Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.08.2023
ФизТех
461

Ученые усовершенствовали метод измерения толщины зубной эмали

4.5

Ученые МФТИ в сотрудничестве с коллегами из РУДН (Институт цифровой стоматологии) разработали новый способ измерения толщины зубной эмали на палеонтологическом материале на основе предложенных подходов к интерпретации морфологии зубов и методов автоматизированной визуализации и обработки изображений.

Ученые усовершенствовали метод измерения толщины зубной эмали
Ученые усовершенствовали метод измерения толщины зубной эмали / ©Getty images / Автор: Ольга Кузьмина

Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Imaging. «Предложенные подходы обеспечивают возможность исследований толщины зубной эмали с применением автоматизированных методов. Это необходимо при более глубоких таксономических исследованиях и для разработки метрических и аналитических систем. Разработанная методика может найти применение и в клинической практике — для выявления функциональных изменений в жевательной системе», — рассказал Владимир Князь, заведующий лабораторией в МФТИ.

Измерение толщины зубной эмали — это важный этап эволюционных и стоматологических исследований. В палеонтологии и физической антропологии зубы являются одним из основных изучаемых объектов, поскольку они сохраняются лучше, чем скелет, из-за своего высокоминерализованного состава. Например, изучение зубов позволяет ученым проследить функциональные изменения в жевательной системе в результате эволюции одного вида.

Изначально на палеонтологическом материале изучали сколотые по естественным причинам зубы. Эти исследования показали, что толщина зубной эмали различается у разных видов, однако из-за разного наклона пролегающих трещин и сколов такой метод являлся неточным. Для получения достаточного уровня точности измерений были разработаны новые методики получения распилов зубов. Однако это приводило к повреждению изучаемого образца, что исключало возможность проведения исследований другими учеными, и было неприменимо для ценных археологических находок.

Сегодня измерение толщины эмали зубов производится при помощи ряда неразрушающих методов 3D-измерений, таких как компьютерная томография (КТ) и микро-КТ. Авторы работы предложили автоматизированные алгоритмы для ориентации и измерения толщины эмали, а также для измерения и сравнения сходных элементов на морфологически разных поверхностях эмали и дентина зубов.

«Наша работа была посвящена изучению морфологии зубов с помощью анализа трехмерных данных. Мы предложили автоматизированные алгоритмы, способные выполнять расчеты координат точек и анализ кривизны поверхности в представленной метрической методике, применяемые к реконструкциям эмалевых колпачков в режимах 2D и 3D», — пояснил Владимир Князь.

Благодаря предлагаемому автоматизированному методу становится возможным собирать более объективные, обширные, универсальные и морфологически значимые данные, которые могут относиться к измерению толщины как зубов, так и эмали. Кроме того, эти методы могут обеспечить быстрое накопление большого объема данных и облегчить картирование поверхностей и объемов зубов для изучения их особенностей.

Метод в рамках исследования был применен при изучении образцов зубов ископаемых гигантопитека — крупнейшего из обитавших в позднем миоцене, плиоцене и плейстоцене приматов и континентального подвида орангутана. Палеонтологический материал, представленный в статье, был получен в ходе раскопок, проведенных в карстовых пещерах, вымытых в известняковых и доломитовых породах на севере Вьетнама. Ученые планируют использовать эти методы на более широкой выборке в ближайшем будущем.

Владимир Князь добавляет: «Я как приглашенный редактор сейчас участвую в подготовке специального выпуска Journal of Imaging MDPI — “От визуализации к пониманию: методы и применение для мониторинга окружающей среды, инфраструктуры и человека”. Специальный выпуск организуется на базе проведенной нами в апреле 2023 конференции PSBB23, в которой МФТИ выступал в качестве соорганизатора. Приглашаю коллег, планирующих публиковать результаты своих исследований по данной тематике, ранее не опубликованные в других изданиях, в номер».

В исследовании участвовали ученые из МФТИ, РУДН (Института цифровой стоматологии), Государственного научно-исследовательского института авиационных систем, Палеонтологического института имени Борисяка РАН, Российско-вьетнамского Тропического научно-технологического центра и МГУ имени Ломоносова.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Вчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

Позавчера, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

Вчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно