Виртуальный информационно-аналитический комплекс по измерению глубины эмали зубов

Название	Виртуальный информационно-аналитический комплекс по измерению глубины эмали зубов
Разработчик (Авторы)	Коршунов Андрей Сергеевич, Конев Владимир Павлович, Вагнер Владимир Давыдович, Данилкович Лада Вадимовна, Яшков Евгений Дмитриевич, Отмахов Кирилл Андреевич
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2756046
Дата регистрации	24.09.2021
Правообладатель	федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России)
Область применения (класс МПК)	A61C 3/00 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к медицине, в частности стоматологии, и может быть использовано для прогнозирования и высокоточного измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту с учетом индивидуальных локальных или генерализованных генетически-детерминированных состояний во рту.

В настоящее время в стоматологии нет способов, для виртуального прогнозирования и высокоточного измерения глубины препарированных и сошлифованных твердых тканей зубов, ориентируясь на запрограммированные параметрами структурных элементов на различных уровнях тканей организации эмали зубов в норме и при патологических процессах, состояниях, а также глубину дефектов твердых тканей зубов. Соответственно, являются актуальными разработка и внедрение способа прогнозирования и высокоточного измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту, состоящего из экспертной системы в программном исполнении и прибора, отвечающего требованиям современной медицины, запрограммированной базы данных макро-, микро, наноструктуры эмали зубов. На сегодняшний день используется стоматологический зонд, который в общем виде представляет собой стержень с ручкой на одном конце и рабочим наконечником с другой [Энциклопедический словарь медицинских терминов. М., Медицина, 2001, 314]. Известен стоматологический зонд, который содержит стержень, ручку и прозрачную часть. В зонде выполнен продольный канал, в который вводят нить, смещаемую вперед и назад. Нить перемещают до тех пор, пока она не будет видна в области несошлифованного края твердых тканей зуба [Патент США №4708647, А61С 3/00, 1987]. Недостатком данного инструмента является неудобство его использования для измерения глубины препарированных твердых тканей зуба, поскольку данный зонд предназначен для измерения глубины пародонтальных карманов.

Известен стоматологический зонд для измерения глубины пародонтального кармана в виде стержня с ручкой и изогнутым градуированным наконечником [Патент США №5423677, А61С 19/04, 1995].

Однако известный зонд не позволяет максимально точно контролировать глубину препарированных твердых тканей зуба, что ограничивает его практическое применение. Известны штангенциркули по ГОСТ 166-89, предназначенные для измерения наружных и внутренних размеров до 2000 мм, содержащие штангу с отсчетной шкалой и неподвижной губкой, установленную на штанге с возможностью перемещения рамки, которая связана с подвижной губкой.

Недостатком имеющихся штангенциркулей является отсутствие соотношения анатомических особенностей ротовой полости человека с размерными характеристиками штангенциркулей, что затрудняет проводить точные измерения при препарировании твердых тканей зуба.

Наиболее близким к предложенному является глубиномер стоматологический, предназначенный для измерения глубины сошлифованных тканей зуба. Представлен в виде корпуса с измерительным выдвижным элементом. [№патента на полезную модель 187021 от 13.02.2019]

