ПОДСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЙ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ, ПЛОЩАДИ ОСЕВОГО СЕЧЕНИЯ И ОБЪЕМА СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ОТТИСКОВ

В качестве критериев усадки оттисков из альгинатных слепочных материалов рассмотрены геометрические характеристики – линейные размеры, площадь осевого сечения и объем образцов. Использованы функции программы Adobe Photoshop для работы с графическими файлами. Применен метод измерения площади плоских фигур с помощью подсчета пикселей данной яркости инструментом Гистограмма.
Альгинатные слепочные материалы успешно применяются в стоматологии в качестве материала для оттисков [1-10]. Вместе с тем хорошо известен и недостаток этих материалов – интенсивно терять воду, при этом существенно деформируясь. Нестабильность массы оттисков со временем и в зависимости от условий хранения явились предметом весьма большого числа исследований. Изменение размеров и формы оттисков в результате усадки за счет процессов синерезиса и имбибиции, характерных при хранении гелей и студней, изучали авторы [7]. Однако они дали характеристику изменений только площади оптических отображений П-образных объектов с помощью планшетного сканера SOHO и компьютерной программ ы.
В нашей работе предлагается к применению ряд новых точных критериев усадки оттисков из альгинатных материалов на основании анализа эволюции их геометрических размеров, площади осевого сечения и объема, а также алгоритм их расчета. Оттиски сканировали в 3D сканере Zirkonzahn S600 A rti, полученные изображения затем обрабатывали в программном модуле Zirkonzahn.Modellier и графическом редакторе Adobe Photoshop [11].
Adobe Photoshop – редактор растровых изображений, имеющий в своем арсенале богатый инструментарий для анализа графических файлов. Под площадью фигуры понимали совокупность всех составляющих еѐ пикселей. Определение количества тех или иных пикселей это относительно несложный для Adobe Photoshop приѐм, который позволяет рассчитать площадь плоских фигур с очень высокой точностью.
1. Для подсчета площади запускаем программу.
2. С помощью меню File – Open file, на хо дим файлы, выбранные для исследования, и открываем их. Переводим изображения в пространство градаций серого с помощью вкладки ―Image‖ – ― Grayscale‖.
3. Далее потребуется инструмент Histogram (Гистограмма). Гистограмма (яркостная гистограмма) – это график, у которого по оси абсцисс отложена яркость от минимального значения 0, соответствующего черному цвету изображения, до максимального значения 255, сообразного белому фону. По оси ординат откладывается количество пикселей, имеющих данную яркость.

Рис.1. Внешний вид вкладки ―Гистограмма‖ программы Adobe Photoshop.

Возможно, инструмент Гистограмма первоначально выключен. Если вы не видите его в палитре, необхо димо зайти в меню ―Window‖ – ―Histogram‖. Чтобы была доступна статистическая информация по изображению, нужно кликнуть по пиктограмме в правом верхнем углу пане ли и в ниспадающем списке выбрать пункт ― Expanded view‖.
Как видно из Рисунка 1, гистограмма содержит 2 столбика. В левой части – столбик, высота которого отражает число пикселей изображения с яркостью 0, т.е. черных пикселей и серых пикселей, яркость которых близка к нулю. В правой части гистограммы столбик значительно ниже, его высота соответствует количеству пикселей с яркостью 255, т.е. части изображения белого цвета или серого цвета, по яркости близкого к белому. Нас интересует левая часть гистограммы, так как именно она отображает интересующую нас часть диапазона яркости.
4. При наведении курсора на левый столбик мы получаем отображение информации о количестве пикселей с близкой к нулю яркостью в поле ― Count‖ (31292). Собственно это и есть площадь фигуры S1 – 31292 px. Поле ― Percentile‖ показывает их процент по отношению к пикселям всех остальных яркостей (как видно, число черныхпикселей преобладает над белыми, а их доля равна 79,10%).
5. Проделываем то же самое с изображением после усадки. Здесь соотношение черных пикселей несколько выше – 79,70%, а сама площадь (S2) меньше – 25376 p x.
Зная площади обеих фигур, можем вычислить относительное изменение площади по формуле (S1 - S2)/S1* 100%. Подставляя численные значения, получим: (31292-25376)/31292*100%=18,91% (Табл. 1, Рисунок 4). Относительное изменение площади осевого сечения образца из альгинатного материала до и после усадки является важным интегральным геометрическим параметром результата усадки образца, очевидно, более информативным, чем критерии, вычисленные на основании измерений массы или отдельных линейных размеров оттисков.


