三维数字化模型测量牙齿和牙弓的精确性研究

目的 通过与手工测量法比较,评估三维数字化法模型测量牙齿和牙弓的可靠性和精确性。方法 选择喀什地区维吾尔族成年人石膏模型150副,采用结构光扫描仪对石膏模型扫描获得三维图像后,运用Geomagic Studio 13.0分析软件进行分析和测量,分别测量牙冠高度、宽度、牙弓长度和宽度,与手工测量方法进行比较和分析。结果 虽然三维数字化法与手工法测得的牙冠宽度、高度和牙弓长度的部分数值具有统计学差异,但不具有临床意义,组内相关系数均>0.75。结论 结构光数字化模型的准确性好,在临床的诊断和治疗过程中可替代石膏模型。     

三维激光扫描测量外鼻形态的可靠性研究

目的 :验证三维激光扫描测量系统测量外鼻形态的技术可靠性。方法 :取 11个石膏鼻模型为研究对象 ,通过三维激光扫描测量系统获取外鼻的三维数字化模型 ,利用相关测量软件对其进行形态测量 ,并以手工测量得到的测量结果为对照组进行统计学分析。结果 :激光三维扫描测量结果与手工测量结果高度相关。结论 :三维激光扫描测量系统进行鼻形态测量结果完全可靠 ,测量误差符合人体测量学的要求。     

应用相位测量轮廓技术重建面部睁眼三维数字化模型

目的：建立活体睁眼状态下的面部三维数字化模型,为颌面缺损的仿真修复奠定基础。方法：采用3D CaMaga人体三维彩色数字化系统对面部进行活体测量,获得三维点云数据,运用CloudForm反求工程软件对数据进行处理后,转化为相应的数字化文件格式,在Geomagic实体构造软件中重建面部三维数字化模型。结果：成功建立了面部睁眼状态下的三维数字化模型。结论：应用相位测量轮廓术可快速准确安全的重建真实的面部三维形态,该方法在颜面赝复、口腔颌面外科、正畸科、整形外科都将有广阔的应用前景。     

激光扫描法建立三维数字化牙颌模型的准确性和可靠性评价

目的 研究应用激光扫描法建立三维数字化牙颌模型的准确性和可靠性评价。方法 选择正畸治疗患者的石膏模型24 副,采用激光扫描法对石膏模型进行扫描,建立三维数字化牙颌模型,并对其牙冠宽度、牙冠高度、牙弓宽度和牙弓长度进行测量,与手工测得的结果进行比较分析。结果 石膏模型和数字化模型所有测量项目的一致性相关系数中,除双侧上颌第一前磨牙颊尖顶之间的距离(CCC=0.6307)和上颌中切牙近中接触点到右侧第一磨牙远中接触点的距离2 项测量指标结果(CCC=0.6571)良好外,其余指标的一致性都比较接近(CCC>0.7)。所有测量项目的均数差在0.017~0.862mm 之间,平均为0.104mm,D%﹤5%,部分指标存在统计学差异,但不具有临床意义。结论 基于激光扫描技术重建的三维数字化牙颌模型中,牙冠宽度和牙冠高度的准确性高,牙弓长度其次,牙弓宽度的准确性较低。     

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。     

运用激光扫描和三维重建技术测量蒙古族和汉族青少年上切牙的厚度及宽度

目的 测量并分析呼和浩特地区蒙古族和汉族人群上切牙牙冠厚度、宽度及宽厚比例的相关性。方法 筛选120副蒙古族和汉族青少年牙模型,对样本模型激光扫描并三维重建,测量上切牙厚度及宽度,采用配对t检验及回归分析。比较不同民族及性别宽度与厚度的差异,并分析宽厚比例及相关关系。结果 ①上切牙厚度男性>女性(P<0.05）。②上颌侧切牙厚度蒙古族>汉族(P<0.05）。③蒙古族上颌中切牙及侧切牙宽度男性>女性(P<0.05）;汉族上颌中切牙宽度男性>女性(P<0.05）。④上颌侧切牙牙冠宽度蒙古族>汉族(P<0.05）。⑤蒙古族和汉族上切牙牙冠厚度与宽度均具有线性关系。结论 上颌切牙的边缘嵴厚度及宽度存在性别及民族差异,牙冠厚度与宽度呈线性相关关系,同时建立了本地区蒙古族和汉族人群牙冠宽度及厚度的均数及标准差,为本地区患者临床正畸治疗中前牙美学及覆覆盖的设计提供理论参考。     

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     

数字化技术评估上颌前牙区唇侧牙龈厚度与骨板厚度的相关性研究

目的 通过CBCT结合口腔扫描手段,分析青年人上颌前牙区唇侧牙龈厚度与骨板厚度相关性以及釉牙骨质界(CEJ)至牙槽嵴顶(ARC)的距离与牙龈生物型之间的相关性。方法 对30名受试者进行CBCT拍摄、口内数字化扫描,两组数据配准重建后测量釉牙骨质界至牙槽嵴顶的距离、唇侧CEJ下4 mm处牙龈厚度及对应骨板厚度。结果 厚中薄三种牙龈生物型对应釉牙骨质界至牙槽嵴顶的距离差异无统计学意义(F=1.886,P>0.05);CEJ下4 mm处牙龈厚度与骨板厚度在中切牙及侧切牙区存在负相关(r=-0.319;r=-0.292,P<0.01),在尖牙区无明显相关性(r=-0.197,P>0.05)。结论 牙龈生物型分型与釉牙骨质界-牙槽嵴顶的距离之间无显著相关性;上颌前牙区唇侧牙龈厚度及骨板厚度均较薄,两者之间相关性尚未明确。     

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。     

口腔黏膜病学本科理论考试中PBL教学内容相关题和无关题的成绩分析

目的 评价理论授课结合PBL教学法应用于口腔黏膜病学本科教学中的效果。方法 以2014级、2015级78名口腔医学专业本科生为研究对象,这些学生同时接受理论授课结合PBL教学,其理论考试成绩分为PBL教学内容相关题组和PBL教学内容无关题组,计算其平均分、优秀率、良好率和及格率。使用GraphPad Prism 6.00软件进行统计分析,两样本均数的比较,采用Mann Whitney检验进行统计学分析;两组样本率的比较,采用Pearson卡方检验。结果 PBL教学内容相关题的平均分和及格率劣于PBL教学内容无关题(P=0.026,P=0.000 3),前者的优秀率优于后者(P=0.008 7);但是两组良好率的差异无统计学意义(P=0.826)。结论 PBL教学法有利有弊,因而需要教师扬长避短。     

应用结构光三维扫描技术重建面部软组织形态的初步研究

目的评价结构光三维扫描技术对面部软组织形态三维重建的可行性。方法应用基于格雷码和相位移动技术原理的结构光三维扫描技术，对1名志愿者面部及其面部石膏模型进行扫描，通过Imageware和Geomagic软件对获取的三维点云信息进行去噪、精简、平滑、三角化等数字化处理，重建面部和石膏模型的三维图像。比较三维重建图像测量项目结果和面部实际测量结果的差异。结果结构光三维扫描技术可完整重建志愿者面部的软组织形态，能较好地还原面部实际情况。结论基于格雷码和相位移动技术原理的结构光三维扫描技术能准确地重建面部软组织形态，可为面部缺损的三维重建奠定基础。     

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.     

一种适用于口腔三维建模的层析测量法的可靠性研究

目的　应用改进的层析测量法进行无牙颌的三维建模,并对其建模精度进行分析研究。方法　采用改进 的层析测量系统对无牙颌模型逐层切削,进行数据运算,重建无牙颌数字模型。用该方法对10个立方体模型分别 重建数字模型,测量建模前后各条边长的数据,对测量结果进行统计分析。结果　对无牙颌模型逐层切削后获得 完整无牙颌数字模型;10个立方体建模前后的总体误差间无显著性差异(P>0·05);在水平方向建模前后的测量数 据间无显著性差异(P>0·05);在高度方向建模前后的测量数据间存在显著性差异(P<0·01),建模后的小于建模 前(0·09±0·08)mm。结论　改进的层析测量法能够适用于口腔高精度的三维建模。     

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。     

三维重建单侧眼眶部缺损的面部数字化模型

目的：建立活体单侧眼眶部缺损的面部三维数字化模型，探讨颜面部缺损三维数据快速精确采集的新方法。方法：采用位相测量轮廓技术对患者面部进行活体测量，获得三维点云数据，运用CloudForm反求工程软件对点云数据进行处理后，转化为相应的数字化文件格式，在Geomagic实体构造软件中重建缺损面部三维数字化模型。结果：实现了单侧眼眶部缺损面部组织的活体三维重建，取得的面部模型数据清晰可靠。结论：应用位相测量轮廓术可快速安全的重建缺损面部的真实三维形态，为眼眶部缺损的计算机辅助设计奠定了基础。     

Making three-dimensional Monson's sphere using virtual dental models

ObjectivesThe Monson's sphere and curve of Wilson can be used as reference for prosthetic reconstructions or orthodontic treatments. This study aimed to generate and measure the three-dimensional (3-D) Monson's sphere and curve of Wilson using virtual dental models and custom software.MethodsMandibular dental casts from 79 young adults of Korean descent were scanned and rendered as virtual dental models using a 3-D digitizing scanner. 26 landmarks were digitized on the virtual dental models using a custom made software program. The Monson's sphere was estimated by fitting a sphere to the cusp tips using a least-squares method. Two curves of Wilson were generated by finding the intersecting circle between the Monson's sphere and two vertical planes orthogonal to a virtual occlusal plane. Non-parametric Mann–Whitney and Kruskal–Wallis tests were performed to test for difference between sex and in cusp number within tooth position.ResultsThe mean radius of Monson's sphere was 110.89 ± 25.75 mm. There were significant differences between males and females in all measurements taken (p < 0.01), within 16.87–17.27 mm. Furthermore, morphological variation derived from variability in cusp number in the second premolar and second molar were not found to influence occlusal curvature (p > 0.05).ConclusionsThis study describes a best-fit algorithm for generating 3-D Monson's sphere using occlusal curves quantified from virtual dental models. The radius of Monson's sphere in Korean subjects was greater than the original four-inch value suggested by Monson.Clinical significanceThe Monson's sphere and curve of Wilson can be used as a reference for prosthetic reconstruction and orthodontic treatment. The data found in this study may be applied to improve dental treatment results.     

