Эстетическое цифровое моделирование улыбки: аналоговое и цифровое виртуальное планирование

Валерио Бини (Valerio Bini)
доктор

За последние двадцать лет использование компьютера в стоматологии радикально изменило клинический подход, особенно на этапе анализа, создав при этом настоящий информационный микрокосм и превратив врача-стоматолога в оператора информационных систем. Оцифровка фотографий, которая дает возможность моментальной обработки изображения, сопровождает теперь диагноз каждого клинического случая, касающегося эстетики.

При помощи множества статических положений можно выполнить виртуальное планирование и технологически выразить его благодаря достижениям современной стоматологии.

Дизайнер улыбки: новый метод в коммуникации

Стоматолог все чаще сталкивается с системой междисциплинарного плана лечения «Лицо и улыбка», в которой междисциплинарный осмотр отводит врачу, занимающемуся эстетической составляющей, очень важное, если не главное место. Гармоничное сочетание зубов, тканей пародонта, лица и улыбки создает превосходную эстетику. Необходимо наличие художественных способностей и различных ноу-хау для комплексного рассмотрения, сбалансированного дизайна и сочетания дентальных элементов в контексте «Face» — «Лицо». Сегодня красоту и эстетику все больше связывают с размером, пропорцией, симметрией — константами, известными еще древним цивилизациям и составлявшими их основу. Сегодня они неотделимы от современных технологий, которые радикально изменились с приходом цифровой эры.

Современные научные знания предоставляют в распоряжение профессионалов различные терапевтические опции: сотрудничество между специалистами из разных областей (ортодонтом, имплантологом, пародонтологом, зубным техником, челюстно-лицевым хирургом, пластическим хирургом и врачом эстетической медицины) и осмотр этими специалистами позволяют наилучшим образом составить план лечения (рис. 1).

Рис. 1. Команда эстетистов и междисциплинарный осмотр

Кроме этого, врач может работать с изображениями, сделанными в другом месте и полученными посредством видеоконференции через Skype. Эта возможность превращает стоматолога, специализирующегося на эстетике, в дирижера оркестра и главное действующее лицо в процессе. Сегодня, с появлением цифровой стоматологии, врачу трудно работать, сохраняя высокое качество работы и эргономику, если у него нет точного протокола, способного предсказать результат (Virtual Planning — виртуальное планирование). Использование программного обеспечения 2D и 3D с редактированием и морфингом цифровых изображений (Digital Image Editing — редактирование цифрового изображения) дает возможность обрабатывать данные и индивидуальные параметры согласно специфическим требованиям Smile Makeover — формирования улыбки.

Современные цифровые технологии в сочетании с опытом и эстетическим чутьем стоматолога становятся залогом успеха при моделировании улыбки, обеспечивая предсказуемость как эстетического, так и терапевтического результата для пациента.

Объединение таких понятий, как эстетическая стоматология, междисциплинарный осмотр, цифровая стоматология и предсказуемость, рождает новое явление в профессии — «дизайнер улыбки», основное достоинство которого — возможность коммуникации между пациентом, главным действующим лицом в эстетической стоматологии, и командой эстетистов, специалистов по виртуальному планированию. Уже достаточно давно я занимаюсь усовершенствованием системы ADSD — «эстетического цифрового моделирования улыбки», используя различное программное обеспечение. ADSD может и должна служить в качестве сугубо вспомогательного метода диагностики и прогнозирования, целью которого является здоровье и благополучие пациента. Кроме того, поскольку ADSD является способом имитировать план эстетического лечения, желательно получить предварительное согласие пациента на использование данной методики, которая только в сопровождении реальных клинических примеров, таких как мок-ап, станет понятной пациенту. Важно помнить, что стоматология предусматривает соблюдение врачом-стоматологом трех основных принципов профессии: осторожности, старания, опыта.

ADSD: методика и протокол использования

ADSD, Aesthetic Digital Smile Design (эстетическое цифровое моделирование улыбки), — это, прежде всего, способ улучшения коммуникации с пациентом, поскольку именно при помощи обработанных изображений можно увидеть на цифровом мониторе фотографии до и после, предсказать результаты лечения и обсудить их с пациентом. Другой важнейший момент — инновационная методика эстетического и клинического планирования в эстетической стоматологии, ортопедической стоматологии, имеющая большое значение для анализа и проектирования в зуботехнической лаборатории. Эту методику можно использовать также для диагностики и планирования в пластической и челюстно-лицевой хирургии. В первую очередь, протокол предусматривает получение изображений пациента посредством цифровых фотографий и видео full frame (полнокадровых). Видео особенно важно, так как с его помощью можно увидеть динамические фазы улыбки, связанные с физиологическими особенностями (мимика, фонетика, соотношение зубных рядов и губ). Внесение этой важной информации в цифровую эстетическую карточку пациента дополняет анамнез, поскольку является неотъемлемой частью объективного внутриротового и внеротового осмотра, а также эстетического анализа. Поэтому мы можем определить эту методику как третью часть аналитической обработки (рис. 2) эстетического состава улыбки, морфологических компонентов лица и улыбки, в том числе реперных точек, на которых будет основываться шкала измерений (рис. 3 а — в). Следующий этап обработки цифровых данных — Virtual Planning (виртуальное планирование) посредством Digital Image Editing (редактора цифровых изображений) (рис. 4 а — в), затем цифровой и аналоговый диагностический вакс-ап, мок-ап, временный протез, окончательная реставрация (рис. 4 г — е).

Рис. 2. ADSD, макроэстетический, мини-эстетический, микроэстетический анализ

 

Рис. 3а. ADSD, составление схемы и виртуальное планирование

 

Рис. 3б. ADSD, составление схемы и виртуальное планирование

 

Рис. 3в. ADSD, составление схемы и виртуальное планирование

 

Рис. 4а. ADSD и его применение в клиническом случае

 

Рис. 4б. ADSD и его применение в клиническом случае

 

Рис. 4в. ADSD и его применение в клиническом случае

 

Рис. 4г. Модель протеза

 

Рис. 4д. Виртуальный вакс-ап

 

Рис. 4е. Эстетическая и биологическая интеграция протеза

Цифровая методика, тесно связанная с редактированием изображений, является очень надежной, особенно при работе с клиническими случаями, когда требуется функциональное редактирование и морфологические изменения. Зуботехнической лаборатории намного проще понять такой метод, чем устные объяснения. Очень важно также взаимодействие с другими цифровыми системами, так как это дает возможность применить ADSD для цифровой симуляции ортодонтической ситуации, оцифровки слепков, метода CAD/CAM и т. д.

Таким образом, методика становится мультимедийной.

Получение и импорт цифровых изображений

Фотографии пациента должны быть сделаны хорошим цифровым зеркальным фотоаппаратом (можно полупрофессиональным), главное — при хорошем освещении. Сегодня существует масса возможностей посещать курсы стоматологической фотографии, также есть множество пособий по этой крайне интересной теме. Нужно помнить о том, что на этапе анализа фотография является диагностическим клиническим и эстетическим элементом, который затем станет частью клинического багажа пациента, с ним будут работать разные специалисты в рамках междисциплинарного осмотра. Таким образом, стоматолог должен сделать фотографии, на которых голова пациента находилась бы в одном и том же положении, чтобы затем использовать их в программе моделирования улыбки. Самое надежное положение для съемки головы пациента — так называемая эстетическая плоскость (рис. 5), то есть соотношение перпендикулярной (фронтальной) плоскости к плоскости в центре угла, образованного франкфуртской горизонталью и камперовской линией. То же положение должно быть спроецировано вертикально на 45° и 90°, потому что снимки в профиль также крайне важны, поскольку дают возможность проанализировать лицо и зубы с эстетической точки зрения: зафиксировать класс окклюзии, положение губ, эстетические углы — все моменты, важные для ортодонта, челюстно-лицевого хирурга и пластического хирурга.

