CBCT与激光扫描联合的数字化三维牙颌模型重建

目的:探索将锥形束(CBCT)扫描数据与激光扫描数据整合重建三维牙颌模型的可行性,并试用于临床.方法:硅橡胶印模,灌制石膏模型,应用三维激光扫描系统扫描石膏模型,CBCT扫描牙颌并重建牙冠、牙根和颌骨,整合激光扫描模型与CBCT重建模型.结果:建立了包括牙冠、牙根和颌骨的三维数字化牙颌模型.结论:该重建模型方法精确度高,可以在三维模型上直观评估牙冠与牙根、颌骨的空间位置关系,为后期正畸托槽精确定位,以及正畸治疗方案的制定提供帮助.     

左上侧切牙、多生牙融合牙1例

患者,男,13 岁,汉族,因牙齿不整齐需要矫正于2016年6月30日来我院就诊. 检查:患者恒牙列, 22 牙远中扭转,22 与23 牙之间有一多生牙且近中扭转,22牙与多生牙唇侧牙冠相对,相距约1 mm,两牙之间探及深凹槽,底部质硬. 口腔根尖片及曲面断层摄影均不能清晰显示22牙和多生牙的位置关系. 经患者家属同意后拍摄锥形束CT(CBCT),结果显示:22牙和多生牙根尖发育完成,根颈、根中、根尖部牙本质融合,髓腔各自独立走形,通畅且不融合(图1).诊断:牙列拥挤;多生牙;22、多生牙融合牙. 处理:经与患者家属沟通,给予本病例以下治疗方案:1、22牙行根管治疗后,进行 22 牙与多生牙完全分离术,并拔除多生牙,正畸预留22牙正常牙冠的修复空间,待正畸结束,患者年满18岁以后,22牙行烤瓷冠修复;2、拔除融合牙,正畸预留22牙正常牙冠的修复空间,待患者年满18岁后,行22 牙种植修复. 患者家属经过考虑选择最后一项治疗方案.在签署拔牙治疗同意书后,于局麻下拔除融合牙.     

锥形束CT在口腔正畸中的应用

目的:对锥形束CT(CBCT)技术在口腔正畸中的实践效果进行评价分析,为今后的临床治疗工作提供可靠的参考依据。方法:选取2016年6月-2018年2月本院收治的需接受正畸治疗的埋伏牙患者112例。患者均行CBCT检查并对其检查结果进行分析。结果:112例患者均为多生埋伏牙,主要为上颌者(88例),主要表现在前牙区,下颌者(24例)主要出现在前磨牙区;112例多生埋伏牙患者共237颗牙齿,99例为2颗多生埋伏牙,13例为3颗多生埋伏牙;牙冠牙根发育正常26颗;牙冠发育正常,但是牙根发育与同名牙相比较短38颗;牙冠不规则发育、牙根呈杵状18颗;牙根、牙冠形似蝌蚪状155颗。结论:经CBCT技术对可对牙根的三维图像进行直观反映,为临床口腔正畸的诊断和矫正治疗提供了准确可靠的参考信息,值得关注并推广。     

口内数码摄影辅助构建三维彩色数字牙列模型

目的：探索一种构建通用三维彩色数字牙列模型的方法,获得可在常见三维软件中显示和编辑处理的三维彩色数字牙列模型,提高牙列模型在通用三维软件中的仿真效果。方法：使用口内扫描仪扫描牙列获得数字化三维牙列模型,并以STL格式导出,同时用单镜头反光数码相机按照美国牙科美容协会病例摄影要求拍摄口内照片,选择其中5张照片。在Geomagic Studio 2013软件中导入三维牙列数据,并将5张口内照片分别投影至数字化三维牙列模型表面,精细调整不同照片的交界区域使其过渡自然,获得带有颜色信息的三维牙列模型,以OBJ格式或WRP格式（Geomagic软件专用格式）保存和导出。以患者评价为标准对三维数字模型的颜色仿真效果进行评价。结果：基于口内扫描和口内数码照片,构建了可在常见三维软件中显示和编辑的通用三维彩色数字牙列模型,获得较好的牙列颜色仿真效果。在临床上,将此三维彩色牙列模型与面部三维扫描图像配准和复合后用于前牙美学修复的数字化术前设计和修复效果虚拟预测中,提高了医患交流的效率及患者对修复效果的认知程度。结论：结合口内扫描和口内数码摄影可构建出颜色仿真效果良好的通用三维彩色数字牙列模型,在临床应用中可提高三维数字牙列模型的仿真效果,加强医患沟通效率和效果。     

单根牙牙根表面积的测量与估算

目的：探讨二维X线根尖片上估算单根牙牙根表面积的可行性。方法：因重度牙周炎无保留价值而拔除的90颗单根牙, 拔牙前拍摄X线根尖片, 采用根尖片估算法测量牙冠和牙根的长度并计算冠根比例及牙根表面积; 拔牙后采用三维激光扫描重建法同样测量牙冠和牙根长度并计算冠根比例及牙根表面积, 然后对两种方法进行比较。结果：离体牙上实际测量的冠根比例与根尖片上测量的冠根比例基本一致(t=0.58, P>0.05);下切牙根尖片估算得到的牙根表面积与三维扫描重建所测得的牙根表面积也基本一致(t=0.46,P>0.05);其余单根牙位估算得到的冠1/3、根中1/3和根尖1/3的表面积占牙根总表面积的百分比与实际离体牙测量结果差异无统计学意义(t=0.77, P>0.05), 但上颌双尖牙根中三分之一的表面积除外。结论：根尖片(分角线技术投照)上测得的单根牙的冠根比例是相对可靠的; 根尖片上估算下切牙的牙根表面积也是相对可靠的, 但对于其他牙位的单根牙, 可分别估算冠1/3、根中1/3和根尖1/3牙根表面积占牙根总表面积的百分比。     

基于影像学牙周膜解剖特征快速提取活体牙三维牙根形态的方法

目的：探索一种基于牙周膜生理影像特征快速提取活体牙根三维形态的新方法,并对该方法的提取精度进行评价。方法：收集口腔正畸临床减数拔除的完整离体牙齿15颗,其中单根牙11颗、双根牙4颗,使用牙颌模型扫描仪获得高精度（0.02 mm）牙根三维数字模型。在牙齿拔除前为患者拍摄大视野锥束CT（0.3 mm体素分辨率）, 应用Mimics 18.0医学影像学软件,基于减数牙齿的根骨和牙周膜阈值蒙版,运用形态学运算、布尔运算及智能扩展运算等功能获得牙根三维数字模型。在Geomagic Studio 2012软件中,对应用本研究方法提取的活体牙根三维模型与同名离体牙根三维扫描模型进行三维形貌偏差的比较和三维尺寸误差的测量,评价该提取方法的精度。结果：提取的15颗牙根三维形貌偏差平均为0.22 mm,近远中径误差为0.46 mm,颊舌径误差为0.36 mm,根长误差为-0.68 mm,单牙提取时间约为2~3 min,基本可以满足口腔临床对牙根重建的精度要求。结论： 建立了基于活体牙影像数据快速提取牙根三维形态的新方法,一定程度上简化了传统手工提取的步骤,提高了单牙牙根提取的效率和自动化程度,其针对全牙列提取的方法策略有待进一步研究。     

青少年正畸治疗牙根吸收情况的三维影像分析

目的: 采用三维影像技术评估正畸治疗所导致的牙根吸收情况。方法: 收集青少年安氏Ⅰ类中度拥挤患者48例,其中拔牙矫治22例,非拔牙矫治26例,正畸治疗前后拍摄锥形束CT,观测牙根吸收量,比较拔牙与非拔牙治疗之间、男女患者之间牙根吸收情况的差异性。结果：拔牙患者的上颌中切牙、下颌中切牙、下颌尖牙牙根治疗后的牙根吸收量明显大于非拔牙患者,女性患者的上颌中切牙、下颌尖牙牙根治疗后的牙根吸收量明显大于男患者。结论：拔牙矫治、性别、牙位均为影响牙根吸收量的重要因素。     

