人工智能专家系统在口腔修复中的应用

概要介绍了用人工智能方法建立的用于铸造支架可摘义齿设计的专家系统。系统用Ｑｕｉｃｋｂａｓｉｃ和ＴｕｒｂｏＣ混合编程。该系统突破了以往报道的同类专家系统中只考虑缺牙数目、部位而不考虑口腔中其它与义齿设计有关因素的限制，采用分层组建知识库的思想，将义齿设计过程按逻辑关系分成不同层次，有效地解决了这一问题。从而使该专家系统能较真实地模拟口腔高级修复专家的临床检查、诊断，并给出修复前治疗计划和最终的义齿修复方案。该专家系统共含有１１个功能模块，分别完成病历登记、口腔检查、治疗建议、义齿设计、力学分析、参考、解释，各种医疗档案存储管理，收费等功能。应用本系统对２０例患者进行局部义齿设计，与修复专家的设计方案相比，总符合率为８３．６％     

深覆合患者合曲线与牙尖高度的测量

用三坐标测量仪对７０副正常　和２０副单纯性重度深覆　牙列模型进行了　曲线的曲率半径和牙尖高度的三维测量。结果显示：深覆　患者上颌纵　曲线的曲率半径增大或为反纵　曲线；下颌纵　曲线的曲率半径减小，横　曲线的曲率半径和牙尖高度与正常　人无显著性差异。深覆　是一种上下颌牙弓垂直关系异常的错　畸形。     

全冠预备体评价指标的计算机辅助量化方法

目的基于三维扫描和逆向工程技术,研究全冠预备体临床评价指标的量化方法,并为专用评价软件的研发建立关键技术路线。方法在教学用标准牙列石膏模型上,对左侧上颌第一磨牙进行全瓷冠牙体预备,用牙颌模型三维激光扫描仪获取预备前牙冠、预备体代型、邻牙以及对骀牙三维点云数据,通过对预备体及预备前牙冠数据进行点云间三维差异分析,得到牙体预备量的量化分布情况。基于点云分割及特征点云提取分析的方法,在所得截面下进行全冠预备体轴壁倾斜度及肩台宽度的定量表示的研究。结果通过对点云数据进行处理分析,得到牙体预备量、预备体轴壁倾斜度及肩台宽度的量化指标。结论本研究应用逆向工程软件,初步建立一种全冠预备体关键评价指标的量化表示方法。     

基于解剖特征的数字化嵌体设计及程序的初步实现

目的:应用逆向工程软件,探索一条开发嵌体CAD软件的技术路线,验证其加工可行性,并尝试应用二次开发软件平台进行具有较高自动化设计能力的嵌体CAD软件程序的研发。方法:首先在标准冠点云数据上创建坐标系、标志点/线以及特征曲线,建立参数化标准冠数据集,然后使用线激光扫描仪进行嵌体预备体、邻牙及咬合记录的数据采集并进行三维数据建模,再应用Surfacer 11.0软件,基于建立的参数化标准冠数据集,通过提取洞型边缘线、构建嵌体组织面、构建嵌体外表面和调几个主要步骤,完成MOD型嵌体的几何构建,并进行加工及模型试戴。基于Surfacer 11.0开发平台,进行嵌体CAD自动化软件程序的开发。结果:建立了一条嵌体CAD技术路线,完成了设计结果的加工,初步开发了MOD型嵌体CAD专用软件程序。结论:基于逆向工程软件Surface 11.0软件的嵌体CAD技术路线及其加工具有可行性,并且基于此设计路线可开发具有较高自动化设计能力的嵌体CAD软件程序。     

口腔修复材料在锥形束CT影像中伪影的定量评价

目的:定量评价氧化锆等8种常见口腔修复材料在锥形束CT影像中产生伪影的程度。方法:针对下颌第一磨牙全冠预备体,分别制作氧化锆、玻璃陶瓷、聚合瓷、金铂合金、纯钛、金钯合金、钴铬合金和镍铬合金共8种全冠,用离体牙作对照,固定在光固化树脂固定板上。用锥形束CT扫描全冠及离体牙,将DICOM数据导入MIMICS10.0软件,在二维断层图像中,定量评价全冠周围伪影的条纹数量和最大径。结果:在二维断层图像中,天然牙、玻璃陶瓷和聚合瓷无伪影,氧化锆和金属均产生条状伪影,条数为5~9条/全冠,左右和上下最大径分别为2.4~2.6 cm和2.2~2.7 cm。结论:在锥形束CT二维断层图像中,氧化锆和金属全冠周围均会产生伪影,玻璃陶瓷、聚合瓷全冠和天然牙齿不产生伪影。     

