Projektowanie uśmiechu na podstawie zdjęcia twarzy

Wiele z opublikowanych artykułów dotyczących stomatologii estetycznej omawia te same zasady projektowania uśmiechu: złotą proporcję, architekturę dziąseł, profil wyłaniania i kształt w odniesieniu do anatomii twarzy. Zasad tych przestrzegano od lat, bez znaczącego postępu w zakresie techniki lub prezentacji możliwości leczenia.

Obecnie dostępnych jest wiele opcji wstępnego projektowania najbardziej pożądanego uśmiechu dla danego pacjenta, m.in. obrazowanie komputerowe, diagnostyczna odbudowa z wosku na modelach lub po prostu rysowanie na zdjęciu pacjenta. Przez dziesięciolecia lekarze dentyści stosowali różne programy komputerowe w celu wstępnego obrazowania, przewidywania i planowania zabiegów estetycznych. Wiele tych programów odeszło w niepamięć, ponieważ opracowanie odpowiednich wytycznych diagnostycznych, rynkowych lub klinicznych zajmowało zbyt dużo czasu.

W niniejszym artykule przedstawiono wykorzystanie oprogramowania Dental GPS, opracowanego i sprawdzonego w ciągu ostatnich 5 lat. System ten wykorzystuje parametry zarejestrowane na jednym cyfrowym zdjęciu całej twarzy, wykonanym przed leczeniem w celu wsparcia lekarza podczas diagnostyki sytuacji estetycznej oraz automatycznie generuje wirtualną próbną odbudowę idealnego uśmiechu w ciągu zaledwie klku minut. Opis uśmiechu jest następnie przesyłany do pracowni, gdzie technik precyzyjnie tworzy lub przebudowuje nowy estetyczny uśmiech (Ryc. 1).

Od diagnozy do projektu uśmiechu
System w ciągu paru minut generuje wirtualną próbną odbudowę i opis dla pracowni z wykorzystaniem cyfrowego łuku twarzowego, który dokładnie rejestruje położenie linii pośrodkowej zębów i twarzy wraz z płaszczyzną zwarciową, aby zapobiec pochyleniu lub przesunięciu uzębienia. System do diagnostyki i planowania leczenia wykorzystuje także M Ruler – algorytm, który analizuje na zdjęciu cyfrowym najlepsze położenie wszystkich zębów szczęki w celu zaprojektowania uśmiechu. W przeciwieństwie do Złotej Proporcji, która opiera się tylko na jednym stosunku liczbowym, 1:618, M Ruler określa dla każdego pacjenta jego unikalną proporcję, wykorzystywaną podczas projektowania uśmiechu.

Wykorzystano program komputerowy do diagnostyki, planowania i wprowadzenia zmian dotyczących położenia, kształtu, wymiarów i proporcji zębów. Podstawową zaletą tego narzędzia jest możliwość szybkiego zaprezentowania pacjentowi propozycji zmiany estetyki oraz czynnego włączenia go w proces planowania leczenia. Precyzja, z jaką wszystkie współrzędne stworzonej komputerowo dwuwymiarowej symulacji proponowanego leczenia są przenoszone na trójwymiarową próbną odbudowę, pozwala lekarzowi prowadzącemu, wszystkim zaangażowanym specjalistom oraz technikowi dentystycznemu uzyskać dostęp i wymieniać się informacjami dotyczącymi planu leczenia, stanu trwającego leczenia oraz ostatecznego efektu. W razie zaistnienia konieczności korekty w środku procedury leczenia można stosunkowo łatwo poinformować o tym wszystkie zaangażowane osoby i uzyskać ich zgodę.

Diagnoza
Diagnozę uzyskuje się po prostym zaimportowaniu zdjęcia twarzy do oprogramowania GPS. Program określa najlepsze parametry uśmiechu dla danego pacjenta.

Wykonuje się zdjęcie twarzy pacjenta dokładnie od przodu, ustawiając soczewkę w linii nosa pacjenta (Ryc. 2a). Do wykonania zdjęcia twarzy ustawia się głowę pacjenta w taki sposób, aby płaszczyzna pozioma frankfurcka była równoległa do podłogi. Linia łącząca źrenice nie ma znaczenia, ponieważ często jedno oko leży niżej niż drugie. Długa oś twarzy i linia górnej wargi stanowią płaszczyzny referencyjne w procesie diagnostyki i planowania leczenia.

Operator dostosowuje cyfrowy łuk twarzowy, zaproponowany przez program, w taki sposób, aby pasował do brzegów siecznych i do linii pośrodkowej zębów pacjenta. Następnie rotuje się cyfrowy łuk twarzowy, tak aby dopasować go do długiej osi twarzy w osi pionowej oraz do wargi górnej w płaszczyźnie poziomej (Ryc. 3).

Zdjęcie jest automatycznie pomniejszane, tak aby siatka M Ruler została nałożona na twarz. Ułatwia to lekarzowi rozpoznanie asymetrii twarzy lub szczęk, nieprawidłowo ustawionych zębów, zaburzeń architektury dziąseł, nieprawidłowego pochylenia osi zębów, zaburzeń linii pośrodkowej zębów lub wskazań do leczenia chirurgicznego szczękowo-twarzowego i/lub ortodontycznego (Ryc. 4).

Bez danych dotyczących twarzy pacjenta nie jest możliwa właściwa ocena uśmiechu pacjenta i jego harmonii z twarzą. Niezbędny element diagnostyki stanowi ocena asymetrii twarzy i uzębienia. Jako praktycy musimy mieć na uwadze całościową estetykę, wykorzystując w pracowni wygląd całej twarzy (Ryc. 5). Zdjęcia uśmiechu w zbliżeniu ułatwiają projektowanie nowego uśmiechu, ale zdjęcie całej twarzy jest potrzebne do oceny uśmiechu jako elementu twarzy pacjenta.

Symulacja
Oprogramowanie komputerowe tworzy symulację w postaci wirtualnej próbnej odbudowy. Lekarz wykorzystuje wirtualną próbną odbudowę w procesie diagnostycznym do oceny odpowiednich dla pacjenta opcji terapeutycznych, takich jak leczenie ortodontyczne, korony protetyczne, implanty, mosty oraz całkowite lub częściowe protezy ruchome. Proces ten ułatwia lekarzowi zaprezentowanie i omówienie z pacjentem podczas konsultacji różnych opcji (Ryc. 6).

Podczas diagnostyki i planowania leczenia wykorzystywane jest narzędzie M Ruler. To narzędzie diagnostyczne, stosowane podczas projektowania uśmiechu, wykorzystuje algorytm oparty na szerokości siekaczy przyśrodkowych szczęki oraz szerokość górnego łuku zębowego pacjenta do prezentacji idealnego ustawienia wszystkich zębów widocznych w uśmiechu (Ryc. 7). Każdy pacjent ma indywidualną dla siebie szerokość łuku zębowego szczęki oraz szerokość siekaczy przyśrodkowych. Ustawione w najlepszej pozycji zęby szczęki powinny znajdować się pomiędzy tymi liniami, jeśli chodzi o szerokość górnego łuku i szerokość siekaczy przyśrodkowych. Te pionowe linie pomagają lekarzowi określić podczas projektowania uśmiechu optymalne położenie górnego łuku i zębów względem twarzy pacjenta oraz jego warg i dziąseł.

Symulację stworzoną przez program komputerowy lub wirtualną próbną odbudowę uzyskujemy w ciągu zaledwie kilku minut. Pomagają one (lub ukierunkowują) lekarza praktyka podczas określania możliwości terapeutycznych, które można podczas tej samej konsultacji omówić z pacjentem.

W tym konkretnym przypadku klinicznym sugerowana symulacja obejmowała wydłużenie siekaczy przyśrodkowych w celu stworzenia linii uśmiechu odpowiadającej przebiegowi dolnej wargi i uzyskania lepszych proporcji uśmiechu. Zalecono również rozjaśnienie zębów (Ryc. 8).

Komunikacja z pracownią protetyczną
Po wykonaniu wirtualnej próbnej odbudowy z wosku poinformowano pacjentkę o możliwościach terapeutycznych, w tym o możliwości niepodejmowania leczenia, a także o zagrożeniach, korzyściach i kosztach leczenia. Uzyskano świadomą zgodę na leczenie, obejmujące założenie 10 licówek, od 2. zęba przedtrzonowego do 2. zęba przedtrzonowego po przeciwnej stronie w szczęce oraz 10 licówek w żuchwie.

Po zaakceptowaniu symulacji (Ryc. 8) przez pacjentkę pobrano wyciski górnego i dolnego łuku z masy alginatowej. Następnie odlano modele z białego gipsu i przesłano je do pracowni wraz z kęskiem zwarciowym 6, 7, wykonanym z materiału LuxaBite (DMG America). Opis pożądanego efektu estetycznego przesłano do certyfikowanej pracowni protetycznej, w której osadzono trójwymiarowe modele w artykulatorze zgodnie z opisem GPS Smile, po czym wykonano próbną odbudowę, zgodnie z przyszłą linią uśmiechu (Ryc. 9a, b). Dzięki kalibracji obrazu współrzędne próbnej odbudowy są bardzo precyzyjne (Ryc. 10).

Komunikacja z pracownią stanowi krytyczny czynnik podczas wykonywania diagnostycznej próbnej odbudowy. W celu odtworzenia symulacji (wirtualnej próbnej odbudowy) technik dentystyczny musi znać położenie tkanek miękkich względem artykulatora. Po przeprowadzeniu symulacji efektu ostatecznego względem reszty twarzy cyfrowy łuk twarzowy GPS pozwala ustawić model szczęki w artykulatorze dokładnie na takim samym poziomie i w takim samym odchyleniu jak na zdjęciu, dzięki czemu można odtworzyć wirtualną próbną odbudowę w uzupełnieniach tymczasowych i ostatecznych. M Ruler zawiera wskazówki dotyczące próbnej odbudowy przyszłego uśmiechu. Jest to najprostszy sposób na przekazanie do pracowni wszystkich danych dotyczących tkanek miękkich twarzy niezbędnych podczas odbudowy estetycznej.

Realizacja projektu
Próbną odbudowę na modelu wykorzystano do wykonania szablonu preparacji 8, pozwalającego na minimalnie inwazyjną preparację z kontrolą grubości ceramiki i zachowanie strukturalnej integralności zęba 8, 9. Pobrano wycisk silikonowy próbnej odbudowy za pomocą masy Sil-Tech Putty (Ivoclar Vivadent). Wycisk wypełniono materiałem do odbudowy tymczasowej Luxatemp w kolorze A2 (Luxatemp, DMG, USA). Następnie nałożono go na opracowane zęby, uzyskując w ten sposób mock-up.

Po stworzeniu mock-upu na podstawie próbnej odbudowy z wosku zeskanowano go. Skan ten został następnie wykorzystany przez system CEREC (Sirona) podczas projektownia (Ryc. 11a-c) i wykonywania przy fotelu pacjenta 10 licówek na zęby szczęki i 10 na zęby żuchwy z bloczków materiału IPS Empress do pracy w systemie CAD (Ivoclar Vivadent). Uzupełnienia ostateczne kolejno podbarwiano, licowano i osadzano za pomocą barwnego cementu A3 Variolink (Ivoclar Vivadent, Ryc. 12a i b).

Na zakończenie leczenia skorygowano linię uśmiechu, tak aby podążała za konturem dolnej wargi, a ostateczny efekt harmonizował z twarzą pacjentki. Siekacze przyśrodkowe szczęki były zębami dominującymi. Ich szerokość i długość określił program GPS w taki sposób, aby pasowały do twarzy pacjentki. Ostateczny efekt estetyczny spełniał oczekiwania pacjentki. Uzyskano poprawę wyglądu uśmiechu i całej twarzy (Ryc. 13a i b).

Omówienie
Wykonując zwykłe zdjęcie twarzy pacjenta przed rozpoczęciem leczenia lekarz może przeprowadzić diagnostykę, stworzyć plan leczenia oraz precyzyjnie przeprowadzić wirtualną próbną odbudowę i przygotować zamówienie dla pracowni w czasie krótszym niż 10 minut. W tym przypadku program wykorzystał w celu zaplanowania optymalnego uśmiechu pacjentki system M Ruler.

Złota proporcja, lub podział harmoniczny oznacza stosunek 1:1, 618. Proporcję tę wykorzystywano na liczne sposoby przez wiele lat. Jest ona dobrze znana od wielu stuleci w sztuce i architekturze. Z czasem zaczęto wykorzystywać złoty podział w odniesieniu do estetyki twarzy oraz w stomatologii, tworząc matematyczne wytyczne, mające prowadzić do uzyskania ładnych, estetycznych uśmiechów poprzez określanie właściwych proporcji siekaczy przyśrodkowych i bocznych oraz kłów w uśmiechu. Jednak wielu autorów obserwowało, że widok naturalnych zębów nie jest zgodny z zasadą złotej proporcji 8, 10, 11 i nie można w sposób uniwersalny stosować tego stosunku do wszystkich pacjentów. W celu uzyskania dobrego efektu estetycznego należy modyfikować lub dostosowywać regułę złotego podziału dla każdego pacjenta.

