基于三维人脸模板的外鼻缺损三维形态补全方法初探

目的基于三维人脸模板的非刚性配准过程探讨外鼻缺损三维形态补全方法, 为鼻赝复体的数字化设计提供新的解决方案。方法选取2022年6至12月于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科就诊的牙体缺损或缺失男性患者20例, 年龄18～45岁, 采集患者原始三维颜面数据, 用Geomagic Wrap 2021软件构建外鼻缺损三维颜面数据。使用课题组前期研究中构建的结构化三维人脸模板数据, 基于非缺损区形态, 通过MeshMonk程序(一种非刚性配准算法)将三维人脸模板变形配准至外鼻缺损三维颜面数据上, 获得三维人脸模板个性化变形后的数据, 即补全人脸三维数据。基于外鼻缺损三维颜面数据的缺损边界, 在补全人脸三维数据上裁剪出补全外鼻三维数据。对比分析补全人脸三维数据与原始三维颜面数据的鼻面角和鼻唇角, 测量补全人脸三维数据鼻长与中面高、鼻宽与内眦间距的比值, 评价补全外鼻三维数据的边缘曲线与外鼻缺损三维颜面数据缺损边缘曲线的边缘密合度, 并分析补全外鼻三维数据与原始三维颜面数据鼻部相同标志点间距离值。结果 20例原始三维颜面数据与补全人脸三维数据的鼻面角(分别为28.2°±2.9°、28.4°±3.5...     

2种三维颜面部扫描仪测量精度的定量评价

目的：对三维颜面部扫描仪进行真人实际测量精度评价。方法：分别应用三维颜面部扫描仪3dMD 和 FaceScan 获取10名正常面型志愿者的三维面相数字模型,测量每个模型上的10个特征线段长度和5个特征角度,并分别与高精度线激光扫描仪（Faro）获取的参考值进行统计学分析和测量学分析,计算面貌特征测量误差与实际测量精度。结果：3dMD 和 FaceS-can 对正常面型人群的长度测量精度分别为（－0．37±0．68）mm 和（－0．29±0．53）mm（P ＝0．223）,角度测量精度分别为（－0．22±2．14）°和（0．12±2．69）°（P ＝0．428）。结论：2种三维面部扫描仪获取的三维面相数据无显著差异。     

基于非刚性配准算法的上颌骨复合体三维数据自动定点研究

目的探索上颌骨复合体三维数据解剖标志点的自动定点方法, 并初步评价其可重复性与准确性。方法从2021年6月至2022年12月就诊于北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面外科的口腔疾病患者螺旋CT资料中, 选取31例颅颌面骨骼形态大致正常者的螺旋CT资料, 其中男性15例, 女性16例, 年龄(33.3±8.3)岁, 通过Mimics软件对上颌骨复合体进行三维重建, 通过Geomagic软件对上颌骨复合体三维数据进行网格优化。由2名主治医师和1名副主任医师对31例上颌骨复合体数据进行人工定点, 确定24个解剖标志点, 取3人定点均值作为专家定点结果。选择其中1例符合健康人颅颌面骨骼三维形态平均特征的上颌骨复合体数据作为模板数据, 其余30例作为目标数据。采用MeshMonk开源程序(一种非刚性配准算法)将模板数据与目标数据基于4个标志点(鼻根点、左右颧弓最突点、前鼻棘点)进行初对齐, 再将模板数据基于非刚性配准算法变形为目标数据的形状, 得到变形后模板数据, 基于模板数据变形前后同名标志点的索引不变特性, 自动检索变形后模板数据各标志点坐标, 以此作为目标数据同名标志点自动定点坐标, 也即...     

三维数字化仿真设计与实现技术在前牙美学修复中的应用

目的探索三维数字化仿真设计与实现技术在前牙美学修复中的应用路线, 评价其临床应用效果。方法选择2017年12月至2019年6月于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科就诊、需行前牙美学修复的患者30例, 应用随机数表法随机分为两组, 每组15例。试验组男性4例, 女性11例, 年龄(36.0±10.5)岁;对照组男性6例, 女性9例, 年龄(32.0±6.7)岁。试验组采用三维数字化仿真设计技术进行修复效果的术前三维数字化仿真预测, 并根据患者意见修改修复体形态, 患者对预测效果满意后, 用数字化技术复制修复体形态设计至最终修复体, 并用数控切削技术制作全瓷修复体。对照组采用二维数字化设计进行修复效果预测, 技师参考二维预测图片, 雕刻修复体蜡型并用热压铸技术制作全瓷修复体。患者采用视觉模拟评分法(visual analogue scales, VAS)对数字化设计效果的仿真度、数字化设计效果与实际修复效果的相似度进行评分, 并对修复体进行患者满意度分级评价;由1名不知患者分组情况且具有高级职称的口腔修复医师参考改良美国公共健康服务标准, 对两组修复体质量进行评价。结果成功建立前牙美学修复...     

基于人工智能技术的面相照片标志点自动定位的评价

目的 本研究旨在构建一种基于卷积神经网络(CNN)的面相自动定点分析系统及其准确性评价体系。方法 收集467例6～55岁患者的正侧貌照片,选取常用标志点(正貌45个,侧貌31个)及相关比例、角度,构建基于卷积神经网络(全局→局部模型)的自动化面相定点分析系统,提出了基于审美考虑的准确性评价体系,即定点的标准化平均误差(NME)、单位距离内的定点成功率(SDR)及测量指标的成功分类率(SCR)。结果 测试集NME为0.079±0.221(侧貌),0.025±0.021(正貌)。测试集0.02、0.04、0.06、0.08、0.10单位距离内的SDR分别为54.17%、85.71%、93.94%、96.69%、97.37%(侧貌);58.54%、87.59%、95.64%、98.03%、99.00%(正貌)。测试集中多数角和比例等测量指标的SCR为100%。结论 本研究成功构建了基于CNN的面相自动定点分析系统,该系统可在20 s内完成76个标志点的精准检测,并提出了基于审美考量的面相自动化定点分析的准确性评价体系,简化了面相测量分析的过程。     

颅颌面三维头影中解剖标志点定位测量的稳定性研究

目的探讨颅颌面三维头影测量时解剖标志点定位方法的稳定性。 方法首先收集20例颌面部发育正常人群的CT数据,利用Mimics Research 19.0分别对软、硬组织进行三维重建,再将重建的三维数据以STL文件格式导入Geomagic Studio 2014软件中。然后利用软件的对象移动器功能重新建立坐标系并确定测量头位。其次,3名观察者根据给定的45个颌面部软、硬组织解剖标志点定义进行实验前的软件操作培训。2周后,按照0、1、2个月的时间间隔,分别对20例三维重建数据进行标志点的标定和测量,得到20例头颅模型的45个标志点的9组坐标数据,然后用观察者内、观察者间组内相关系数（ICC）和混合效应模型分析对各标志点的坐标值进行分析。 结果（1）ZvR、ZvL、OrL、PR、PL等5个标志点的观察者内ICC结果在0.75 ~ 0.9,表示可重复性较好;（2）ZvR、ZvL、OrL、ZpR、ZpL等5个标志点观察者间ICC结果在0.75 ~ 0.9,表示可重复性较好,其中ZpR、ZpL等2个标志点主要表现在Y轴的异常;（3）ANS、BcR、BcL等3个标志点观察者内和观察者间ICC结果<0.75,表示可重复性差,且主要集中于X轴的不稳定;（4）PR、PL等2个标志点的观察者间ICC<0.75,表示可重复性差,主要为X轴的不稳定;（5）剩余的35个解剖标志点的观察者内和观察者间ICC值均≥0.9,具有很高的可重复性。 结论颅颌面部解剖标志点的三维头影测量时,常规定点方法的稳定性有限,并不能保证全部解剖标志点有很高的可靠性,还需建立另一种定点方法予以补充,为得到更准确的诊断评价提供帮助。     

数字化虚拟仿真设计在口腔美学修复中的应用和研究进展

口腔美学修复中,修复后的美学效果是患者术前关注的重点,也是医患沟通的重要内容。随着口内扫描、面部扫描、数字化设计、数控切削和三维打印等技术的发展和联合应用,数字化技术逐步应用于口腔美学修复前的虚拟仿真设计,模拟修复后的美学修复效果,并用于医患、医技沟通,最后将患者满意的设计效果转移至最终修复体上,以提高患者对美学修复的满意度。本文对数字化虚拟仿真设计在口腔美学修复中的应用展开综述,分析其研究现状、不足以及发展方向,以期为临床诊疗提供参考。     

口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法研究

目的通过建立口内三维扫描仪扫描精度的定量评价方法, 评价6种口内三维扫描仪的扫描精度, 明确扫描范围与扫描精度之间的变化规律。方法计算机辅助设计全牙列固定义齿预备体简化模型, 借助加工正确度为5 μm的数控机床, 使用7075铝合金制作实体模型5个, 用测量精度为0.7 μm的三坐标测量机检验加工偏差, 选取5个模型中加工偏差最小的模型作为后续口内三维扫描仪扫描精度定量评价的实体模型, 导出模型设计数据作为扫描精度定量评价真值。6种口内三维扫描仪采用相同扫描路径扫描实体模型各10次, 共获得60个数字模型。导入Geomagic Studio 2014软件中, 提取数字模型肩台外缘线以上预备体, 分为单冠组、三单位组、五单位组、全牙列组, 分别与设计数据配准以及组内两两配准, 进行三维偏差分析, 计算扫描精度(包括扫描正确度与精密度)。结果 6种口内三维扫描仪单冠组、三单位组、五单位组和全牙列组的扫描正确度中位数范围分别为13.3～29.6、15.4～30.9、17.0～66.1和24.0～107.9 μm, 扫描精密度中位数范围分别为7.6～20.7、8.7～26.5、11.3～44....     

二维与三维头影测量自动定点的研究进展

头影测量是正畸、正颌诊疗过程中不可或缺的分析手段。随着计算机辅助技术的发展,头影测量自动定点已经在二维头影测量中基本实现,并达到了较高的精确度,大大减轻了操作者的负担;而由于锥体束计算机断层扫描(CBCT)影像无放大失真、组织重叠等缺点,能精确定位头影测量分析的解剖标志,对于诊断和分析先天或后天的颅面部不对称畸形具有天然的优势,三维头影测量自动定点已经成为目前头影测量领域重要的研究方向。本文以不同的自动定点方法为分类,分别对二维和三维头影测量自动定点的研究进展作一综述,探讨不同自动定点方法的精确度,并对其未来发展进行展望。     

口腔颌面外科手术三维打印系列导板的设计制作和临床应用

目的探讨三维打印导板在口腔颌面外科中的临床应用并对其设计及应用进行优化和规范。方法回顾性分析2010年1月至2020年12月于解放军总医院口腔颌面外科进行手术的患者资料, 包括40例下颌骨肿瘤手术患者(常规组20例、导板组20例)、20例颞下颌关节置换手术患者(常规组10例、导板组10例)、20例正颌双颌手术患者(常规组10例、导板组10例)、20例放射粒子植入手术患者(常规组10例、导板组10例);患者中位年龄45岁(16～75岁), 其中男性58例, 女性42例。所有导板组患者术前均进行螺旋CT扫描并建立颌骨及供骨区三维模型(上颌骨和下颌骨模型各40个)以模拟手术, 计算机辅助设计手术导板(包括截骨及定位成形导板共40套、穿刺定位导板10个)。分析模型打印时间以及各导板的设计时间、打印时间、导板应用对手术时间及手术精度的影响。结果下颌骨肿瘤手术、颞下颌关节置换手术、正颌双颌手术、放射粒子植入手术的手术导板设计时间分别为(2.8±1.8)、(2.2±0.3)、(2.9±1.8)和(0.9±0.3)d。上颌骨模型和下颌骨模型打印时间为(11.1±1.6)和(2.6±0.4)h, 截骨及...     

姿势性微笑的三维测量分析初探

目的 研究姿势性微笑时面部软组织特征区域的三维变化,为正畸临床提供参考.方法 利用FaceScan三维面部成像系统采集44名志愿者[男性18人,女性26人,平均(26.7±2.6)岁]休息位和姿势性微笑位的面部信息,并在Rapidform软件中对两种表情状态下面部变化区域进行三维定量和定性分析.结果 姿势性微笑时面部发生变化的区域占全面部(29.65±8.40)％,面部左右侧变化差异率为6.69％(2.07％,13.11％);姿势性微笑时口角、颧部、下唇均发生位移改变;变化量由大到小依次为口角、下唇、颧部、鼻唇沟、颏唇沟、鼻翼、上唇、下睑、咬肌区、颏部、上睑、鼻背、颞部;女性鼻唇沟变化量[(4.49±1.51) mm]大于男性[(3.25±1.75) mm](P＜0.05).全面部整体变化方向以向后为主.结论 姿势性微笑时面部变化存在左右不对称性,不同部位变化量不同,男女之间变化比率不同.姿势性微笑时女性在鼻唇沟为主的口唇区域变化更大.     