应用纹理映射法建立颅颌面三维形貌模型

目的:探讨基于纹理映射的方法构建颅颌面三维形貌模型,最大限度包含颌面部解剖形态、纹理、色泽及质地信息,并能于虚拟环境下显示.方法:通过Visual C++6.0语言编程,基于共轭梯度算法的曲面参数化方法,开发编写贴图软件.利用面部软组织解剖标志点,将颅面部CT扫描重建三维模型与面部正侧位摄影照片间建立纹理映射,构建颅颌面三维形貌模型,行面部形态分析及虚拟环境下显示.结果:构建的颅颌面三维形貌模型既包含软硬组织的解剖结构形态,又包含面部色泽、纹理、质地等信息,形态逼真,实现了虚拟环境下显示,并可以任意视角观察分析.结论:纹理映射法构建颅颌面三维形貌模型,为颅面部的测量、诊断分析、术后预测提供了一种较为理想、简单、经济有效的建模方法,具有较高的研究及临床应用价值.     

基于二维DR的颅面硬组织与软组织拟合的研究

目的:以数字化X线摄影片(digital radiograph,DR)图像和激光扫描为数据源,三维重建颅面硬组织和软组织,并进行硬软组织的有效拟合,以期为治疗方案确定、手术方法选择和提高医患交流的水平提供平台.方法:在志愿者面部贴定铅点,拍摄头颅正侧位DR片.利用基于二维DR数据的颅面硬组织三维重建系统进行硬组织形变建模.获得颅面部硬组织模型.利用激光扫描数据进行面部软组织三维重建,获得面部软组织三维模型.然后通过铅点坐标的匹配,将颅面硬组织与面部软组织进行拟合.结果:分别重建了能反映真实颅面部组织结构的硬组织三维模型和面部软组织三维模型,并实现了颅面部硬组织与软组织的有效拟合.结论:本研究实现了颅颌面三维结构的有效重建和拟合,为进一步进行正颌手术模拟和容貌预测奠定了基础.拟合结果真实可靠,能够用于临床.     

Quantifying faces three-dimensionally in orthodontic practice

PurposeThe purpose of this study was to formulate and demonstrate a method for quantifying and visualizing the three-dimensional (3-D) configuration of the soft tissues of the face at rest to facilitate a quantitative and instantaneous understanding of a patient's static facial form characteristics.Materials and methods3-D facial images of 200 Japanese adult volunteers at rest were recorded using a 3-D photogrammetric system. For each participant, a wire mesh fitting was conducted based on the assignment of landmarks to each 3-D facial image. This method generated 6,017 points on the wire mesh (i.e., the nodes of the fitted mesh). For each point, the mean and standard deviation were calculated and used for patient evaluation. The system performance was exemplified with three orthodontic patients with skeletal Class II and III malocclusions and laterotrusion.ResultsThree patients with severe skeletal Class II and III deformities and laterotrusion were evaluated with the proposed method.ConclusionA clinical method for practitioners to quantify and visualize the soft tissues of a patient's face in 3 dimensions has been presented with clinical applications and considerations. This method allows practitioners to evaluate how patients' facial characteristics differ from normative faces.     

Soft tissue changes after maxillo-mandibular advancement in OSAS patients: A three-dimensional study

IntroductionMaxillo-mandibular advancement (MMA) is the most successful surgical treatment for OSAS. This study prospectively evaluated soft tissue changes in typical OSAS patient before and after MMA.Material and methodsTen patients with severe OSAS, who underwent MMA, were considered. Age, BMI, polysomnographic recordings and cephalometric data were examined. Facial surface data acquired using a 3D laser scanner before (T0) and 1 year (T1) after surgery were pooled by electronic surface averaging to obtain the mean T0 and T1 facial model. A virtual optimal face (V) was used as control group. Mean T0, T1 and V models were compared.ResultsThe mean AHI improved from 69.8 ± 35.2 to 17.3 ± 16.7. The mean maxillary advancement was 9.2 mm ± 1.2 and the mean mandibular advancement was 10.4 mm ± 2.2. The comparison between T0 and T1 showed an overall increase of the sagittal projection of the cheeks, lips and of the chin. The comparison between T1 and V showed a transversal increase of the cheeks at the cross section through ch (cheilon).ConclusionMMA is a highly effective treatment for OSAS. The evaluations of 3D laser scanning showed that surgery in OSAS patients didn't cause an impairment of the facial appearance.