Цифровой дизайн улыбки начинается с правильных и качественных фотографий лица пациента. Небольшая статья о нюансах работы с 2D изображениями при 3D планировании.
Актуальность вопроса:
Три года работы “в цифре”, папки фотографий пациентов — и нет комплекта фоток для иллюстрации данной статьи (( Это при том, что многие снимки очень качественные, часто есть полный фото-протокол…
Логичным объяснением такой ситуации могут быть как технические сложности со съемкой, так и плохое понимание работы с фотографией в CAD программе. Попробую изложить свое видение некоторых аспектов данного вопроса.
Начнем с фотографий.
Для базового дизайна улыбки достаточно двух лицевых фотографий:
1) с ретрактором;
2) просто улыбка.
Первая для совмещения 2D изображения с 3D моделью, вторая — собственно для Smile Design. Об этом чуть позже, пока о параметрах.
Требования к снимкам:
1. Естественное положение головы (Natural Head Position).
Это стандартизированное и воспроизводимое положение головы в вертикальном положении, глаза сфокусированы на расстоянии в точке на уровне глаз, что подразумевает горизонтальную ось зрения.
NHP очень важно. Поэтому фото в стоматологическом кресле не подходит!
2. Фокусное расстояние объектива.
Отличный вариант — 100 (105) мм макро-объектив и полнокадровая матрица. Хороший — 60 мм объектив и APS-C матрица (ЭФР = 80 – 96 мм). Так мы получаем нормальную перспективу изображения и точное сопоставление всего зубного ряда на модели и фотографии.
Другими словами, для smile design фотки на телефон и селфишки (широкоугольная оптика) — в топку!
3. Обе фотографии должны быть в одной перспективе.
Т. е. положение головы пациента и точки съемки должны совпадать на обоих снимках. Фотографии хорошо бы сопоставить в редакторе и выровнять горизонт по лицевым ориентирам. Лучше сделать это врачу или ассистенту — они видели пациента. Лица асимметричны, зрачковая линия часто смещена и технику сложно правильно построить линию горизонта.
Это простое требование зачастую непросто выполнить на практике. Попробуйте посадить человека возле стены и попросите прижать затылком любую коробочку (например, пачку сигарет). Первое фото — с ретракторами, которые пациент держит сам. Затем, не меняя положения головы, он просто убирает руки, широко улыбается и мы делаем второй снимок .
Дизайн улыбки в Exocad
Сложность задачи в том, что сопоставляется двухмерное 2D изображение с объемными 3D объектами. Вот что писал об этом один из разработчиков:
First of all, you need to accept that it’s never 100% accurate. 3d scan data is calibrated and accurate. Photo is usually not made with calibrated camera, and has lens distortions. So, there are natural limitations. You can align it well enough in exocad to get a nice visualization, but don’t expect accuracy if you use data that isn’t accurate. / Tillmann Steinbrecher
“Это никогда не точно на 100%. Данные 3D-сканирования откалиброваны и точны. Фотографии обычно … имеют искажения объектива. Итак, есть естественные ограничения. Вы можете выровнять его достаточно хорошо в Exocad, чтобы получить хорошую визуализацию. Но не ожидайте точности, если вы используете данные, которые изначально не являются точными” — свободный перевод.
Smile Creator
Модуль Smile Creator в Exocad позволяет планировать дизайн улыбки и визуализировать конечный результат до начала лечения. Базовая функция модуля — совмещение фотографий лица пациента и моделей челюстей в единое рабочее пространство. Снимки автоматически превращаются в трехмерные объекты, которые можно сопоставить с 3D сканами зубных рядов.
В действительности, мы накладываем плоский снимок на отображение трехмерной модели на экране монитора. Для совмещения надо хорошо видеть весь зубной ряд — поэтому сначала используем первую фотографию.
Сопоставление в два этапа:
1) Модель ВЧ и фото с ретрактором.
Берем по две точки на зубах: две на модели и две, соответствующие им, на фотографии.
Как правило, точки на разных уровнях и большом удалении – так удобнее масштабировать изображение. Программа сопоставляет отмеченные объекты.
Затем наклоном и вращением добиваемся максимального совпадения 3D модели верхней челюсти и нашего снимка.
2) Фото с ретрактором и фото улыбки.
Аналогично выбираем и сопоставляем между собой новые 2 пары точек. Только теперь уже на фотографиях — с ретрактором и просто улыбки.
Добиваемся максимального совпадения видимых зубов. На этом второй этап сопоставления закончен.
После программа предлагает обвести линию губ, тем самым “вырезая” эту область. Видно трехмерные модели челюстей “позади” фотографии пациента.
Результат двойного совмещения. Мы получили визуальное сопоставление рабочего фото (с улыбкой) и 3D модели верхней челюсти.
Хорошей привычкой будет сохранение этого вида рабочего окна — “Add custom view”. Кроме того, вернуться к этому виду поможет двойной левый клик по снимку.
Цифровой пациент
Добавляя и совмещая в проекте различные данные, мы постепенно создаем “виртуального цифрового пациента” — Digital Patient. Ведь у нас в CAD программе не только модели, но и тип лица, центральная и зрачковые линии, симметрия и асимметрия. Также есть лицевые ориентиры, форма губ и десневой край, а также визуальные размеры зубов.
Другими словами, мы соединили вместе всю информацию, которая необходима для планирования эстетичной реставрации. Следующий этап — собственно дизайн улыбки .
Дальше Exocad предлагает нанести линии ориентиров и пропорции, а также подобрать форму и размер зубов.
Кроме того, здесь мы делаем грубую расстановку зубов, контролируя их положение в виде контуров. Наконец визуализируем полученный результат.
После этого уже можно оценить, в том ли направлении мы двигаемся. Или спросить об этом пациента )
Нюансы:
- Если у пациента широкая, открытая улыбка — можно обойтись одной фотографией и не возиться с ретрактором.
- Также можно подгрузить дополнительные фотографии в нужных ракурсах. Главное, чтобы была возможность сопоставить с 3D.
- Скан лица дает дополнительную информацию, но не заменит фотографию. Хотя, это моё личное мнение )
SYNETGY — дизайн улыбки
Несмотря на кажущуюся простоту процесса и разговоры “20 минут и Голливуд”, смайл дизайн требует серьезных затрат времени и усилий. Притом, важна возможность длительной работы над проектом без отвлечения на другие задачи, что сложно организовать в обычной лаборатории.
Кроме того, необходима командная работа и вовлеченность всех участников: врача, техника (CAD\CAM оператора) и пациента. Часто нужно подключить к проекту других специалистов: гнатолога, хирурга, имплантолога. При таком междисциплинарном подходе важную роль играют коммуникации и удобство совместной работы.
Мы предлагаем Вам сотрудничество и будем надежным участником команды, которая воплотит в жизнь амбиции врача и мечты пациента.
Rf.
- Обзорную статью “Концепция естественного положения головы в стоматологии” на русском можно найти здесь;
- Примерно то же самое на английском;
- Очень неплохую реализацию NHP предложил Udo Plaster. Продает ее Zirkonzahn.
- Некоторые нюансы цифрового дизайна улыбки — ZRS библиотеки.
Спасибо за внимание!
Для сравнения, эта фотография сделана на полнокадровый Canon 6D и 100 мм объектив. Сопоставление заметно лучше