Рис. 5. Фотография и эстетическая плоскость

Поддержка аналогового переноса лица — FATS

Методика ADSD предусматривает перенос реальных размеров объекта фотографирования с их конфигурацией в соответствии с пиксельной системой, которая используется в цифровой фотографии. Для того чтобы это сделать, можно использовать такие средства измерения, как угольник и направляющая линейка, по возможности металлические (их легко мыть и стерилизовать), или их аналоги. При работе с поддержкой аналогового переноса лица (FATS) (рис. 6а) я пользуюсь измерительным прибором, в который входит обычная линейка с миллиметровой и сантиметровой разметкой. Пациент может носить ее с собой так же легко, как, например, очки.

Рис 6а. Поддержка аналогового переноса лица: аналоговые измерения и цифровая калибровка

Этот инструмент может сделать любой стоматолог или зубной техник — с соблюдением некоторых особых требований. Линейка должна быть легкой, но хорошо различимой на лице пациента; глаза должны быть видны, так чтобы было возможно определить положение зрачков; также должна быть открыта область вокруг глаз, включая наиболее интересные с клинической и эстетической точек зрения реперные точки. Другой важный момент — носовой упор, который должен быть достаточно удобным, чтобы мы могли свободно двигать взад и вперед аналоговую шкалу. При оценке лицевого профиля можно заметить, что положение верхних резцов может быть несколько смещено по отношению к эстетической плоскости. Поэтому для того чтобы точно снять аналоговые размеры, нужно установить носовой упор в точку, максимально перпендикулярную вестибулярной поверхности верхних резцов, чтобы он практически продолжал эту вертикальную плоскость. Кроме этого, поскольку предстоит еще съемка прототипов (мок-апа, прототипов из ПММА и т. д.), желательно использовать фиксаторы, похожие на упоры краниостата, установленные в подголовник кресла стоматологической установки. Что касается еще более точных измерений отдельных элементов зубного ряда и параметров десны, можно использовать цифровые калибры, установив их край на цервикальную линию и резцовый край (длина элемента) или же на медиальный и дистальный края относительно экватора зуба (ширина зуба) (рис. 6б). В некоторых редакторах цифровых изображений есть аналитическая система, которая позволяет преобразовать размер цифровой фотографии из пикселей в миллиметры (аналоговая фотография), вставить все данные объекта на фотографии и размеры, полученные при помощи FATS (поддержки аналогового переноса лица) (рис. 6в). Один из важнейших моментов — указать и сохранить на фотографии единицу измерения для системы преобразования программного обеспечения, чтобы в клинической ситуации были указаны верные данные. Если размеры были предварительно перенесены на аналоговую/цифровую шкалу, можно получить отличные указания относительно реперных точек. Например, расположение центральных резцов верхней челюсти может показать расстояние между резцовым или цервикальным краем и точкой между основанием носа и верхней губой или межзрачковой линией. Перенесенные таким образом размеры будут особенно полезны при взаимодействии стоматолога с зубным техником, потому что именно благодаря ему достигаются самые важные результаты данной методики. Нужно иметь в виду, что пациентов редко интересуют размеры в миллиметрах на цифровой фотографии и дизайн контуров зубов — на первом этапе им гораздо важнее более наглядные примеры. Размеры трехмерных восковых моделей и мок-апов, которые примеряются непосредственно в ротовой полости пациента, дают ему гораздо лучшее представление.

Рис 6б. Поддержка аналогового переноса лица: аналоговые измерения и цифровая калибровка

 

Рис. 6в. ADSD, перенос аналоговых размеров на компьютер и измерительная сетка

Редактирование цифровых изображений

Существует много способов цифровой обработки изображений в зависимости от требований к моделированию улыбки: можно использовать разные программы, которые легко найти в Сети — все зависит от эстетического опыта и от практики работы с цифровыми изображениями. Некоторые из этих программ для обработки изображений и редактирования фото являются бесплатными, другие — платными, есть программы для начинающих, а есть для профессионалов. В самых простых программах достаточно легко сделать моделирование улыбки со схематичным построением контура зубов. Эстетическое цифровое моделирование улыбки предусматривает DDD (цифровое моделирование зубов), которое, как я уже сказал, довольно несложно — достаточно лишь обозначить контуры элементов, подобрав наиболее подходящую для новой улыбки форму (рис. 7).

Рис. 7. Цифровой стоматологический дизайн: контуры

Для этой методики необходимо сделать еще одну модель в зуботехнической лаборатории, которую затем проверит врач и, возможно, использует как прототип.

Только на этом этапе, сфотографировав пациента, можно приступить к более точному моделированию улыбки. Методика ADSD предусматривает такие моменты обработки, как перенос, адаптация, обработка формы и типа зубных рядов с учетом формы на фотографиях. Чтобы выполнить эти важные задачи, нужно создать картотеку, которую мы назовем DDPD (база данных стоматологических фотографий). В нее могут входить: Каталог форм зубов — возможно, самая удобная база данных. В нее можно включить 5 типов зубов согласно анатомической форме и цвету, ее легко менять в зависимости от качества освещения на фотографиях, предоставленных оператором. Формы зубов, которые содержатся в этом каталоге, должны совпадать с реальной формой, например: треугольные, овальные, прямоугольные, квадратные, трапециевидные (рис. 8).

Рис. 8. Персональная база данных: резцовый край

Каталоги зубных рядов/улыбок, которые можно назвать эстетически идеальными: существуют некоторые каталоги, где элементы уже сформированы в соответствии с морфологией резцового края (плоский, квадратный, закругленный). Каталоги зубов для съемных протезов — их можно найти в Интернете на сайтах производителей, таких как Ivoclar, Kulzer, Vitapan, Candulor и т. д. База данных собственных клинических случаев — протезирования, эстетического лечения, всех предыдущих виртуальных вакс-апов, мок-апов и пролеченных зубов пациентов, согласных на использование их фотографий в благородных целях.

Каталог улыбок — моделей, мужчин и женщин, которые могут быть полезными; можно выбрать понравившиеся зубы у моделей, которых, как правило, фотографируют профессиональные фотографы в fashion-стиле, и «примерить» их. Достаточно просто скачать на платных веб-сайтах, таких как 123rf.com, Fotolia.com, Shutterstock.com, Fotosearch.com и т. д. Еще одним фактором методики моделирования улыбки является цифровая деформация/дисторсия (DDID), которая позволяет модифицировать морфологию элементов зубного ряда. Эта функция очень полезна при создании базы данных DDPD. Важно использовать не только векторы длины и ширины (рис. 10 а — в), но и векторы всех направлений, как наружных контуров, так и поверхностей зубов.

Рис. 10а. Дисторсия элементов зубного ряда в одном направлении

 

Рис. 10б. Дисторсия элементов зубного ряда в одном направлении

 

Рис. 10в. Дисторсия элементов зубного ряда в одном направлении

Такая обработка часто бывает крайне важной для бликов на поверхностях зубов с микро- и макрофактурой, линий переноса, интерпроксимальных пространств. Она также эффективна при анализе контактных пунктов и межрезцовых углов, при морфологической характеристике резцового края и внешнего контура в целом, которые говорят нам о возрасте, поле и особенностях личности пациента (морфопсихология). DDID является самой важной частью всей методики ADSD, потому что нельзя «напечатать» во рту пациента стандартную улыбку. Эту улыбку можно составить из идеальных элементов, но нужно использовать художественное чутье и стоматологические ноу-хау, чтобы уметь их изменить. Нужно моделировать, лепить, деформировать, увеличивать, уменьшать или удалять элементы, которые не гармонируют с остальными (рис. 9 а — е).

Рис. 9а. ADSD, цифровая дисторсия изображений

 

Рис. 9б. ADSD, цифровая дисторсия изображений

 

Рис. 9в. ADSD, цифровая дисторсия изображений

 

Рис. 9д. ADSD, цифровая дисторсия изображений

 

Рис. 9г. ADSD, цифровая дисторсия изображений

 

Рис. 9е. ADSD, цифровая дисторсия изображений

Во многих клинических случаях целесообразно использовать DDCT (цифровую калиброванную дентальную транспозицию), то есть транспозицию элементов зубного ряда, необходимую для эстетического моделирования и ортодонтических движений, которые нужно проанализировать для дальнейшего эстетического лечения, а также ортопедического или ортопедического с установкой имплантатов. Перенос элементов в нужное положение должен быть точным, необходимо сохранить анатомические размеры, тогда возможно более точно планировать будущую конструкцию не только с эстетической, но и с функциональной точки зрения. Достаточно часто в ортодонтических случаях требуется мезиализация/дистализация для постановки имплантата, поэтому потребуется согласование с имплантологом, ортопедом и ортодонтом посредством рентгеновских снимков (Dicom, Tac3D). Только после планирования окончательного положения элементов зубного ряда дизайнер улыбки может заняться эстетическими улучшениями, моделируя их при помощи DDID (цифровой деформации/дисторсии). На практике врач и зубной техник могут использовать свой профессиональный опыт при помощи мыши и обычных инструментов для моделирования. Этот же способ подходит при ортодонтической симуляции, для обработки данных, полученных при помощи программ, таких как ClinCheck от Invisalign (Align Tech). Их можно применить при виртуальном моделировании. Обработка в 3D изменений положения элементов дает нам возможность построить идеальный зубной ряд на миллиметровой сетке с наложением вариантов до и после, позволяет выполнить виртуальное планирование эстетического и ортопедического лечения совместно с ортодонтическим.

Заключение

Сегодня эстетическая стоматология обладает новыми способами разработки плана лечения: технологией Digital Dentistry и программным обеспечением для цифровой обработки клинических изображений, которые постепенно становятся неотъемлемой частью профессии стоматолога. ADSD — эстетическое цифровое моделирование улыбки — представляет собой простой и экономичный способ уже во время второго визита продемонстрировать пациенту ожидаемый результат лечения, эстетические и функциональные улучшения с помощью соответствующих прототипов, а затем передать всей команде эстетистов по работе с лицом и улыбкой (Face Aestethic Medical Team) информацию, необходимую для работы междисциплинарной группы. Таким образом, в стоматологии появилась новая фигура — дизайнер улыбки, ее эстетический архитектор.

Cписок литературы находится в редакции

comments powered by HyperComments
Похожие статьи
ПРОТЕЗИРОВАНИЕ ПРИ ПОЛНОЙ ПОТЕРЕ ЗУБОВ
08 августа 2010
2500
Дагмар Шнабль (Dagmar Schnabl) д. м. н., заведующая отделением ортопедической стоматологии при Университетской стоматологической клинике Инсбрука (Австрия). Директором клиники является...
О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕРЕКРЫВАЮЩИХ ПРОТЕЗОВ ПРИ...
08 августа 2010
1423
А. П. Матвеев клинический ординатор кафедры факультетской ортопедической стоматологии МГМСУ Н. В. Шарагин к. м. н., доцент кафедры факультетской ортопедической стоматологии МГМСУ В....
ИММЕДИАТ-ПРОТЕЗЫ. СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД
08 августа 2010
5752
Ю. И. Климашин к. м. н., заведующий отделением сложного челюстно-лицевого протезирования ФГУ «ЦНИИС и ЧЛХ» Росмедтехнологий (Москва) М. С. Котик врач-ординатор отделения...