数字化辅助确定再定位牙合垫颌位方法的探索和精度评价

目的: 建立数字化辅助确定再定位牙合垫颌位的方法,并在体外评价此方法的精度以及垂直距离升高量对精度的影响。方法: 招募受试者1例,获取上下颌光学牙列模型、锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT)牙颌图像、下颌运动数据,融合光学牙列模型与重建的CBCT模型,并将融合后的模型配准到下颌运动数据的参考系。根据受试者前牙开口3 mm和矢状位上髁突位于关节窝中部确定再定位牙合垫的颌位,进行计算机辅助设计并3D打印制作再定位牙合垫。受试者试戴牙合垫后拍摄CBCT,观察比较戴入后的髁突位置与设计时的髁突位置。体外模型实验中,灌制一副标准全牙列石膏模型,在底座上粘固标志球体,模型于牙尖交错位上全可调牙合架。扫描模型建立数字化牙列模型,使用超声下颌运动轨迹描记仪记录牙合架上模拟的下颌运动并重复3次。融合牙列模型与下颌运动数据,基于下颌运动数据辅助确定3个颌位,分别为切点沿运动轨迹升高4 mm、5 mm、6 mm且下颌均前伸2 mm,保存设计颌位为STL格式数据,设计并3D打印制作再定位牙合垫。将再定位牙合垫戴入石膏牙列模型进行 3次颌位扫描,获得扫描颌位的STL格式数据。以下颌模型为共同区域配准设计颌位与扫描颌位,比较上颌模型的均方根误差。拟合设计颌位与扫描颌位上颌标志球的球心坐标,计算球心在X、Y、Z轴方向上的差值绝对值。采用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析,双侧检验,显著性水平α取0.05。结果: 利用多源数据融合和个体下颌运动,建立数字化辅助确定再定位牙合垫颌位的方法,右侧髁突实现了预期的调整,左侧髁突较预期位置偏前下。体外模型实验中,扫描颌位与设计颌位上颌模型的整体偏差(均方根误差)为(0.25±0.04) mm,不同垂直距离升高量的偏差大小差异无统计学意义(P>0.05)。标志球球心在X、Y、Z轴方向的偏差(差值绝对值)分别为(0.08±0.01) mm、(0.30±0.02) mm、(0.21±0.04) mm,不同垂直距离升高量的偏差大小差异无统计学意义(P>0.05)。结论: 建立了数字化辅助确定再定位牙合垫颌位的新方法,实现多源数据融合、数字化设计与制作并完成个体试戴,证明此方法可行。体外模型研究表明此方法可以实现较为精确的颌位调整,其应用效果尚需进一步临床研究评价。     

成年人正畸治疗中上前牙牙根吸收的CBCT研究

目的:本研究使用三维影像CBCT进行评价旨在提高正畸治疗中牙根吸收的精确性。方法:选取进行正畸拔牙治疗的患者10例,并在治疗前和治疗12个月分别拍摄CBCT,测量治疗前后上颌6个牙齿的长度(双侧中切牙、侧切牙和尖牙),计算得出牙根吸收的数值。结果:所有测量牙齿治疗前后牙根长度比较均有统计学意义(P0.05)。牙吸收量最大为上颌侧切,左右侧分别为:1.13 mm和1.14 mm;其次为上颌双侧中切牙,左右侧分别为:0.97 mm和0.96 mm;上颌双侧尖牙吸收最少,左右侧分别为0.87 mm和0.95 mm。结论:(1)结果显示正畸拔牙矫正患者治疗中有一个明显的牙根吸收。(2)本研究证实使用CBCT评价牙根吸收是一个有效而且精确的方法。     

安氏Ⅱ类2分类错牙合上前牙冠根形态的锥形束CT分析

目的：借助锥形束CT（cone-beam computed tomography,CBCT）结合计算机辅助测量技术,描述研究安氏Ⅱ类2分类错牙合畸形上前牙的冠根形态,为此类错牙合畸形的临床治疗提供指导。方法：从就诊于北京大学口腔医院正畸科的患者中分别选取诊断为安氏Ⅱ类2分类错牙合、安氏Ⅰ类错牙合者各18例（以下简称为Ⅱ类2组、Ⅰ类组）,所有患者于治疗前均拍摄了CBCT 影像,在InvivoDental 5.0图像处理软件中利用多平面重建方法截取上前牙唇舌向最大截面图,在此截图上从冠根角、面轴角两方面分析研究两组间上前牙的冠根形态差异。所得数据输入SPSS 20.0统计软件进行统计分析,采用t检验比较Ⅰ类组及Ⅱ类2组冠根角、面轴角差异,以及Ⅱ类2组冠根角与冠根角为180°时的差异,检验水准为双侧α=0.05。结果：Ⅰ类组上颌中切牙、侧切牙、尖牙冠根角分别为179.08°±3.31°、176.55°±2.77°和184.20°±2.51°,面轴角分别为21.00°±2.63°、19.63°±2.35°和19.36°±2.30°;Ⅱ类2组上颌中切牙、侧切牙、尖牙冠根角分别为176.80°±2.62°、174.13°±3.28°和181.79°±2.88°,面轴角分别为23.20°±2.95°、22.29°±2.19°和20.61°±2.34°,除尖牙面轴角外,与Ⅰ类组相比差异均有统计学意义。Ⅱ类2组各上前牙冠根角与冠根角为180°时比较差异均有统计学意义,即这些牙的牙冠长轴和牙根长轴不都在同一直线上,存在冠根成角的现象。结论：安氏Ⅱ类2分类错牙合畸形患者上前牙具有更特殊的冠根形态,即牙冠长轴与牙根长轴明显成角,上切牙牙冠相对牙根明显舌倾,牙冠唇面形态有别于安氏Ⅰ类错牙合畸形的患者,这对治疗后牙根位置和转矩表达都会有影响,提示治疗此类患者需要考虑其上前牙的冠根形态,上前牙移动的理想位置应由牙根而不是牙冠的位置决定。     

乳牙数字化参考牙冠模型的初步构建

目的: 探索建立数字化参考牙冠模型的设计流程,初步构建乳牙数字化参考牙冠模型,为乳牙标准牙冠模型的建立奠定基础,为计算机辅助设计/计算机辅助制造(computer-aided design/computer-aided manufacture,CAD/CAM)技术在儿童口腔医学中的相关应用提供参考和依据。方法: 在北京市海淀区多所幼儿园中选取全口健康无龋、年龄4~5岁的儿童作为研究对象。对儿童取上下颌牙列印模后制取石膏牙颌模型,通过三维牙颌模型扫描仪重建数字化牙颌模型。利用三维逆向工程软件Geomagic Studio 2013提取全口乳牙所有牙位的单个牙冠数据,测量其近远中径、颊舌径和龈牙合径,再按照缩放比例因子,对每一牙位的牙冠进行牙冠标准化处理,基于3~5个牙冠特征点进行对齐,最后通过平均值拟合的方法构建出乳牙数字化参考牙冠模型。结果: 共纳入40名儿童,其中男14名,女26名,均为汉族。获取到40副上下颌牙列石膏模型,在重建数字化牙颌模型后,通过逆向工程技术,测量获得乳牙牙冠近远中径、颊舌径和龈牙合径相关数据,并成功构建全口20颗乳牙的数字化参考牙冠模型,能够反映乳牙牙冠特征形貌。结论: 通过逆向工程技术构建乳牙数字化参考牙冠模型,为乳牙标准牙冠模型的建立提供了参考,对临床、科研和教学等具有应用价值,有助于CAD/CAM技术在儿童口腔医学领域的应用。     

上颌中切牙内冠的计算机辅助设计与制造

目的：对上颌中切牙内冠的计算机辅助设计与制造方法进行探讨和研究。方法：以右上中切牙为例，首先使用ATOSⅡ光学测量仪进行预备体表面数据采集；其次对所采集到的三角片数据进行处理，自动识别出颈缘线，重构预备体表面的曲面；然后利用生成的曲面分别针对无颈环内冠和半颈环内冠两种情况设计出所需内冠；最终利用3轴精雕机床进行数控铣削编程加工。结果：制作出的两种内冠均能够与预备体紧密贴合，整体设计精度均符合临床要求。结论：所选方法可行，具有临床实用价值，为进一步研究奠定了基础。     

