Устройство для определения цвета зубов

                

Федеральное агентство по образованию РФ

                                                              РГРТУ 

Кафедра ИИБМТ 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому  проекту по курсу

«Методы и средства преобразования и отображения  медико-биологической информации»

на тему:

«Устройство для определения цвета зубов». 
 

                                                                                                       Выполнила:

                                                            Студентка гр. 727

                                                            Бодрова А.И.

                                                                                                       Проверил:

                                                                                                       Костин Р.В. 
 
 

                                                                          Рязань, 2010

 

 

    Содержание

1. Введение…………………………………………………………………4
2. Технико-экономическое обоснование темы проекта ……………..…6
3. Анализ известных методов решения поставленной задачи…………8
4. Разработка и описание структурной схемы…………………………...20
5. Разработка функциональной схемы…………………………………...22
6. Разработка, расчет и составление принципиальной схемы ……….…23
7. Анализ составляющих погрешностей и их расчет……………….…...34
8. Расчет печатной платы………………………………………………….36
9. Компоновочные расчеты………………………………………………..38
10. Заключение……………………………………………………………....43
11. Список используемой литературы……………………………………..44

 

 

1. Введение 

    В современном мире красивая, здоровая улыбка – обязательный атрибут современного, преуспевающего человека. Но, к сожалению, не каждый из нас может похвастаться белыми и ровными зубами. Любыми проблемами, связанными с нашими зубами, в том числе и протезированием, занимаются врачи – стоматологи.

    Мы  все прекрасно понимаем, что никакая  техника не сможет полностью заменить труд врача-ортопеда и зубного техника. Это объясняется тем, что каждый пациент имеет индивидуальную форму  зубов, размеры и особенности  цвета, которые неповторимы. Каждый протез, изготовленный врачом совместно  с техником, является, своего рода, единственным экземпляром.

    Успех в изготовлении индивидуального  протеза во многом зависит от способностей врача и зубного техника, насколько  точно они смогут воспроизвести  утраченную естественную красоту. Технически превосходно изготовленный протез далеко еще не означает, что он гармонирует  с лицом пациента или же восстанавливает  функцию жевания и эстетику. Поэтому  каждый врач-ортопед и зубной техник должны приложить максимум знаний во время подбора и восстановления индивидуальных особенностей цвета  и формы зубов пациента.

    Уже в античные времена при замещении  удаленных зубов руководствовались  эстетическими критериями. Древние  раскопки подтверждают, что раньше использовали материал под цвет зубов, который фиксировался к оставшимся зубам золотой проволокой или  золотой лентой либо привязывался шелковой нитью. Из истории стоматологии известно, что в те времена часто использовали слоновую кость, дерево, человеческие зубы и зубы животных[4].

    Впервые человеческие зубы в протезах использовали в Китае (в XII веке). В связи с  возросшими эстетическими требованиями к протезам, в начале 
XVII века в Европе отмечался повышенный спрос на человеческие зубы. 
Несмотря на запрет торговли человеческими зубами, черный рынок в то время сильно процветал.

    Имелось два источника приобретения человеческих зубов. Зачастую это были бедные люди, которые продавали свои зубы и, таким  образом, зарабатывали себе на проживание. Либо это были рабы, заключенные  или же слуги, которым удаляли  зубы. Зубы также приобретались у  палачей, на кладбищах или брались  с полей битв. После приобретения человеческих зубов они подвергались необходимой обработке, прежде чем  их использовали в протезах. При  этом удалялся периодонт, а пульповую камеру заливали свинцом.

    После чего составлялись гарнитуры зубов. Раньше считали, что пока имеешь все  зубы, то остаёшься молодым.

    Современные технологии, оборудование и материалы  позволяют в настоящее время  удовлетворять возрастающие потребности  пациентов, которые чаще высказывают  пожелание иметь зубные протезы  ничем не отличающиеся от сохранившихся  естественных зубов[5].

 

 

    2. Технико-экономическое обоснование темы проекта

            В настоящее время проблема определения цвета зубов в стоматологии очень актуальна. Современные технологии, оборудование и материалы позволяют удовлетворять возрастающие потребности пациентов, которые чаще высказывают пожелание иметь зубные протезы ничем не отличающиеся от сохранившихся естественных зубов. В условиях постоянно развивающейся экономики, на современный рынок разные страны-поставщики предлагают все более и более усовершенствованное оборудование. Но все эти установки, как правило, являются очень дорогостоящими.

      В наших как частных, так и государственных  клиниках врачи - стоматологи для  подбора пациенту цвета протезируемого зуба используют, как правило, цветовую шкалу Vitapan 3D-Master. Как известно, восприятие цвета всегда субъективно, но цвета, с физической точки зрения однозначно распределяются по спектру в трехмерной модели – в сферическом цветовом пространстве. В этой общей цветовой сфере дентальные цвета располагаются в верхней зоне светлоты в желто-красном тоне. Шкала Vitapan 3D-Master системно перекрывает цвета этой зоны и включает практически все оттенки, встречающиеся на живых зубах, и поэтому является эталоном в определении цвета зуба.

      Главный недостаток этой шкалы – несоответствие цвета протезируемого зуба и настоящего цвета эмали человека, что легко  объяснимо с точки зрения несовершенства человеческого зрения в  выборе идеального оттенка цвета.

В других странах, таких как Германия, Англия, Дания, Великобритания, США и многих других, для решения проблемы определения  цвета зубов используют сложные  электронные приборы: Shade – Eye NCC, Shade Scan, IdentalColor и другие. Все эти приборы, можно разделить на спектрофотометры, колориметры и цифровые камеры. Подробнее мы их рассмотрим далее в одном из разделов дипломного проекта.