Zmodyfikowaną złotą proporcję uzyskuje się, stosując wzór matematyczny, opierający się na odległości pomiędzy trzonowcami, mierzonej dla danego pacjenta, która odzwierciedla szerokość łuku, oraz na szerokości siekaczy przyśrodkowych. Na podstawie tych wartości określa się prawidłowy stosunek zębów widocznych w łuku dla uzyskania ładnego uśmiechu.

Na podstawie wirtualnej próbnej odbudowy, stworzonej przez komputer powstaje elektroniczne zamówienie, które można przesłać do pracowni w celu stworzenia precyzyjnej próbnej odbudowy proponowanego uśmiechu. Kiedy ustawienie modelu szczęki jest zgodne z opisem uśmiechu i pozycją artykulatora, można wykonać uzupełnienia tymczasowe i ostateczne odpowiadające wirtualnej próbnej odbudowie, zaproponowanej przez program. Na tej podstawie technik dentystyczny planuje uzupełnienia ostateczne, ich długość, szerokość i ustawienie, tak aby uzyskać nową linię uśmiechu, płaszczyznę zwarciową i wysokość zwarcia (Ryc. 13a, b). Tworząc uzupełnienia ostateczne, technik postępuje po prostu zgodnie z wytycznymi GPS.

To nowe podejście pozwala lekarzom praktykom na wzrost liczby kosmetycznych prac wykonywanych w gabinecie. Dzięki symulacji wizualnej pacjent może zrozumieć plan leczenia, od stanu początkowego do ostatecznego zacementowania uzupełnień. Można przeprowadzić symulację kilku projektów estetycznych i omówić je z pacjentem podczas pierwszej konsultacji. Tymczasem tradycyjna próbna odbudowa z wosku pozwala pacjentowi na wizualizację tylko jednego projektu uśmiechu, często nie pokazując zupełnie, jak wypadnie końcowy efekt estetyczny w stosunku do reszty twarzy. Tradycyjny mock-up również pomaga lekarzom i pacjentom w ocenie zaprojektowanego uśmiechu. Jednak w wielu przypadkach, jeśli występują diastemy lub nieprawidłowo ustawione zęby, taki mock-up – stworzony na podstawie tradycyjnej próbnej odbudowy z wosku – nadal pokazuje tylko jedną z alternatyw i nie pozwala na precyzyjną symulację efektu ostatecznego bez naruszania zębów. Ponadto wymaga on wiele pracy – pobrania wycisku, wykonania próbnej odbudowy z wosku i przymiarki mock-upu w jamie ustnej pacjenta. Nawet jeśli przedstawi się pacjentowi diagnostyczną próbną odbudowę z wosku, wykonaną w pracowni, albo przymierzy w jamie ustnej pacjenta uzupełnienie tymczasowe, stworzone na jej podstawie, ta jedna propozycja może nie zapewniać optymalnego efektu ostatecznego u danego pacjenta.

Podsumowanie
W niniejszym artykule przedstawiono precyzję obrazowania z użyciem cyfrowego łuku twarzowego, trójwymiarowego systemu pozycjonowania, wymagającego tylko jednej fotografii twarzy pacjenta, oraz M Ruler, narzędzia diagnostycznego do projektowania uśmiechu. Lekarz może w ciągu kilku minut dostosować najlepszy możliwy do uzyskania uśmiech do twarzy pacjenta, wypróbowując różne uśmiechy dzięki technologii morfingu, pozwalającej na tworzenie przewidywalnych i ładnych uśmiechów dla naszych pacjentów. Prosty protokół postępowania pozwala oszczędzić wiele czasu i uniknąć korekt przy fotelu pacjenta. Ponadto pacjenci uzyskują lepszy efekt kosmetyczny dzięki temu, że widzą optymalne możliwości i mogą aktywnie uczestniczyć w procesie projektowania uśmiechu._

Piśmiennictwo dostępne u wydawcy.

Autorzy:
Dr Marco Del Corso (DDS, DIU) pracuje w gabinecie prywatnym w Turynie (Włochy). Można się z nim skontaktować, pisząc na adres marco.delcorso@fastwebnet.it.
Dr Alain Méthot (DDS, MSc) pracuje w prywatnym gabinecie w Laval (Kanada). Można się z nim skontaktować, pisząc na adres alain@drmethot.com.