三维光学扫描及快速成形技术制作面部软组织三维树脂模型的初步研究

目的应用三维光学扫描及快速成形技术制作人面部软组织三维树脂模型，为研制颌面赝复体计算机辅助设计（computer aided design，CAD）与计算机辅助制作（computer aided manufacture，CAM）系统奠定基础。方法采用自主研发的三维光学测量系统对志愿者左右侧面部分别进行扫描，通过Surfcaq软件对图像数据进行转换，获得完整的点云数据。以鼻尖点、颏下点、眼眶外侧点作为标定点，在Geomagic studio软件中对点云数据进行拼接、拟合，三维重建面部软组织。将三维重建图像导入MagiCS RP软件，进行三角化，并生成2mm的厚度，利用快速成形设备制作面部软组织三维树脂模型。结果获得了志愿者面部软组织的三维重建图像，并经快速成形制作出面部软组织三维树脂模型。结论利用三维光学扫描可进行人面部软组织三维重建，利用快速成形技术制作面部软组织三维树脂模型切实可行。     

面部软组织的三维测量系统的开发和应用

目的 开发一套面部软组织三维测量系统,以融合测量与图像技术作为一种客观的手段,协助医生为患者提供更好的服务。方法 利用2个CCD摄像头、识别标志点的实时硬件以及测量软件,集成一套三维测量系统。结果 该系统能对面部软组织进行高效、简便的三维测量,而且对受检者无损伤。结论 本系统是获取面部三维信息的一种有效手段,对传统测量方法是个很好的补充。     

网格投影面部形态三维测量法初步研究

本文介绍了一种面部形态三维重构和测量新方法。用投影仪向墙上垂直投照网格,人端座于墙前,面部处于网格范围内,在另一位置拍摄面部照片并用微机处理,即可重构出面部三维形态并可给出大量测量参数。该方法设备简单、结果直观,测量可靠、利于推广,能成为口腔医学中形态学研究的有用工具。     

三维面部影像在面部软组织不对称研究中的进展

面部美学是口腔医学关注的重点内容,而面部软组织对称性是影响面部美学的重要因素,近年来随着三维面部扫描技术及相关软件的发展,使得客观准确地评价面部软组织不对称性成为可能,相较于CBCT技术而言,该法更为便捷且无需担心辐射对患者的影响,因此在临床应用中有比较大的潜力。本文回顾了近年来利用三维面部影像分析面部不对称性的相关研究,梳理了该领域的发展方向以及具体的应用领域。     

三维面部影像在面部软组织不对称研究中的进展

面部美学是口腔医学关注的重点内容,而面部软组织对称性是影响面部美学的重要因素,近年来随着三维面部扫描技术及相关软件的发展,使得客观准确地评价面部软组织不对称性成为可能,相较于CBCT技术而言,该法更为便捷且无需担心辐射对患者的影响,因此在临床应用中有比较大的潜力。本文回顾了近年来利用三维面部影像分析面部不对称性的相关研究,梳理了该领域的发展方向以及具体的应用领域。     

面部软组织三维测量系统的可靠性研究

目的检验面部软组织三维测量系统的技术可靠性.方法以石膏头像为研究对象,用系统在15种不同条件下测量模型面部9个点至鼻根点的距离,以用游标卡尺得到的测量结果为评判标准与前者比较.结果两者的平均差值为1.21mm,误差率为2.08%.模拟头位变化的8种状态中,仅在右转10°时与标准相比有显著性差异.结论系统的测量误差达到人体测量手册的要求.     

新疆喀什地区维吾尔族青年面部三维扫描的形态学研究

目的:利用三维扫描技术获取新疆喀什地区维吾尔族青年人群颌面部二维及三维数据,比较维吾尔族男性与女性面部差异性。方法:采用3DCaMega光学三维扫描仪收集341例维吾尔族样本,男性116例,女性225例,应用Geomagic studio软件对数据进行重建、定点、测量、验证测量值可重复性、测量标志点间的平面距离及曲面距离,应用SPSS24.0软件进行统计学分析。结果:9个测量指标重复性好(P>0.05),比较维吾尔族男性及女性面部距离参数,其中两眼间距、外眦间距、鼻长、面下1/3高度,平面与曲面测量值男女间均存在显著差异(P<0.05);额高、鼻宽平面测量值无统计学意义(P>0.05),曲面测量值有统计学差异(P<0.05)。结论:三维面部测量的方法在反映面部复杂结构的差异性方面更加精确,是一个有价值、可靠人体测量学工具。     

面部软组织的三维测量分析

目的 研究操作者确定标志点的可重复性,并获取一批恒牙初期少年的面部测量数据。方法 由同一名操作者在8名男性完成采像后擦去标记,进行重新定点测量,比较14个标志点至鼻根点空间线距的前后结果。对20名恒牙初期少年进行面部软组织的三维测量。结果 前后2次定点测量的结果无统计学差异。恒牙初期少年各测量项目的性别比较中,17个有差异者主要集中在与下面高相关的项目上。结论 本研究所选用的标志点有明显的解剖特征,操作者能较好地掌握定点标准。本实验对恒牙初期少年的测量结果也符合上述生长规律。     

面部轮廓三维彩色成像系统精确度的研究

目的探讨基于位相测量轮廓术（phase measuring profilometry, PMP）原理的面部轮廓三维彩色成像系统（DSC-2型）成像的精确度及临床实用性。方法使用DSC-2型面部三维成像照相机进行实际拍摄检验，测量规则几何条纹宽度并在石膏头像模型表面确定彩色标志点，定义并测量15项测量项目。对比3名医师两次计算机三维测量结果与两次实物测量结果之间的差异。结果几何条纹宽度的三维测量均值为19．5mm，与实物测量结果（20mm）比较，差异无统计学意义（P〉0．05）。石膏头像上15项测量项目的计算机三维测量结果与实物测量结果比较，差异无统计学意义（P〉0．05），不同医师测量结果的差异无统计学意义（P〉0．05）。结论基于位相轮廓术的面部轮廓三维彩色成像系统可为准确评估和预测正畸疗效提供一种可靠的方法。     

激光扫描在面部畸形三维重建及测量中的初步应用

目的开发建立一套面部三维结构重建、测量及诊断分析系统。方法应用系统建立标准石膏立方体试件以及石膏头像三维计算机模型并进行定点、测量,测量值与标准值比较获得系统建模误差以及定点误差范围;2例面部畸形患者进行了面部三维扫描建模,应用系统对患者面部计算机模型进行了定点、线距、角度测量以及初步对称性分析。结果三维计算机模型的建模误差在0.2 mm以内,定点误差在0.5 mm以内。应用本系统可以完成三维计算机模型的定点、线距、角度测量及对称性分析工作,基本能够达到临床要求。结论三维激光扫描技术为颌面部畸形患者面部软组织三维结构重建和非接触式测量提供了一种简便、精确、高效的方法。     

Measurement of three-dimensional perioral soft tissue changes in dentoalveolar protrusion patients after orthodontic treatment using a structured light scanner

Objective:To evaluate the three-dimensional (3D) perioral soft tissue changes after orthodontic treatment in patients with dentoalveolar protrusion using structured light–based scanners.Materials and Methods:Forty-four Korean adults (19 men and 25 women, 21.4 ± 3.4 years) with dentoalveolar protrusion treated by extraction of all four first premolars and then en masse retraction with maximum anchorage were evaluated. Lateral cephalograms and 3D facial scans were obtained before treatment (T1) and immediately after debonding (T2). Superimposition was performed, and 27 perioral landmarks were identified. The 3D changes in the landmarks and ratio of movement of the soft tissue relative to the horizontal incisal tip were evaluated. A paired t-test and one-way analysis of variance were performed.Results:The upper incisors were retracted 5.76 mm and the lower incisors were retracted 4.62 mm (P < .001). The upper lip moved inferoposteriorly, and the lower lip moved superoposteriorly. In the lower lip, upward movement was greater than backward movement (P < .001). The most prominent changes appeared at the greatest bulge area. The relative ratios were 42%–53% in the upper lip area and 22%–82% in the lower lip area. The lip corners moved superoposteriorly (P < .001). Subnasale moved downward (P < .05) and posteriorly (P < .001), while the landmarks under the nostrils moved upward and posteriorly (P < .001).Conclusion:Facial scans from white structured light scanners efficiently evaluated 3D perioral soft tissue in dentoalveolar protrusion patients. Backward movement and significant vertical movement of the lip were observed. The nasal and lip angle areas showed considerable changes.     

三维光栅投影技术在面部轮廓三维重建中的应用

目的：试图建立一种面部软组织的快速三维重建方法。方法：采用工业用ATOS快速三维光学测量仪，对1例下颌骨发育过度患者的面部轮廓模型进行三维重建。结果：面部软组织的三维数据的采集精度高，生成的图像逼真。结论：本方法改进了传统的投影光栅装置，应用2个CCD摄像头接收信号，实现了对面部三维数据的快速精确采集。     

正常(牙合)牙尖交错位咬合平衡的定量研究

目的　对正常（牙合）牙尖交错位（ICP）最大（牙合）力咬合进行定量研究，初步探讨ICP咬合平衡的生理范围。方法　应用T－Scan　Ⅱ系统记录123名正常骀者ICP最大（牙合）力的咬合情况，测量并计算力的中心点（COF）、（牙合）力百分比值、胎接触点数目。结果　正常胎者ICP最大（牙合）力时力的中心点相对位置、（牙合）力百分比差值以及不对称系数均服从正态分布，95％参考值范围分别为：－6．60～6．68mm，－15．50％～12．10％，0．65～1．39；98．4％的正常（牙合）者ICP最大（牙合）力咬合时力的中心点分布于后牙区。结论　正常（牙合）者最大（牙合）力时ICP咬合是稳定、平衡的咬合。     

自然微笑分析方法的建立及其初步应用研究

目的 基于高清数码摄像结合计算机图像测量技术建立自然微笑分析方法,初步探索汉族女性青年微笑相关基础数据,为提高口腔治疗的美学效果提供参考依据.方法 通过高清数码摄像技术获取自然微笑全过程,并结合计算机图像分析和测量技术建立自然微笑分析方法;选择牙龈健康、年龄20 ～ 30岁汉族女青年99人,应用该方法获得微笑类型分布、唇切距离、牙龈显露量等微笑相关指标的基础性数据,并进行统计学分析.结果 建立了一种标准、客观的自然微笑分析方法;99名汉族女青年中高位、中位微笑类型均占43％ (43/99),低位微笑类型占13％ (13/99);高位微笑者微笑时显露的牙龈量均值为(1.34±0.98) mm.结论 初步建立了基于计算机图像测量技术的自然微笑分析方法;本项研究中大多数汉族女青年表现为中、高位微笑类型.     

A comparison between stereophotogrammetry and smartphone structured light technology for three-dimensional face scanning

ObjectivesTo compare three-dimensional facial scans obtained by stereophotogrammetry with two different applications for smartphone supporting the TrueDepth system, a structured light technology.Materials and MethodsFacial scans of 40 different subjects were acquired with three different systems. The 3dMDtrio Stereophotogrammetry System (3dMD, Atlanta, Ga) was compared with a smartphone (iPhone Xs; Apple, Cupertino, Calif) equipped with the Bellus3D Face Application (version 1.6.11; Bellus3D Inc, Campbell, Calif) or Capture (version 1.2.5; Standard Cyborg Inc, San Francisco, Calif). Times of image acquisition and elaboration were recorded. The surface-to-surface deviation and the distance between 18 landmarks from 3dMD reference images to those acquired with Bellus3D or Capture were measured.ResultsCapturing and processing times with the smartphone applications were considerably longer than with the 3dMD system. The surface-to-surface deviation analysis between the Bellus3D and 3dMD showed an overlap percentage of 80.01% ± 5.92% and 56.62% ± 7.65% within the ranges of 1 mm and 0.5 mm discrepancy, respectively. Images from Capture showed an overlap percentage of 81.40% ± 9.59% and 56.45% ± 11.62% within the ranges of 1 mm and 0.5 mm, respectively.ConclusionsThe face image acquisition with the 3dMD device is fast and accurate, but bulky and expensive. The new smartphone applications combined with the TrueDepth sensors show promising results. They need more accuracy from the operator and more compliance from the patient because of the increased acquisition time. Their greatest advantages are related to cost and portability.