      Главный недостаток этих приборов – это  их высокая цена. Это же и является главной причиной того, что эти  точные в определении цвета приборы  не нашли никакого применения в нашей  стране к настоящему времени.

      В данном курсовом проекте представлен прототип прибора, который по функциям и точности определения цвета очень близок к этим электронным приборам, но главным его достоинством является его цена – она на порядок ниже его зарубежных аналогов. Это же и будет главной причиной приобретения данного устройства для определения цвета зубов нашими российскими клиниками.

 

3. Анализ  известных методов  решения поставленной задачи

    В последние годы возросли требования пациентов к своему внешнему виду, в частности - к эстетичности зубного  ряда, в результате чего сформировалось новое направление стоматологии - эстетическая стоматология. Основа эстетики зубов - цвет, форма и положение  в зубной дуге. Эстетическая стоматология располагает широким спектром способов достижения требуемого результата. Отбеливание  представляет собой оптимальную  для пациента возможность воплотить  в жизнь свои пожелания по улучшению  внешнего вида зубов.

    Цвет  зуба обладает такими качественными  характеристиками, как тон, светлота, насыщенность. Основные тона цвета  зуба, их интенсивность (светлоту и  насыщенность) можно объяснить особенностями  структуры и состава зуба (или  совокупностью свойств эмали, дентина, пульпы). Максимальное отражение всех цветных лучей поверхностью, а  также рассеивающие способности  эмали обусловливают белый цвет. Эмаль, обладая склонностью к внутреннему рассеиванию света, придает голубые оттенки цветовой гамме. Правильное определение цвета - сложная задача.

    По  данным литературы, при визуальном определении цвета ряд авторов  руководствуются его трехмерной характеристикой, которая включает в себя идентификацию тона или  оттенка, определение насыщенности оттенка и определение светлоты. Тон - базовый цвет объекта, насыщенность отражает количество пигмента базового цвета, а светлота - это яркость. При  этом показатель светлоты является главным  субъективным признаком цвета.

    Нейтральный дневной свет, падающий с северной стороны, принят за стандарт оптимального восприятия цвета. В 11 ч утра в ясный  день создаются идеальные условия для определения цвета. Для выработки константности, подбора оптимальных оттенков с исключением влияния источника освещения требуется большой опыт работы. В то же время способность глаза воспринимать цвет начинает ухудшаться с возрастом. Независимо от возраста частичная цветовая слепота встречается приблизительно у 7-8% мужчин и у 1% женщин. Поэтому в стоматологии рекомендуется участие в подборе цвета женщин в возрасте до 30-35 лет.

     Но  даже у людей с высокохудожественным складом ума, когда он различает  малейшие нюансы цвета, существуют периоды  времени с частичной цветовой слепотой, которые связанны с усталостью мозга. Такое состояние может  быть вызвано длительной работой  при сильном освещении и к  концу рабочего дня, когда мозг перегружен однообразной и напряженной работой  зрительного центра.

     Психологические нюансы восприятия яркости и цвета  объекта обусловлены так же яркостью и цветом фона окружающего исследуемый  объект. На темном общем фоне любой  объект воспринимается человеком ярче, чем на светлом фоне, при этом цвет объекта более насыщен, и  наоборот. Аналогично, на красном общем  фоне цветовой тон объекта менее  красен, а на жёлтом фоне менее жёлтый. В связи с этим доверять человеческому  мнению о цветовом тоне, цветовой насыщенности и яркости какого-нибудь объекта  можно в определенных пределах[6].

    Сфера деятельности, связанная со зрительной оценкой внешнего вида различных  предметов, имеющих сходный цвет, доступна только лицам с нормальным цветоощущением. Это относится и  к эстетической стоматологии. Нарушения, даже самые незначительные, могут  повлечь за собой сложности при  работе с керамикой и композиционными  материалами. Необходимость повышения  объективности оценки цвета зубов  привела к разработке различных  средств и методов: спектрофотометров (прибор Easyshade), калориметров (прибор Shade Еye NCC, IdentaCalor), цифровых камер (приборы ShadeScan, IkamDCM).

    Измерение цвета заключается в определении координат конкретного оттенка цвета в трехмерной системе цветовых координат. В разное время использовались различные системы, принятые CIE — Международной комиссией по цвету.  
         Наиболее распространены такие системы как Munsell (координаты: L(Lightness) — светлость, C(Chroma) - цветность и h(Hue) — оттенок), CIE 1976 ( координаты: L,a,b), Hunter, CIE XYZ. 
     Два метода используются для измерений цвета: колориметрический и  денситометрический. Оба способа измерения цвета применяются в измерительных приборах, реализуемых как в виде ручных индивидуальных устройств, так и в форме измерительных систем для автоматического измерения по всей площади объекта измерения. Денситометрами измеряют плотность красочного слоя (оптическую). Спектрофотометрические и колориметрические измерения цвета дают возможность получать оттиски, которые количественно и качественно соответствуют восприятию цвета человеком. 

    Спектральное  измерение цвета: производительность и качество колориметрического измерения цвета и применение полученных результатов при печати стали известны в конце 80-х годов благодаря изготовлению новых оптоэлектронных приборов и применению вычислительных систем. 
Представленное в нашем каталоге оборудование производства компании Konica Minolta эффективно используется для контроля цвета и подбора цвета, а также для измерения цвета, измерения света и измерения яркости.