人工神经网络对口腔三维解剖特征分割与识别的研究进展

随着大数据时代的到来,基于机器学习的人工智能技术,尤其是人工神经网络技术发展迅速,相关研究已涉及口腔医疗多个领域,特别在口腔三维解剖特征的自动化分割与识别方面具有巨大的应用前景,可辅助口腔医师及技师完成繁琐重复的手工操作,并更高效精确地完成诊断与诊疗计划制订。本文简要总结人工神经网络在口腔三维解剖特征的分割与识别领域的...     

数字化颌位关系转移方法的研究进展

数字化颌位关系转移是将上下颌牙弓或者颌骨在习惯闭口位的三维位置关系以数字化方式转移到计算机系统从而使数字化模型可恢复稳定的咬合接触的方法,转移的内涵包括下颌牙列或牙弓相对于上颌的相对位置关系以及上牙列或牙弓相对于双侧颞下颌关节的位置关系.随着口腔修复数字化技术的不断发展,无论是模型诊断、美学设计、修复体设计、修复体预调(牙合)、还是疗效预测,都需要在计算机设计软件或数字化虚拟(牙合)架上精准的重现咬合接触关系.目前已经有多篇文献报道了不同数字化颌位关系转移的方法,比如通过口内扫描法或者口外模型扫描法获取上下颌位置关系,通过面部扫描、CBCT影像等方法获取牙列和颞下颌关节的位置关系等.这些研究操作各有繁简,精度各有差异.为了实现更为简便易行和达到更高精度的颌位关系转移,尚需更深入的研究.     

数字化颌位关系转移方法的研究进展

数字化颌位关系转移是将上下颌牙弓或者颌骨在习惯闭口位的三维位置关系以数字化方式转移到计算机系统从而使数字化模型可恢复稳定的咬合接触的方法,转移的内涵包括下颌牙列或牙弓相对于上颌的相对位置关系以及上牙列或牙弓相对于双侧颞下颌关节的位置关系.随着口腔修复数字化技术的不断发展,无论是模型诊断、美学设计、修复体设计、修复体预调(牙合)、还是疗效预测,都需要在计算机设计软件或数字化虚拟(牙合)架上精准的重现咬合接触关系.目前已经有多篇文献报道了不同数字化颌位关系转移的方法,比如通过口内扫描法或者口外模型扫描法获取上下颌位置关系,通过面部扫描、CBCT影像等方法获取牙列和颞下颌关节的位置关系等.这些研究操作各有繁简,精度各有差异.为了实现更为简便易行和达到更高精度的颌位关系转移,尚需更深入的研究.     

数字化颌位关系转移方法的研究进展

数字化颌位关系转移是将上下颌牙弓或者颌骨在习惯闭口位的三维位置关系以数字化方式转移到计算机系统从而使数字化模型可恢复稳定的咬合接触的方法,转移的内涵包括下颌牙列或牙弓相对于上颌的相对位置关系以及上牙列或牙弓相对于双侧颞下颌关节的位置关系.随着口腔修复数字化技术的不断发展,无论是模型诊断、美学设计、修复体设计、修复体预调(牙合)、还是疗效预测,都需要在计算机设计软件或数字化虚拟(牙合)架上精准的重现咬合接触关系.目前已经有多篇文献报道了不同数字化颌位关系转移的方法,比如通过口内扫描法或者口外模型扫描法获取上下颌位置关系,通过面部扫描、CBCT影像等方法获取牙列和颞下颌关节的位置关系等.这些研究操作各有繁简,精度各有差异.为了实现更为简便易行和达到更高精度的颌位关系转移,尚需更深入的研究.     

数字化颌位关系转移方法的研究进展

数字化颌位关系转移是将上下颌牙弓或者颌骨在习惯闭口位的三维位置关系以数字化方式转移到计算机系统从而使数字化模型可恢复稳定的咬合接触的方法,转移的内涵包括下颌牙列或牙弓相对于上颌的相对位置关系以及上牙列或牙弓相对于双侧颞下颌关节的位置关系.随着口腔修复数字化技术的不断发展,无论是模型诊断、美学设计、修复体设计、修复体预调(牙合)、还是疗效预测,都需要在计算机设计软件或数字化虚拟(牙合)架上精准的重现咬合接触关系.目前已经有多篇文献报道了不同数字化颌位关系转移的方法,比如通过口内扫描法或者口外模型扫描法获取上下颌位置关系,通过面部扫描、CBCT影像等方法获取牙列和颞下颌关节的位置关系等.这些研究操作各有繁简,精度各有差异.为了实现更为简便易行和达到更高精度的颌位关系转移,尚需更深入的研究.     

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...     

后牙种植患者上前牙牙龈形态与牙槽骨形态相关性的数字化测量分析

目的:通过数字化方法探讨后牙种植患者上前牙唇侧牙龈形态和牙槽骨形态的相关性,为前牙修复设计和美学重建提供参考。方法:前瞻性选取2020年5月至2021年5月于第四军医大学口腔医学院口腔修复科行种植修复的后牙缺失患者64例,其中男性24例,女性40例,年龄（25.6±3.3）岁;按牙周表型分为薄龈型（29例）和厚龈型（3...     

上颌前牙牙龈厚度与牙槽骨厚度相关性的数字化测量分析

目的用数字化方法探讨分析上颌前牙唇侧牙龈厚度和牙槽骨厚度的相关性,为上颌前牙区美学修复及种植治疗提供参考。方法根据纳入及排除标准,选取2020年5至10月于第四军医大学口腔医学院口腔修复科行后牙种植修复的患者,共纳入57例,其中男性23例,女性34例,年龄(25.8±4.5)岁。采用口内扫描仪进行口内扫描,并拍摄锥形束CT,利用种植导板软件进行口内扫描数据和锥形束CT数据的拟合配准,测量并记录上颌中切牙、侧切牙和尖牙唇侧龈缘下2 mm处牙龈厚度以及牙槽嵴顶下2、4 mm处牙龈厚度及牙槽骨厚度。结果57例患者上颌中切牙、侧切牙、尖牙龈缘下2 mm处牙龈厚度分别为(1.42±0.21)、(1.19±0.17)和(1.23±0.20)mm(F=12.47,P<0.001);男性上颌前牙龈缘下2 mm和牙槽嵴顶下4 mm处牙龈厚度[分别为(1.31±0.21)和(0.67±0.22)mm]分别显著大于女性相应测量项目[分别为(1.26±0.22)和(0.58±0.19)mm](t=2.01和3.97,P<0.05);上颌前牙唇侧牙槽嵴顶下2、4 mm处牙龈厚度与牙槽骨厚度均呈正相关(r=0.387和0.344,P均<0.05)。结论上颌中切牙牙龈厚度大于侧切牙和尖牙;男性牙龈厚度大于女性;上颌前牙唇侧牙槽嵴顶下2、4 mm处牙龈厚度与牙槽骨厚度呈正相关,即牙龈越厚,牙槽骨也越厚。     

上颌前牙牙龈厚度与牙槽骨厚度相关性的数字化测量分析

目的用数字化方法探讨分析上颌前牙唇侧牙龈厚度和牙槽骨厚度的相关性, 为上颌前牙区美学修复及种植治疗提供参考。方法根据纳入及排除标准, 选取2020年5至10月于第四军医大学口腔医学院口腔修复科行后牙种植修复的患者, 共纳入57例, 其中男性23例, 女性34例, 年龄(25.8±4.5)岁。采用口内扫描仪进行口内扫描, 并拍摄锥形束CT, 利用种植导板软件进行口内扫描数据和锥形束CT数据的拟合配准, 测量并记录上颌中切牙、侧切牙和尖牙唇侧龈缘下2 mm处牙龈厚度以及牙槽嵴顶下2、4 mm处牙龈厚度及牙槽骨厚度。结果 57例患者上颌中切牙、侧切牙、尖牙龈缘下2 mm处牙龈厚度分别为(1.42±0.21)、(1.19±0.17)和(1.23±0.20)mm(F=12.47, P<0.001);男性上颌前牙龈缘下2 mm和牙槽嵴顶下4 mm处牙龈厚度[分别为(1.31±0.21)和(0.67±0.22)mm]分别显著大于女性相应测量项目[分别为(1.26±0.22)和(0.58±0.19)mm](t=2.01和3.97, P<0.05);上颌前牙唇侧牙槽嵴顶下2、4 mm处牙龈厚...