VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение

Компьютерные технологии пользуются большим спросом и очень популярны в наши дни. Без них невозможно себе представить ни одну сферу деятельности человека.

Сейчас в медицине практически любое лечение не обходиться без исследования и анализа внутренней структуры объекта. Медицинская визуализация - это раздел диагностики в медицине, который занимается исследованием организма человека, с целью получения изображения органов и тканей тела человека.

В основе большинства современных диагностических и лечебных технологий лежит принцип визуализации с последующим получением серии изображений. Начать реферат я хочу, рассказав, что же такого произошло с приходом компьютерной визуализации и самих компьютерных технологий в стоматологию.

Компьютерная визуализация в стоматологии

С приходом компьютерных технологий в стоматологию, появились такие термины как: «стоматологическая информатика» и «компьютерная стоматология». Компьютерные технологии используются на всех этапах лечения зубов. Даже на этапе ведения документации по лечению больного. Например, программный продукт, Dental Base- предназначен для оптимизации работы персонала стоматологической компании, контроля и управления расходом лекарственных средств. Позволяет объединить работу регистратуры, врачей, старшей медсестры, зуботехнической лаборатории, экономиста и главного врача. Существует множество и других программных продуктов.

Непосредственно о компьютерной визуализации. Что бы быстро и тщательно оценить состояние полости рта больного, на данный момент существуют специальные фото и видео камеры, которые помещаются в ротовую полость. Например, такие как Image CAM USB, SIROCAM и другие. Созданы программы, предопределяющие цвет тканей зубов, например системы Transcend, ShadeScanSystem, VITA Easyshade.

Есть программы, позволяющие врачу изучить особенности движений голосовых связок, языка, нижней челюсти, губ и всяких контактов зубов верхней и нижней челюстей пациента объемном виде. Программы для анализа особенностей контакта зубов верхней и нижней челюстей: MAYA, VIRA, ROSY. Для оптимального выбора лечения, в конкретных ситуациях, так же изобретены программы, которые планируют будущее лечение. Сейчас даже проведение анестезии может контролировать компьютер.

Существует технология изготовления зубных протезов с применением 3D технологии. Корпорация CadentInc разработала такую систему, которая называется iTero. Она осуществляет снятие слепков, с применением сканера. С её помощью можно регистрировать прикус. Вся процедура занимает примерно 3-4 минуты. При необходимости стоматолог может сам внести нужные изменения.

Система, получив со сканера информацию о рельефе поверхности, приступает к построению его изображения на экране монитора. После этого специальное программное обеспечение предлагает врачу наиболее подходящий вариант реставрации зуба. Некоторые из современных компьютерных программ способны спроектировать протезы, не уступающие по своим параметрам работам опытных зубных техников.

Пользователь обычно имеет возможность автоматически изменить спроектированную реставрацию согласно своим предпочтениям. Широкое развитие получило трехмерное моделирование будущей конструкции. Оно упрощает и ускоряет процесс создания виртуальной модели протеза, делает его более наглядным. Врач может рассмотреть на экране конструкцию со всех сторон, при различном увеличении и если необходимо, внести свои изменения.

3D визуализация необходима для того, что бы ещё перед началом работы врач и пациент смогли обсудить все детали и тонкости предстоящей работы. Известно множество способов передачи эстетической информации, но самый популярный и перспективный это -компьютерное моделирование. В настоящее время в эстетической стоматологии используется несколько различных вариантов компьютерного моделирования:

• Редактирование двухмерных изображений.

• Комбинация и редактирование двухмерных и трехмерных изображений.

• Редактирование трехмерных изображений.

Я считаю, что редактирование трехмерных изображений является наиболее перспективным способом планирования результатов лечения, чем все остальные.Этот способ позволяет воспроизвести трехмерное изображение лица пациента, и его зубных рядов, обсудить с пациентом эстетические проблемы, согласовать предполагаемую форму и положение зубов пациента, на расстоянии показать ему его лицо и зубы в трехмерном виде.

Для обработки данных трехмерного сканирования используется программа-редактор трехмерных моделей RapidForm от корейской компании INUS Technology.

Компьютерная томография

Компьютерная томография серьёзно упростила работу врачам. КТ позволило получать трёхмерное изображение в разных плоскостях. При исследовании получаются снимки, представляющие послойные срезы через определенное расстояние, которое измеряется долями миллиметра.

Этот метод даёт возможность увидеть все изменения в челюсти больного. Широкое применение метода компьютерной томографии связано с высокой точностью и быстротой исследования.

Процедура выполняется для диагностики различных опухолевых и воспалительных заболеваний в области челюсти, а также при ее травматических повреждениях.

Появление новых компьютерных технологий также значительно увеличило уровень и качество оказания медицинской помощи.

Благодаря ранней диагностике организма, с помощью компьютерной томографии (КТ), увеличилось количество спасенных жизней. КТ позволяет обнаружить опухоль даже самых маленьких размеров (например, размером с рисовое зернышко), что существенно играет роль на этапе лечения.

Компьютерная томография, вместо привычной флюорографии, дает возможность уменьшить уровень смертности от рака легких на 20%.Компьютерная томография кишечника использует низкуюдозу облучения для визуализации опухолей в кишечнике. Этот метод позволяет избежать таких осложнений, как сквозное нарушение целости стенки кишечника.

Визуализация при терапии раковых заболеваний, распознаёт распространение раковых опухолей по всему телу. Метод позволяет определить степень во влечения в раковый процесс лимфатических узлов (органы иммунной системы).

Биоинформатика

Биоинформатика – это использование компьютеров и информационных технологий для получения и накопления анализа, а также для хранения биологических данных.

Важнейший метод, используемый в биоинформатике для анализа последовательностей, - это упорядочивание, выравнивание. Суть метода состоит в том, что в двух или нескольких последовательностях производится поиск похожих участков. В результате такого выравнивания можно выявить аминокислоты, имеющиеся во всех сравниваемых последовательностях в определенных позициях. Также можно определить родственные ДНК и тем самым проследить эволюцию изучаемой последовательности.

Таким образом, используя этот метод в биоинформатике, можно ответить на вопросы происхождения того или иного вида, а зная частоту мутаций, можно определить его примерный возраст.

Для эффективной работы с белками их группами, существует специальное программное обеспечение, позволяющее отображать исследуемую молекулу или группу молекул в виде, удобном для понимания и анализа. Также многие пакеты имеют средства для создания несложныханимаций. Наиболее известным ПО, обладающим широкими возможностями для визуализации белков, является DeepView-Swiss PDB Viewer.

Компьютерная визуализация в вирусологии

Существует компания Visual Science, которая занимается построением научно достоверных 3D-моделей распространённых вирусов человека с максимальной детализацией. Современные методы дают информацию о строении крошечных, зачастую неполных фрагментов или очень грубые изображения целой частицы. Специалисты Visual Science собирают воедино данные огромного количества работ по молекулярной биологии, вирусологии, мнения экспертов ведущих научных центров мира и результаты молекулярного моделирования, полученные научным отделом компании.

Им удалось смоделировать первую научно достоверную 3D модель вируса гриппа человека в атомном разрешении — это дало возможность получить наиболее полное на сегодняшний день представление о строении возбудителя всем знакомого заболевания.

Коллекция их работ очень велика и многообразна. Этой компании хорошо удалось показать, на что сегодня способна компьютерная визуализация.

Сайт компании: http://visual-science.com/ru/

Заключение

В последнее время появляются всё более мощные компьютеры, а, следовательно, повышается и качество программного обеспечения. Соответственно, растёт уровень использования компьютерных технологий как в самой медицине, так и в травматологии. Процессы, осуществляемые в данном направлении, имеют широкий масштаб. Они охватывают цифровую обработку видеоизображений, трехмерную визуализацию и компьютерный анализ КТ и МРТ-изображений.

Мы живем во время «технической революции» - это время невиданных инноваций в оказании медицинской помощи. За последние десятилетия, инновации и достижения, в области визуализации поспособствовали большим достижениям в борьбе с лечением серьезных заболеваний. Процесс оказания медицинской помощи больным, стал происходить гораздо быстрее и намного эффективнее. Увеличилась достоверность получаемых результатов, на этапе диагностики. За последнее время достижения в компьютерной визуализации, осуществили подъём уровня медицины в целом. Будущие открытия и достижения оставляют желать только лучшего.

Библиографический список

1.Электронный ресурс http://civco.com.ua/press-center/572/638.html

2.Электронный ресурс http://cyberleninka.ru/article/n/bioinformatika-i-sredstva-kompyuternogo-analiza-i-vizualizatsii-makromolekul

3. Электронный ресурс http://www.ameqs.ru/info/statii/4836

4.Электронный ресурс http://medvoyage.info/ encyclopedia/ meditsinskaya_vizualizatsiya/

5. Электронный ресурс http://isramedic.co.il/index.php/medicinskay-vizualizacia

6. Электронный ресурс

http://www.mif-ua.com/archive/article/20195

7. Электронный ресурс http://visual-science.com/ru/

8.Электронный ресурс http://kt-diagnostika.ru/kompyuternaya-tomografiya-v-stomatologii.html

Код для цитирования: Скопировать