利用工业CT扫描图像重建牙列缺损的几何模型

目的:介绍一种获取牙列缺损石膏模型三维数据的方法,为实现可摘局部义齿CAD/CAM奠定基础。方法:利用低能量X射线工业计算机断层扫描机(industrialcomputedtomography,ICT)扫描牙列缺损石膏模型,获得该模型的ICT图像,经过图形图像处理,获取表面轮廓三维数据;矢量化后,将数据输入通用逆向工程软件系统,重建牙列缺损的三维CAD模型。在此基础上,在CAD/CAM软件系统中构建可摘局部义齿支架的三维数字模型。数据传输格式为STL。结果:获得的点云数据密集均匀,未见扫描盲区;三维重建的牙列缺损CAD模型结构清晰,完成了可摘局部义齿支架三维模型的构建。结论:与医用CT相比,ICT扫描方法空间分辨率高,精确度高,可以作为一种获取牙列缺损石膏模型三维数据的可靠方法。     

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。     

可摘局部义齿支架铸型的计算机辅助设计与制作

目的 通过对Kennedy第二类第二亚类牙列缺损模型进行可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与制作，探索可行的方案，为该课题的深入研究奠定基础。方法激光扫描获取Kennedy第二类第二亚类牙列缺损石膏模型的三维数据，在重建的牙颌三维数字模型上绘出支架的轮廓图，提取轮廓内的数据作为支架的组织面数据，通过抽壳等操作得到支架的三维模型。将数据导入快速成形设备，加工成形。结果初步实现了可摘局部义齿支架的计算机辅助设计，用快速成形机加工出支架树脂铸型。结论将激光扫描获取数据、计算机辅助设计三维构建至快速成形机制作出产品作为一整套方案，可初步实现可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与制作。     

可摘局部义齿支架几何模型的设计

目的:利用国产CAD/CAM软件系统,通过对可摘局部义齿支架的计算机辅助设计,探索开发适用于口腔修复专业义齿设计与数控加工制作的国产软件系统。方法:投影光栅测量法获取下颌KennedyⅡ类2亚类牙列缺损石膏模型的点云数据,在国产CAD/CAM系统中,进行数据精简,并在此点云数据基础上,确立观测线和就位道。按照临床设计原则,分别构建卡环、支托、舌杆、加强网等支架各部件的组织面与磨光面,包括舌杆的半梨形截面、加强网的内外终止线和组织终止点等特征性结构的构建,完成支架的三维几何模型计算机辅助设计。结果:成功建立了可摘局部义齿支架的几何模型。该模型可视性强,便于修改,支架与牙颌模型密合良好。模型的输出数据文件格式为STL,这种通用的传输格式有利于后续的计算机辅助制作。结论:基于国产CAD/CAM软件系统进行可摘局部义齿支架几何模型的设计是可行的。     

牙列缺损患者三维数字化牙颌模型数据库的建立

目的初步建立牙列缺损患者计算机三维数字化牙颌模型数据库。方法临床收集KennedyⅠ～Ⅳ类40例行可摘局部义齿修复的牙列缺损患者上下颌石膏模型,利用国产三维光栅投影测量系统将光栅投影至牙颌模型表面,数字相机采集反射的变形光栅条纹,通过系统的三维图像处理软件获取牙颌模型的三维点云数据,并进行一系列处理,得到牙尖交错位的上下颌咬合模型,以三角网格数据(*stl)格式存储。结果所建立的牙列缺损计算机三维数字化牙颌模型数据库中模型的精确度高、形态逼真、表面清晰。结论国产光栅投影测量可以作为实现临床牙列缺损患者牙颌模型三维数字化的一种较好方法,为可摘局部义齿计算机辅助设计和三维专家系统的临床进一步开发提供一基础平台。     