Недостатком данного прибора при дальнейших экспериментальных исследованиях, была установлена серия неточностей, в частности влияние силы рук врача на работу прибора, что искажает истинные количественные показатели при измерении глубины дефекта эмали зуба и приводит к цифровым погрешностям, хотя и в незначительном количестве, а также достаточно долгий процесс измерения, необходимость в остановке препарирования при проведении стоматологических и научно-исследовательских работ. Разработанный способ позволяет максимально эффективно, быстро, точно производить измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту опираясь на запрограммированные параметры. Программным результатом работы является разработанная экспертная система, позволяющая производить сбор и анализ входных данных пациента (морфометрические, одонтологические, морфологические, гистологические параметры эмали), вероятностный расчет значения глубины эмали на основе информационной базы данных гисто и наноструктуры минерального компонента и органического матрикса эмали зубов человека в норме, а также при локальных и генерализованных генетически-детерминированных заболеваниях и состояниях рта, в том числе несовершенном или незавершенном амелогенезе и учитывать их при проведении стоматологических вмешательств и поисковых научных исследований. Техническим результатом является усовершенствование способа для высокоточного измерения твердых тканей зубов, что позволит усилить контроль и качество измерения, удобство во время использования зная цифровые значения и возможные доверительные интервалы и отклонения. Благодаря предложенным усовершенствованиям способа измерения глубины твердых тканей, который позволит производить высокоточные измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту, ориентируясь на запрограммированные параметры вероятностных исходов. Описанный выше способ позволит прогнозировать исход и контролировать качество стоматологического лечения, результаты научных исследований, сводя к минимуму количество ошибок, искажений, осложнений. Технический результат достигается тем, что полученные цифровые параметры от пациента позволят провести корреляцию его индивидуальных показателей, с учетом индивидуальных изменений, и рассчитать оптимальное значение глубины эмали, благодаря собранной базе данных макро-, микро-, наноструктуры. Техническим компонентом способа является информационно-аналитический комплекс, который оснащен лазерным измерителем, зафиксированным на стоматологическом наконечнике вровень с местом крепления бора. Во время препарирования зуба происходит непрерывное контролируемое измерение глубины эмали за счет отраженного лазерного сигнала, от поверхности препарированных тканей. Так как при этом контрольный прибор имеет беспроводную связь с экспертной системой, при выходе за границу критического диапазона глубины эмали, на ручке загорится цветовой индикатор, что сподвигнет врача остановить манипуляцию в данной области. Заявляемый комплекс (Фиг. 1) содержит корпус из твердой пластмассы (1) длиной 100 мм., шириной 70 мм., высотой 20 мм., измерительный элемент, выполненный из лазерного излучателя и приемника (2). Измерительный элемент соединен с помощью провода (3) с модулем для беспроводной передачи данных на компьютер в экспертную систему (4). Обработанные данные могут выводиться на экран монитора в виде числовых значений в миллиметрах, с точностью до микрон. При прохождении за допустимые значения (высота коронковой части 3,8-4,1 мм; ширина коронковой части - 10,57-10,62 мм; ширина эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,99-2,02 мм; ширина эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,68-1,71 мм; высота эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,62-1,63 мм; высота эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,99-2,02 мм; длина эмалевых призм - 4,93-6,37 нм, ширина эмалевых призм - 4,2-5,48 нм), будет поступать цветовой сигнал на индикатор (5). На корпусе также расположена кнопка включения и выключения питания (6), разъем для подключения зарядного устройства аккумулятора (7). Питание устройство осуществляется за счет аккумуляторной батареи 9,6 V (8).

Заявляемое изобретение работает следующим образом. Информационно-аналитический комплекс (Фиг. 1) включают, нажав на кнопку включения, и прикрепляют к стоматологическому наконечнику, установив устройство таким образом, чтобы упор фиксировался на неизмененной (здоровой) части эмали исследуемого зуба. В экспертную систему заносятся исходные параметры пациента (номер зуба, наличие локальных или системных изменений во рту). Производится автоматическая корреляция показателей пациента, рассчитываются оптимальные значения глубины эмали с учетом доверительных интервалов базы данных (высота коронковой части 3,8-4,1 мм; ширина коронковой части - 10,57-10,62 мм; ширина эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,99-2,02 мм; ширина эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,68-1,71 мм; высота эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,62-1,63 мм; высота эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,99-2,02 мм; длина эмалевых призм - 4,93-6,37 нм, ширина эмалевых призм - 4,2-5,48 нм). Происходит исследование пораженного, препарированного или отшлифованного участка поверхности зуба, после полученные данные регистрируются в миллиметрах, с точностью до микрон на компьютере в экспертной системе. Информация обрабатывается и при прохождении максимально допустимых значений, загорается цветовой индикатор. Последующие измерения проводятся путем перемещения измерительного элемента в новую зону исследования, описываемую буграми исследуемого зуба. После проведения всех необходимых измерений выключают прибор нажатием на кнопку выключения питания. Заявляемый способ измерения и оценки глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту является высокоточным. Контрольно-аналитический комплекс прост и удобен во время измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту как для медицинского персонала, так и самого пациента, экономит рабочее время персонала, позволяет высоко и точно прогнозировать и измерять глубину препарированных и сошлифованных твердых тканей зуба.

Пример 1. Больной П., 35 лет.

Жалобы: на дефект твердых тканей 4.6 зуба.

Диагноз: 4.6 зуб - кариес дентина.

План лечения: Препарирование патологически измененных тканей и восстановление полученного дефекта прямым методом с использование реставрационных материалов.

До препарирования патологически измененных твердых тканей 4.6 зуба, с помощью информационно-аналитической комплекса по измерению глубины эмали зуба были введены исходные данные пациента (высота коронковой части 3,9 мм; ширина коронковой части - 10,62 мм; ширина эмалевого слоя в области 1 бугра - 2,01 мм; ширина эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,69 мм; высота эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,62 мм; высота эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,99 мм). Система информационно-аналитического комплекса рассчитала количественные ориентиры, направленные на предупреждение врача о приближении к дентину и пульповой камере. Все цифровые параметры выведены на экран монитора, передана информация при помощи модуля беспроводной передачи данных на прибор. После удаления всех некротизированных и измененных тканей эмали произведены контрольные измерения. Согласно данным комплекса глубина дефекта от края эмали на жевательной поверхности составила 1.2 мм. В качестве изолирующей прокладки использовался материал Ionoseal, толщина которого при использовании в качестве изолирующей прокладки согласно инструкции должна быть от 0,1 до 0,8 мм. На дно кариозной полости была поставлена изолирующая прокладка Ionoseal толщиной 0,5 мм. Контроль измерений проводился с помощью комплекса. Оставшийся 1 мм препарированной полости был заполнен материалом Filtek Р60.

Следовательно, используя информационно-аналитический комплекс по измерению глубины эмали, удалось минимизировать потерю твердых тканей 4.6 зуба во время препарирования при лечении зуба, в тоже время, снижая риск ошибок и осложнений во время стоматологической манипуляции.

Пример 2. Больной К., 59 лет.

Жалобы: на неэстетичный вид 3.4 зуба. Диагноз:

Повышенное стирание 3.4 зуба.

План лечения: Для восстановления утраченных тканей 3.4 зуба была выбрана металлокерамическая коронка, изготовленная лабораторным методом. Зубным техником были заданы параметры толщины будущей металлокерамической коронки с апроксимальных сторон, которые составили 0,8 мм со стороны медиального контактного пункта и 1,0 мм со стороны дистального контактного пункта. После занесения исходных данных пациента (высота коронковой части 3,8 мм; ширина коронковой части - 10,59 мм; ширина эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,99 мм; ширина эмалевого слоя в области 2 бугра - 1,71 мм; высота эмалевого слоя в области 1 бугра - 1,61 мм; высота эмалевого слоя в области 2 бугра - 2,01 мм), произведен расчет предельных допустимых значений, после цифровых расчетов начиналось препарирование.

Во время препарирования контактных пунктов контроль глубины препарирования осуществлялся с помощью информационно-аналитического комплекса по измерению глубины эмали. Во время приближения к количественным пределам загорался индикатор, который сигнализировал врачу о необходимости прекратить препарирование. Таким образом, используя информационно-аналитический комплекс по измерению глубины эмали удалось минимизировать потерю твердых тканей 3.4 зуба при препарировании под ортопедическую конструкцию, в то же время получая необходимый уровень прецизионности.

Формула изобретения

Способ прогнозирования и высокоточного измерения глубины сошлифованных твердых тканей при проведении морфологических исследований на удаленных зубах и препарированных твердых тканей для стоматологических манипуляций во рту, включающий использование информационно-аналитического комплекса, содержащего экспертную систему, установленную на компьютере, пластмассовый корпус, имеющий длину 100 мм, ширину 70 мм, высоту 20 мм, лазерный излучатель, приемник, где измерительный элемент соединен с помощью провода с модулем для беспроводной передачи данных на компьютер в экспертную систему, рядом с лазерным измерителем имеется цветовой индикатор, который загорается в случае прохождения максимально допустимых интервалов базы данных структуры эмали зубов, включающей высоту коронковой части 3,8-4,1 мм, ширину коронковой части 10,57-10,62 мм, ширину эмалевого слоя в области 1 бугра 1,99-2,02 мм, ширину эмалевого слоя в области 2 бугра 1,68-1,71 мм, высоту эмалевого слоя в области 1 бугра 1,62-1,63 мм, высоту эмалевого слоя в области 2 бугра 1,99-2,02 мм, длину эмалевых призм 4,93-6,37 нм, ширину эмалевых призм 4,2-5,48 нм, при этом одновременно на экран монитора выводится информация о глубине препарированного или отшлифованного участка твердых тканей в миллиметрах с точностью до микрон, и указанный комплекс выполнен с возможностью включения кнопкой питания, расположенной на корпусе, и возможностью получения энергии от батарейки 9,6V, расположенной в корпусе.

Изобретение "Виртуальный информационно-аналитический комплекс по измерению глубины эмали зубов" (Коршунов Андрей Сергеевич, Конев Владимир Павлович, Вагнер Владимир Давыдович, Данилкович Лада Вадимовна, Яшков Евгений Дмитриевич, Отмахов Кирилл Андреевич) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога