Цифровые измерения и компьютерная визуализация структуры дентина посредством электрометрии

Для уточнения физико-математической модели (ФММ) твёрдых тканей зубов (ТТЗ) с целью её последующей идентификации приводятся и анализируются результаты измерений параметров шлифов зубов на основе координатно-информационно-измерительного комплекса (КИИК). По функциональному назначению КИИК является аналогом дигитайзера, в отличие от которого КИИК преобразует в цифровой код величину сопротивления в каждой точке исследуемого объекта. Таким образом, измеряемыми параметрами являются значения активных сопротивлений в дискретных точках шлифа, получаемых в результате построчного или иного сканирования поверхности шлифов зубов.

Анализируются влияющие на погрешность измерений факторы и приводятся рекомендации, позволяющие снизить их влияние на результаты измерений.  По результатам эксперимента уточняется вид и параметры введённого аппроксимирующего конуса при синтезе ФММ ТТЗ. Визуализация результатов эксперимента показала, что структура ТТЗ подчиняется фрактальным закономерностям, учёт которых является важным этапом при моделировании ТТЗ благодаря созданию геометрического образа исследуемого биообъекта на основе электрического зондирующего сигнала.

For more precise definition of physical and mathematical model (PMM) of tooth hard tissues (THT) aimed at its further identification, the results of measuring the parameters of teeth sections were presented and analyzed based on the coordinate-information-measurement complex (CIMC). The CIMC is analog to a digitizer by its function, but in contrast to it the СIMC transforms at each point the resistance value of the object being investigated. Thus the parameters to be measured are the values of active resistances at the discrete points of the section, which result from the line scanning or other kind scanning the tooth sections surfaces. The factors to influence the precision of measurements were analyzed, and the guidelines were presented to decrease their impact on the measurement results. By the experiment results the shape and the parameters of the inputted approximating cone under the PMM synthesis of THT was estimated more precisely. The visualized results of the experiment showed that the THT structure is submitted to fractal principles, which are an important stage and are to be considered in modelling the THT because of producing the geometrical image of the bio-object being investigated on the base of electrical probing signal.

координатно-информационно-измерительный комплекс, физико-математическая модель, влияющие факторы, погрешность измерения, экспериментальные данные, фрактальная размерность.

сoordinate-information-measurement complex, physical and mathematical model, factors of influence, precision of measurements, experimental data, fractal dimension.

1. Иванова Г.Г., Касумова М.К., Тихонов Э.П. Информационные технологии при идентификации структуры твёрдых тканей зубов в системном представлении: часть 1: исходные сведения, анализ достигнутых результатов и общая постановка задачи // Изв. СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. - 2018. - №5.
2. Касумова М.К., Тихонов Э.П. Информационные технологии при идентификации структуры твёрдых тканей зубов в системном представлении: часть 2: разработка физико-математической модели на основе электрического зондирующего сигнала // Изв. СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. - 2018. - №7.
3. Дигитайзеры и их устройства (Страница создана: 2010-09-10, обновлена: 2017-10-27). Электронный ресурс: http://sd-company.su/article/computers/project_management_device
4. Пат. RU №230608, C2, МПК А61В 5/053. Способ и устройство для диагностики состояния твёрдых тканей зубов биообъектов / Г.Г.Иванова, М.К.Касумова, Т.Ш.Мчедлидзе, Э.П.Тихонов, В.Н.Иванов (РФ). - №2005137558/14 (041955); Заявлено 28.11.2005; Опубл. 10.08.2008; Бюл. №22.
5. Золотарёв В.М. Структурная организация дентиновых трубочек в коронковой зоне зуба // Институт Стоматологии. - 2006. - №2(31). - С. 78-80.
6. Золотарёв В.М. Интерференция света в композиционных системах на основе упорядоченных анизотропных волокон. Часть 1. Физические основы // Оптический журнал. - 2002. - Т. 69, №3. - С. 10-14.
7. Интерференция света в композиционных системах на основе упорядоченных анизотропных волокон. Часть 2. Оптическое исследование влияния структурной организации дентиновых трубочек на строение и форму коронки зуба // Оптический журнал / В.М.Золотарёв, Д.В.Тулин, А.Б.Орешков, Б.З.Волчек, Н.М.Дричко. - 2002. - Т. 69, №3. - С. 15-20.
8. Основные и специальные методы рентгенодиагностики / профессор А.В.Синьков. Электронный ресурс: http://docplayer.ru/56936021-Osnovnye-i-specialnye-professor-a-v-sinkov.html
9. Шварц А.Д. Биомеханика и окклюзия зубов. - М.: Медицина.1994. 185 с.: ил.
10. Морозов А.Д. Введение в теорию фракталов. - М.: Ижевск, 2002. - 160 с.: ил.
11. Царёва Л.Г., Маракушин Н.Ф., Вангонен А.И. Полярископ для исследования биообъектов // Оптический журнал. - 2002. - Т. 69, №3. - С. 81-82.
REFERENCES:
1. Ivanova G.G., Kasumova M.K., Tihonov E.P. Informacionnye tekhnologii pri identifikacii struktury tvyordyh tkanej zubov v sistemnom predstavlenii: chast’ 1: iskhodnye svedeniya, analiz dostignutyh rezul’tatov i obshchaya postanovka zadachi // Izv. SPbGEHTU “LEHTI”. - 2018. - №5.
2. Kasumova M.K., Tihonov E.P. Informacionnye tekhnologii pri identifikacii struktury tvyordyh tkanej zubov v sistemnom predstavlenii: chast’ 2: razrabotka fiziko-matematicheskoj modeli na osnove ehlektricheskogo zondiruyushchego signala // Izv. SPbGEHTU “LEHTI”. - 2018. - №7.
3. Digitajzery i ih ustrojstva (Stranica sozdana: 2010-09-10, obnovlena: 2017-10-27). EHlektronnyj resurs: http://sd-company.su/article/computers/project_management_device
4. Pat. RU №230608, C2, MPK A61V 5/053. Sposob i ustrojstvo dlya diagnostiki sostoyaniya tvyordyh tkanej zubov bioob”ektov / G.G.Ivanova, M.K.Kasumova, T.SH.Mchedlidze, E.P.Tihonov, V.N.Ivanov (RF). - №2005137558/14 (041955); Zayavleno 28.11.2005; Opubl. 10.08.2008; Byul. №22.
5. Zolotaryov V.M. Strukturnaya organizaciya dentinovyh trubochek v koronkovoj zone zuba // Institut Stomatologii. - 2006. - №2(31). - S. 78-80.
6. Zolotaryov V.M. Interferenciya sveta v kompozicionnyh sistemah na osnove uporyadochennyh anizotropnyh volokon. CHast’ 1. Fizicheskie osnovy // Opticheskij zhurnal. - 2002. - Т. 69, №3. - S. 10-14.
7. Interferenciya sveta v kompozicionnyh sistemah na osnove uporyadochennyh anizotropnyh volokon. CHast’ 2. Opticheskoe issledovanie vliyaniya strukturnoj organizacii dentinovyh trubochek na stroenie i formu koronki zuba // Opticheskij zhurnal / V.M.Zolotaryov, D.V.Tulin , A.B.Oreshkov, B.Z.Volchek, N.M.Drichko. - 2002. - Т. 69, №3. - S. 15-20.
8. Osnovnye i special’nye metody rentgenodiagnostiki
/ professor A.V.Sin’kov. EHlektronnyj resurs: http://docplayer.ru/56936021-Osnovnye-i-specialnye-professor-a-v-sinkov.html
9. Shvarc A.D. Biomekhanika i okklyuziya zubov. - M.: Medicina.1994. 185 s.: il.
10. Morozov A.D. Vvedenie v teoriyu fraktalov. - M.: Izhevsk, 2002. - 160 s.: il.
11. Caryova L.G., Marakushin N.F., Vangonen A.I. Polyariskop dlya issledovaniya bioob”ektov // Opticheskij zhurnal. - 2002. - Т. 69, №3. - S. 81-82.