应用自主开发的专用软件设计可摘局部义齿支架的初步报道

本文报道了应用一种新开发的可摘局部义齿支架专用三维计算机辅助设计（computeraideddesign．CAD）软件进行数字化模型观测及可摘局部义齿支架设计的方法。首先获取牙列缺损石膏模型的三维数字化模型．然后确定数字化就位道．进行可摘局部义齿支架各个组件的数字化设计。将设计完成的支架数据存为三角面片即STL（stereoIithography）格式文件。STL格式为将CAD数据进行快速成形加工的常用数据格式。最后,应用选择性激光熔融制造技术制作出金属支架。     

牙列缺损数字化模型观测方法初探

目的 探索牙列缺损数字化模型的观测方法,为下一步计算机辅助设计(CAD)可摘局部义齿支架奠定基础.方法 三维点激光扫描仪采集牙列缺损石膏模型的三维点云数据,在国产三维CAD软件唐龙系统中进行数据处理和三维重建.以唐龙系统为平台,用C++语言开发"模型观测"功能模块.在点云中心建立垂直于胎平面的中心轴,以10°为单位,将周围点云围绕中心轴等分为多个区域,通过计算每个区域内点云距中心轴的距离,得到颊、舌侧外形高点,分别连接每个区域颊侧及舌侧外形高点,得到以中心轴方向为就位道的观测线.通过调整中心轴角度得到不同的观测线.唐龙系统在生成观测线的同时自动标示倒凹区,并测量倒凹深度,通过将外形高点线沿就位道方向向倒凹区延伸完成去除倒凹的功能.结果 在计算机中绘制出牙列缺损数字化模型的观测线,确定了倒凹区及倒凹深度,并可完成去除倒凹的操作.数字化模型的观测线与传统方法在石膏模型上绘制的观测线形态相似.结论 基于唐龙系统开发的"模型观测"模块可实现对牙列缺损数字化模型的观测,操作简便,可在此模块基础上进一步进行可摘局部义齿CAD.     

新型3DSS-STD-Ⅱ结构光三维测量系统重建牙颌模型的可靠性对比研究

目的应用一种新型的三维测量系统3DSS- STD- Ⅱ对牙颌模型进行三维重建，评价该三维测量重建结果的可靠性，为口腔修复体计算机辅助设计奠定基础。方法利用新型结构光测量系统3DSS- STD- Ⅱ对标准下牙列模型从咬合面、右后侧牙列、前牙列区、左后侧牙列和正后方5个角度进行扫描，扫描后的结果经过数据合并、数据精简，利用反求软件Geomagic 6.0重建下颌牙列数字化模型。然后，用此软件自带测量工具测量切牙牙冠宽度、牙弓前段宽度、牙弓后段宽度、牙弓前段长度和牙弓后段长度相关指标，游标卡尺在石膏模型上测量各个相关指标，分析系统的可靠性、可重复性以及扫描精度。结果3DSS- STD- Ⅱ系统的可靠性与可重复性好，扫描精度结果显示与游标卡尺测量结果差异无统计学意义。结论新型结构光三维测量系统3DSS- STD- Ⅱ可靠性高、测量速度快，可以满足口腔模型三维数据快速采集和计算机辅助设计建模的需要。     

可摘局部义齿计算机辅助设计三维图像专家系统的研究

目的开发可摘局部义齿计算机辅助设计三维图像专家系统。方法运用表面绘制法依据CT扫描头颅骨标本在3DStudioMax中重建模拟牙列缺损的牙颌三维模型,以此模型为平台,建立图形库和知识库,制作人机对话操作界面和专家系统安装文件,开发出可摘局部义齿修复计算机辅助设计三维图像专家系统。结果成功研制一套牙列缺损可摘局部义齿修复计算机辅助设计三维图像专家系统。结论该专家系统具有逼真的三维图像效果,为可摘局部义齿的进一步开发奠定了基础。     

牙列缺损模型三维数字化观测线的确立

目的 探索一种基于三维点云模型获取三维数字化观测线的计算方法,开发自动提取三维数字化观测线的软件,为提高模型观测的客观性和精确度、实现应用计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制作(CAM)技术完成可摘局部义齿修复奠定基础.方法以Kennedy第二类第二亚类牙列缺损为研究对象,光栅扫描法采集石膏模型的三维点云数据,在Geomngic Studio 6通用CAD-CAM软件中进行数据处理和三维重建.通过本项实验开发的投影轮廓提取法软件,计算观测方向上的最大轮廓曲线,测量倒凹深度,确定并标记卡环固位体卡臂尖的位置.结果得到牙列缺损模型的三维数字化观测线;该观测线将倒凹区和非倒凹区明确分开,可从各个方向观察和分析模型,判定相应的义齿就位道;自动测量倒凹深度,确立并标记固位臂卡臂尖的位置.结论应用该计算方法和软件初步实现了牙列缺损三维模型的数字化观测和分析.     

选择性激光熔覆钴铬钼合金可摘局部义齿支架的加工精度分析

目的： 采用选择性激光熔覆（selective laser melting,SLM）技术制作钴铬钼合金可摘局部义齿（removable partial denture,RPD）支架,评估其加工精度。方法： 采用3Shape三维光学扫描仪口外扫描上颌肯氏I类牙列缺损石膏模型,将获取的三维形貌数据重建为数字化模型。利用3shape设计软件在其上进行RPD支架的计算机辅助（computer aided design,CAD）设计。SLM制作5个钴铬钼RPD支架,扫描各支架,获取三维数据,与原CAD数据进行逆向比对,评估其加工精度。结果： SLM钴铬钼支架在石膏模型上就位顺利,组织面与模型贴合,无翘动。与原模型之间的总体3D偏差值为(0.088±0.021) mm。结论： 采用SLM技术打印的钴铬钼合金RPD支架偏差较小,精度较高。     

Validation of a new method for building a three-dimensional physical model of the skull and dentition

We present a new method for replicating the skull and occlusal surface with an accurate physical model that could be used for planning orthognathic surgery. The investigation was made on 6 human skulls, and a polyvinyl splint was fabricated on the dental cast of the maxillary dentition in each case. A cone beam computed tomogram (CBCT) was taken of each skull and a three-dimensional replica produced. The distorted dentition (as a result of magnification errors and streak artefacts) was removed from the three-dimensional model and replaced by new plaster dentition that was fabricated using the polyvinyl splint and a transfer jig replication technique. To verify the accuracy of the method the human skulls and the three dimensional replica model, with the new plaster dentition in situ, were scanned using a laser scanner. The three-dimensional images produced were superimposed to identify the errors associated with the replacement of the distorted occlusal surface with the new plaster dentition. The overall mean error was 0.72 and SD was (0.26)mm. The accuracy of the method encouraged us to use it clinically in a case of pronounced facial asymmetry.     

计算机辅助设计和制作单侧眼眶部缺损的修复

目的　了解反求工程和快速成型技术对单侧眼眶部缺损进行计算机辅助设计和制作的效果。方法　通过激光扫描仪对一例单侧眼眶部缺损石膏面部模型进行数据采集。经反求工程软件处理,依据健侧眼眶部组织数据设计出缺损处修复体表面数据,并利用模具软件设计出修复体模型的三维数据。最后通过快速成型方法制作出修复体的树脂模型。结果　激光扫描采得的模型点云数据清晰精确。利用健侧眼眶部组织数据修复患侧缺损获得满意效果之后设计制作出的树脂修复体与缺损处贴和紧密并达到逼真的对称修复效果。结论　利用反求工程和快速成型方法可以满意地完成单侧眼眶部缺损修复的计算机辅助设计和制作。     

Mesiodistal root angulation using panoramic and cone beam CT

OBJECTIVE: To determine if the panoramic projection can accurately determine mesiodistal root angulations. MATERIALS AND METHODS: A plaster study model of the dentition of each of five patients was prepared. A radiographic stent containing radiopaque markers was fabricated for each of the models. Panoramic and cone beam computed tomography (CBCT) scans were taken on each patient with the radiographic stent seated on the dentition. Root angulations for each of the radiographic images were measured and compared. RESULTS: Root angulation was measured by three independent individuals and good reliability between measurements was demonstrated. Compared to plaster model measurements (the gold standard), the CBCT scan produced very accurate measurements of root angulation. Compared to CBCT images, panoramic projections did not provide reliable data on root angulation. CONCLUSION: Panoramic images did not accurately represent the mesiodistal root angulations on clinical patients.     

结合三维激光扫描的CAD／CAM牙种植导板的临床精度评价

目的：利用CT技术、三维激光扫描技术、计算机辅助设计／制作技术（CAD／CAM）制作口腔种植导板,并对其精度进行评价。方法：CT扫描患者颌骨,数据导入SimPlant种植软件进行三维模型重建并模拟种植。对石膏模型进行三维激光扫描,通过Geomagic软件将石膏模型和cT三维模型进行配准,根据种植体的位置,在石膏数字化模型上完成种植导板的设计,最后利用快速成型技术制作导板。在导板指导下,共植入了45枚种植体,术后再次进行CT扫描,术前术后CT数据进行配准,比较实际种植体与虚拟种植体的偏差。结果：种植体植入后肩部偏离值为（0．85±0．19）mm,根部偏离值（0．97±0．21）mm,角度偏离值（4．53±1．89）°。结论：将三维激光扫描技术应用于种植领域,结合SimPlant软件模拟种植和快速成型等技术制作的种植导板定位准确,为提高种植的成功率提供了可靠保障。     

牙列缺损的计算机三维建模

目的 建立牙列缺损的计算机三维模型。方法 采用表面绘制法,依据CT扫描头颅骨标本获得的二维断层图像数据在3D Studio Max中沿牙体长轴放样、微调并赋以材质,得到牙列缺损的计算机三维模型。结果 能在计算机中方便快速地模拟任意类型的牙列缺损,并可全方位地旋转、放大和缩小。结论 提供了一种牙列缺损三维建模的新方法,有利于三维义齿专家系统的开发和计算机辅助教学。     

可摘局部义齿铸造支架铸型CAD/CAM技术的临床初步应用研究

目的通过对临床KennedyⅠ类上颌牙列缺损患者进行可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与制作,为进一步开发适用于口腔临床的可摘局部义齿CAD/CAM技术奠定基础。方法选择临床病例KennedyⅠ类患者,常规牙体制备、模型观测、模型处理,投影光栅测量法获取工作模型以及对颌模型三维数据。在CATIA等软件中,按照临床设计要求分别完成卡环、支托、腭杆、加强网等支架部件的三维建模,最终连接为支架数字化模型,再将保存为三角网格数据STL格式的支架数据导入快速成型设备中,加工获得树脂铸型,常规包埋、铸造获得钴铬合金支架,在临床上进行口内试戴。结果初步完成1例临床病例可摘局部义齿铸造支架的CAD/CAM。结论运用工程软件,计算机辅助设计以及快速成型技术可以初步设计、制造出适用于口腔临床的可摘局部义齿铸造支架。     

CAD/CAM技术辅助下使用Medpor~精确修复下颌轮廓凹陷

目的报导一种通过个体化Medpor来重塑下颌骨轮廓的方法,评价其治疗效果并讨论适应证。方法选取四川大学华西口腔医院下颌骨轮廓凹陷病例17例,采集其CT数据,运用CAD/CAM、镜像反求、快速成型及3D打印技术设计并精确制作出手术模板,雕刻塑形出个性化Medpor,并指导准确植入体内,修复下颌凹陷畸形。结果除1例植入体因迟发性感染取出外,其余患者恢复良好,复查定位照相对比示:患者下颌轮廓凹陷均得到较好修复,对称性得到明显改善,医患均对手术效果感到满意。结论在CAD/CAM技术辅助下,运用Medpor可以精确修复下颌骨轮廓凹陷,是一种值得推广的方法。