探索成人正畸前后下颌三维数字化模型的重叠方法

目的：探索建立一种非锥形束计算机断层扫描（cone beam computerized tomography, CBCT）依赖的成人矫治前后下颌三维数字化模型重叠的方法,为三维评价下颌牙齿移动提供手段,同时验证此方法的准确性。方法：纳入于北京大学口腔医院正畸科拔除第一前磨牙矫治的成人患者15例,获取患者治疗前后牙颌石膏模型及颅面CBCT。石膏模型经激光扫描转化为数字化模型,CBCT通过正交投照生成头颅侧位片。建立基于头颅侧位片的下颌模型重叠法：通过上颌模型腭部稳定区域重叠、咬合关系转移以及头颅侧位片重叠获得的下颌骨旋转和平移量的校准,最终实现下颌模型的重叠。以基于CBCT的下颌模型重叠法为参照,建立共同的三维坐标系,测量下颌中切牙、尖牙和第一磨牙的三维移动量,通过配对t检验评价基于头颅侧位片的下颌模型重叠方法的准确性。结果：两组重叠法结果相比,下颌第一磨牙在三维移动量上差异无统计学意义。下中切牙和尖牙在矢状向和垂直向上的移动差异无统计学意义,横向上差异为(0.3±0.5) mm（P<0.05）。结论：通过结合上颌数字化牙颌模型重叠和头颅侧位片重叠计算的下颌变化,可以实现成人矫治前后下颌数字化牙颌模型的较准确的配准,前牙区横向测量存在少量误差,该方法适用于在没有CBCT的条件下利用正畸常规资料实现下颌模型的重叠。     

桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后产生的生物力学效应比较及其临床意义

目的：应用有限元分析对比桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠修复低矮磨牙残冠后的应力分布情况及固位效果,探讨低矮磨牙残冠的优选修复方案。方法：选择志愿者健康、完整的左侧下颌第一磨牙作为实验样本,应用锥形束CT（CBCT）扫描获得其影像学数据。利用Mimics、Geomagic和CATIA等逆向工程软件建立完整的下颌第一磨牙有限元模型。在此基础上构建3组低矮磨牙残冠模型（剩余临床牙冠的高度分别为1、2和3mm）,并建立桩核冠、髓腔固位冠和嵌体冠3组修复体分别修复上述3组残冠的有限元模型,共9个实验组。在Abaqus软件中对模型施加垂直向及斜向静态载荷模拟咀嚼时牙齿受力,施加强制性旋转位移载荷模拟修复体旋转脱位。观察各组模型牙本质的von Mise应力峰值和分布云图,以及各组修复体为抵抗旋转脱位所产生的非轴向固位力和脱位时粘接剂的破坏情况。结果：von Mises应力峰值,垂直载荷下,嵌体冠 > 髓腔固位冠 > 桩核冠;斜向载荷下,髓腔固位冠 > 嵌体冠 > 桩核冠。应力分布云图,桩核冠的根尖1/3处、髓腔固位冠髓室底部和嵌体冠牙颈部及根部应力集中现象明显。非轴向固位力,1mm残冠组,桩核冠 > 嵌体冠 > 髓腔固位冠;2和3mm残冠组,嵌体冠 > 桩核冠 > 髓腔固位冠。刚度退化云图,旋转脱位时粘接剂开裂的面积由大到小依次为嵌体冠>髓腔固位冠>桩核冠。结论：从保护牙体组织及维持修复体长期稳定性的角度分析,桩核冠是修复低矮磨牙残冠较为理想的修复方式。     