可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与快速制造

目的 自主开发可摘局部义齿支架三维设计软件及选择性激光熔融制造(selective laser melting,SLM)设备,探讨应用其进行可摘局部义齿支架设计并直接成形金属支架的方法 .方法 使用层析扫描仪获得两个牙列缺损模型的三维点云数据.使用自主开发的可摘局部义齿支架三维设计软件进行模型观测及可摘局部义齿支架(牙合)支托、卡环、舌杆、金属加强网、上颌大连接体等组件的设计.组件设计路线:首先确定组织面轮廓,利用轮廓线内的点云数据生成组织面.根据各个组件的特点,设定抛光面截面形态,结合轮廓线生成抛光面.各组件完成后,用小连接体连成完整支架.将完成的支架数据导入SLM设备中,直接成形金属支架.结果 应用自主开发的可摘局部义齿支架三维设计软件及SLM设备,成功进行了两个可摘局部义齿金属支架的计算机辅助设计及快速制造,在模型上试戴后目测金属支架适合性良好.结论 自主开发的具有完全自主知识产权的可摘局部义齿支架计算机辅助设计与辅助制作系统,可为可摘局部义齿金属支架的制作提供一种新的方法.     

健康人下颌运动速度,加速度的研究

利用Ｄ－ＳＧＧ下颌运动轨迹分析仪，测试２５名正常ｈｅ青年在边缘运动、习惯运动、功能运动中下颌珠运动速度及加速度值。根据结果，作者首次提出下颌运动的“功能速度“和“极限速度”的概念及其生理意义。本文还首次应用第二定律：Ｆ＝ｍａ，来解释下颌运动加速度值的生理及临床意义。并提出在咀嚼。运动中，机体在咀嚼速度之间的分配上，采取的是“速度优先”的原则来保证必须的咀嚼效率。     

低能量激光照射对人脂肪基质细胞增殖分化的影响

目的： 研究低能量激光照射（low level laser irradiation,LLLI）的照射剂量对人脂肪基质细胞（human adipose-derived stromal cells,hASCs）增殖与分化作用的影响,为LLLI进一步在骨组织工程中的应用奠定基础。方法： 将P4代hASCs接种于孔板中,24 h后利用半导体激光器（980 nm,100 mW~12 W）连续照射4 d。以增殖培养基为空白对照组(PM组),实验组接受2、4、6、8 J/cm2的激光照射,连续7 d进行细胞计数试剂盒（cell counting kit-8,CCK-8）增殖检测。当细胞达到70%的融合后将一半细胞更换为成骨培养基（osteogenic medium,OM）,根据培养基及累计接受的激光总能量密度分为6组：PM、OM、PM+LLLI2 J/cm2、OM+LLLI2 J/cm2、PM+LLLI4 J/cm2、OM+LLLI4 J/cm2。于第7天进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色及定量检测,于第14、21天进行矿化沉积检测,于第7、14天进行实时定量PCR检测成骨相关基因的表达,探究低能量激光对hASCs成骨分化的影响,结果采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果： PM+LLLI4 J/cm2组细胞增殖速率最快,OM各组的ALP染色均呈阳性表达,且染色深度随激光能量密度的增高而加重。第14天时,OM各组随激光照射能量升高,矿化结节体积明显增大、数目增多;第21天时,OM组间茜素红染色结果无明显差异。ALP及茜素红定量结果均与相应染色结果趋势一致。hASCs实时定量PCR结果提示,LLLI可促进ALP和Runx2的表达,且促进作用与照射剂量呈正相关。结论： LLLI具有促进hASCs增殖分化的作用,且在一定剂量范围内,这种促进作用会随照射剂量的增大而加强,当达到峰值后随照射剂量的增大而减弱。     

全冠修复体计算机辅助设计的初步研究

【目的】初步探讨全冠修复体计算机辅助设计的基本方法。【方法】使用机械扫描仪采集了全冠预备体的表面数据，利用已有的标准牙的数据，在通用的CAD软件平台上初步实现了全冠修复体的计算机辅助设计的全过程。【结果】获得了全冠修复体的CAD数据，包括内外表面的数据，数据完整精确。【结论】本研究路线实用可行，可以为修复体CAD／CAM系统的研制提供参考。