Доклад представленый на III Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых.
Стоматология является довольно хорошо компьютеризированной областью медицины. Сейчас используются передовые технологии в таких разделах стоматологии как протезировании, имплантация, а также «компьютерный дизайн улыбки». Однако возникает вопрос, как объективно оценить результат проведенного лечения пациента с эстетической точки зрения.
На первый взгляд, эстетика может показаться областью, к которой не применим диагноз. Стоматологический внешний вид довольно субъективен и не так легко поддается анализу на основе научных критериев и диагностических принципов. Однако, современный уровень знаний позволяет дать однозначный ответ: параметры эстетики познаваемы и могут быть выражены количественно. С древних времен великие ученые, скульпторы и художники решали проблему определения пропорций идеального тела человека и лица. Как выглядит идеальная улыбка глазами стоматолога? Красивая улыбка — это гармония размера, расположения и цвета зубов, их пропорции и симметрии относительно друг друга и окружающих их элементов. Для определения идеальной улыбки учитываются взаимоотношения между всеми компонентами.
Задача состоит в том, чтобы по снимкам пациента определить, насколько гармонична и эстетична его улыбка была до и стала после проведения стоматологического лечения. Для этого необходимо провести измерения некоторых объективных количественных показателей. Прежде чем проводить измерения, необходимо провести такие ориентирные линии[1]:
Можно пробовать определить, соответствует ли улыбка «идеалу», по таким количественным характеристикам:
Проходящая между центральными зубами линия, должна быть строго вертикальна и параллельна линии А. Она может не совпадать с ней. Считается допустимым [1], если расстояние между ними достигает 3,5 мм.
Стандартные размеры центрального резца определяются так называемым правилом "1 к 16".[2] Правило гласит, что идеальная высота центрального резца составляет 1/16 часть расстояния от середины линии В.
Ширина верхних центральных резцов должна составлять 75-80% от длины, а ширина верхних боковых резцов — 70-80% от ширины верхних центральных.
При приоткрытой ротовой полости из-под верхней губы выступает 1-2 мм верхних центральных резцов. При слабой улыбке 3-4 мм центральных резцов видны из-под верхней губы. [2]
Гармоничность сочетания кривизны режущего края передних зубов верхней челюсти с верхней границей нижней губы выполняется при соотношении 1,00/1,25.[3]
Для решения поставленной задачи необходимо выполнить некоторую предварительную обработку фотографии пациента, провести необходимые измерения и сделать вывод о степени несоответствия модельному «идеалу». Алгоритм, в общем, выглядит следующим образом:
Программа выполняется на языке программирования Visual Basic 6.0. Входной информацией для системы является цифровая фотография пациента. Она может быть сделана цифровым фотоаппаратом или отсканирована.
Поскольку для цифровых систем передачи и хранения изображений характерен импульсный шум, для фильтрации изображения предлагается использовать медианный фильтр, т.к. он особенно эффективен в случае импульсного шума. Характерной особенностью медианного фильтра является сохранение перепадов яркости (контуров). Медианный фильтр реализует нелинейную процедуру подавления шумов. Он представляет собой скользящее по полю изображения окно, охватывающее нечетное число отсчетов. Центральный отсчет заменяется медианой всех элементов изображения, попавших в окно.
x(n1, n2 ) = med [y (n1+ k1, n2+ k2 ): (k1, k2) из области W]
Выделение контуров производится для того, чтобы легче было проставлять ориентирные линии и проводить измерения. Оконтуривание будет выполняться методом Собеля. Этот метод работает с двумерной апертурой размером 3х3.
| A1 | A2 | A3 |
| A8 | F | A4 |
| A7 | A6 | A5 |
Сначала находятся переменные X и Y:
X=(A3 + 2*A4 + A5) - (A1 + 2*A8 + A7)
Y=(A1 + 2*A2 + A3) - (A7 + 2*A6 + A5)
После находится новое значение центрального элемента:
Для получения более точной оценки и удобства работы с изображением в программе будут предусмотрены такие процедуры, как контрастирование, изменение яркости и масштабирование. Результатом работы системы будет вывод количественных показателей и их соответствие оптимальным значениям.
Данная система может найти свое применение в стоматологической клинике для оценки результата лечения пациента, а также измерения размеров коронки зубов при протезировании.
http://www.stomatolog.com.ua/pages/pacient/dizajn_ulibki.shtml