铸造桩核冠一体修复短冠磨牙残根残冠的探讨

目的：探讨铸造桩核冠一体修复牙合龈距离过短磨牙残根残冠的临床效果。方法：对43例经完善根管治疗的磨牙残根、残冠,且牙合龈距离过短（﹤3 mm）的病例,用铸造桩核冠一体修复并随访观察。结果：对43颗患牙跟踪随访1年,除1颗于修复后半年根折而拔除外,其余均能正常行使功能,修复体无松动脱落,成功率达97．67％。结论：应用铸造桩核冠一体修复牙合龈距离过短磨牙残根残冠,可以获得良好的临床效果,是一种操作简便、美观实用的修复方法。     

根尖切除手术导板的计算机辅助设计及三维打印

目的：基于多源数据融合、计算机辅助设计（computer aided design,CAD）和熔融沉积工艺制造（fused deposition modeling,FDM）技术,建立一种根尖切除手术导板的设计制作方法,通过离体模型实验初步评价导板的可行性。方法：将一颗已完善根管治疗的离体上前牙经光学扫描后,灌入根尖切除手术石膏模型,进行该石膏模型的锥形束CT（cone beam computed tomography, CBCT）扫描和光学扫描,将各种数据导入Geomagic Studio 2012软件中,利用多源数据融合技术虚拟还原离体牙、牙列、牙槽骨和牙龈的三维位置关系,完成根尖切除手术导板三维设计。运用FDM技术,三维打印聚乳酸（polylactic acid,PLA）材质的根尖切除手术导板。在手术导板引导下于石膏模型上行根尖切除,术后抠除离体上前牙,进行光学扫描。通过测量距离、测量夹角功能来计算根尖切除长度和角度,并与预设切除长度和角度进行对比。结果：沿预设的牙长轴方向,根尖切除长度为2.88 mm,与预设切除的3 mm相差0.12 mm,根尖切除平面与牙长轴夹角为77.9°,与预设切除的90°相差12.1°。结论：结合多源数据融合、CAD及FDM技术,成功建立了一种根尖切除手术导板的数字化设计和制作方法,设计路线和制作方法可行,为国产根尖切除手术导板数字化设计专用软件的开发提供了技术和方法的参考。     

铸造桩核烤瓷全冠在后牙残冠和残根修复中的临床价值

目的 :探讨铸造桩核烤瓷全冠在后牙牙体缺损修复中的价值。方法 :选择后牙残根、残冠的 16 4颗牙 ,在修复前行完善根管治疗术 ,再采用铸造桩核烤瓷冠的方法修复缺损。通过 3～ 2 4个月的复查结果进行临床效果评价。结果 :该修复体固位力强 ,边缘密合性好且耐磨 ,经过修复后 2年复查 ,有效率达 95 .12 %。结论 :铸造桩核烤瓷全冠是一种效果良好的后牙残根、残冠的修复方式。     

铸造桩核烤瓷全冠在后牙残冠和残根修复中的临床价值

目的：探讨铸造桩核烤瓷全冠在后牙牙体缺损修复中的价值。方法：选择后牙残根、残冠的164颗牙，在修复前行完善根管治疗术，再采用铸造桩核烤瓷冠的方法修复缺损。通过3～24个月的复查结果进行临床效果评价。结果：该修复体固位力强，边缘密合性好且耐磨，经过修复后2年复查，有效率达95．12％。结论：铸造桩核烤瓷全冠是一种效果良好的后牙残根、残冠的修复方式。     

多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中的应用价值

目的探讨多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中的临床应用价值。方法 54例牙齿正畸患者行螺旋CT扫描,层厚2mm,薄层重建后,采用最大密度投影（MIP）、多平面重组（MPR）及曲面重建（CPR）,并联合运用横轴面图像进行术前诊断。结果应用多层螺旋CT扫描及图像后处理技术能清晰地显示牙齿畸形,尤其对颌骨内埋伏阻生牙的数目、形态、唇鄂侧位置及与邻牙关系,54例牙齿畸形患者术前与术后诊断一致,均得到有效的治疗。结论运用多层螺旋CT扫描及图像后处理技术在牙齿正畸中有重要的临床应用价值,可作为牙齿正畸治疗的重要手段。