Программный комплекс ученых Пермского Политеха спрогнозирует изменение лица и шеи при коррекции прикуса — Naked Science
23 июня
ПНИПУ

Программный комплекс ученых Пермского Политеха спрогнозирует изменение лица и шеи при коррекции прикуса

4.5

В мире около 90 процентов людей страдает от неправильного прикуса, а 40 процентов требуется ортодонтическое лечение. Одной из его причин может стать бруксизм – неврологическое заболевание, при котором из-за скрежетания зубами происходит их стирание. Прикус может влиять на форму шейного отдела позвоночника и весь опорно-двигательный аппарат в целом, что может сопровождаться болью у пациентов. Для решения этой проблемы медики используют ботокс, чтобы снизить тонус мышц. Ученые Пермского Политеха разрабатывают программный комплекс, который спрогнозирует, как изменится форма лица после введения вещества. Технология позволит врачам заранее рассчитать необходимое количество ботокса.

Программный комплекс ученых Пермского Политеха спрогнозирует изменение лица и шеи при коррекции прикуса / ©Getty images

«Для коррекции прикуса в современной медицине применяют ботокс. На наш взгляд, перед такими процедурами важно прогнозировать, насколько вещество поможет расслабить мышцы и как изменится их форма. Наша технология поможет до проведения медицинских вмешательств определить форму лица пациента после изменения прикуса.

Программный комплекс даст рекомендации врачам по оптимальному объему препарата для стоматологического лечения», – рассказывает доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук Владислав Никитин.
Медицинскому специалисту необходимо будет загрузить в программный комплекс фотографии лица пациента спереди и сбоку, слева и справа. Врач также размещает снимки МРТ в программу по анализу томограмм, чтобы выделить необходимые области мышц и костей.

Далее разработка биомехаников Пермского Политеха анализирует их размеры и расположение, чтобы определить силы мышц. Затем программа корректирует взаимное положение челюстей, которое влияет на форму лица. Это поможет пациентам увидеть будущую улыбку до медицинского вмешательства. По данным ученых, сейчас в мире нет аналогичных программ, которые прогнозируют изменение длины мышц при введении ботулотоксина и его влияние на форму лица.

Капа, которую используют для коррекции прикуса, на гипсовой модели: а – между челюстями; б – на нижней челюсти / ©Пресс-служба ПНИПУ

«Неправильный прикус в большинстве случаев может приводить к изменению формы шейного отдела позвоночника, что вызывает болевые ощущения у пациентов. Это связано с изменением сил в мышцах и шейных позвонках. Прикус влияет на изменение взаимного положения челюстей. Верхняя челюсть связана с черепом, а он, в свою очередь, – с первым шейным позвонком. Боль может возникнуть из-за перенапряжения мышц или чрезмерного давления на нервы, которые расположены рядом с шейными позвонками», – поясняет Владислав Никитин.

Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха также создают программное решение. Оно поможет оценить, как изменение прикуса влияет на силы в мышцах шеи. Анализировать эти процессы врачи смогут на основе результатов магнитно-резонансной томографии головы и шейного отдела.

С помощью математического аппарата, на основе которого ученые создают программу, можно определить напряжение всех мышц после предполагаемой коррекции. Кроме того, разработка поможет выяснить, перегружены ли диск височно-нижнечелюстного сустава, зубы, периодонт и костная ткань. Комплексный подход позволит помочь новым пациентам, а также снизить число повторных обращений.

Доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук Владислав Никитин / ©Пресс-служба ПНИПУ

Обе программы будут учитывать возраст пациентов, состояние мышц лица и шеи, костной ткани челюстей и шейных позвонков. Для более подробного анализа и профилактики проблем после лечения исследователи разрабатывают трехмерную модель головы с выделением областей: костей, мышц, связок и других областей. По словам ученых, в дальнейшем планируется объединить программы для прогнозирования изменения лица при исправлении прикуса и для коррекции внешности в один комплекс.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
9 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: