помощью современных методов компьютерной графики, что позволит ускорить процесс моделирования, снизить себестоимость, а также исключить многие трудоемкие операции.

Способ поясняется чертежами, где показаны:

фиг. 1 - общий вид нижнего зубного ряда с контрольными линиями,

фиг. 2 - общий вид верхнего зубного ряда с контрольными линиями,

фиг. 3 - общий вид части зубного ряда с контрольными линиями и точками,

фиг. 4-9 - последовательность формирования верхнего бокового резца,

фиг. 10 - общий вид резца, сформированного указанным способом,

фиг. 11 - общий вид клыка, сформированного указанным способом,

фиг. 12 - последовательность формирования премоляра.

На фиг. 1 показаны контрольные линии нижнего зубного ряда, необходимые при моделировании как отдельного зуба в ряду, так и всего ряда в целом:

1 - линия экватора вестибулярной поверхности,

2 - линия бугров вестибулярной поверхности,

3 - линия перелома формы вестибулярной поверхности,

4 - линия центральных фисур зубного ряда,

5 - линия бугров язычной поверхности.

На фиг. 2 показан зубной ряд верхней челюсти. Контрольные линии этого зубного ряда:

6 - линия экватора небной поверхности,

7 - линия бугров небной поверхности,

8 - линия бугров вестибулярной поверхности,

9 - линия центральных фисур.

Контрольные точки отдельных зубов иллюстрируются фиг. 3, где показаны:

10 - центральная линия наполнения вестибулярной поверхности зуба,

11 - грани перелома формы,

12 - точки линии экватора вестибулярной поверхности,

13 - линия перелома формы,

14 - медиально-дистальное расстояние,

15 - плоскость коронки,

16 - амбразура (межзубной треугольник).

Показанные на фиг. 1-3 контрольные точки и линии выявляются с помощью слепков. Далее по выявленным точкам и линиям производится формирование объема зуба или зубного ряда. В отличие от известных и широко опубликованных методов построения зубов в основе предлагаемой методики лежат объективные законы формообразования материального объекта.

Все окружающее нас мироздание строится по определенным законам. Развитие формообразования, структура построения объема подчиняются строгим законам, созданным самой природой. В пластике объемов зубов также можно проследить действие подобных законов.

В основе построения зубов использованы наиболее распространенные принципы формообразования:

- закон двух конусов,

- закон пульсирующей спирали,

- закон дифференциации формы.

В вышеприведенных публикациях показаны примеры моделирования в основном только жевательной поверхности зубов. В этой работе раскрыта процедура формирования всего зуба целиком, так как остистое образование зуба является самостоятельным автономным объемом в структуре построения формы человека, и к нему лучше всего подходят законы построения пластики объемов.

Наиболее показателен в этом отношении процесс построения верхнего бокового резца. В формообразовании этого зуба задействованы две основные силы - сила роста и сила устойчивости. К ним применим закон противонаправленных сил - закон конуса. На фиг. 4-10 представлена последовательность формирования верхнего бокового резца.

В основе формирования лежат два конуса и пульсирующие спирали. Форма первого конуса ABC (на плоскости - треугольник) определяется длиной зуба, состоящей из высоты корня и высоты коронки, и длиной режущего края 14 коронки зуба (фиг. 4). Вершина этого треугольника C совпадает с верхушкой корня (апексом). Основание AB треугольника проходит через режущий край резца (фиг. 5б).

Основание второго конуса DEF проходит через точки утолщения анатомического корня (анатомической шейки) 17, 18, а вершина F совпадает с основанием режущего края 14 (фиг. 5а - вид сбоку, фиг. 5б - вид со стороны губной /вестибулярной/ 19 поверхности зуба).

На фиг. 6 показано относительное положение двух формообразующих конусов ABC и DEF.

Далее в каждый из конусов вписываются логарифмические спирали, один конец которых совпадает с вершиной конуса C или F, а второй с линией AB или DE стыковки основания конуса с боковой поверхностью (фиг. 7). В каждом конусе таких логарифмических спиралей должно быть две (см. фиг. 8).

Окончательная форма зуба получается при соединении между собой точек пересечения конусов и спиралей (фиг. 9). Анализ точек пересечения указанных фигур показывает, что они однозначно совпадают с контрольными линиями и точками фиг. 2 и 3.

На фиг. 10 показана форма верхнего бокового резца, полученная предлагаемым способом, причем на фиг. 10а - общий вид, 10б - вестибулярная поверхность, 10в - вид сбоку, 10г - небная поверхность.

Аналогичным способом формируется модель клыка. На фиг. 11 показаны полученные в результате такого формирования общий вид зуба (11а), вестибулярная поверхность (11б), апроксимальная поверхность (11в) и небная поверхность (11г).

При формировании структуры моляров и премоляров используется третий закон формообразования живых форм в природе - закон дифференциации. Остистые образования меняют свою форму в зависимости от функционального назначения. Резцы предназначены "отрезать", имеют однокорневую систему, премоляры удерживают пищу, имеют двухкорневую систему, а моляры предназначены для размельчения пищи и имеют двух-, трех- и даже четырехкорневую систему.

На примере построения структуры премоляра можно четко проследить модульное формирование объема из двух пар противоположно направленных конусов (на проекции фиг. 12 - две пары треугольников) ABC (фиг. 12а) и DEF (фиг. 12б), abc и def (фиг. 12в). При этом плоскости парных композиций сдвинуты относительно друг друга в горизонтальной плоскости на полшага (вершина "а" второго треугольника смещена на середину основания AB первого треугольника). На фиг. 12г показаны точки пересечения указанных треугольников и вписанных в них спиралей, а на фиг. 12д - сформированная по точкам пересечения форма зуба.

Предлагаемый способ позволяет также моделировать любое количество зубов зубного ряда или весь зубной ряд путем модульного построения.

Дальнейший анализ пространственного построения модульной структуры позволит установить связь между зубными рядами остистых образований со структурой построения фигуры человека. Это позволит учитывать индивидуальные особенности формирования отдельных зубов и протезов зубного ряда, соответствующих индивидуальным особенностям пациента.

Использование предлагаемого способа при обучении стоматологов способствует более детальному изучению анатомии зубов путем структурного построения модели по объективным законам формообразования.

Таким образом, предлагаемый способ формирования зубов обеспечивает объективный принцип структурного построения, что повышает качество моделирования и протезирования зубов.

Предлагаемый способ может быть использован при компьютерном моделировании, что позволит повысить качество моделирования и сократить время протезирования.