vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-355Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫINFORMATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMSРАЗРАБОТКА ПРОГНОЗИРУЕМОЙ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ЛИЦА ПАЦИЕНТА ПОСЛЕ ЛЕЧЕНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ АНОМАЛИЙDEVELOPMENT OF A PREDICTED THREE-DIMENSIONAL MODEL OF PATIENT’S FACE AFTER THE TREATMENT OF DENTOALVEOLAR ANOMALIESВасильеваЮ. Д.VasilyevaYu. D.

кандидат технических наук, доцент кафедры высшей математики и информатики

ул. Филимонова, 69, 220114

Ph. D. (Engineering), Assistant Professor of Department of Higher Mathematics and Informatics

69, Filimonov Str., 220114

043@tut.byИнститут современных знаний имени А.М. Широкова, МинскInstitute of Modern Knowledge named after A. Shirokov, Minsk20172201201804122128Copyright © Васильева Ю.Д., 20182018Васильева Ю.Д.Vasilyeva Y.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/355

Предлагается метод прогнозирования положения мягких тканей лица пациента после лечения зубочелюстных аномалий. В качестве исходных данных используются базовые формы сеточных моделей зубов для построения зубочелюстной системы пациента до лечения и трехмерная модель головы пациента, построенная по двум фотографиям. Между базовыми формами зубов и трехмерной моделью головы устанавливаются связи, позволяющие при изменении формы зубных дуг пациента плавно изменять соответствующий участок модели головы. Такие связи дают возможность по прогнозируемому скелетному профилю построить профиль лица пациента после предполагаемого лечения. Прогнозируемый скелетный профиль определяется в соответствии с построенной математической моделью параметрических зубочелюстных дуг пациента после лечения, которая использует методики, предложенные специалистами-ортодонтами. Были проведены экспериментальные исследования с визуальной и численной оценкой. Средние квадратичные отклонения положения кожного профиля лица пациента от прогнозируемого положения кожного профиля на трехмерной модели головы пациента не превысили 10 %. 

The methods of prediction of location of patient’s soft tissues after the treatment of dentoalveolar anomalies are considered. The base forms of teeth mesh models for modelling patient’s dental systems before and also after the medical treatment and patient’s three-dimensional model from his two photos are used as the input data. The relations are established between the base form of the teeth and three-dimensional model. These relations make it possible to modify the form of teeth with smooth modifications of soft tissues on the patient’s head. The prediction position of soft tissues is based on the position of the skeletal profile. A method for constructing the position of patient’s skeletal profile has been developed. It takes into account individual geometric parameters. The algorithm uses the technique of orthodontists to establish a series of geometric relations between the patient’s teeth. An experimental study was conducted by means of visual and numerical evaluation. The mean square deviation between soft tissues of the patient’s face and the predictable position of soft tissues of the patient’s face hadn’t prevail 10 %. 

параметрическая модельтрехмерная модель головызубочелюстные аномалиибоковая те- лерентгенограммаусредненная модельфотография лицапрофиль лица3D headparametric modelfront/side photos3D model of a face3D face reconstructiondentoalveolar anomaliesorthodontic treatmentteleroentgenogramReferencesПалов, Н.А. Рентгенодиагностика / Н.А. Палов, А.З. Гингольд, К.А. Москачева. – М.: МЕД пресс-информ, 1999. – 556 с.Palov N. A., Gingold A. Z., Moskacheva K. A. X-ray diagnostics. Moskow, MED Press-inform Publ., 1999. 556 p. (in Russian).Антропометрические и графические методы в диагностике зубочелюстных аномалий: учеб.-метод. разработ- ка / Т.Н. Терехова [и др.] ; под ред. Т.Н. Терехова. – Минск: Изд-во МГМИ, 1998. – 36 с.Terekhova T. N., Timchuk Ya. I., Tokarevich, I. V., Gusakovskaya Zh. S. Anthropometric and graphic methods in the diagnosis of dentoalveolar anomalies. Minsk, Minsk State Medical Institute Publ., 1998. 36 p. (in Russian).Справочник по стоматологии / А.И. Рыбаков [и др.] ; под ред. А.И. Рыбакова. – М.: Медицина, 1986. – 260 с.Rybakov A. I., Ivaschenko G. M., Lurie T. M. Handbook of dentistry. Moskow, Medicine Publ., 1986. 260 p. (in Russian).Васильева, Ю.Д. Компьютерное моделирование головы по фотографиям лица / Ю.Д. Васильева // Вес. Ин-та соврем. знаний. – 2011. – №3. – С. 86–92.Vasilyeva U. D. Digital modeling a head from photo of a face. Vesti Instituta sovremennykh znaniy [Proceedings of Institute of Modern Knowledge], 2011, no. 3, pp. 86–92 (in Russian).Васильева, Ю.Д. Построение трехмерной модели головы по фотографиям / Ю.Д. Васильева // Наука и об- разование в условиях социально-экономической трансформации общества: материалы XVI Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 5 дек. 2013 г. / Ин-т соврем. знаний им. А.М. Широкова; редкол.: В.А. Мищенко [и др.]. – Минск, 2014. – С. 131–133.Vasilyeva U. D. Reconstruction head modeling from photos. Nauka i obrazovaniye v usloviyakh sotsial’no-ekonomicheskoy transformatsii obshchestva: materialy XVI mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Science and Education in context of socio-economic transformation of society: materials of the 16th International Scientific and Practise Conference, Minsk, 5 December 2013]. Minsk, 2014, pp. 131–133 (in Russian).Инновация в ортодонтии: учеб.-метод. пособие для элективного курса / И.В. Токаревич [и др.]; под ред. И.В. Токаревича. – Минск: Изд-во БГМУ, 2008. – 44 с.Tokarevich I. V., Timchuk Ya. M., Korhova N. V., Denisov S. S. Innovation in orthodontics. Minsk, Belarusian State Medical University Publ., 2008. 44 p. (in Russian).Польма, Л.В. Положение верхней губы – ключ к планированию лечения пациентов с дистальной окклюзией / Л.В. Польма, В.М. Ломакина // Ортодонтия. – 2006. – №1. – С. 80.Polma L. V., Lomakina L. V. The position of the upper lip is the key to planning the treatment of patients with distal occlusion. Ortodontiya = Orthodontics, 2006, no. 1 (33), pp. 80–83 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.