Рис.2. Измерение диаметра на половине высоты фигур. Осевые сечения оттисков до а) и после б) усадки.



Рис.3. Измерение высоты фигур. Осевые сечения оттисков до а) и после б) усадки.

Также представляет определенный интерес параметр, характеризующий различия в усадке образца в зависимости от направления и вида критерия. Например, в нашем случае усадка в радиальном направлении (по радиусу), выраженная в процентах, в 18,72/10,56=1,77 раза больше, чем в осевом направлении (по вы соте).
Этот показатель может рассматриваться как некоторый коэффициент анизотропии усадки оттисков цилиндрической формы из группы альгинатных материалов. Он отражает различия в тенденциях к изменению размеров образца в виде прямого кругового цилиндра из слепочной массы по двум взаимно перпендикулярным направлениям (Рисунок 2, 3), проведенным через геометрический центр цилиндра. Одно из этих направлений должно быть параллельно оси симметрии бесконечного порядка цилиндрического образца – оси цилиндра.

                                                                                                                             Таблица 1

Усадка альгинатного оттиска в соответствии с выбранными критериями

*- диаметр, измеренный на половине высоты фигуры
**- объемная усадка вычислена по формуле

Рис. 4. Усадка в процентах оттиска из группы альгинатных материалов согласно критериям 1-4.

Список литературы

1. Аболмасов Н.Г. Аболмасов Н.Н. Бычков В.А. Ортопедическая стоматология. 8-е изд. – М.: МЕДпресс- информ, 2011. – 512 с.
2. Гринева Т.В., Ипполитова Е.И. Альгинатные слепочные материалы. Свойства и применение // Новое в стоматологии для зубных техников. – 2000. – №2. – С. 34-36.
3. Годзь А.В., Парунов В.А., Иполитова Е.И., Гринева Т.В. Сравнительная оценка альгинатных слепочных
материалов // Пробл. нейростоматологии и стоматологии. – 1998. – №2. – С. 15-17.
4. Дойников А.М., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение. – 2-е изд, перераб. и доп. – М.: Медицина, 1986. – 208 с., ил.
5. Полонейчик Н.М. Эластические необратимые оттискные материалы: альгинатные гидроколлоиды // Совр. стоматология. – 1999. – №2. – С. 10-13.
6. Полонейчик Н.М. Эластические необратимые оттискные материалы: безводные эластомеры // Совр. стоматология. – 2000. – №2. – С. 7-10.
7. Полонейчик Н.М., Кирилова В.И. Характеристика изменений линейных размеров альгинатных оттискных материалов с использованием оптического метода исследования / Инновации в стоматологии. Материалы VI съезда стоматологов Беларуси (Минск, 25-26 октября 2012 г.). – С. 203-204.
8. Савицкая И.М., Фурманов Ю.А. Ме ханизм гемостатического действия анальгинатных материалов // Клин. хирургия. – 1989. – №1. – С. 17-19.
9. Трезубов В. Н., Штейнгарт М. 3., Мишнѐв Л. М. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение. Учебник для медицинских вузов/ Под ред. проф. В. Н. Трезубова. 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: СпецЛит, 2001. – 351 с.: ил.
10. Цимбалистов А.В., Козицина С.И., Жидких Е.Д., Войтяцкая И.В. Оттискные материалы и технология их применения // Санкт-Петебургский институт стоматологии. – 2001. – 95 с.
11. [Электронный ресурс]. URL: http://www.photoshop.com. (Дата обращения: 2 6.10.2014).