新型层析反求测量系统牙颌建模的应用研究

目的对新型层析反求测量系统的断层图像获取及定位精度等进行评估,并进行上下牙颌的建模应用。方法使用新型层析反求测量系统获取同心圆测量标定板图像,通过5次模拟层析及图像获取过程,测量圆心及四个不同方向的圆形半径变化,分析图像变形率,评估图像重复定位精度。并应用该系统对具有咬合关系的上下颌牙列模型进行逐层切削,数据运算,重建牙颌数字模型。结果新型层析测量系统各个方向上5次测量结果间无统计学差异P>0.05,在距离上测量结果存在显著性差异P<0.05,Student-Newman-Keuls两两对比统计发现,5mm到25mm距离变形差异不显著P>0.05,25mm和30mm时距离变形有统计学差异。重复定位测量表明,最大误差小于0.026mm。通过层析测量数据,可以建立具有咬合关系的牙颌数字模型。结论新型层析反求测量系统具有较高的图像获取及定位精度,能够适用于口腔牙颌的三维建模。     

上颌半口义齿金属基托的计算机辅助设计

目的 :在自行重建无牙颌三维数据模型的基础上设计上颌半口义齿金属基托数字模型。方法 :采用数控铣床及新型层析数据采集系统 ,通过对标准无牙颌模型的层切 ,二维轮廓数据获取及计算 ,重建无牙颌模型 ,在此数据基础上 ,通过SURFACER软件 ,设计上颌半口义齿金属基托。结果 :获得无牙颌三维数据及上颌金属基托的数据文件。结论 :通过新型层析系统可以实现对无牙颌三维建模 ;在此基础上设计的三维数字基托可为进一步激光立体成形制作奠定基础。     

应用层析建模法建立数字化腭裂模型的研究

目的:通过层析建模法建立唇腭裂患者牙槽嵴的数字化模型,为唇腭裂患者的模型分析建立量化方法.方法:唇裂修复术前,于全麻下对8例完全性唇腭裂患者(单侧、双侧各4例)的上颌无牙颌制取模型,用层析建模法获得牙颌模型的断层图像,通过计算机逆向工程软件进行模型重建,并进行线距测量.将三维模型测量值和石膏模型数显游标直接测量值进行比较,检验其测量准确性.使用SPSS15.0软件包中的配对t检验分析2种测量方法的测量值.结果:层析建模法重建模型上设定测量参考点14个,可测出各标志点间的距离,模型可切割后测量和计算,三维测量值和石膏模型数显游标直接测量无显著性差异(P<0.05),测量误差0.22mm～0.4mm.结论:层析建模法重建唇腭裂三维腭裂模型分析方法可以量化分析唇腭裂患者牙槽嵴的形态改变,准确性符合临床要求.为术后腭裂修复效果的评估及患者术后上颌生长发育变化建立了量化的评价方法.     

改进的层析测量系统建立后牙三维模型的实验研究

的 :采用改进的层析测量系统获取标准后牙牙冠表面数据 ,为口腔冠、桥修复体的计算机辅助设计及激光立体成形技术制作奠定基础。方法 :采用数控铣床及改进的层析数据采集系统 ,对标准后牙模型逐层切削 ,获取二维轮廓数据 ,通过专业软件对轮廓数据叠加计算 ,重建后牙模型。结果 :获得了 16颗后牙牙冠三维数据模型。结论 :改进的层析测量系统使用方便 ,适用性强 ,可以获得清晰的二维图形 ,三维测量可以实现对后牙牙冠的精确、自动测量 ,不产生测量的盲区     

牙颌模型三维CT扫描测量分析系统的建立和研究

目的　建立计算机辅助牙颌模型三维CT扫描测量分析系统,并研究其可行性。方法　采用高分辨率螺 旋CT扫描石膏牙颌模型获得其断层图像,利用Visual C 6.0编制在Windows环境下运行的分析软件,完成三维图形 重建及测量,并采用该系统与手工方法对20副恒牙期模型进行测量,比较其结果。结果　牙颌模型三维CT系统 经检测精度合乎临床要求;且系统与手工方法测量20副恒牙期模型结果比较显示,两者间差异无显著性 (P>0·05)。结论　牙颌模型三维CT扫描测量分析系统是一套具有临床实用价值及推广意义的计算机辅助诊疗 系统。     

应用螺旋CT技术重建桩核体三维数字模型的可行性研究

目的构建桩核体的三维数字模型(库),为个体化桩核的设计、制作提供基础条件。方法在标准模型上制备桩核体的模板,采用螺旋CT扫描对其进行测量,应用Mimics软件和Geomagic 9.0软件实现桩核体的三维实体化重建,对桩核体模板表面标志点间距离进行相应的软件测量,并进行统计学分析。结果用螺旋CT扫描数据对桩核体的模板实现了三维实体化重建,获得桩核体的三维数字模型(库)。螺旋CT扫描数据所建立的桩核体三维数字模型,边缘轮廓连续、平滑,肩台清晰可辨。软件测量组和实体测量组桩核体模板表面标志点间距离的差异无统计学意义(t=0.158,P=0.876)。结论应用螺旋CT扫描数据,能够准确、快速建立桩核体的三维数字模型(库),软件测量与实体模型的测量值高度相关,系统与常用的测量手段间具有较好的一致性,该数字模型(库)能直接用来进行桩核的计算机辅助设计。     

应用激光近形制造方法制作口腔修复体的基础研究--牙颌石膏模型的层析三维测量

目的:实现牙颌模型的精确三维测量信息贮存,为口腔修复体的激光近形制作和CAD/CAM奠定基础。方法:采用层析三维数字化仪,逐层铣出并扫描测量被测牙颌石膏模型的断面,经图象处理精确求出断面二维边缘轮廓数据,由断面边缘轮廓数据叠加重建牙颌模型。结果:获得了全牙列石膏模型断面边缘轮廓图和三维显示模型。结论:层析三维测量可对形状复杂的全牙列石膏模型进行精确、自动测量,避免了光学测量难以克服的测量盲区问题     

数字化三维牙颌模型测量系统的可靠性对比研究

目的 检验由我院和清华大学共同研制开发的建立于层析扫描技术基础上的牙颌模型数字化三维重建系统之测量软件的可靠性。方法 选择不同牙列期的患者20例，常规取印模并灌制成两副牙颌模型，组成为两个配对的样本；其中样本1保留为石膏模型，样本2由三维模型重建系统生成数字化的模型影像；由同一操作者间隔3周分别对石膏模型和数字模型的牙齿宽度、牙弓宽度和牙弓长度等测量项目进行两次测量。结果 数字化模型两次测量结果的差值经秩和检验表明无统计学差异；经两组样本各测量项目两次测量结果之差数的￡检验表明，牙弓宽度两次测量结果的差异在石膏模型和数字模型间无显著性；而牙弓长度和牙齿宽度两次测量结果的差异具有显著性。结论 三维重建系统可生成真实的数字化牙颌模型影象，系统测量软件能提供可靠的测量数据且其精确性明显优于石膏模型。     

锥形束CT在三维数字化牙模建立中的初步应用

目的:研究应用锥形束CT(CBCT)采集数字化牙模的可靠性.方法:选择口腔正畸科门诊下颌前牙拥挤需要进行正畸治疗的成人患者共10例,常规取下颌印模并灌制成牙(牙合)模型.应用NewTom CBCT,选择6inch视野扫描石膏模型,重建三维数字牙模.由同一操作者间隔1周分别对石膏模型和数字模型的右下颌第一前磨牙宽度、牙弓宽度、牙弓长度和下前牙宽度等测量项目进行2次测量.应用配对t检验分析各测量项目在石膏模型和数字化模型测量间的差异,计算同一测量项目间隔1周并比较2种模型前后2次测量的绝对差别程度.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学处理.结果:2种模型上测量右下颌第一前磨牙宽度、牙弓宽度、牙弓长度、右下颌第一切牙宽度均无统计学差异.但在石膏模型上,测量所有下前牙宽度之和大于数字化模型上的测量值,有统计学差异(P<0.05).同一测量者在石膏模型上前后2次测量差值绝对值和数字化模型差值绝对值无显著差异(P>0.05).结论:CBCT生成的数字化牙(牙合)模型,与石膏模型线距测量结果的差别无显著性,应用CBCT重建的三维数字化牙(牙合)模型可作为研究模型来存储、测量.     

国产三维颅颌面数据激光测量系统可靠性和稳定性研究

目的　研究国内首台由卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心与中国科学院自动化所共同研制开发的三维颅颌面数据激光测量与重建系统的可靠性和稳定性。方法　对同一重建图像间隔 3周的 2次激光测量结果、同一石膏头像间隔 3周的 2次激光扫描重建图像测量结果、同一石膏头像的手工与激光扫描测量结果进行配对T检验。结果　同一重建图像间隔 3周的前后 2次测量结果 ,差异无显著性 (P >0 0 5) ;同一石膏头像间隔 3周的前后 2次激光扫描重建图像测量结果 ,差异无显著性 (P >0 0 5) ;同一石膏头像的手工与激光扫描测量结果 ,差异无显著性 (P >0 0 5)。结论　作者对重建后图像上点的辨认是可靠的 ,三维颅颌面数据激光扫描测量与重建系统的可靠性和稳定性好 ,能够对以往难以测量的内容进行测量 ,可以初步应用于临床研究     

国产三维颅颌面数据激光测量系统的可靠性和稳定性研究

目的 研究国内首台由卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心与中国科学院自动化所共同研制开发的三维颅颌面数据激光测量与重建系统的可靠性和稳定性。方法 对同一重建图像间隔3周的2次激光测量结果、同一石膏头像间隔3周的2次激光扫描重建图像测量结果、同一石膏头像的手工与激光扫描结果进行配对T检验。结果 同一重建图像间隔3周的前后2次测量结果，差异无显著性（P＞0.05)；同一石膏头像间隔3周的前后2次激光扫描重建图像测量结果，差异无显著性（P＞0.05)；同一石膏头像的手工与激光扫描测量结果，差异无显著性（P＞0.05)。结论 作者对重建后图像上点的辨认是可靠的，三维颅颌面数据激光扫描测量与重建系统的可靠性和稳定性好，能够对以往难以测量的内容进行测量，可以初步应用于临床研究。     

几何特征辅助口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模的精度研究

目的:评价几何特征对口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模精度的影响,为临床应用及口内三维扫描仪算法优化提供参考。方法:选择上颌牙列缺失种植修复标准模型1个作为参考模型,其上植入6枚种植体替代体及相应扫描杆（编号1~6号）。使用牙颌模型扫描仪扫描上颌模型,重复5次,获取扫描数据作为真值。设计并三维打印制作几何特征实...     

Video reconstructions in dentistry

Authors – Farag AA, Eid A Objectives – To present two practical techniques for three‐dimensional (3D) modeling of the human jaw from a sequence of intra‐oral images. Design – A data acquisition system consists of: 3D digitizing arm, CCD camera and a laser projector in addition to a software module of two 3D modeling techniques; shape from shading (SFS) and space carving (SC). Setting and sample population – Several experiments have been conducted on a sample of students at the Computer Vision and Image Processing (CVIP) Laboratory at the University of Louisville, Louisville, KY. Other experiments were performed on solid models of human jaw. Experimental variable – The SFS technique, using perspective projection and camera calibration, extracts the 3D information from a sequence of two‐dimensional images of the jaw. Data fusion of range data and 3D registration techniques develop the complete jaw model. The SC approach is implemented on a sequence of calibrated images. On the two reconstructions, we fit a mesh model to the data, in order to create a solid 3D model. Outcome measure – The accuracy of the reconstructed 3D model of human jaw is calculated based on the measurements on real jaws. Results – The SFS‐based technique seems to provide more faithful information about the shape of the tooth tops. However, the SC algorithm successfully reconstructed 3D models of the human jaw with sub‐millimeter accuracy, which is as accurate as (or even better than) the first technique without using any range measurements or laser projectors. The average error in distance calculation was found to be 0.74 mm, which is an acceptable resolution for many orthodontics and maxillofacial applications. Conclusion – Accurate 3D reconstruction of the human jaw enables many orthodontics and dental imaging research findings to be applied directly to a digital jaw model – not to a cast – using computer vision and medical imaging tools.     

光学测量系统在面部外形测量中的应用研究

目的 研究面部三维光学测量系统在面部外形重建和测量中的实用性和可靠性。方法 利用自行研制的面部三维光学测量系统扫描45名正常人面形，结合Geomagic studio软件反求重建面部外形。比较面部内眦间距、鼻长、鼻宽、鼻高、鼻深等的反求测量结果与手工测量结果间的差异。结果 基于面部三维光学测量系统结合反求软件直接重建了45名正常人的面部三维外形，面部测量项目的 反求测量结果与手工测量结果在统计学上无明显差异（P>0.05）。结论 面部三维光学测量系统在面部外形采集、反求重建、三维测量中具有较高的可靠性和较好的实用性。     

离体牙体外实验法对螺旋CT三维重建准确性的评价

目的:应用离体牙体外实验的方法对螺旋CT三维重建测量结果的准确性进行分析比较。方法:对20颗离体牙标本的实验动物模型进行CT扫描和三维重建,并测量标记物边长、标记点到牙根尖距离、牙长、牙根凹陷直径4项指标,与原离体牙标本的游标卡尺测量结果进行统计学比较。结果:比较离体牙标本游标卡尺测量与螺旋CT三维重建测量结果,4项指标均有显著的统计学差异,螺旋CT三维重建测量值小于游标卡尺测量值,当数据精确到1 mm时,测量准确率可达到90%以上。结论:应用螺旋CT三维重建对离体牙进行长度测量,测量值略小于实际长度,将测量数据精确到1 mm时,准确率较高。     

光栅投影技术在获取牙列缺损三维数据中的应用

目的 介绍一种采集牙列缺损石膏模型三维数据的方法,为重建牙列缺损三维数字模型及研究可摘局部义齿支架的计算机辅助设计奠定基础。方法 利用计算机控制投影系统在0.4 s的时间内连续将间隔∏/2正弦周期4幅光栅,投射在牙列缺损石膏模型表面,数码相机采集由于受到模型表面高度的调制而变形的条纹图像,通过相移法解调得到包含高度信息的相位变化, 去包裹后的位相值通过三角测量法实现相位-高度的转换,计算机自动完成多视数据拼合,从而得到整个石膏模型外形轮廓的三维数据,重建牙列缺损的三维数字模型。结果 获得了密集完整的牙列缺损点云模型,基本上未见扫描盲区。重建的牙列缺损三维模型牙颌解剖结构清晰。结论 采用光栅投影和相移法获取牙列缺损的三维数据,具有精度高速度快的特点,可以满足后续的可摘局部义齿支架三维设计的需要。     

Custom-made titanium mandibular reconstruction tray

Reconstruction of the mandible after ablative surgery can be achieved by using preformed trays or trays formed from models produced by computer-assisted modelling systems. The former presents difficulty in matching the required facial contour, jaw relationship and condylar position; while the latter is expensive. This paper presents a simple and inexpensive method of fabricating a custom-made titanium bone grafting tray. The dimensions of the patient's mandible are obtained by clinical measurement. Such measurements are used to construct a mandibular replica. The region to be reconstructed is carved to produce the ideal shape and dimensions of an edentulous segment. The tray is made either by casting or by swaging. Twenty-one custom-made titanium bone grafting trays have been fitted in patients with encouraging results. This method of bone grafting tray construction is a simple, inexpensive technique for achieving excellent facial contour and functional reconstruction after mandibulectomy.