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.     

单侧完全性唇腭裂患者磁力扩弓后牙弓宽度的稳定性研究

目的:研究磁力扩弓正畸治疗唇腭裂患者错牙合畸形的临床疗效和稳定性。方法:选择32例恒牙晚期单侧完全性唇腭裂患者,进行磁力扩弓和固定矫治。制取患者治疗前、后和保持2年后的数字化模型,拍摄治疗前、后及保持2年后锥形束CT。对上颌各段牙弓宽度、基骨弓宽度和牙根长度进行测量。结果:磁力扩弓后,上颌各段牙弓宽度以及上颌基骨宽度均有显著增加(P<0.05),其中第一磨牙间的牙弓宽度增加最显著(P<0.01);保持2年后牙弓宽度无明显变化(P>0.05)。扩弓后上颌第一前磨牙的颊根长度变化具有统计学意义(P<0.05)。结论:磁力扩弓和固定矫治相结合,可以较好地扩大唇腭裂患者的上颌牙弓宽度,获得尖窝交错咬合关系和长期稳定性。     

锥形束CT数字化牙颌模型测量的可靠性和准确性评价

目的:研究应用锥形束CT(CBCT)获取数字化牙颌模型测量的可靠性。方法:选择正畸治疗患者的石膏模型40副,采用CBCT扫描石膏牙颌模型,对其进行测量,并与手工测得的结果进行一致性相关系数(concordance correlationcoefficient,CCC)和均数差(mean difference,MD)比较。结果:所有测量项目的CCC在0.847~0.993之间,大部分测量项目的均数差小于0.25mm,但CFF6、PWF5和PWM6的均数差分别为0.34mm、0.63mm和1.49mm。结论:锥形束CT数字化牙颌模型测量的可靠性好,精确度高。牙尖测量的准确性最高,中央窝次之,腭侧龈缘最低点的测量准确性最低。     

锥形束CT数字化牙颌测量与石膏模型测量的对比研究

目的　确定利用锥形束容积体层成像技术（cone beam computed tomography,CBCT）数字化牙颌测量得到的数据与石膏模型测量数据是否具有一致性。方法　对110例患者的CBCT重建影像进行牙颌测量,和石膏模型测量进行配对研究。使用Mimics软件重建并测量由NewTom VGi锥束CT扫描仪所形成的三维影像,同时制取超硬石膏模型。由测量人员分别进行拥挤量、拥挤度、前牙覆牙合覆盖、Bolton指数、上下颌尖牙间宽度、前磨牙间宽度、磨牙间宽度等数据进行测量,用Wilcoxon非参数检验对比分析测量结果。结果　拥挤度、前牙覆牙合覆盖、前牙Bolton指数、第一前磨牙间宽度、第一磨牙间宽度两者测量结果无显著性差异;拥挤量、上下颌尖牙间宽度、全牙Bolton比两者测量结果有显著性差异,但拥挤量、上下颌尖牙间宽度两者均值差异均小于1 mm,全牙Bolton比差值小于1%。结论　CBCT数字化牙颌测量和石膏模型在大部分测量值上具有一致性,有可能在未来替代传统石膏模型测量简化临床操作。     

数字化牙模三维重建及快速制造技术研究

目的解决正畸矫治牙模的存放问题并对正畸过程进行有效指导。方法由i-CAT锥形束CT（cone beam computed tomography,CBCT）扫描获得数据,采用Mimics软件重建牙颌三维实体模型,Magics软件进行数据修补,选区激光烧结快速成型蜡质牙颌模型。结果选用优化的工艺参数,成型了良好表面质量的上下牙颌蜡质模型,整个快速成型过程用时5～6h。结论采用该技术保存CT数据,根据牙科正畸或手术的需要随时快速制造蜡模,可以省去保存石膏模型的不便和麻烦。     

锥形束CT数字化牙颌模型线性测量的可重复性及精确性研究

目的:本研究目的是探讨锥形束CT数字化牙颌模型线性测量的可重复性及精确性。方法:随机选取17名治疗前的正畸患者分别拍摄CBCT及制取印模。4名测量员分别对CBCT数字化牙颌模型和石膏牙颌模型进行36个指标的测定,每位测量员对每一个指标的测量重复10次。以石膏牙颌模型为标准,应用组内相关系数(ICC)及配对t检验评价CBCT数字化牙颌模型测量的可重复性及精确性。结果:CBCT数字化牙颌模型所有测量项目ICC均高于0.75。CBCT数字化牙颌模型与石膏牙颌模型测量项目之间,均数的差范围是-0.42~0.84mm,其中22项测量项目之间,均数的差异有统计学意义。结论:CBCT数字化牙颌模型测量的可重复性与石膏牙颌模型相当,但在本研究所设定的拍摄条件下,CBCT数字化牙颌模型的测量的精确性不如后者。     

锥束CT数字化模型与石膏模型在牙颌测量中的对比研究

目的:确定利用锥束CT(CBCT)数字化牙颌模型测量得到的数据与石膏模型测量数据是否具有一致性。方法:对23例患者的锥束CT数字化模型和石膏模型进行配对研究。使用NNTViewer软件分析由NewTom VGi锥束CT扫描仪所形成的三维牙颌模型,同时制取超硬石膏模型。由测量人员分别对2种模型进行Little指数、前牙覆覆盖、Bolton指数、HOWES指数等线性数据重复测量,对比分析测量结果。结果:所有的测量数据呈正态分布。配对t检验表明用于测量上颌骨和下颌骨的牙性指标差异均无显著性。在上下颌骨骨性结构的测量中2种模型之间的差异具有统计学意义。结论:CBCT的数字模型和石膏模型在牙性线性测量具有一致性,在骨性结构测量数据相对石膏模型具有更好的可重复性与精确性。     

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。     

偏(牙合)伴反(牙合)患者治疗前后牙弓形态变化的研究

目的:分析与比较偏颌伴反(牙合)畸形矫治前后的牙弓形态变化.方法:选择偏颌伴反(牙合)畸形病例9例,制取矫治前后石膏模型.将模型平行于基准平面扫描到计算机.应用计算机测量软件测量上下颌尖牙、前磨牙和磨牙牙尖的纵横坐标值,分析牙弓矢向和横向的对称性、上下牙弓的协调性.采用SPSS 11.0进行统计学分析.结果:矫治前上颌尖牙和第一前磨牙距腭中缝的距离偏向侧大于偏离侧(p<0.05),下颌从尖牙到第二磨牙偏向侧距中线的距离小于偏离侧(p<0.05);上颌尖牙和第一前磨牙的牙弓宽度比率较矫治后小(P<0.05),上颌第二前磨牙和第一磨牙的牙弓宽度比率矫治前后无统计学差异(p>0.05);上颌偏向侧和偏离侧牙齿的矢向位置变化无统计学差异(P>0.05),下颌牙齿在矢状方向第一磨牙偏向侧大于偏离侧(p<0.05).结论:偏颌畸形患者上牙弓前部较下牙弓前部窄,矫治易先扩大上颌牙弓,使得矫治后上下牙弓宽度比例协调.     

基于锥形术CT数字化建模的3D打印牙颌模型制作及精确度研究

目的 基于锥形术CT（CBCT）数据构建患者数字化模型,应用3D打印技术制作牙颌实体模型并评估其精确度。方法 通过Mimics 10.01软件处理正畸临床患者CBCT数据,并结合Geomagic studio三维软件制作牙颌数字化模型,导入MakerBot Replicator2X型3D打印机中,采用熔融沉积技术（FDM）制作聚乳酸材料的上下颌实体模型。比较3D打印模型与传统石膏模型的牙冠近远中径、牙弓长度和宽度及后牙牙尖三角嵴长度测量值。结果 3D打印牙颌模型和传统石膏模型的测量数据经配对样本t检验,无统计学差异（P>0.05）。结论 采用CBCT构建数字化模型具有可行性,能够简化正畸检查流程、实现患者牙颌状况的数字化存储。采用3D打印制作牙颌模型精确度良好,可用于正畸临床。     

高仿真牙颅颌模型外科技术辅助手术优先矫正颌面部不对称畸形

目的：探讨快速原型技术制作的高仿真牙颅颌模型与牙弓石膏模型精确结合用于手术优先指导矫正颌面部不对称畸形的可行性。方法：5例颌面部不对称畸形患者均进行全头颅三维螺旋CT扫描,将数据输入快速原型机,制作三维打印头颅模型,然后将牙弓石膏模型按等比例替换三维打印模型的牙弓,以组成高仿真牙颅颌模型复合体。利用该复合体进行术前模拟截骨,评价截骨位置及截骨量,评估患者颏部的对称性以及颞下颌关节的改变,术后 6 个月评估手术效果。结果：5 例患者术前建立高仿真牙颅颌模型复合体,很好地预测了手术效果。术后随访半年,患者对外形感到满意,无颞下颌关节紊乱综合征（TMD）等并发症。结论：高仿真牙颅颌模型复合体更好地预测偏颌畸形患者术后颏部及髁突的改变,为该类患者的“手术优先”治疗模式提供了有益的参考。     

牙冠延长术模板的计算机辅助设计与制作

目的：将计算机辅助设计与快速成型技术相结合,应用于牙冠延长术手术模板的设计与制作,初步探索可行的方案。方法：利用三维扫描仪对1位需行牙冠延长术患者的上颌牙列石膏模型进行扫描。遵循龈缘形态的美学原则,结合患者口腔实际情况,对点云数据进行编辑,生成代表龈缘形态的3D曲线。按照曲线位置确定模板区域,通过抽壳等操作获取模板的三维数据模型。最后将数据导入快速成型机,加工出树脂模板。结果：初步实现了牙冠延长术手术模板的计算机辅助设计与制作;提高了术中定位切口的速度和准确性。结论：计算机辅助设计与快速成型技术相结合制作牙冠延长术模板,为科学设计龈缘的位置和形态提供了一种可行的方法。     

光栅投影技术及逆向工程在重建和测量牙颌数字化模型中的应用

目的 利用光栅投影技术采集数字化牙颌模型并用逆向工程分析测量模型特征,为建立正常牙列数字化模型数据库奠定基础。方法 在计算机控制下将光栅投影在正常牙颌模型上,通过多角度拍摄模型获得三维数据外形轮廓,利用逆向工程重建数字化模型和测量分析牙列形态特征,并与石膏模型测量结果进行对比分析。结果 重建的三维数字化模型结构清晰。数字化模型的两次测量结果无统计学差异（P>0.05）;数字化模型与石膏模型的测量指标中,牙冠长度和牙弓宽度均无统计学差异（P>0.05）,而牙冠宽度和牙弓长度均有统计学差异（P<0.05）。结论 通过光栅投影技术以及逆向工程重建数字化模型,可用于临床、科研中的牙颌模型测量,为建立正常牙颌数字化模型数据库提供科学方法。     

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。     

快速原型技术及石膏模型外科技术在下颌骨不对称畸形中的应用及效果评价

目的 探讨快速原型(rapid prototyping, RP)技术制作的高仿三维头颅模型与精确制取的牙弓石膏模型在面弓介导下精确结合,进行模型外科,用于指导下颌骨不对称畸形患者正颌手术的可行性,并评价其应用效果。方法 15例下颌骨不对称畸形、需要正颌手术的患者均进行全头颅三维螺旋CT扫描,将数据输入快速原型机,制作三维头颅模型,然后将牙弓石膏模型按等比例替换三维头颅模型的牙弓,以组成RP-石膏模型复合体;利用RP-石膏模型复合体进行术前模拟截骨,评价截骨位置及截骨量,评估患者颏部的对称性以及颞下颌关节的改变情况,术后6个月评估手术效果。结果 15例患者术前建立RP-石膏模型复合体,很好地预测了手术效果;2例发现经双侧下颌骨矢状劈开截骨术（BSSRO）后,颏部仍有偏斜,增加颏成形术。术后半年随访,患者对外形感到满意,无颞下颌关节紊乱综合征(TMJ)等并发症。结论 RP-石膏模型复合体可精确模拟截骨,对患者术后颏部及TMJ的改变,正颌手术的效果及可能出现的问题都具有重要指导价值。     

A comparison of plaster, digital and reconstructed study model accuracy

Objectives: To evaluate the accuracy and reproducibility of a three-dimensional (3D) optical laser-scanning device to record the surface detail of plaster study models. To determine the accuracy of physical model replicas constructed from the 3D digital files. Design and setting: A method comparison study using 30 dental study models held in the Orthodontic Department, School of Dentistry, Cardiff University. Materials and methods: Each model was captured three-dimensionally, using a commercially available Minolta VIVID 900 non-contact 3D surface laser scanner (Konica Minolta Inc., Tokyo, Japan), a rotary stage and Easy3DScan integrating software (TowerGraphics, Lucca, Italy). Linear measurements were recorded between landmarks, directly on each of the plaster models and indirectly on the 3D digital surface models, on two separate occasions by a single examiner. Physical replicas of two digital models were also reconstructed from their scanned data files, using a rapid prototyping (RP) manufacturing process, and directly evaluated for dimensional accuracy. Results: The mean difference between measurements made directly on the plaster models and those made on the 3D digital surface models was 0.14 mm, and was not statistically significant (P = 0.237). The mean difference between measurements made on both the plaster and virtual models and those on the RP models, in the z plane was highly statistically significant (P <0.001). Conclusions: The Minolta VIVID 900 digitizer is a reliable device for capturing the surface detail of plaster study models three-dimensionally in a digital format but physical models of appropriate detail and accuracy cannot be reproduced from scanned data using the RP technique described.     

牙科CT系统测量正常人牙齿外部形态数据的可行性研究

目的:探讨牙科CT系统测量正常人牙齿形态数据的可行性。方法:对10名正常青年人(男性6例、女性4例,年龄24～27岁)进行牙科CT扫描,用其随机自带软件测量牙冠宽度及厚度,并制取上述10名青年人上下颌全牙列石膏模型,用游标卡尺测量模型的牙冠宽度及厚度;应用SPSS软件对牙科CT系统与游标卡尺所测数据进行统计学分析。结果:牙科CT系统与游标卡尺对牙冠宽度及厚度进行的两次测量结果均无统计学差异(P>0.05);牙科CT与游标卡尺对牙冠宽度、厚度两次测量结果的平均值无统计学差异(P>0.05)。结论:牙科CT系统测量牙齿外部形态数据稳定、可靠,可用于测量活体全牙列牙齿外部形态数据。     

下颌第一磨牙分根后单冠与联冠修复的有限元分析

目的：研究下颌第一磨牙分根后2种修复方式对磨牙应力分布的影响。方法：利用锥形束CT(CBCT)扫描和Mimics、Geomagic、UG处理图像,建立下颌第一磨牙分根术后单冠和联冠修复的三维有限元模型。分别进行垂直和斜向加载,计算正常下颌第一磨牙及2种修复方式下牙体和牙周组织的应力。结果：垂直载荷时,2种修复模型与正常磨牙牙体、牙周应力分布相似;牙体应力极值和牙周膜最大主应力值均增加,单冠模型增幅较大。斜向载荷时,联冠模型与正常磨牙牙体、牙周应力分布相似,单冠模型远中根及牙周膜颊侧根下半部应力集中区增大;牙体应力极值和牙周膜最大主应力值均增加,单冠模型增幅较大。结论：下颌第一磨牙分根术后选择联冠修复更为合理。     

江苏地区正常的牙弓形态

目的:通过对125名江苏地区正常人群的模型测量,建立江苏地区正常牙弓宽度及长度的平均值,并分析牙弓形态特征,为正畸临床的诊断和治疗提供依据。方法:选取正常模型125副(男61副,女64副),用扫描仪输入电脑,运用Winceph 8.0软件测量牙弓宽度及长度,对测量结果进行统计分析。结果:确立了以Currier外侧曲线为参考点的正常各段牙弓宽度及长度的平均值,结果表明江苏地区正常人群中,男性牙弓宽度及长度均大于女性。构建了江苏地区正常的牙弓形态,并建立了牙弓形态的β函数。结论:牙弓形态存在种族、地区和性别的差异,临床上应参照本民族、本地区的标准。β函数有助于指导临床错的诊断和治疗。     

基于快速原型技术的导航辅助下颌骨内置式牵张成骨术的实验研究

目的：应用自主研发的导航手术系统,在快速原型技术制作的三维头颅模型上进行内置式下颌骨牵张成骨术的实验研究,通过三维定点测量,分析该导航手术的精度。方法：对1例单侧下颌骨发育不足的患者行螺旋CT扫描后,采用快速原型技术制作5个相同的头模,按导航配准原则植入定位钉后再行CT扫描。应用AccuNavi 1.0软件对三维图像进行测量,并与游标卡尺实体测量的相应指标进行头模制作精度检测。然后进行下颌骨三维测量分析与虚拟单侧内置式下颌支牵张成骨术,将制定的手术规划通过实时TBNavis-CMFS导航系统在三维头模上实施,牵引到位后,行CT扫描图像重建,应用AccuNavi1.0软件与Surgicase5.0软件进行三维测量与牵引长轴间成角测量,采用SPSS13.0软件包对结果进行配对t检验。结果：快速原型制作的三维头模与AccuNavi1.0软件重建的三维图像间各测量指标无统计学差异（P〉0.05）。模型手术平均牵引长度12.40mm（11.79～12.68mm）,模拟手术与导航模型术后牵引长轴间成角均值为4.67°（2.01°～6.49°）。导航术后各项指标中,除CoL-CoR（P=0.037）、CoL-GoL（P=0.017）与模拟手术值间有显著性差异外,其余指标间均无显著性差异（P〉0.05）。结论：应用快速原型技术制作的三维头颅模型与AccuNavi1.0软件的三维重建图像精度相仿。通过TBNavis-CMFS导航系统平台,建立了导航辅助下颌骨牵引成骨术的实验方法,准确地将手术规划转移到模型手术中。