مقصود اختراع كليد اصلي رسيدن به ثبات حين درمان ارتودنسي، تعيين يك فرم قوس مناسب در درمان هر بيمار به صورت اختصاصي است در غير اين صورت، قوس تغيير داده شده تمايل به بازگشت به فرم اوليه خود را دارد. به منظور تعيين دقيق ترين فرم قوس دنداني توسط معادلات رياضي جهت كاهش خطاي انساني، كمك به انتخاب سيمهاي ارتودنسي پيش ساخته و به تبع آن بهبود نتايج كلينيكي به طراحي فرآيندي جهت برآورده سازي اين ملزومات پرداختيم. برجستگيهاي تكنيكي اختراع در اين فرايند به ارتقاي نرم افزار ايراني Cast analyzer X پرداخته شد بطوريكه علاوه بر دارا بودن فرمولبتا فانشكن نوروزي ب دو فرمول رياضي بتا فانكشن براون و معادله چند جمله اي درجه چهار نيز به آن اضافه شد سپس مختصات فضايي كستها به نرم افزار داده شد تا بر اساس سه مدل رياضي ذكر شده براي هر كست سه قوس دنداني رسم كند. از جمله ابداعات موجود در اين فرايند استفاده از RMS)Root Mean Square) جهت بررسي ميزان تفاوت موجود در قوس ترسيمي و انتخاب سيم ارتودنسي توسط هر يك از فرمول هاي رياضي موجود در نرم افزار است و نيز استفاده از روش كمترين مربعات (The least square technique) براي يافتن بهترين منحني منطبق بر نقاط اضافه شد. با مقاسيه قوس ها و سيمهاي انتخابي توسط 3 معادله رياضي و انتخاب هاي صورت گرفته توسط سه ارتودنتيست و توسط انتخاب هاي يك ارتودنتيست در روز اول و مجدداً 10 روز بعد بر اساس فتوگراف هاي دستي استاندارد مربوط به هر كست به اين نتيجه رسيديم كه فرمول چند جملهاي درجه 4 در ترسيم قوس دنداني بسار كاراتر از ساير معادلات بوده و اين فرايند طراحي شده مي تواند در بهبود و تسريع روند تشخيص و طرح درمان ارتودنسي بسيار كارا و حايز اهميت مي باشد.

مقدمه: بدست آوردن يك قوس دنداني كه در عين زيبايي فانكشنال باشد و از ثبات لازم برخوردار باشد براي مدتهاي طولاني از مهمترين هدف هاي رشته ارتودنسي بوده است هدف از اين اختراع توليد نرم افزار كامپيوتري جهت بررسي شكل انواع سيم ارتودنسي پيش ساخته و انتخاب بهترين شكل متناسب با قوس دنداني هر بيمار مي باشد. مواد و روشها: نرم افزار با زيان visual basic طراحي گرديد. 100 كست فك بالا و پايين اسكن شد و پس از تعيين نقاط باكال مياني دندانها بر روي كستها فرم قوس به كمك فرمول رياضي درجه شش بدست آمد. سيمهاي پيش ساخته Niti پس از اسكن توسط نرم افزار بررسي شد و منحني مربوط به هر كدام در نرم افزار ذخيره شد نرم افزار قادر بود ضمن تعيين قوس اپتيمم هر كست مناسبترين سيم را با نزديكترين تطابق با شكل قوس دنداني انتخاب كند. يافته ها: ميانگين خطاي نرم افزار در اندازه گيري فواصل در حد 0.1 ميلي متر و به صورت بزرگنمايي بود از نظر آماري اختلافي بين اندازه گيري وجود نداشت. ضريب توافق كاپا در بين افراد مورد استفاده به عنوان استاندارد طلايي در نظر گرفته شد. ضريب توافق بين انتخاب اول يا دوم نرم افزار و استاندارد طلايي 91% بود. نتيجه گيري دقت پايايي و روايي نرم افزار از لحاظ باليني قابل قبول بود . با در نظر گرفتن انتخاب اول يا دوم به عنوان انتخاب معتبر نشان داده شد كه نرم افزار در اغلب موارد نتايج مشابه با استاندارد طلايي دارد و مي تواند از لحاظ باليني مورد استفاده قرار گيرد. با توجه به سادگي كاربري نرم افزار قابليت استفاده از آن به صورت باليني به راحتي مقدور است.

مطالعه حاضر قصد دارد براي اولين بار در كشور با طراحي نرم افزار سه بعدي ساز مرتبط كستهاي دنداني ارتودنسي را به صورت مدل هاي سه بعدي ديجيتالي شبيه سازي كند. تحقيق به روش تجربي آزمايشگاهي و با استفاده از 20 كست دنداني با مال اكلوژنهاي مختلف در محيط آزمايشگاهي انجام مي گيرد. دستگاه اسكنرو شامل دو ديود ليزري دو دوربين CCD و مكانيكهاي مرتبط است. كستهعا به وسيله دستگاه اسكنر ليزري خطي اسكن شده و اطلاعات به وسيله دوربين هاي CCD به فرم آنالوگ دريافت مي گردد. پردازشگر تصوير داده ها را به صورت ديجيتال در مي آورد و به طور پيوسته به كامپيوتر ارسال مي كند. الگوريتم هاي طراحي گرافيك كامپيوتري داده ها را ذخيره كرده و با الحاق آنها و حذف داده هاي غير ضروري تصاوير سه بعدي گرافيكي ساخته مي شود. قابليت هايي چون اندازه گيري فواصل و توانايي جابجايي و چرخش كست و همچنين جدا كردن دندانها از لثه اطراف و چرخش آن ها در سه بعد در نرم افزار سه بعدي ساز طراحي مي گردد. اسكنر سه بعدي ليزري كه خود شامل پروژكتور ليزري دو دوربين charged couple device )CCD واحد پردازش نقاط و كامپيوتر مي باشد و قسمت سخت افزاري مطالعه را تشكيل مي دهد (كه قبلا طراحي شده است) نرم افزار كه وظيفه آن تبديل مجموعه نقاط به تصوير سه بعدي نمايش تصوير اندازه گيري فواصل و انجام دستكاري هاي پيش بيني شده از جمله Set up تشخيصي) بر روي مدل هاي مجازي مي باشد. براي تعيين دقت نرم افزار سه بعدي ساز فواصلي همچون عرض بين كانيني عرض بين مولري و فاصله مولز تا كانين در هر سمت اندازه گيري شده و با روش مرسوم (كوليس ديجيتال) از طريق روش هاي آماري ICC و Dhalberg در نرم افزار SPSS مقايسه مي شوند. طراحي نرم افزارهاي توليد كننده مدل هاي مجازي كست ارتودنسي سنگ بناي توليد نرم افزارهاي تكميلي است كه اندازه گيري هاي تشخيصي Set up تشخيصي و قابليت هاي طرح ريزي درمان به صورت ديناميك را دارا هستند. با توجه به فقدان مطالعات در خصوص شبيه سازي سه بعدي كستهاي دنداني و نياز فعلي و آينده تخصص هاي دندانپزشكي از جمله ارتودنسي جراحي و پروتز به اين نرم افزارها ضرورت انجام مطالعه در اين خصوص احساس مي شود. ضمن آن كه چنين طراحي به بومي سازي تكنولوژي و رفع نياز نسبت به شركت هاي خارجي و هدر رفتن سرمايه هاي مادي كشور كمك مي كند. علاوه بر افزودن اعتبار علمي دانشگاه شهيد بهشتي در صورت موفقيت مي تواند در عرصه تجاري منابع مادي قابل توجهي را نصيب دانشگاه سازد.