7 - 2013

Идеальная улыбка, или Autodesk 3ds Max в стоматологии

Татьяна Зазулина, главный специалист по направлению «Дизайн-архитектура» компании «АйДиТи».
Татьяна Зазулина,
главный специалист по направлению «Дизайн-архитектура» компании «АйДиТи»

Современная медицина идет в ногу со временем. Стоматологи ряда московских клиник для исправления прикуса с помощью элайнеров — съемных прозрачных кап для коррекции расположения зубов — взяли на вооружение программное обеспечение Autodesk 3ds Max.

В российском обществе еще живет стереотип, что исправление прикуса и выравнивание зубов возможно только в детстве и не иначе как посредством некрасивых металлических пластинок. К счастью, сегодня всё меняется в лучшую сторону — исправлению прикуса и выравниванию зубов теперь все возрасты покорны. Более того, исправление прикуса стало нынче модным.

Как отметил врач­ортодонт — один из клиентов, обратившихся в компанию «АйДиТи» с целью приобретения Autodesk 3ds Max, — средний возраст его пациентов составляет 30 лет. Тем не менее элайнеры — прозрачные корректоры, способные уменьшать расстояние между зубами и выравнивать их, — долгое время были практически неизвестны на отечественном рынке.

Autodesk 3ds Max в стоматологии

Всё началось с того, что в компанию «АйДиТи» последовательно обратились представители нескольких стоматологических клиник, которые изъявили желание приобрести ПО Autodesk 3ds Max. Оказалось, что с помощью этого программного продукта можно весьма эффективно решать задачи создания 3D­моделей элайнеров и демонстрировать пациентам результаты лечения.

Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обеспечения, системный интегратор в области САПР и ГИС по всем отраслевым направлениям.

«АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России, имея офисы в Москве, Санкт­Петербурге, Екатеринбурге, Тюмени, Красноярске, Ростове­на­Дону и Ставрополе.

Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.

Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 9001­2008.

Заказчики «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих организаций, а также частные пользователи, работающие в различных отраслях.

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки лицензионного программного обеспечения и аппаратных средств — как корпоративные, так и розничные;
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС;
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • техническую поддержку и обучение.

Понятно, что после совершения покупки стоматологам потребовались услуги технического специалиста компании «АйДиТи». Autodesk 3ds Max — весьма серьезный и сложный программный продукт, работа в котором требует основательной подготовки.

Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3D­дизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk для проектирования, моделирования и визуализации своих идей с целью экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.

Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.

Для работников одной из клиник мы провели очное двухдневное обучение в учебном центе «АйДиТи». Специалисты другого медицинского учреждения также нуждались в поэтапном консультировании, но производственная необходимость не позволила им покинуть рабочие места, поэтому весь процесс подготовки проходил посредством онлайн­общения. Кстати, эта успешно отработанная нами методика дистанционного обучения программным продуктам Autodesk, давно взятая на вооружение Авторизованным учебным центром «АйДиТи», прекрасно себя зарекомендовала и не раз выручала нас и наших заказчиков в аналогичных ситуациях.

Теперь давайте заглянем в стоматологический кабинет и проверим, как «прижился» там Autodesk 3ds Max, какие практические задачи он помогает решать ортодонтам. А затем подробно рассмотрим основные этапы технологического процесса, связанные с работой в Autodesk 3ds Max.

Итак, в клинику обратился пациент с просьбой исправить прикус. Одна из первых манипуляций, которую производят с ним специалисты, — это подробное 3D­сканирование челюсти с точностью до 20 микрон. При необходимости применяются различные способы упрощения модели с потерей точности и без.

Полученную со сканера 3D­модель в формате STL экспортируют в Autodesk 3ds Max, где начинается ее обработка, включающая также маркировку (нанесение фамилии и инициалов пациента, дата сканирования). Прежде всего необходимо избавиться от ненужных частей и элементов 3D­модели: выделить челюсти, убрать изображения языка и щек, разделить изображения зубов и десен. Ведь для создания индивидуальных аппаратов требуется только 3D­модель зубов. Кроме того, не следует забывать и о производительности компьютерного оборудования и немалой стоимости процесса печати на 3D­принтере — лишние элементы здесь ни к чему.

Конечно, поначалу для стоматологов  определенную сложность представляют булевы операции (вычитание или соединение двух 3D­объектов), в том числе и пробулеан (вычитание или соединение множества 3D­объектов), которые выполняются для объединения моделей челюсти и зубов или для их разъединения. Но с практикой и опытом появляется и мастерство.

Далее требуется изменить 3D­модель с целью получения желаемой картины скорректированного прикуса, а также подготовить 3D­модель для создания анимационной зависимости. На данном этапе работа либо выполняется вручную, либо осуществляется с помощью специально созданных анимационных зависимостей. В обоих случаях занимающиеся этим специалисты должны обладать большим опытом работы, поскольку, манипулируя «вручную», нужно очень четко понимать и представлять возможную траекторию и предел перемещения зуба, а для создания анимационных зависимостей необходимо правильно определиться с формулами или с умом воспользоваться уже имеющимися.

Autodesk 3ds Max — признанное во всем мире решение, обладающее мощными интегрированными средствами 3D­моделирования, рендеринга, анимации и композитинга, широко применяемое специалистами в области создания графики и визуальных эффектов, кино­ и телеиндустрии, разработчиками игр, а также другими специалистами.

Одной из самых важных задач является грамотное изготовление маркеров, которые размещаются в центре зуба. Они предназначены для обозначения центра масс зуба, что позволяет правильно определить вектор корректирующих усилий элайнера.

Следующий шаг — создание 3D­изображения для согласования с пациентом. По сути, специалист моделирует снимок будущей улыбки пациента и демонстрирует, как будет выглядеть челюсть после лечения.

Autodesk 3ds Max в стоматологии

Дальнейший процесс коррекции положения зубов делится примерно на 40 последовательных этапов, которые разнесены во времени. Точное число этих этапов, на каждом из которых одну капу меняют на другую, рассчитывается строго индивидуально и зависит от особенностей прикуса в том или ином конкретном случае. Естественно вся серия корректирующих форм в необходимом количестве выводится на печать на 3D­принтере.

Autodesk 3ds Max в стоматологии

Ну и, наконец, по этим формам  осуществляется изготовление элайнеров — прозрачных кап. В течение всего периода, продолжительность которого варьируется от года до двух лет, пациент под наблюдением врача носит эти капы, сменяя их по мере коррекции зубов, вплоть до получения желаемого результата.

Да, программное обеспечение Autodesk 3ds Max — не самое простое для освоения. Приходящим на обучение пользователям желательно уже иметь какую­то базу или навыки работы с графикой. К сожалению, медицинская практика, как правило, не предполагает наличия подобной подготовки. Тем не менее  наши ученики оказались исключительно способными, благодаря чему и курс обучения не пришлось делать особенно углубленным. В процессе занятий пришлось обучить их лишь основным навыкам моделирования.

В итоге можно однозначно утверждать, что, как говорится, овчинка стоит выделки, и даже более того. Применение Autodesk 3ds Max для моделирования элайнеров выводит процесс коррекции зубов на принципиально иной технологический уровень. В каждом звене этой цепочки кардинально сокращаются время и трудозатраты, а ювелирная точность благодаря использованию мощного программного продукта обеспечивает уникальное качество конечного результата.

Получаемый результат в высшей степени удовлетворяет всех, а именно:

  • стоматологические клиники — потому что возрастают их доходы в связи с увеличением числа клиентов;
  • врачей — потому что их труд становится менее утомительным, более производительным, интересным и интеллектуальным;
  • пациентов — потому что они гарантированно обретают радость идеальной улыбки. 

САПР и графика 7`2013